Autor: bogi
PRE KOHO JE CLANOK URCENY?
Tymto clankom chcem oslovit zaujemcov o kvalitny hudobny zazitok, ktori su ochotni do posluchoveho retazca primerane investovat. Obsahom clanku je vysvetlenie zakladnych pojmov, vysvetlenie vyhod pouzitia DSD DACu, vyber vhodneho DACu a nakonfigurovanie bezplatneho softveroveho prehravaca Foobar2000. Postupovat podla tohoto clanku ma zmysel len pre tych, ktori vlastnia DAC s podporou DSD. Taketo DAC momentalne zacinaju na cenovej hladine okolo 200€, prikladom je iFi Nano iDSD a LH Labs Geek Out 450. V cenach do 1000€ je k dispozcii vela kvalitnejsich modelov. Vyuzitie podpory DSD v DACe sa netyka len prehravania DSD suborov (DFF, DSF alebo SACD ISO), ale aj prehravania PCM suborov (WAV, FLAC a ine). Vysvetlenie najdete nizsie.
Clanok je urceny tym, ktori su ochotni prestudovat si par technickych veci. Predpokladom pre uspesne aplikovanie postupu z clanku su zakladne pocitacove zrucnosti a primerana trpezlivost.
Clanok je zalozeny na myslienke synergie moderneho softveroveho prehravaca a DSD DACu. Pocitac je v popisovanom rieseni zapojeny do digitalneho spracovania signalu a DAC je od neho naopak odbremeneny. Zmyslom takehoto riesenia je dosiahnut vyssiu zvukovu kvalitu lacnejsie, nez kupou vyse tisic EURoveho DACu.
Tymto clankom chcem oslovit zaujemcov o kvalitny hudobny zazitok, ktori su ochotni do posluchoveho retazca primerane investovat. Obsahom clanku je vysvetlenie zakladnych pojmov, vysvetlenie vyhod pouzitia DSD DACu, vyber vhodneho DACu a nakonfigurovanie bezplatneho softveroveho prehravaca Foobar2000. Postupovat podla tohoto clanku ma zmysel len pre tych, ktori vlastnia DAC s podporou DSD. Taketo DAC momentalne zacinaju na cenovej hladine okolo 200€, prikladom je iFi Nano iDSD a LH Labs Geek Out 450. V cenach do 1000€ je k dispozcii vela kvalitnejsich modelov. Vyuzitie podpory DSD v DACe sa netyka len prehravania DSD suborov (DFF, DSF alebo SACD ISO), ale aj prehravania PCM suborov (WAV, FLAC a ine). Vysvetlenie najdete nizsie.
Clanok je urceny tym, ktori su ochotni prestudovat si par technickych veci. Predpokladom pre uspesne aplikovanie postupu z clanku su zakladne pocitacove zrucnosti a primerana trpezlivost.
Clanok je zalozeny na myslienke synergie moderneho softveroveho prehravaca a DSD DACu. Pocitac je v popisovanom rieseni zapojeny do digitalneho spracovania signalu a DAC je od neho naopak odbremeneny. Zmyslom takehoto riesenia je dosiahnut vyssiu zvukovu kvalitu lacnejsie, nez kupou vyse tisic EURoveho DACu.
SPOZNAVAME DSD DAC
Coraz viac DACov dnes ponuka podporu DSD. Ma to nejaky zmysel, ked nevlastnim DSD nahravky? Naco je to vobec dobre? Nejde len o modu, snahu vyrobcov nalakat zakaznikov na nieco nove? Je to novinka za kazdu cenu, alebo to moze byt na nieco naozaj uzitocne?
Odpovede najdete v predoslom clanku v kapitole PCM VERSUS DSD ... VYUZIJEM DAC S PODPOROU DSD? Precitat si tuto kapitolu je nevyhnutne. Obsahuje zrozumitelne podane vysvetlenia, bez pochopenia ktorych vam zmysel a prinos nizsie popisaneho riesenia nebude jasny.
Ake su vyhody podpory DSD v DACe?
- Pri prehravani DSD nahravok: V prvom rade mate k dispozicii nativnu podporu DACu pre standardne DSD audio subory (DSF, DFF, SACD ISO), takze ich nemusite softverovo konvertovat do PCM. Mnohe delta-sigma DACy naviac samy o sebe hraju s DSD nahravkami lepsie, nez s PCM nahravkami, vdaka podpore DSD mozete takto zo svojho DACu vydolovat maximum jeho potencialu. DSD signal prechadza tymito DACmi kratsou cestou, pricom sa obchadzaju obvody kompromisneho hardveroveho spracovania PCM signalu.
- Pri prehravani PCM nahravok: S DSD DACom mozete vyuzit prinos konverzie PCM nahravky do DSD formatu v softverovom prehravaci pocas prehravania. Vysvetlenie najdete v predchadzajucom clanku v kapitole PCM VERSUS DSD ... VYUZIJEM DAC S PODPOROU DSD? Technicka podstata zlepsenia je opat ta ista ako v predchadzajucom bode – softverovou konverziou do DSD sa obchadza kompromisne hardverove spracovanie PCM signalu v beznom delta-sigma DAC chipe.
Ktore delta-sigma DACy su pre vyuzitie podpory DSD najvhodnejsie?
- tie, ktore umoznuju obist hardverovy PCM oversampling aj delta-sigma modulaciu, ked im na vstup privediete DSD signal
- pre konverziu PCM nahravok (vratane SACD ISO) do DSD sa hodi podpora DSD128 alebo vyssia (DSD256, DSD512)
(pri DSD64 je prinos tejto konverzie menej zretelny)
Ktore nahravky hraju v DSD rezime najlepsie? Predpokladame vhodny DAC. V poradi od vyssej zvukovej kvality ku nizsej:
- Nativne DSD nahravky
Ak vas DAC podporuje max. DSDnnn a nahravka je v tom istom formate DSDnnn, ide o idealny DSD format nahravky pre vas DAC
Ak vas DAC podporuje vyssiu DSD vzorkovaciu frekvenciu, nez v akej je nahravka, pouzite DSD upsampling - SACD ISO nahravky hraju vyborne aj v ich nativnom formate DSD64, DSD upsampling im vsak prospieva
- HiRes PCM nahravky, konvertovane do DSD128 alebo vyssie, typicky hraju lepsie, nez do DSD konvertovany Redbook.
- Redbook nahravky, konvertovane do DSD, hraju na vhodnom DACe lepsie, nez v PCM rezime.
DoP A NATIVNA PODPORA DSD
Pojem DoP (DSD over PCM) sa tyka prenosu DSD dat zo zdroja digitalneho audio signalu (napr. PC) do ineho zariadenia (napr. DAC). Netyka sa v ziadnom pripade prevodu DSD formatu do PCM, ako sa na zaklade nazvu 'DSD over PCM' laici obcas domnievaju.
Standard DoP bol v r. 2012 zverejneny reprezentantmi viacerych spolocnosti, ktore sa zaoberaju vyvojom DACov a digitalnym spracovanim audio signalu. Originalny dokument je DoP open Standard.
Dovodom pre vznik standardu DoP je skutocnost, ze od r. 2009 existujuci standard 'USB Audio Class 2' sice definuje podporu pre HighRes PCM data, avsak nedefinuje ziaden format pre prenos DSD dat.
Standard DoP definuje sposob "zabalenia" DSD dat do PCM ramca. Na prenos DSD dat takto ide pouzit rozhranie USB Audio Class 2, ale aj ine rozhrania, ktore umoznuju prenos PCM ramcov, napr. S/PDIF.
Mnohe DACy uvadzaju v specifikaciach nativnu podporu DSD, napr. "native DSD128, DSD256 support over USB". Znamena to, ze vyrobca ponuka ASIO driver, ktory je schopny posielat do zariadenia DSD data bez nutnosti zabalit ich do PCM ramca. Ide o inu metodu posielania DSD dat do zariadenia, nez je vyssie spominane DoP.
Co je lepsie, DoP alebo nativna podpora toku DSD dat zo zariadenia? Nativna podpora je lepsia z viacerych dovodov:
- prenasa sa menej dat (PCM obalka nie je nutna). Presnejsie si o tom mozete precitat v tomto prispevku na CA fore. Zaujimavy je aj prispevok o 32bitovych USB rozhraniach z hladiska efektivity prenasanych dat.
- spracovanie dat v pocitaci a aj na prijimacej strane je jednoduchsie
- ASIO driver umoznuje s DACom komunikovat, napr. zistit podporu PCM a DSD, zistit podporovane vzorkovacie frekvencie. Toto ASIO driver dokaze aj v rezime DoP. Pouzitie DoP vsak nie je obmedzene len na ASIO driver.
- ASIO driver umoznuje poslat do DACu prikaz na prepnutie do DSD rezimu este skor, nez pridu DSD data. Toto nie je s DoP mozne. V pripade DoP je osetrenie prepinania medzi PCM a DSD rezimom narocnejsie. Da sa to riesit pouzitim dostatocne velkeho vstupneho buffera, co umozni DACu reagovat na potrebu prepnutia, kym su data este v bufferi. Mnohe lacnejsie DACy toto prepnutie nemaju vyriesene kvalitne. Sposobuje to napr. puknutie pocas prepnutia. Casto sa okamih prepnutia osetruje pouzitim attenuatora, niekedy spinaneho prostrednictvom rele.
- Prostrednictvom DoP je mozne DSD data posielat do kompatibilneho DAC aj v pripade, ze nemate k dispozicii ASIO driver. USB driver vsak musi byt kompatibilny so standardom USB Audio Class 2 (UAC2). Napr. Mac, Linux takyto driver obsahuju uz v OS.
- DoP funguje aj s inymi rozhraniami, ktore prenasaju PCM ramce, napr. S/PDIF, AES. DoP tymto sposobom nie je obmedzene len na USB transport, da sa pouzit aj s inymi transportmi. Z dovodu obmedzenych prenosovych rychlosti je mozne cez spominane rozhrania prenasat max. DSD64.
Mozne pukanie medzi trackmi je trocha komplikovanejsia tema a moze mat aj softverove pozadie, nemusi vobec suvisiet s DACom. Viac informacii: Odkaz1 Odkaz2
Mnohe DACy podporuju oba USB rezimy pre prenos DSD dat, DoP a aj nativnu podporu DSD. Moze volba DoP alebo nativneho DSD ovplyvnit zvuk? Nie som si toho vedomy ...
VYKONOVE NAROKY NA POCITAC
Pre konverziu PCM nahravok do DSD formatu pocas prehravania odporucam pocitac s vykonom Intel i5 okolo 3 GHz alebo vyssim, najmenej s 4 jadrami. S mojim i5-4300M 2.6GHz prevod do DSD128 funguje spolahlivo, prevod do DSD256 je vsak uz na hranici jeho moznosti. Win8.1 vychadza z hladiska vykonu pre computer audio lepsie, nez Win7.
SOFTVEROVE PREHRAVACE S PODPOROU DSD
Ktore SW playery sa ku DSD DAC hodia najlepsie? Hodia sa najma tie, ktore poskytuju moznost prevodu PCM dat do DSD formatu v realnom case pocas prehravania. Uvediem tri, odstupnujem ich kvalitativne od zvukovo najlepsieho a uvediem aj ich cenu:
1) HQPlayer, 120 EUR + DPH
2) Foobar2000 s pluginmi Maxima V. Anisiutkina, zadarmo
3) JRiver Media Center, $50
Kvalitativne porovnanie konverzie z PCM do DSD nechavam na inych: Tu je porovnanie, ktore sedi s mojou posluchovou skusenostou.
AKO NASTAVIT PODPORU DSD VO Foobar2000
Softverovu stranku pouzitia DSD DACu si ukazeme na priklade bezplatneho prehravaca Foobar2000.
PRIPRAVNE KROKY
Predpoklady:
Zo stranky Super Audio CD Decoder stiahnut komponenty:
INSTALACIA A KONFIGURACIA DSD KOMPONENTOV
foo_input_sacd sa instaluje vo Foobar2000 cez File > Properties > Components > Install
foo_dsd_asio sa instaluje ako samostatny program
Softverovu stranku pouzitia DSD DACu si ukazeme na priklade bezplatneho prehravaca Foobar2000.
PRIPRAVNE KROKY
Predpoklady:
- prehravac Foobar2000 je uz nainstalovany
- vyrobca DACu poskytuje ASIO driver, ktory je uz nainstalovany
- ASIO podpora foo_out_asio je uz nainstalovana (keby nie, tu je linka)
Zo stranky Super Audio CD Decoder stiahnut komponenty:
- SACD Decoder foo_input_sacd
- ASIO proxy foo_dsd_asio
INSTALACIA A KONFIGURACIA DSD KOMPONENTOV
foo_input_sacd sa instaluje vo Foobar2000 cez File > Properties > Components > Install
foo_dsd_asio sa instaluje ako samostatny program
File > Properties > Tools > SACD: Nastavte ASIO driver mode DSD. Pri nastaveni PCM by sa pocas prehravania robila konverzia DSD do PCM.
File > Properties > Playback > Output: Nastavte foo_dsd_asio ako zvukove zariadenie.
File > Properties > Playback > Output: Nastavte foo_dsd_asio ako zvukove zariadenie.
File > Properties > Playback > Output > ASIO: Dvojkliknut foo_dsd_asio, otvori sa ASIO control Panel, v nom nastavit:
ASIO driver: Nastavte skutocny fyzicky driver vasho DACu. Vo zvlastnych pripadoch to neplati - napr. ak pouzivate Jplay, zadajte Jplay ASIO driver.
DSD Playback Method: Nastavte 'ASIO Native' alebo 'DoP Marker' podla toho, ci vas DAC podporuje DSD nativne, alebo cez DoP. Ak vas DAC podporuje oboje, skuste najprv 'ASIO Native'. Menej zatazuje pocitac a USB system, najma pri vyssich bitrates. ASIO native je vsak zavisle na implementacii vyrobcu DACu, standard neexistuje. Implementacia moze byt z tohoto dovodu nestabilna, alebo neuplna (napr. moze chybat podpora vzorkovacich frekvencii s bazou 48k). V takom pripade prepnite na DoP.
DSD to DSD Method: Tu sa nastavuje DSD upsampling. Napr. pri prehravani SACD ISO, ktore su vo formate DSD64, mozete nastavit upsampling na DSD128 alebo vyssi. Odporucam nastavit max. DSD sampling rate vasho DACu, aky dokaze prijat. Pripadne nastavte nizsi, ak by pretazoval vas pocitac. Ak je nastavene 'None', upsampling sa nerobi. Typ sigma-delta modulatora odporucam nastavit na 'SDM Type D'.
PCM to DSD Method: Tu sa nastavuje, na aky DSD rate sa ma konvertovat vstupny PCM signal. Odporucam nastavit max. DSD sampling rate vasho DACu, aky dokaze prijat. Pripadne nastavte nizsi, ak by pretazoval vas pocitac. Ak je nastavene 'None', konverzia sa nerobi. Typ sigma-delta modulatora odporucam nastavit na 'SDM Type D'.
DOLADENIE NASTAVENI VO Foobar2000
Digitalna regulacia hlasitosti
Digitalne spracovanie signalu, popisane v tomto clanku, moze viest ku urcitemu narastu spiciek signalu. Aby nedoslo ku javu zvanemu clipping (limitacia), odporuca sa v softverovom playeri znizit hlasitost o zhruba 3 dB.
Volitelne: SoX resampler
Odporucam nainstalovat vsetky 3 varianty z http://www.hydrogenaud.io/forums/index.php?showtopic=67373
Instalacia: Kazdy z troch zip suborov obsahuje jednu DLL. Treba ju nakopirovat do instalacneho adresara Foobar2000\components (typicky C:\Program Files (x86)\foobar2000\components) a restartovat Foobar2000.
Konfiguracia (obrazok nizsie): Properties > Playback > DSP Manager
Mozete mat nakonfigurovane viacere instancie SoX, nezavisle na variante (SoX, SoX mod a SoX mod2).
Z praveho panelu 'Available DSPs' presunte obe instancie SoX do laveho panelu 'Active DSPs'.
ASIO driver: Nastavte skutocny fyzicky driver vasho DACu. Vo zvlastnych pripadoch to neplati - napr. ak pouzivate Jplay, zadajte Jplay ASIO driver.
DSD Playback Method: Nastavte 'ASIO Native' alebo 'DoP Marker' podla toho, ci vas DAC podporuje DSD nativne, alebo cez DoP. Ak vas DAC podporuje oboje, skuste najprv 'ASIO Native'. Menej zatazuje pocitac a USB system, najma pri vyssich bitrates. ASIO native je vsak zavisle na implementacii vyrobcu DACu, standard neexistuje. Implementacia moze byt z tohoto dovodu nestabilna, alebo neuplna (napr. moze chybat podpora vzorkovacich frekvencii s bazou 48k). V takom pripade prepnite na DoP.
DSD to DSD Method: Tu sa nastavuje DSD upsampling. Napr. pri prehravani SACD ISO, ktore su vo formate DSD64, mozete nastavit upsampling na DSD128 alebo vyssi. Odporucam nastavit max. DSD sampling rate vasho DACu, aky dokaze prijat. Pripadne nastavte nizsi, ak by pretazoval vas pocitac. Ak je nastavene 'None', upsampling sa nerobi. Typ sigma-delta modulatora odporucam nastavit na 'SDM Type D'.
PCM to DSD Method: Tu sa nastavuje, na aky DSD rate sa ma konvertovat vstupny PCM signal. Odporucam nastavit max. DSD sampling rate vasho DACu, aky dokaze prijat. Pripadne nastavte nizsi, ak by pretazoval vas pocitac. Ak je nastavene 'None', konverzia sa nerobi. Typ sigma-delta modulatora odporucam nastavit na 'SDM Type D'.
DOLADENIE NASTAVENI VO Foobar2000
Digitalna regulacia hlasitosti
Digitalne spracovanie signalu, popisane v tomto clanku, moze viest ku urcitemu narastu spiciek signalu. Aby nedoslo ku javu zvanemu clipping (limitacia), odporuca sa v softverovom playeri znizit hlasitost o zhruba 3 dB.
Volitelne: SoX resampler
Odporucam nainstalovat vsetky 3 varianty z http://www.hydrogenaud.io/forums/index.php?showtopic=67373
Instalacia: Kazdy z troch zip suborov obsahuje jednu DLL. Treba ju nakopirovat do instalacneho adresara Foobar2000\components (typicky C:\Program Files (x86)\foobar2000\components) a restartovat Foobar2000.
Konfiguracia (obrazok nizsie): Properties > Playback > DSP Manager
Mozete mat nakonfigurovane viacere instancie SoX, nezavisle na variante (SoX, SoX mod a SoX mod2).
Z praveho panelu 'Available DSPs' presunte obe instancie SoX do laveho panelu 'Active DSPs'.
Potom oznacte instanciu v lavom paneli a kliknite na 'Configure selected'.
Okno na obr. vlavo je SoX mod, umoznuje zadat vzorkovacie frekvencie, na ktore nechcete uplatnit resampling.
Okno na obr. vpravo je SoX mod2, umoznuje zadat vzorkovacie frekvencie, na ktore chcete uplatnit resampling.
V roletkovom menu 'Target samlerate' sa nachadza najvyssia hodnota 192000. Vyssiu hodnotu je mozne natukat priamo do vstupneho pola.
Priklady obrazkov vlavo a vpravo su vhodne pre DAC s max. podporou PCM 384k na USB vstupe.
Okno vlavo riesi upsampling pre nasobky vzorkovacej frekvencie 44.1k. Okno vpravo riesi upsampling pre nasobky vzorkovacej frekvencie 48k.
SoX resampler odporucam pouzivat aj v pripade konverzie PCM do DSD. Foobar2000 totiz najprv aplikuje DSP pluginy na PCM signal a az potom konvertuje PCM signal na DSD signal. Konverzia vopred upsamplovaneho PCM signalu prinasa o nieco lepsi vysledok.
Okno na obr. vlavo je SoX mod, umoznuje zadat vzorkovacie frekvencie, na ktore nechcete uplatnit resampling.
Okno na obr. vpravo je SoX mod2, umoznuje zadat vzorkovacie frekvencie, na ktore chcete uplatnit resampling.
V roletkovom menu 'Target samlerate' sa nachadza najvyssia hodnota 192000. Vyssiu hodnotu je mozne natukat priamo do vstupneho pola.
Priklady obrazkov vlavo a vpravo su vhodne pre DAC s max. podporou PCM 384k na USB vstupe.
Okno vlavo riesi upsampling pre nasobky vzorkovacej frekvencie 44.1k. Okno vpravo riesi upsampling pre nasobky vzorkovacej frekvencie 48k.
SoX resampler odporucam pouzivat aj v pripade konverzie PCM do DSD. Foobar2000 totiz najprv aplikuje DSP pluginy na PCM signal a az potom konvertuje PCM signal na DSD signal. Konverzia vopred upsamplovaneho PCM signalu prinasa o nieco lepsi vysledok.
DSD NAHRAVKY VO Foobar2000
PODPOROVANE FORMATY DSD SUBOROV
Foobar2000 podporuje DSD subory v oboch standardnych formatoch DSF aj DFF.
Format DSF podporuje metadata vo forme ID3v2 tag, tu je specifikacia formatu DSF od Sony.
Format DFF (alebo DSDIFF) metadata oficialne nepodporuje, avsak niektore SW playery, napr. Foobar2000, podporuju ID3v2 tag neoficialne.
Format DFF moze obsahovat bud standardny DSD obsah (rovnako ako DSF), alebo komprimovany obsah, oznaceny DST. Komprimacny nastroj z DSD do DST nie je dostupny. Tu je specifikacia formatu DFF od Philips.
Foobar2000 dalej podporuje SACD disky vo forme ISO suborov. Zahrnuta je aj podpora metadat, Foobar2000 ich uklada do vlastnej kniznice mimo samotnych ISO suborov (tie nemeni).
SACD disky so stereo obsahom byvaju v nekomprimovanom DSD formate. Disky s viackanalovym hudobnym obsahom su vzdy v komprimovanom DST formate. Ide o bezstratovu kompresiu. Foobar2000 dekomprimuje DST obsah pocas prehravania. To plati aj o DFF DST suboroch.
Ci je DFF subor alebo SACD ISO v DSD alebo DST formate, mozete vo Foobar2000 zistit po pridani stlpca Codec do zobrazenia playlistu.
Foobar2000 metadata vsetkych podporovanych typov DSD suborov nielen zobrazuje, ale umoznuje aj ich editaciu. Tagovanie DSF suborov podporuje aj bezplatny softver MP3TAG.
MOZNOSTI KONVERZIE MEDZI ROZNYMI FORMATMI DSD SUBOROV
SACD ISO subory mozno konvertovat do DFF alebo DSF formatu. Zakladnym nastrojom je command line program sacd_extract od Mr.Wicked. Umoznuje SACD ISO konvertovat do DSF aj DFF. V pripade komprimovaneho DST obsahu SACD je mozne zvolit, ci vysledny DFF subor ma byt v komprimovanum DST, alebo nekomprimovanom DSD formate. Metadata sa automaticky prenasaju z ISO suboru do vystupnych suborov.
Existuje viacero GUI nadstavieb pre sacd_extract, za najlepsiu sa povazuje Sonore ISO2DSD.
sacd_extract obsahuje bug - skracuje posledny blok v generovanom DSF subore, co moze viest ku pukaniu medzi skladbami. Tento bug sa netyka konverzie SACD ISO do DFF formatu. Zaujem komunity na internetovom fore ComputerAudiophile.com primäl autora HQPlayera ku zverejneniu command line konvertora DFF suborov do DSF formatu dff2dsf. Podporovane su len nekomprimovane DFF, avsak mozu byt multikanalove. Po zverejneni dff2dsf som najprv vytvoril jednoduchu podporu pre dff2dsf v kontextovom menu Windows Explorera. Neskor som prisiel s myslienkou automatizovat prevod z SACD ISO cez DFF do DSF formatu tak, aby sa preniesli aj metadata. Obe riesenia, DFF to DSF aj ISO2DSF, som zverejnil na fore ComputerAudiophile.com. Tieto 2 nastroje som odladil na anglickych Windows, kompatibilita s inymi jazykovymi mutaciami nie je zarucena.
Vsetok vyssie spominany softver je poskytovany bezplatne. ISO2DSF je momentalne jedinym bezplatnym riesenim konverzie SACD ISO suborov do DSF, ktore osetruje vyssie uvedeny bug. Alternativny nastroj je plateny AUI Converter, autor Yuri Korzunov ho zverejnil tiez na CA fore.