DSD конвертер - це програмне забезпечення для конвертації DSD аудіо файлів в інші формати і назад. DSD аудіофайли мають розширення DSF, DFF, ISO. Як цільові і вихідні формати використовуються мультібітний: PCM (WAV, FLAC, AIFF, mp3 та ін.) Файли і CD-аудіо диски. Також конвертер може змінювати частоту дискретизації DSD файлів. Нижче ми розглянемо, як працює цей конвертер.
Формат DSD це одне з застосувань сигма-дельта модуляції. Як частот дискретизації використовуються частоти кратні 44100 Гц:
- 2.8 МГц = 2 822 400 Гц = 44100 Гц x 64 раз;
- 5.6 МГц = 5 644 800 Гц = 44100 Гц x 128 раз;
- 11.2 МГц = 11 289 600 Гц = 44100 Гц x 256 раз;
- 22.6 МГц = 22 579 200 Гц = 44100 Гц x 512 раз;
- 45.2 МГц = 45 158 400 Гц = 44100 Гц x +1024 раз;
- і т.д.
Бітова глибина семпли 1 біт.
Що всередині DSD конвертера
Програмний DSD конвертер містить всередині:
1. Модулятор мультібітний PCM в 1-бітну сигма-Делта модуляцію, чи
2. Сигма-дельта (1-біт) демодулятор в мультібітнрий PCM, або
3. Обидва: модулятор і демодулятор.
Модулятор DSD забезпечує зменшення кількості біт. Це веде до збільшення рівня шуму (рівня помилок).
Найважливіша і корисна частина діапазону частот аудіо сигналу-це 0. 20 кГц. Модуляція шуму полягає у витісненні енергії шуму за в діапазон чатоти вище 20 кГц (називається noise shaping [нойс шейпінг, зміна форми шуму]).
Демодулятор забезпечує фільтрацію цього шуму. Після фільтрації залишається тільки корисний сигнал.
DSD модулятор (сигма-дельта модулятор)
Сигма-дельта модулятор (PCM в DSD) це досить складний вид обробки аудіо. Тому, що це система зі зворотним зв'язком. Отже, вона може втратити стабільність. Якщо сигма-дельта модулятор (DSD модулятор) втрачає стабільність, необхідно перезапустити його. Як правило, модулятор не може повернутися в стабільний стан без зовнішнього впливу.
Створення сигма-дельта модулятора - це компроміс між стабільністю і рівнем шуму. При більш значному витіснення енергії шуму з чутного діапазону, стабільність модулятора може погіршитися. DSD модулятор може вийти з стабільного стану при перевантаженні.
Для забезпечення лічшего значення співвідношення сигнал / шум і збереження стабільності, частотний діапазону за кордоном чутного діапазону повинен мати резерв по ширині. Це може бути досягнуто за рахунок збільшення частоти дискретизації 1-бітного сигналу.
Збільшення частоти дискретизації - це найпростіший шлях мати ширшу робочу смугу (смугу сигналу, що передається) при більш низькому рівні шуму.
Наприклад, для передачі сигналу з смугою 100 кГц зі збереженням або зниженням рівня шуму, найпростіший шлях - це підвищення частоти дискретизації.
DSD демодулятор
Сигма-дельта демодулятор (DSD в PCM) або DSD демодулятор - це фільтр нижніх частот, який видаляє модуляційний шум, розташований вище чутного діапазону.
Цей фільтр характеризується 3-ма параметрами:
- смуга пропускання (pass band) (мінімум 0. 20 кГц);
- смуга придушення (stop band) (смуга частот, в якій пригнічується шум DSD модулятора);
- перехідна полооса (transient band) (ділянка між смугами пропускання і придушення).
Більш широка смуга частот дозволяє знизити дзвін цифрового аудіо фільтра. але пропускає більше енергії шуму на вихід DSD модулятора.
Якщо розширити смугу пропускання, енергія шуму DSD теж зросте. Більш вузька смуга знижує енергію шуму на виході демодулятора.
Таким чином, DSD демодулятор - це збалансоване технічне рішення.
Ресемплінг DSD
Релемплінг DSD (або передискретизація) це цифрова обрабокі сигналів. Виполнается за допомогою кратного апсемплінга / даунсемплінга з цифровою фільраціей.
Перед конвертацією, DSD файл перетвориться без втрат в мультібітовий аудиопоток, придатний для обробки. Цей потік обрабативаетсяі конвертується назад в DSD за допомогою модулятора.
Ресемплінг 1-бітового аудіо веде до невеликих втрат. порівнянним з втратами при Ресемплінг PCM. Ці втрати визначаються якістю реалізації обробок сигналу.
Однак, звуковідтворююча апаратура може мати різний рівень спотворень на різних частотах дискретизації. Тому, Ресемплінг можеть дати перевагу, якщо DSD конвертований на частоту дискретизації, яка відтворюється даними ЦАП (DAC) з мінімальними спотвореннями.
Ресемплінг DSD аудіо файлу для частоти дискретизації,
на якій використовується DAC має мінімальні спотворення
висновок
Програмне забезпечення DSD конвертера може містити:
Звуковідтворююча апаратура може мати різний рівень спотворень для різних режимів ЦАП (DAC). Режим ЦАП - це поєднання частоти дискретизації, бітової глибини, виду модуляції (PCM / DSD).
Передискретизація DSD, конвертація PCM в DSD і DSD в PCM може дати переваги, якщо DAC має мінімальні спотворення для цільового формату (вихідного формату) конвертера.