Speelt u DSD of toch PCM?

in Achtergronden (1.259) | Technisch (61) |


Mytek Digital Stereo192-dsd-dac-2

DSD is helemaal hot in de audiowereld. Bijna alle dac-fabrikanten implementeren het inmiddels. Net als de software om de bestanden mee af te spelen. Maar hoe zit het nu technisch? Is DSD echt superieur? En hoe krijgt een dac zijn data? En kunnen usb-receivers eigenlijk wel écht dsd naar een dac-chip sturen? Wij hebben het eens uitgezocht. 

De afkorting DSD staat voor Direct Stream Digital. Het is het formaat dat u vindt op SACD’s. Een prachtig medium dat zonder twijfel beter klinkt dan cd. Toch heeft het medium het niet gered. Mede door de prijzige spelers en het geringe aanbod van sacd’s. Het was vooral klassiek, jazz, blues en wat ouder geremasterd werk wat u op sacd kon vinden. Niet genoeg om mensen over de streep te trekken.

Niet editten

Mytek Digital Stereo192-dsd-dac-2

Mooie en populaire DAC. Maar echt DSD spelen kan dus niet… Ook niet met deze Mytek.

Maar hoe komt het nu dat het aanbod van sacd zo gering was? Heel eenvoudig: sacd is niet te bewerken. Het is een één bit stroom van data met een samplingfrequentie van afgerond 2,8 Mhz. Kortom: volume aanpassen of het equalizen van een DSD-stroom is onmogelijk.

Dat is wellicht bij klassiek, Jazz en blues niet zo’n probleem, omdat bij dat genre opnames in sommige gevallen in één keer zijn. Maar bij Pop, house en rock gaat dat niet. Vandaar dat u daar ook nagenoeg geen DSD-opnames tegen komt.

Nu zijn er zijn truuks voor het editten van DSD, maar dat houdt in dat een stukje uit de opname omgezet wordt naar PCM (bijvoorbeeld 32 bit / 384 kHz) om het te bewerken. Daarna zet de processor het weer terug naar DSD. Nu is dat een mogelijkheid, maar feit is wel: het échte voordeel van DSD gaat deels verloren.

DAC-chips

DSD - Data 0,1 us

De datarate van de DSD-files aan de usb-receiverkant is gigantisch hoog. Niet gek: u ziet 32 bit / 352 KHz.

Nu hoeft het geen ramp te zijn dat er bijna geen DSD-opnames zijn binnen bepaalde genres. Er zijn genoeg liefhebbers van klassiek, Jazz en bijvoorbeeld blues. Segmenten waar genoeg muziek voor handen is. Dus in deze tijd van softwarespelers en streamers zou DSD weer een opleving kunnen maken.

En dat doet het ook. Maar is dat wel terecht? Hoe zit het bij de converters anno 2015? Wie namelijk dieper in de wereld van dacs duikt zal merken dat het helemaal niet zo gemakkelijk is een dac te vinden die écht DSD kan decoderen.

Feit is namelijk dat veel dacs helemaal niet DSD en PCM kunnen decoderen. Het is óf / óf. Niet én / én. Een dac is óf native DSD óf PCM. Een voorbeeld is de populaire ES9018 van ESS Sabre. Wie goed lees, ziet dat er staat: “Supports SPDIF, PCM or DSD”. Dus niet beide modi tegelijk. Dat heeft alles te maken met de delen van de chip die actief kunnen zijn en de weg die de data aflegt.

Nu nemen we de Sabre als voorbeeld, maar nagenoeg alle chips doen dit. Inclusief de Burr Browns, Crystals (Cirrus) en Wolfsons. Echt dure SACD-spelers hadden om die reden ook twee dacs: één voor pcm en één voor DSD. Vandaar ook dat deze degelijke multi-format spelers behoorlijk prijzig waren. U kocht immers écht twee spelers. U kon ook schakelen tussen de lagen op de cd. En veelal hield dat in dat er even stilte was, omdat het dac-circuit ook moest schakelen. De goedkopere varianten deden dat niet. En die klonken dan ook een stuk minder goed.

USB? Nope…

DSD software

Als u dacht dat u DSD aan het spelen was… vergeet het maar.

Prima. Een DAC-chip kan veelal dus geen DSD én PCM tegelijk decoderen. Dat houdt dus in dat als u een DSD-dac hebt aangeschaft, deze ofwel native DSD moet spelen en PCM omzet naar DSD, of PCM speelt en DSD intern omzet naar PCM. U kunt er vanuit gaan dat het tweede gebeurt. Tenzij uw dac over twee chips beschikt. Dat kan…

Maar hoe zit het nu met DSD-dacs die via usb hun data binnen halen? Nou, dat is een interessant verhaal. Want J River en Kodi kunnen dus DSD-bestanden afspelen. Wij hebben samen met Dion Audio wat metingen verricht aan de usb-receiver. En wat blijkt? Het gros van de usb-receivers zet alles al om naar 32 bit / 352,8 kHz voordat het naar de dac gaat. Ook als u J River op direct stream zet (anders zouden we potentieel nog de DOP-pakketten meten, en dat gaat inderdaad met een soort pcm-structuur). Uw dac krijgt via usb dus waarschijnlijk al geen DSD signaal meer.

Een positief verhaal is dat USB wel degelijk native PCM kan streamen. We meten keurig de verschillende samplingrates als we de scope op de output zetten van de usb-receiver.

Conclusie

Hoewel DSD erg leuk is, willen we u graag uit een droom helpen: DSD streamen via een dac die zowel PCM als DSD speelt, is nagenoeg onmogelijk. Allereerst kunnen dac-chips niet beide formaten. Het resultaat is dat dacs intern alles omzetten naar PCM. Daarbij komt dat usb-receivers ook alles omzetten naar PCM om het vervolgens naar de dac te duwen. Kortom: op twee manieren raakt u DSD kwijt. Wilt u dus écht van DSD genieten, dan zult u toch een toegewijd apparaat moeten aanschaffen met een native DSD-chip en een interne schijf waarop u de content kunt zetten.

Foto’s metingen

Hieronder vindt u een serie foto’s van de metingen die we hebben gedaan. Van 16 bit / 44,1 Khz, 24 bit / 192 kHz en DSD. We hebben meer die vindt u hier in een RAR-bestand. (klik op het pijltje in het midden, bovenaan het scherm).

  • Goed punt.
    de ess9018 is een 8 – kanaals DAC- chip.
    Deze kan principieel acht signalen van digitaal naar analoog omzetten.
    De enige voorwaarde is dat ze allemaal dezelfde codering hebben, dus of PCM of DSD .

    Dit zijn de enige vereisten.

  • En dan te bedenken dat de ESS chip zoveel gebruikt wordt voor zowel PCM als DSD!

    Zou het kunnen de hij gewoon niet PCM en DSD tegelijkertijd aan kan, en dat hij wel eenvoudig weg te schakelen is tussen PCM en/of DSD.
    Zou wel kunnen verklaren waarom deze ESS zo wordt toegepast!

    Maar dat zal wel haast niet mogelijk zijn… toch?
    Mijn telefoon kan ook alleen 4G aan en als dat niet beschikbaar is dan heb ik gewoon pech en geen data…

  • Heel goed artikel en inhoudelijk helder. Voor mij de bevestiging dat DSD een niche is. En het werkt alleen optimaal als alles daar op is afgestemd. Voor mij de conclusie dat dit alleen echt interessant is voor een kleine groep liefhebbers en voor een zeer beperkte collectie muziek.
    Het aanbod DSD bestanden zal naar mijn inschatting ook altijd heel klein blijven, want het grote publiek gaat toch voor CD dan wel FLAC uncompressed, of indien beschikbaar HD. Door de kleinschaligheid zal DSD altijd erg duur blijven. Om diezelfde reden kwam SACD niet echt van de grond. Nog even los van de kosten van de rest van de aanpassingen in de apparatuur. DSD zal dus beperkt blijven en duur.

    Met de kosten van aanschaf van de bronbestanden en de extra kosten voor installaties en kabels moet je de afweging maken in welke mate dit ook extra muziekluistergenot teweegbrengt. Want het zijn extra kosten voor alleen DSD, niet voor de rest van je muziekbestanden.

    Daarnaast is het een gegeven dat een groot deel van mijn muziek interesse zodanig is, dat ik vaak moet terugvallen op muziek die is opgenomen in CD omgeving. Daar zitten juweeltjes tussen qua opname techniek, maar ook vlakke matte pulp, waar geen enkele installatie iets moois uit haalt. Er is dus veel muziek waar DSD totaal niet inzetbaar is.
    Verder luister ik regelmatig naar andere installaties en dan constateer ik tot mijn verbazing dat er met droge ogen wordt gestreamd met gedownloade bestanden in FLAC ergens tussen 700-900kbps. Dan denk ik, waarom nu niet even een Accurate rip, want dat verschil is echt heel groot.

    Ergens heb je een soort natuurlijk acceptatie niveau tussen prijs en prestatie. Voor mij is uit dit artikel duidelijk bevestigd, dat een uncompressed accurate CD rip via DBpower of XLD voorlopig op het gebied van bronbestanden het meest optimale is.

    • Dank voor je mooie reactie. DSD zal altijd niche blijven. Het is ook niet bedoeld als ‘groot’ format. Het is een archiefformat van Sony dat toevallig een keer gebruikt werd in ‘cd-spelers’. Het klinkt wel goed… maar de hele keten moet compatible zijn.

      Overigens heeft de bitrate bij FLAC niets te maken met een accurate-rip. De bitrate is afhankelijk van hoe sterk de compressie is. Ik zet hem bij EAC en dBPoweramp altijd gewoon op gemiddeld. Dan kom je rond de 750 tot zo’n 1100 uit. Afhankelijk van de complexiteit van de muziek.

      Bij dBpoweramp moet accurate-rip wel aangezet worden. Natuurlijk doen… anders past het geen foutcorrectie toe. En dat is zonde…!

  • De hardware-techniek (DAC chips e.d.) gaat best hard, te hard wellicht. En aan de ‘input’ kant lijkt men nog lang niet zo ver te zijn. (of te willen zijn) :-p
    Ik zie overeenkomsten met het volgende (wat ook alweer jaren speelt)

    ‘De maximale snelheid van USB 3.1-C is 1250MB/s. De harddisk van LaCie maakt nog geen maximaal gebruik van deze snelheid en werkt op 100MB/s. Dit is waarschijnlijk de mechanische beperking van de harddisk, want USB 3.0 heeft een maximale doorvoersnelheid van 600MB/s. Alleen enkele SSD schijven voor opslag zouden volledig gebruik kunnen maken van die doorvoersnelheid.’

    Ofwel, allemaal prachtig die nieuwigheden… maar de meeste gebruikers lopen nog wat op achter omdat ze al eerder in de vorige (óók als snel) bestempelde technieken qua hard&software hadden geïnvesteerd.

    En dan is er nog het feit dat vele totaal het nut van DSD en/of Hi-Res inzien.
    Wat ik mij ook best kan voorstellen, ben inmiddels ook maar gewoon aan de 16bit Flac en nou vooruit afentoe een enkele 24bit Flac afhankelijk welke muziek/artiest enzo.
    Het afspelen van DSD zal (voor altijd?) wel een niche-markt zijn!

    • Goede aanvulling! Inderdaad: veel externe schijven halen de interface-snelheid niet. Maar of dat nu zo belangrijk is… Bij audio gaat het er meer om dat de interface het formaat aan kan. En dat is bij DSD vaak niet zo. Ik heb nu een Amanero besteld om te gaan meten. Ben benieuwd! Ze claimen DSD native te kunnen doorsturen namelijk. Zou interessant kunnen zijn. Al speel ik echt nooit DSD.

  • Dag Dennis. Dit is een gebied waar we nog vol in gaan duiken. In principe heb je gelijk. Maar het ligt wel even anders bij Windows. We gaan er zeker nog een artikel aan wijden!

  • Is het niet zo dat geen enkele USB verbinding vanuit Windows of Mac DSD aankan? Omdat USB daar alleen werkt met het PCM protocol? En is het niet juist daarom dat DSD over PCM (DoP) is ontwikkeld? En dat dat niet betekent dat DSD omgezet wordt naar PCM, maar integraal via het PCM protocol wordt vervoerd? Vandaar dat men het heeft over native DSD in het geval van DoP (zie bijv. Audirvana instellingen). Dus dan blijkt de vraag wat de DAC in dat geval doet met het (via DoP) ontvangen DSD signaal…
    Sorry ? het is een beetje hardop denken; ik probeer het te begrijpen… :-)

  • Beste Dennis,

    Klopt. DOP is een manier om DSD over USB te streamen. De DSD-stream wordt verpakt in PCM. Daarom hebben we ook NA de usb-interface gemeten, aan de data-lijn naar de DAC toe.

    Maar er mist nog wel wat in het overzicht. Mooi gedaan trouwens: erg handig! Ik mis welke dac-chip gebruikt is. Ik zie namelijk dat de OPPO als ‘native’ wordt gemarkeerd. En dat zou kunnen hoor. De interface van die spelers ken ik niet zo uit mijn hoofd. Wat ik wel weet is dat ze een Sabre-dac gebruiken die intern alles omzet naar PCM.

    De interface is dus één ding. En native is natuurlijk handig, want er hoeft niets verpakt te worden om te kunnen werken. Maar veel dacs zetten alsnog alles doodleuk om naar PCM. En de oplossing dan is simpelweg een tweede, native DSD-circuit – te plaatsen.

  • Beste Jonas, interessant, dank voor dit overzicht. Ik zocht natuurlijk meteen mij Lampizator DAC op en die staat niet als USB native te boek, wat me verbaasde. Ik heb de vraag gesteld aan de maker van die DAC, Lukasz Fikus, en kreeg meteen dit antwoord:

    “DoP is the format of data which is 100% native DSD with the addition of a PCM ?marker? which tricks the computer that the data is PCM. It makes it easier for Windows and MAC to treat this data stream like music not garbage. But after the identification marker – the data is pure DSD, not touched, not manipulated or anything. Our DAC is actually a filter only and it plays the data as it comes from hard drive. Don’t worry that it is PCM converted ! ”

    Ik heb me niet zo in deze techniek verdiept, maar misschien roept dit hier een reactie op? :-)

  • Beste allemaal, even een ‘klein’ overzichtje van alle DAC’s om het jullie makkelijk te maken welke DACs DoP zijn en welk een native input hebben (kolom C):

    https://docs.google.com/a/nativedsd.com/spreadsheet/ccc?key=0AgVhKcl_3lHfdFVyenBBNjNpQ2lieG81WGpqQTNfVUE#gid=0

    Mocht je nu ontdekt hebben dat je inderdaad native DSD kan afspelen, verwijs ik u graag door naar (plug!) Nativedsd.com voor een selecte hele fijne DSD muziekjes -) Groet! Jonas Sacks – Technical director, Native DSD Music

  • dus… conclusie: alles is altijd DoP.
    wel HiRes enzo maar niet echt ‘native’.

    weer een illusie armer in ons digitale HiFi wereldje? ;-)

  • Inderdaad Jaap, het is pas een goed apparaat als het kippenvel je de theorie doet vergeten… :-)

  • dank Jaap,

    Lampizator maakt de DAC’s op bestelling, en ik heb gekozen voor beide circuits (eigenlijk twee DAC’s in één dus) om goed te kunnen vergelijken.
    En het blijkt dat het DSD circuit het beste klinkt, zelfs als ik met jRiver eerst PCM omzet naar DSD. D.w.z. zelfs eenvoudig CD materiaal klinkt beter via het DSD circuit.
    Dat is waarschijnlijk omdat het DSD circuit beter is, want minder schakels bevat (want je kan de resolutie van PCM op die manier natuurlijk niet verhogen).

    • Dag Dennis,

      Dat is een serieus gave dac zeg! En ja: DSD is wat korter op gebied van signaalweg. Maar de filtering is veel lastiger. Vandaar dat DSD ook meer vervorming kan vertonen. De analoge filtering is erg lastig bij DSD. Bij PCM minder… Maar indien goed uitgevoerd hoeft het geen probleem te zijn. End of the line… lekker luisteren spelen wat je mooier vindt!

    • Dag Dennis,

      Dank voor je aanvullingen. Ik zeg ook heel bewust: het gros… omdat inderdaad dit verhaal niet voor alle dacs opgaat. Maar wel 90 procent. De Lampizator is volgens jou een uitzondering. Dat kan heel goed: ik ken hem niet. En ja: als je dac alleen maar ruis weergeeft in de verkeerde modus, dan heb je een dac met meerdere modi. En dat is zeldzaam. Welke heb je?

  • Ik heb de moeite genomen de plaatjes te downloaden (350MB rar!) in de hoop iets te weten te komen over de metingen: welk apparaat, wat is er gemeten, waar in het proces, welke signalen, welke parameters? Zonder die informatie zijn die megaplaatjes (4272x2848x24) zinloos om te downloaden.

    • We hebben het I2S signaal dat uit de USB receiver http://luckit.biz/ komt gemeten de parameters staan bij de afbeeldingen vermeld. Het doel was natuurlijk om te zien of het I2S signaal bij het afspelen van DSD ook veranderd in een DSD signaal, maar dat blijft dus gewoon PCM.

  • Het is niet zo zeer een probleem maar veel merken “adverteren” er wel mee en gebruiken dan het woord “native” erbij wat letterlijk betekend : emulatie = omzetten dus geen 100% DSD zoals het bedoeld is maar is mijn kijk erop.

    • Helemaal mee eens! Het is inderdaad hoe ze het brengen. Veel dacs zijn helemaal niet native DSD. Als ze nu zeggen: DSD compatible, dan is er eigenlijk niets aan de hand. Het gaat om het woordje native…

  • Het is dus OF DSD OF PCM… wat is hier dan het probleem? Als mijn streamer DSD aanbiedt (Jriver) aan mijn Yamaha CD-S3000 welke native DSD aankan, dan wordt DSD toch gelijk in een analoog signaal geconverteerd? Ik snap dat een converter niet tegelijkertijd DSD en PCM verwerkt. Je biedt toch 1 formaat tegelijkertijd aan? Volgens mij is dat net zo dat mp3 en flac afzonderlijk behandeld worden.

    • Beste Han,

      Wat ik bedoel is dat je een dac-chip implementeert in een bepaalde modus: dus ofewel PCM of DSD. Het is een keuze bij implementatie. Dus in 90% van de gevallen convert een DAC-chip intern het DSD-signaal weer naar PCM, omdat de chip in deze modus opgenomen is in het circuit.

  • “de opname omgezet wordt naar PCM (bijvoorbeeld 32 bit / 384 kHz) om het te bewerken”

    Dat klopt niet helemaal, DSD wordt typisch bewerkt/gemastered in DXD, dus 8x de snelheid van CD-kwaliteit (352.8K) in 24 of 32 bit, en dus niet 384K

    Eigenlijk gebruiken referentiestudio’s zoals 2L.NO het DXD formaat intern, om het dan nadien uit te renderen in een lager formaat, waarbij DSD zo’n ‘lager’ formaat is. Ook 16/44.1 en 24/96 zijn lagere formaten.

    Vergelijk maar eens bij 2L.NO tracks in DSD64 (SACD kwaliteit), DSD128 (2x SACD kwaliteit) en de DXD master.

    http://www.2l.no/hires/

    en de track LIVING (2e onderaan)

    DXD wint …..

    De 432 EVO rekent intern in o.a. 32/352.8. Die specifieke rate is niet zomaar gekozen. Zowel CD based PCM als 1 bit SACD bestanden (.dsf en .dff) kunnen worden voorgesteld als 32/352.8 waarbij de scaling factor een integer is (natuurlijk getal), en dus minder afrondingsfouten onstaan als wanneer men in 32/384 zou rekenen.

    Ideale highres is dus het formaat waarin de studio zelf rekent, dus niet DSD wat een opslagformaat is, en vooral bij SACD spelers bedoeld was omwille van het feit dat destijds veel DAC’s intern reeds 1 bitters waren, waarbij dus de PCM->1bit stap wordt overgeslagen.

    • Dag Rene,

      Dat maakt dus niet uit. Tenzij u echt SACD’s gaat spelen op een degelijke speler. In dag geval is het zonder meer hoorbaar t.o.v CD. Maar als je met een usb-dac speelt, is het eigenlijk PCM waar je naar luistert. Niet dat daar iets mee mis is, want het ligt toch aan de opname hoe goed iets klinkt.

  • Geef een reactie

    XHTML: U kunt deze tags gebruiken: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>


    Gerelateerde items? Zie ook: