Sul pcm vs dsd

[bandalex]

 

L'avvento del SACD prima, e poi del DSD, ha aperto una inevitabile disputa tra coloro che sostengono la indiscutibile superiorità del DSD rispetto al PCM. Da una parte, gli audiofili sono spaccati in due fazioni piuttosto distinte, dall'altra i costruttori, per accontentare il potenziale cliente, hanno rinnovato i propri DAC rendendoli compatibili con il flusso DSD. 

 

L'aggiunta di un nuovo formato aumenta di fatto la confusione tra gli utilizzatori, anche perchè - al momento - non esiste un modo davvero semplice per avere un file DSD da riprodurre, e quello che si trova in giro è frutto dell'opera di estrazione di poche persone che hanno rippato i loro SACD e li hanno condivisi in rete. 

 

La disputa tra PCM e DSD è piuttosto accesa ed è il risultato della campagna di disinformazione portata avanti da Sony tanti anni fa quando fu introdotto il SACD. Una delle tante bugie che tirarono fuori fu una serie di grafici che mostravano la superiore risposta ai transienti del DSD rispetto a qualunque altro formato. Sono sicuro ricorderete quello che mostrava un impulso estremamente stretto e molto alto in ampiezza che si supponeva fosse la risposta del DSD. Poi c'era lo stesso grafico per il PCM e anche uno per l'analogico.

 

 

Il problema era che tale disegno era relativo alla sola risposta del sistema di registrazione, e non quella combinata registrazione + riproduzione. E' facile da capire se pensiamo a un puro sistema analogico. Prendiamo ad esempio un sistema con una banda di 1 MHz. Prima di tutto, a differenza di un tipico sistema digitale la risposta in frequenza di un sistema analogico non termina bruscamente come accade nel digitale quando è provvisto di un filtro "brick wall". Trascurando le interazioni tra resistenze e capacità parassite che di solito formano un filtro del primo ordine, la pratica standard con un circuito analogico è quella di avere un singolo roll-off, detto "polo", fino a che il gain cala al di sotto dell'unità (1x = 0 dB). Questo è necessario per evitare ogni possibile oscillazione quando viene applicato del feedback.

 

Quando c'è un roll-off del primo ordine (digitale o analogico che sia), NON ci sono overshoot, ne' pre-ringing, e nemmeno post-ringing. Il circuito può riprodurre un singolo impulso di 1 µsec, e così l'impulso in uscita sarà largo circa 1 µsec, non importa quanto stretto sia l'impulso in ingresso.  

 

Ora, se si fa passare lo stesso segnale in un circuito con una banda di soli 100 KHz, esso salirà e cadrà molto lentamente perchè il circuito non può rispondere con la stessa velocità dell'impulso e così la larghezza dell'impulso in uscita sarà maggiore. L'altezza invece sarà più bassa per lo stesso motivo. L'impulso in uscita più largo e più basso avrà la stessa area di quello più stretto e alto in ingresso. E ancora, non ci sarà alcun ringing, overshoot, o undershoot.

 

Quindi, tutto ciò che grossolanamente mostrava il disegno della Sony era che il campionamento a 2.8 MHz del DSD aveva una banda di 1.4 MHz. Quello che non mostrava era l'intervento del filtro analogico del terzo ordine a 50 KHz, previsto dallo Scarlet Book quando si riproduce il segnale con un SACD player. Tale filtro serve ad attenuare tutto il rumore fuori banda audio generato dal DSD, che potrebbe danneggiare i tweeter e sovraccaricare amplificatori mal progettati, oltre che rientrare in banda audio e generare rumore udibile. Se avessero mostrato il segnale in uscita dal player, esso non sarebbe stato stretto meno di 1 µsec, ma oltre 20 volte più largo e 20 volte più basso in ampiezza. Non solo, ma un filtro del terzo ordine presenta del ringing, ed ha sia overshoot che undershoot. 

 

Quel disegno era una delle tante bugie che Sony usava di routine per promuovere il meraviglioso DSD. La realtà era che Sony e Philips stavano per perdere 1 miliardo di dollari all'anno per via del brevetto CD in scadenza alla fine degli anni '90 del secolo scorso. Certe persone fanno di tutto quando così tanto denaro sta per svanire, e dire bugie rappresenta solo la punta dell'iceberg. Quindi, è bene essere abbastanza scettici quando si sente reclamizzare il DSD, perchè quasi sempre si tratta di marketing o di manipolazione della realtà.

 

Detto questo, il PCM non è certamente perfetto. Non fu pensato per essere perfetto. Esso fu pensato per sostituire le cassette. Ma si accorsero che potevano farci una fortuna, e allora il sistema crebbe più di quanto avrebbe dovuto. Il problema più grosso era che la tecnologia degli anni '80 permetteva solo circa 12 bit reali di risoluzione (dei 16 nominali) e che per ottenere il tempo di riproduzione desiderato, contenere il diametro del dischetto e mantenere nel contempo i 20 KHz, era necessario l'utilizzo di una frequenza di campionamento superiore a 40kHz ma più bassa di 50, con la conseguente necessità di un filtro "brickwall".

 

Wadia fu la prima a mostrare che i filtri brickwall danneggiano la qualità sonora. Ma ora, 40 anni dopo l'introduzione del CD, si può facilmente registrare e riprodurre un flusso PCM a 4 volte la velocità base di 44.1kHz. Con un campionamento 4x, è possibile usare un filtro piuttosto blando che non ha ringing, rendendo del tutto inutile il DSD, per il quale rimangono solo gli svantaggi: 

 

a) Enorme quantità di rumore fuori banda. Il filtro previsto dallo Scarlet Book ne rimuove abbastanza da non permettergli di danneggiare tweeter o disturbare gli amplificatori, ma in alcuni casi è ancora avvertibile in certi impianti con SACD player.

 

b) Risposta in alta frequenza limitata. Il rapporto S/N del DSD a 100 KHz è meno di -30 dBFS. La risposta in frequenza utilizzabile del DSD è solo di 30 o forse 35 KHz (mentre un PCM a 192kHz ha una banda teorica di 96kHz, e già un PCM a 88.2kHz supera il DSD a 2.8MHz).

 

c) Per registrare e riprodurre il DSD sono necessarie apparecchiature completamente nuove poichè lo schema di modulazione è differente.

 

d) Non è possibile alcuna manipolazione del segnale senza passare per il PCM. Quindi è necessario riconvertire in DSD, aggiungendo ulteriore rumore fuori banda. Non si può nemmeno aggiustare il livello o creare un fading, equalizzare o aggiungere riverbero o qualsiasi altro effetto. E' completamente inutile come formato di registrazione per la musica moderna. La workstation Sonoma converte il DSD in PCM 8-bit, e quindi molto probabilmente meno dell'1% di tutti i SACD pubblicati sono davvero dei DSD puri senza essere passati per il PCM in un certo momento del loro processo di produzione. 

 

e) Le apparecchiature necessarie sono costose e richiedono nuove tecnologie. Questo ha limitato l'ammontare disponibile di software.

 

La conclusione di tutto questo è molto semplice. Il DSD non è stato pensato per dare un miglior suono agli audiofili. E' stato pensato per una cosa soltanto - per creare un formato licenziabile da sostituire al CD, di modo che Sony e Philips potessero continuare a fare soldi. Tutto qui, chiaro e semplice. Venticinque anni fa, Sony era ancora un colosso con un enorme potenza di marketing, in grado di gettare fumo negli occhi di coloro (i recensori?) privi di conoscenze tecniche adeguate.

 

Nel frattempo, il PCM ha raggiunto frequenze più alte di campionamento, ma la media degli ingegneri digitali non ha conoscenza della qualità sonora ne' della percezione umana. Così essi continuano a ripetere gli stessi errori che hanno sempre fatto, da quando l'audio digitale è stato commercializzato. Un filtro brick-wall a 96 KHz suona leggermente meno peggio di uno a 48 KHz, il quale a sua volta suona notevolmente meno peggio di uno a 20 KHz. Ma nessuno degli ingegneri digitali ha la visione necessaria per capire che, usando un campionamento quadruplo (ma anche solo doppio, ovvero a 88.2kHz), si avrebbero i vantaggi di entrambi i sistemi DSD e PCM, con nessuno dei loro svantaggi.

 

 

[CDJ]

41 minuti fa, bandalex ha scritto:

Non esiste un modo davvero semplice per avere un file DSD da riprodurre, e quello che si trova in giro è frutto dell'opera di estrazione di poche persone che hanno rippato i loro SACD e li hanno condivisi in rete. 

Buongiorno,anche quelli venduti nei vari siti ufficiali?

[granosalis]

1 ora fa, bandalex ha scritto:

al momento - non esiste un modo davvero semplice per avere un file DSD da riprodurre, e quello che si trova in giro è frutto dell'opera di estrazione di poche persone che hanno rippato i loro SACD e li hanno condivisi in rete. 

https://www.nativedsd.com/

 

Sito molto serio che per ogni album dice la risoluzione nativa a cui è stato registrato. Molti sono in DSD nativo senza alcun passaggio in PCM.