DSD之谜：Andreas Koch对DSD的论述 [复制链接]

下面看看SDM的具体应用：
A/D(录音) - 通常是8-bit/5.8M，便于SACD母带编辑。
D/A(解码) - 3~8-bit/2.8M。

SDM是否PCM？其实，不看Koch的文章，用常识就可以判断：
3-bit的PCM是失真且没有动态的，也没有2.8M的PCM标准。
此3bit的含义，是指Sigma(积分器)的Order，而不等同于PCM之2的三次方。

So,
m-bit SDM ≠ DSD to PCM !

DSD名称的由来又是怎样的？

DSD是个商业名称，SDM是个技术术语，二者是同一个东西。
SDM原理在上世纪50年代就提出了，60年代完善，70年代实验成功，80年工业化出现在第一代(1-bit)CD机上。
SONY为了Make Money，玩弄1-bit Magic，DSD就包装出炉了。

根据Miska的分析，DSD的真正原始定义是：Direct Sigma-Delta or Delta-Sigma Digital

Sigma-Delta M. 的疑惑算解开了。但是，仍然留下一些悬念......
那么，是否按1-bit方式及SDM架构的所有DAC，都能听到Pure DSD呢？

回到1楼Koch论点的第5条，无论前端流程如何，最终由模拟输出的频谱特征来判断。
根据Koch的论述，这个取决于DSD滤波器的设计和算法。

对于商业1-bit DAC，Direct模式下DSD信号直通，交到模拟域处理。这时，主要看具体的1-bit模拟设计了。
而SDM架构的DAC芯片，每家都有区别。一方面看DSD滤波，同时看是否有DSD2PCM介入。
从频域来判断，PCM to SDM ≠ DSD-Wide

原帖由 eric 于 2014-12-24 14:38:00 发表 高手，谢谢科普。

谢谢版主关注。

如何验证Koch先生所述？告诉你一个简单方法：
Foobar插件的PCM to DSD，就是DAC芯片中SDM核心算法的PC移植。
至于HQPlayer，Miska直接定义为SDM(DSD)了。
为了验证，直接播放PCM音轨。FB或HQP将实时PCM to DSD转码，并输出SDM包。
接上DSD DAC，看DSD灯是否点亮？

上述实验，是一个对SDM概念的直观理解。
实际上，Saracon、AudioGate...等所有P2D转码都是建立在SDM算法基础上。P2D程序把SDM转存为DFF文件，而Foobar、JR、HQP播放软件把SDM数据包发送到USB DAC。

1-bit在理论上展现了美好的前景，而实践中却遇到了巨大的困难。
Koch先生说，DSD可以向bit和Sample两维延伸。这样，DSD-Wide应运而生。
不过，SONY不会告诉你背后的故事。1-bit DSD的烙印深深植入我们的印象中，固化在静态的层面。

那么，1-bit和m-bit二者有何区别？
1. 1-bit量化噪声会劣化性能指标，而m-bit不存在这一问题；
2. 1-bit要克服性能缺陷，模拟电路设计难度大、成本高。m-bit方法简洁，SDM成本较低；
3. 1-bit不可编辑处理(除了罕见的DSP)，m-bit可编辑处理；
4. 1-bit主要应用于SACD发行数据存储及少数DAC，m-bit多用于DSD录音及DAC。
注：上述信息摘要自Wikipedia。

1-bit还有一个难题就是增益：它的模拟输出，比PCM要低6dB。
要达到同等的响度，你得把前级音量开大。可问题又来了，烦人的底噪出现了。

按1-bit做D/A的设备，主要是EMM Labs、PlayBack两家。
不过，EMM和PB哥俩貌似不公开指标的，你可以想像难度之大。实际上，EMM也有机器用4-bit或5-bit/5.6M。
对于非专业厂商，在有限技术和成本内，同时解决好1-bit性能与增益问题，通常只是一个小概率事件。

原帖由 wvwvwv 于 2014-12-25 18:37:00 发表 DSD-to-PCM或PCM-to-DSD转码过程，对音质有很大影响； 请详细解释下！

DSD-to-PCM要重新编码，这个过程是有损的，数据不可移转。当然，PCM-to-DSD亦然。
按照Koch的说法，这是数码声的来源。
相反，1-bit DSD to 3-bit DSD是无损的，过程可移转，无任何数据、精度的丢失。

原帖由 900900 于 2014-12-25 21:43:00 发表 我只想看楼主的结论

本帖只是抛砖引玉，有关DSD的争议不会停止。
通过Koch大师的介绍，使我们能够从SDM这一新的视角，从动态的过程去认识DSD的本质。

Koch先生认为，DSD作为一种存档格式将长期存在，而DSD D/A技术将随时代发展而变迁。
除了传统1-bit D/A技术，Ring D/A技术也值得关注，新一代的1-bit Pure DSD。

关于ES9018，做一个概略性的介绍，供参考。
这个是Michal、John...等人提供的ES9018内部流程：
DSD 1-bit -> Digital 1-bit DSD filter -> 6-bit SDM output -> (8x8) 1-bit D/A -> Analog signal

再借用PS官网第三方ES9018流程略图：
无法贴图，见这个帖子21楼：http://www.hd199.com/thread-603633-1-1.html

可见，Michal等人的描述与PS基本吻合。
ES9018是一块特殊的D/A芯片，不是传统Delta-Sigma。
普通DAC通常只能50% SDM调制，而ES9018可达100%调制，常人无法想像。
DSD与PCM分别走不同的流程，采用1-bit DSD滤波。
D/A级，采用1-bit D/A (MESH)阵列架构，结合Random ESS-RV控制（与Ring DAC类似）。

可细化为以下流程：
1-bit DSD信号输入-> DPLL -> 1-bit DSD滤波 -> 6-bit SDM调制 -> RV -> 8x8 1-bit D/A -> 模拟输出

根据BenchmarkMedia的技术资料，它把HGC定义为1-bit DAC。
ESS的技术细节全在Martin手里，除非大客户能了解一些内情。
看到PS-A上面那张图，你知道张工错在哪里吗？