DSD直解/直通玩法浅析

这篇文章的起因是之前鄙人的一个回答引起了一个知友的兴趣，他一连串发问让我难以招架。自己搜索发现，中文互联网上关于DSD直解/直通这种HIFI玩法的资料少得可怜，于是便根据自己了解的一些理论知识，以及实践经验写下这篇文章，希望能帮助一些想尝试这种玩法的朋友入手。DSD直解是能提升音质和听感的，但其实是一种比较麻烦的玩法，要克服不少软硬件的困难，想尝试这种玩法的朋友要有一定的心理准备。

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2.1 PCM、DSD的录制方式对比

PCM和DSD在录音时使用的就是两种完全不同的系统；PCM脉冲编码调制：

其首先将连续的模拟信号（音乐原声）离散并抽样量化，根据瞬时点参数构建PCM波形。简单、直观、文件占用空间低是它的优势，其劣势在于量化误差较大（导致信噪比较低的原因）。

DSD在录制时使用了另外一种调制——PWM脉冲宽度调制：

它是将模拟信号转换为脉波的一种全新的记录方式。在记录时，DSD的模数转换A/D部分并非如WAV一样，而是通过采样点实现增/不变/减的判断。打个比方吧，让PCM和PWM（DSD调制技术）一起记数字，PCM在记录一串数字时是1,2,3,4,3，而PWM则是0,1,1,1，-1（只取差值）。

2.2 PCM、DSD读取方式对比

PCM波形的横轴为采样点、纵轴为位深，在做放音的数模转换D/A时，数字波形中的每个点会转换成其独有的二进制编码被指定的DSP或者CPU进行处理实现转换。对于PCM波形来说，由于每次采样都有严格的时间限制，因此PCM系统在声音回放时对晶振的需求的极高，如果解码时两方出现任何误差都会导致失真。同时，由于采样率远低于DSD，其在取样时的受量化误差影响，其理论上的信噪比也远低于DSD。

DSD文件的PWM波形在横纵轴设置上与PCM相同。不同的是，PWM波形的采样点深度仅为1bit，播放方式为录制的逆过程（具体参考2.1）。相对于PCM来说，DSD的优势是有效的防止了晶振问题，且动态响应也更加精准。不过由于其过于精准的特性，音乐的响度一般来说也是偏低的，这也是为什么不少HiFi产品会专门为DSD播放专门做一个增益功能。还有就是DSD的文件占用空间巨大、解析耗电量大，非常吃硬盘资源。

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以上引用自《音频技术解析：纯理论对比PCM和DSD》 中关村在线 朱天杰 先生

但是在时钟晶振这块，查阅网上资料有两种说法，一是dsd对时钟要求更低，频率越高越不怕抖动，显然中关村的朱先生是认同这种说法的。另外一种说法是dsd对时钟要求极高，时钟精度一般的dsd机器细节一般。由于个人才疏学浅，未能辨明这两种说法的对错，对这方面有了解的朋友可在评论区留言。

既然DSD录播方式与PCM完全不同，解码芯片的解码方式也是完全不同的，因此就有了直解和硬解/软解的区别。不过硬解和软解这两个概念还是有相互混淆的地方。

直解的话，就是dsd数据流直接进入芯片，然后通过低通滤波直接转换成声音信息输出。从电路上反倒比pcm播放更好实现。不过dsd文件在直解模式下，容易引入采样中的高频噪声，导致信噪比下降，一些器材还有可能在切换音轨等情况下产生爆音。并且dsd数据无法编辑和修改，采取直接回放方式，音量是无法数字补偿的。所以也带来一些缺憾和问题。

硬解的话，就是dsd数据流通过芯片进行解码。然而dsd数据流进入芯片后，一些芯片仍然是在内部将其转换为pcm数据进行解码，所以从听感上与软解无异。某些芯片虽然有直解通道，但不一定在产品设计中用到。因此硬解不一定是直解，同样可能在硬解中有“软解”模式。

软解的话，就是在前端先将dsd数据流通过软件转换成PCM数据流，然后送入解码芯片。

一般来讲高采样率的dsd文件还是通过直解的方式听感较好，因为DSD播放过程中无须经过Delta-Sigma DAC升频和位数转换。DSD可以避免来自数位升频滤波器和调变器受电压电流波动及电磁干扰产生的噪声。因此在相同录音的情况下，DSD播放效果一定比PCM好。实际听感来说，DSD避免了PCM播放中的“躁”、“毛刺”的感觉，或者说刺激的感觉，相对来说温润自然，更加耐听。DSD的录播方式更高接近原始的现场效果。

不过，我留意到网上有玩家说DSD播放动态差，速度快的音乐会慢下来，有力气的音乐会变得没有力度。因为我个人在自己的系统下没有遇到这种问题，百思不得其解。后来在尝试PCM转DSD这种玩法时，发现PCM转成的DSD在播放时确实是会出现动态差的问题。估计那些碰到这种问题的玩家应该是碰到了一些PCM转DSD的文件。比如说众所周知周杰伦没有出过DSD碟，但网上却有一堆杰伦的DSD............而且，据了解也有些唱片公司发行的dsd碟也是由PCM转制成的。因此建议大家在寻找或者购买DSD资源时需擦亮眼睛。同时不少机器、软件也能实现PCM转DSD的玩法，然而或多或少都会出现动态压缩的问题。我个人猜测是由于DSD采样率较高，采样率低的PCM无法填充足够的内容，因此会出现动态压缩的问题，因此也不推荐这种玩法。

据笔者了解，当前能实现DSD直解的机器不多，一方面，DSD直解必须在DAC中，有直解模式通道，没有通道的DAC都是无法直解的。我们看AK4497EQ芯片的系统结构图，其中的“Volume bypass”就是直解模式，Normal path则为硬解中的“软解”模式。

许多DAC是没有绕过升频和调变器这个通道的，所以想尝试DSD直解的玩家要购买机器之前，也可以看看机器采用的DAC架构图，如果没有这种通道的DAC就可以排除了。

另一方面，不是说有了这个通道的DAC，就可以直接进行直解。需要机器厂家设定满足才行。由于DSD直解无法在数字端调整音量，很多厂家怕玩家和自己麻烦默认是关闭这个通道的。

据我所知，当前在售明确支持DSD直解/直通的机器有：

E30 2需打开DAC模式才可进行DSD直解。

索尼的黑砖一代支持平衡口DSD直解，但黑砖二代遍寻网络上资料未发现可否DSD直解。可见DSD直解这种玩法有多小众了..........

如果有了解其他直通机器的玩家也可以留言，我会补充到这篇文章。

有了可直解的机器当然还要有相应的DSD资源。玩家可以在索尼精选-官方高解析度音频购买相应的DSD资源， 相对比较保真，但成本也是真的高。一些专辑会在特定时段有限时特惠等活动，建议可将自己喜欢的专辑放到购物车等降价：）

另外一种办法是在网络上寻找下载相应DSD文件。由于DSD文件现在有简单的升频伪造方法，不建议大家下载单独的.dff或.dsf文件（这两种文件都是通用的DSD单曲文件），建议大家下载SACD .iso文件（也就是整个的DSD光碟，有人闲到去伪造整张DSD光碟的概率应该还是不高的），然后自己用foobar将喜欢的单曲导出即可。具体操作如下：

将iso碟载入foobar后，右击相关单曲，选择转换-DSD转换：

设置相应保存路径点击转换即可。

播放DSD文件这块，用PC会比较简单。首先连接好解码器，设置好对应模式。其次在软件中设定asio或者wasapi独占接口输出，参见清青水草：PC hifi系统完全搭建指北。然后在foobar的工具-sacd中，选择输出为DSD。如果能正常播放，一般就是DSD直解模式成功开启了。

最后我们如何判断DSD直解模式正常运作呢？由于dsd在播放时是无法像PCM那样调整音量的，我们可以尝试调整软件音量和系统音量，如果不管我们如何调整音量，甚至两个都调整到0，DSD音频还可以正常播放听到的话，一般可以确定DSD直解模式是在正常运作。也因此，DSD直解模式无法开启EQ、DSP等额外的调整功能，所以这就叫原生直解吧：)

注：题图来自瑞士音乐家兼摄影师Manuel Nägeli在unsplash上发表的共享照片，在此表示感谢！