DSD-zu-PCM-Verstärkung

Die meisten DSD-Inhalte werden von einem DXD-Master erzeugt. DXD ist PCM mit 32bits/384kHz oder 32bits/352,8kHz. Dieses PCM-Signal wird über einen Prozess namens Sigma-Delta-Modulation in ein DSD-Signal umgewandelt.

Einer der Kompromisse bei der Entwicklung von Sigma-Delta-Modulatoren ist das Management der mathematischen Instabilität. Sigma-Delta-Modulatoren verwenden Rückkopplungsschleifen (oder Vorwärtsschleifen), die instabil werden können, wenn das Eingangssignal zu laut ist.

Eine der häufigsten praktischen Maßnahmen zur Vermeidung von Instabilität ist die Begrenzung der Amplitude des Eingangssignals. Die Scarlett Book (SACD)-Spezifikationen schreiben sogar vor, dass das Eingangssignal auf -6 dBFS (d. h. 6 dB weniger Dynamikumfang als das Originalsignal) begrenzt werden muss.

Dies hat einen Nebeneffekt: Wenn Sie eine CD und eine SACD nebeneinander auf demselben Transportmittel abspielen würden, unter der Annahme, dass das Transportmittel nichts unternimmt, um die -6dB-Anpassung zu kompensieren, die während des Authorings stattgefunden hat, würde die SACD 6dB leiser herauskommen.

Roons Standardeinstellung ist es, diese -6dB-Anpassung bei der Konvertierung von DSD nach PCM umzukehren. Dies sollte die Lautstärkeunterschiede, die während des Authoring-Prozesses entstanden sind, ausgleichen und ermöglicht es DSD-Inhalten, den vollen Dynamikbereich der resultierenden PCM-Samples zu nutzen.

Das ist großartig für alle Inhalte, die während des Authoring-Prozesses richtig eingestellt wurden. Leider gibt es aber auch Inhalte, die nicht richtig erstellt wurden. Wenn Sie bei einigen Ihrer Inhalte Clipping hören, sollten Sie die 6dB-Einstellung auf 3dB oder 0dB reduzieren und sehen, ob es besser wird.

DSD-zu-PCM-Filter

Der größte Teil der Energie in einem DSD-Signal besteht aus hochfrequentem Rauschen (meist über 30 kHz). Dieses Rauschen ist eine implizite Folge der Kodierung des Signals in einen 1-Bit-Stream (d. h. die Datei verschwendet keine Bits, um es darzustellen, sondern es ist der DSD-Darstellung inhärent). Dies erfordert einige Änderungen in der Art und Weise, wie wir über die Signale denken.

DSD-DACs sind darauf ausgelegt, das „Richtige“ mit DSD zu tun und ein vernünftiges analoges Signal auszugeben, das nicht mit hochfrequentem Rauschen gefüllt ist.

Wenn ein DSD-Signal auf PCM heruntergetastet wird, bleibt ein Teil des hochfrequenten Rauschens in der PCM-Darstellung erhalten. Diese PCM-Darstellung ist zwar mathematisch genau, aber es ist nicht schön, sie an einen PCM-DAC oder an Ihre analogen Geräte zu senden.

In vielen Fällen wird der DAC oder eine nachgeschaltete Komponente das Rauschen ohnehin herausfiltern. In anderen Fällen kann der Klang beeinträchtigt werden oder es können hörbare Artefakte entstehen. In anderen Fällen kann das Rauschen Ihren Verstärker/Lautsprecher erreichen, der nicht für diese Art von Rauschen ausgelegt ist. Im Extremfall kann es zu Hardware-Schäden kommen.

Das bringt uns zu den Filtereinstellungen:
Mit diesen Einstellungen können Sie einen langsam ablaufenden IIR-Tiefpassfilter auf das Signal anwenden. Es handelt sich dabei um sanfte Filter, die eine sehr gute Impulsantwortcharakteristik haben, um das DSD-Signal nicht zu beeinträchtigen. Diese Filter dämpfen das hochfrequente Rauschen.

Der 24-kHz-Filter führt zu einer Frequenzgangcharakteristik, die fast garantiert, dass Ihr PCM-Gerät nicht beeinträchtigt wird, aber das bedeutet, dass der Filter ziemlich nahe an der Grenze der menschlichen Frequenzwahrnehmung liegt. Dies ist eine konservative/sichere Einstellung.

Der 30-kHz-Filter ist der beste Kompromiss, er ist die Standardeinstellung in Roon und wird von uns für die meisten Benutzer empfohlen. Diese Einstellung entfernt fast das gesamte Rauschspektrum in DSD und lässt gleichzeitig etwas Raum zwischen dem, was wir hören können, und dem Filter selbst.

Der 50kHz-Filter bewahrt deutlich mehr Rauschen (vor allem bei der DSD64-Wiedergabe), aber es ist noch unwahrscheinlicher als der 30kHz-Filter, dass der Frequenzgang hörbar beeinträchtigt wird. Das bedeutet nicht, dass er „besser“ ist. Es ist möglich, dass dieser Filter bei einigen Geräten schlechter klingt als der 30k-Filter, je nachdem, wie das Gerät auf das HF-Rauschen reagiert.

Die DSD-PCM-Konvertierung ohne Filter wird NICHT EMPFOHLEN, es sei denn, Sie sind sich zu 100 % sicher, dass ein anderer Tiefpassfilter in Ihrem Setup denselben Zweck erfüllt.