DSD-конвертация: фейк или благо?

Рекламные анонсы ЦАПов часто хвастают поддержкой DSD, хотя новых DSD-релизов в этом формате выходит даже меньше, чем кассет. Однако существует и другая почетная ипостась для этого режима — облагораживать дубовость PCM-формата.

---

Пожалуй, ни один цифровой аудиокодер не был окутан одеялом противоречивых слухов и домыслов. Одни говорят, что DSD — это наиболее близкий к аналогу формат, другие, что Sony нельзя верить, третьи — что редактировать его невозможно, а потому все SACD — это фейк. Четвертые уверены в том, что SACD скопировать невозможно, пятые — что возможно. Словом, в этот раз я решил испытать DSD на тестовом стенде лично.

Речь пойдет не о сравнении коммерческих фонограмм, изданных в PCM- и DSD- формате. Это уже все было. Куда больший практический интерес представляет идея конвертации вообще любой музыки в DSD с последующим воспроизведением. Ранее я уже сталкивался с тем, что даже китайский нонейм лучше обрабатывал PCM-поток, если он был предварительно закодирован и поступил на чип в DSD-виде. К этому времени ряд производителей позволил выполнять эту процедуру не внешней программой, а непосредственно на уровне железа аудиокомпонента, так что настал момент изучить это явление с линейкой.

В роли линейки, как всегда, выступит наша стандартная RMAA-процедура. Разработчики по понятным причинам не предусматривали в ней тесты в DSD-домене — его нельзя «посчитать». Но можно «посчитать» аналоговый выхлоп источника, воспроизводящего DSD. Разумеется, это должен быть ЦАП высокого класса с минимумом собственных искажений, чтобы тонко отследить все отличия.

Эта роль сегодня предназначается новенькому TEAC UD-505 с новейшими чипами Asahi Kasei AK4497. В числе различных вариантов апсемплинга UD-505 предлагает закинуть в DSD256 или DSD512 любой сигнал, хоть с Bluetooth-приемника. Вот и запустим в таком режиме тестовый RMAA-трек с дискретностью 24 бит / 44 кГц.

В первой колонке приведены результаты работы ЦАПа в PCM-режиме с цифровым фильтром SD (т.е. Short Delay) Sharp. Если судить только по цифрам, то TEAC в роли самостоятельного DSD-PCM конвертера выступил хуже всех. Хотя апсемплирование ориентировалось на рекордные частоты DSD256 (11,2 МГЦ) и DSD512(22,4 МГц); по сравнению с оригиналом уровень шумов вырос почти на 20 дБ. Динамический диапазон 24-битного сигнала сократился до 99 дБ, а это практически CD-разрешение. Изменилась и АЧХ, которая своим спадом теперь больше напоминает работу ЦАПа в NOS-режиме.

Теперь сравним еще пару вариантов DSD-воспроизведения. Вторым выступит еще раз TEAC, но теперь конвертация будет проведена аудиоредактором Tascam Hi-Res Editor. Программа позволяет получить на выходе DSD-файлы из РСМ-оригиналов. А третьим вариантом будет конвертация PCM-DSD «на лету», выполненная силами софта плеера Jriver. Забегая вперед спешу сообщить, что хотя сигнал снимался с одного и того же выхода ЦАПа, во всех случаях были получены совершенно разные результаты. Вот вам и «дельта-сигма, которая и в Африке дельта-сигма».

Здесь еще следует добавить, что количество замеров удвоилось из-за того, что UD-505, в свою очередь, имеет два фильтра для DSD-декодирования — wide и narrow. И если в случае аппаратного апсемплинга на UD-505 их работа не слишком отличалась друг от друга, то воспроизведение «чужих» DSD выявило заметную разницу.

Из эксперимента были исключены режимы DSD256 и DSD512, поскольку в сравнении с младшими они не продемонстрировали прибавки в качестве, а апсемплирование до DSD512 на Jriver еще и перегружало процессор компьютера, вплоть до выпадений звука.

Итого: рассматриваем работу двух режимов DSD64 (2,8 МГц), DSD128 (5,6 МГц), пропущенных через фильтры wide и narrow у TEAC UD-505. Вот, кстати, официальные параметры указанных фильтров из мануала к ЦАПу:

Начнем с базового DSD64 (2,8 МГц). Кривые АЧХ показывают, что у всех сигналов имеется некая общая точка в районе 4,4 кГц, где они все сходятся, а затем разбегаются в разные стороны. Оригинал PCM (серый график) имеет небольшой подъем в области ВЧ из-за Sharp-фильтра — это вот такая имеется особенность AK4497 в данном режиме. Подъем небольшой, менее 0,25 дБ, я специально увеличил шкалу для наглядности разницы.

Красным и черным выделены графики, полученные при воспроизведении файлов конвертации из Tascam Hi-Res Editor. Наиболее линейный результат демонстрирует конвертация в DSD на Jriver при выборе фильтра wide у TEAC UD-505 (синий). В случае narrow (зеленый), наоборот, спад будет самым сильным в группе, но при этом демонстрируются минимальные искажения в группе. На графике искажений можно видеть характерный подъем шумовой полки — это работает нойз-шейпинг алгоритм. В данном случае бояться его не стоит, смотрите на вертикальную шкалу графика. Даже в самом агрессивном варианте общий уровень шума не поднимается выше -113 дБ.

Различия работы wide- и narrow-фильтра уже не столь очевидны на частоте 5,6 МГц, но на картинках по-прежнему четко видна разница подходов Jriver и Tascam Hi-Res Editor. У Jriver АЧХ ближе к оригинальному PCM, при этом у всех вариантов графики шумов слились воедино. Нойз-шейпинга уже не видно — он вынесен за пределы слышимого диапазона 20 кГц.

Какие можно сделать выводы? Как видим, даже такой, казалось бы, устойчивый к трансформации формат демонстрирует на выходе совершенно разное поведение. Т.е. кодеры и декодеры DSD могут работать по нескольким протоколам. Имеет ли смысл пробовать DSD как промежуточный контейнер перед подачей РСМ-оригинала на ЦАП? Короткий ответ — да, имеет смысл пробовать. DSD128 (5,6 МГц) обеспечивает формально сопоставимые с РСМ показатели базовых измерений RMAA. Использование более высоких частот дискретизации в DSD не имеет смысла при хранении данных и не демонстрирует своих преимуществ с точки зрения аудиоопыта. И здесь (кроме приведенных цифр) следует поделиться личными впечатлениями как слушателя.

Возможно, это не столь очевидно из приведенных замеров RMAA, но у DSD, несомненно, есть свой почерк и подход к звуку. Дело в том, что микрофон и человеческое ухо «воспринимают» звучание по-разному. В PCM Hi-Res-разрешение фонограммы растет единым фронтом. Микрофон с одинаковым усердием потащит в запись и полезную музыкальную фактуру, и вредные артефакты и переотражения. А потому даже на очень детальных акустических записях нас не покидает ощущение присутствия при некоем «искусственном событии».

Ключевой момент DSD-процесса, что он как бы, наоборот, скрадывает «лишнюю» реверберацию, извлекая главный солирующий инструмент. Сложно прокомментировать эту особенность в рамках технического инструментария. Вероятно, речь идет об определенных временных характеристиках сигнала, что в комбинации с нойз-шейпингом дает ту специфику обращения с музыкальным тембром, которая так угодна человеческому уху.

Все, кто бывал в концертном зале, помнят, что там нет никакой «сцены» и других характеристик, которыми принято оперировать в аудиожурналистике. В жизни звук, как дух святой, живет где хочет. Вы можете сидеть не в самом удачном ряду, но прекрасно сфокусируетесь на первых тихих звуках виолончели. Этот момент «узнавания» весьма важен. А вот после микрофона РСМ-рекордера данное мгновение будет описано не столь драматично: к шорохам зала просто «прибавится» еще и музыкальный инструмент, который постепенно перекроет их по громкости. Понимаете разницу событий? В этом смысле избирательная тактика DSD стоит несколько ближе к реальному слуховому опыту, чем PCM.

И именно поэтому я бы рекомендовал DSD только для записей натуральных инструментов — симфонических, камерных и других ансамблей, где не было дополнительной обработки студийной машинерией. Не зря Кевин Грей говорил, что студийный микс в DSD не похож на то, что они слышали за консолью. Да, это правда. DSD снижает остроту студийного глянца. Многоканальным, эквализованным, отфильтрованным и компрессированным на различных уровнях фонограммам DSD не нужен. Ну, или нужен по крайней мере для маскировки слишком агрессивного мастеринга. Поэтому пользуйтесь DSD с удовольствием, но не забывайте периодически его отключать!

---

Подготовлено по материалам портала "Stereo & Video", октябрь 2018 г. www.stereo.ru