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DSD (Direct Stream Digital), vantaggi e svantaggi

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DSD (Direct Stream Digital), vantaggi e svantaggi

Messaggio  Caleb Lost il Sab 15 Ago - 8:04

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Il DSD (Direct Stream Digital) è il sistema di codifica, alternativo al PCM (Pulse Code Modulation) adottato per il CD, il DVD e il Blu Ray, che venne scelto oltre 10 anni fa per il Super Audio CD o SACD. Su Wikipedia e altrove esistono molte descrizioni tecniche dello standard e delle sue differenze rispetto al PCM.
Entrambi sistemi di campionamento di un fenomeno analogico (la musica) per codificarlo nel dominio digitale. Il PCM agisce con un numero elevato di campionamenti (con frequenza da 44.100 a 382.000 al secondo per la musica) dove ogni campione è descritto attraverso una codifica che utilizza una combinazione di bit, da 2 alla 16 a 2 alla 32. Il DSD (Direct Stream Digital) utilizza invece campioni estremamente semplificati, usando solo un bit e due valori  (0 o 1) ma con una frequenza di campionamento non fissa ma variabile intorno ad una frequenza centrale, molto più elevata (64 volte, e si parla di DSD64, 2.8MHz, o 128 per il DSD128, 5.6MHz). Qualcosa di simile in un certo senso alla modulazione di frequenza o FM usata in radio e che tutti conosciamo. In questo caso la risoluzione dipende dalla frequenza di campionamento "centrale" citata prima. Le due figure seguenti sono le tipiche utilizzate per illustrare e tentare di spiegare per immagini il sistema.

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La novità sarebbe appunto l'adozione di questa codifica anche per la distribuzione di musica liquida, in alternativa al PCM, potendo però superare le limitazioni imposte dallo standard SACD ed utilizzando in pieno le potenzialità di questo sistema di codifica, che secondo diversi esperti del settore sono interessanti.


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Vantaggi e svantaggi

Il risultato è simile in termini di capacità descrizione nel dominio digitale di un fenomeno analogico, il vantaggio del DSD quando è stato adottato (intorno al 2000) era il processo di codifica più semplice rispetto al PCM soprattutto rispetto alle necessità di filtrare fenomeni spuri derivanti dal processo stesso. Inoltre la risoluzione era aumentata rispetto al CD, ma si sarebbe potuto ottenere l'incremento anche col PCM (come fecero i concorrenti col DVD Audio). La necessità di realizzare SACD aveva però indotto anche la produzione di sistemi di codifica digitale - analogico basati sul sistema DSD, quindi cosidetti a 1-bit, in modo da mantenere la stessa codifica per tutto il processo, dalla registrazione, alla produzione del supporto, alla decodifica in analogico. Utilizzando invece la registrazione con sistema PCM o il trasferimento su CD era necessaria una transcodifica. Operazione giudicata dannosa o almeno a rischio per la qualità sonora, anche se non è tanto chiaro quale sarebbe il motivo essendo noti in entrambi i casi, almeno si spera, gli algoritmi con i quali i flussi di bit devono essere trattati. Nella musica liquida si recupererebbe lo stesso vantaggio, a patto di avere un DAC che supporta anche il DSD, per tutte le registrazioni che partono in DSD.

L'altro vantaggio sarebbe la qualità superiore, secondo alcuni operatori del settore, in particolare con la codifica superiore a 5.6MHz, o DSD128 (ma c'e anche il DSD256). Su questo aspetto i pareri come sempre non sono unanimi, e la superiorità assai difficile da dimostrare oggettivamente. Opinione non da tutti condivisa, in particolare non da uno dei produttori più attivi del settore, la Linn, che considera il DSD una soluzione legata alla tecnologia del 2000 e alle sue limitazioni ma "terribile" nel 2013. E che conseguentemente non la prevede, almeno per ora, nei suoi DAC.
Gli svantaggi evidenti sono invece di ordine pratico: maggiore dimensione dei file audio, non essendo previsto alcun sistema di compressione, la necessità di avere DAC che supportano il DSD nativamente, e la maggior parte di quelli prodotti sino ad ora non lo supportano.

Non resta che approfondire anche ricorrendo a prove pratiche e confronti non troppo difficili nel mondo digitale.
Come prima conclusione si può già dire che il DSD non è sicuramente un bluff, ma neanche un nuovo nirvana musicale, soltanto una possibilità in più, ma non gratis.

Dove si trova il materiale DSD

L'interesse diffuso per questo nuovo standard trova conferma nel gran numero di "etichette digitali" che hanno iniziato a produrre e distribuire registrazioni musicali. Segnaliamo Opus3, Blue Coast, Design W Sounds, realtà molto piccole e che propongono materiale in maggioranza acustico e di genere folk, jazz e classica di musicisti magari molto validi e preparati, ma del tutto sconosciuti. A cui si aggiungono i portali musicali più noti, come Qobuz e AcousticSounds, o la ben nota etichetta norveges 2L, che aggiungono alle opzioni di formato anche il DSD. Una ulteriore conferma dell'interesse si ricava dal portale Find HD Music dove è proprio esplicitamente previsto un flag per selezionare il materiale DSD.
E' chiaro che per questi ultimi non è detto che si tratti di registrazioni effettuate in DSD (le informazioni in proposito latitano comunque quasi sempre) ma in PCM, quindi con il presunto peggioramento derivante dalla trascodifica.

Come ascoltarlo

Per l'ascolto serve un media player in grado di riconoscere un file audio in formato DSD e un DAC che implementa la decodifica in DSD. Una funzionalità, quest'ultima, presente in quasi tutti i lettori Blu Ray recenti, inclusi quelli economici, per la lettura dei SACD, ma disponibile solo su pochi DAC esterni su porta USB, almeno fino ai modelli più recenti. L'assenza di questa funzionalità non impedisce però di ascoltare i file audio USB se il media player è in grado non solo di leggere il formato DSD ma anche di convertirlo in PCM. E' il caso del diffuso media player open source e assai completo Foobar2000 più volte trattato su questo blog. Quindi per l'ascolto del materiale DSD non è obbligatorio cambiare il DAC se non supporta questo standard, anche se senza questo upgrade non si ottiene la uniformità end-to-end sul formato di codifica.

Nella pratica i file audio DSD possono avere due formati:

(A) .DFF (o DSDIFF, Digital Stream Data Interchange File Format): file per contenere codifica audio DSD o DST (1), non supporta i metadata
(B) .DSF (DSD Stream File): formato alternativo che introduce il supporto dei metadata

Per leggerli su Foobar2000 devono essere installati i componenti aggiuntivi foo_input_dsdiff per i file (A)  e foo_input_sacd per aggiungere i file (B). In più, se vogliamo utilizzare un DAC compatibile DSD bisognerà configurare anche il driver specifico del DAC (che potrebbe essere una versione personalizzata di un driver ASIO).
Una volta installati sono riconosciuti e possono essere ascoltati senza problemi, e anche convertiti in altri formati. Durante l'ascolto come sempre Foobar2000 fornisce alcune informazioni sul file audio, in particolare il bitrate, la lunghezza di parola e la frequenza di campionamento una volta convertiti in PCM. Difatti, notazione importante, il test che ho fatto era in questa modalità, non avendo al momento a disposizione un DAC compatibile DSD.

Il materiale convertito da SACD

Non si può non citare la presenza e disponibilità in rete di materiale DSD proveniente dal trasferimento su file audio di SACD fisici. Possibile attraverso la funzionalità inserita (incautamente) dalla Sony in un modello di Playstation PS/3 di qualche anno fa, ha visto all'opera le solite moltitudini di entusiasti "rippatori" no profit e di distributori un po' meno no profit. Un buon numero delle migliaia di SACD prodotti dalle case discografiche nei 10 anni o poco più in cui lo standard è stato adottato è quindi disponibile in rete.
In ogni caso sembra siano disponibili sapendo dove cercarli e temo che parte dell'interesse per il DSD dipenda anche da questa disponibilità. Oltre che dal diffuso parere (vedi Marco Benedetti di AR ad esempio) che l'ascolto di questo materiale in DSD nativo sia di qualità superiore rispetto al materiale convertito in PCM.

Tirando le somme

Alcune analisi e test hanno dimostrato che materiale nel nuovo standard ce n'è e la disponibilità è in crescita, ma che si tratta ancora per la maggior parte di produzione "audiophile" con tutti i limiti che ciò comporta. La riproduzione anche non completamente in DSD è comunque valida e quindi si può parlare di compatibilità del software in DSD anche con impianti che non prevedevano il supporto di questo formato all'origine. Per ottenere il massimo dallo standard occorre evidentemente un processo tutto DSD e quindi un DAC compatibile.
Per quanto riguarda la scelta tra DSD e PCM in HD il problema non si pone, nel senso che non sarà l'adozione di un diverso formato l'intervento in grado di migliorare la resa sonora di un impianto giudicato non soddisfacente, sarà piuttosto, parlando di digitale, il passaggio a un DAC di qualità superiore. Chiaramente per chi inizia ora o ha in programma di acquistare un DAC o un network player la compatibilità DSD può essere un plus, anche se non un obbligo.
Infine c'è da considerare l'aspetto pratico: volume e prezzo. Che sono entrambi superiori agli equivalenti PCM, anche se non in modo drammatico.
Un intero album in DSD 128 "pesa" intorno ai 3GB (il doppio e anche più dell'equivalente in PCM) e il costo per album è mediamente più alto, raramente sotto i 20 €.

______________
Alessandro
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Caleb Lost
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Re: DSD (Direct Stream Digital), vantaggi e svantaggi

Messaggio  rferrinid il Sab 15 Ago - 23:06

Interessante disanima per chi come me non mastica molto la liquida.Grazie

______________
Roberto

rferrinid
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