1,DSD和現行得PCM截然不同
隨著索尼Hi-Res Audio概念的提出以及近期一些支持DSD解碼設備的上市，DSD的曝光率似乎又高了起來，同時這也勾起了無數發燒友的好奇心，現今有很多廠商都以此作為宣傳和賣點，聲稱DSD擁有更好音質。但DSD倒底是什么？它和傳統的音頻文件比起來優勢究竟有多大？有沒有必要購買支持硬解DSD的設備？使用軟件解碼可不可以？由于目前DSD音頻資源以及支持的設備比較匱乏，因此DSD對于大多數網友是比較神秘的，而這些問題可以說是目前關注度最高的，也是有很多朋友或多或少擁有的疑惑，也將就這些疑問，結合自己的觀點為大家談談關于DSD的一些事情。
想要了解DSD得先從PCM說起
說到DSD就不得不提到目前使用廣泛的PCM，而我們電腦中常見WAV格式的音頻文件其內部封裝的正是PCM的音頻，蘋果的OS X系統下則是采用aiff格式來存儲封裝PCM的音頻。PCM的全稱是Pulse-code modulation。中文是脈沖編碼調制，是一種音頻模擬信號的數字化方法。PCM將信號的強度依照同樣的間距分成數段，然后用獨特的二進制來量化。將音頻模擬信號轉變成數字信號的過程是一種調制的過程，從數字信號回制成模擬信號的過程則是解調。
我們都知道音頻信號是一種模擬信號，日常使用的PC則是數字化設備，內部采用存儲的是數字信號，因此在PC這些數字設備當中播放音頻就必須先將音頻進行數字化的存儲，PCM則可以看作是這樣的一個解決方法，它可以將音頻模擬信號轉化成數字信號。上圖的當中的紅色曲線代表了一個正弦波，藍色的點則是取樣點，橫坐標是采樣頻率，縱坐標是采樣位深，這樣我們就能從正弦波得到9、11、12、13、14等一組數據，而這些數據可以被數字化的設備輕松識別，這個過程可以看作是一個PCM編碼的大致原理，同時也可以解釋為何我們日常播放的音頻當中會注明24bit或是48kHz這些參數。在實際應用當脈沖編碼調制肯定不會是那么簡單的，通常是由專門的芯片來完成的，這就是ADC（模數轉換器）。
當然我們得到了這些數字化的音頻信號后并不能簡單的將其存儲在CD或是硬盤當中，為了在播放時能夠識別不同規格的PCM還需要為其添加一定的標識或是進行分割，因此我們就將PCM封裝成了WAV或是aiff格式，當然直接用虛擬信號采樣得到的PCM體積是比較龐大，通常還會對PCM進行壓縮，類似于ape、flac、tta等就是PCM經過無損編碼壓縮后的結果，而我們常見MP3、aac等則是經過了有損壓縮。
經過壓縮后的PCM在體積上會有不少優勢，但播放時需要先將壓縮數據解壓成還原成PCM才能過DAC芯片解碼成模擬音頻信號供信號放大器使用。壓縮音頻編碼解碼成PCM的過程中并不涉及數字和模擬信號的轉換，一般通過CPU即可完成，而PCM還原成模擬信號則需要DAC才可完成，并不能通過CPU來進行，DAC并不是支持解調任何規格的PCM，目前較高規格的PCM可以達到32bit/192kHz，而大多數聲卡當中DAC至支持24bit/192kHz的規格，因此播放時還需通過CPU對高規格的PCM進行向下采樣。
說到這里大致可以了解凡事數字信號之間的轉換可以通過CPU等數字化的可編程設備來進行，而數字模擬信號之間的轉換必須通過專門設計的DAC、ADC進行。
2，DSD的編碼原理以及優勢
現在再回過頭來看一下本次的主角DSD，Direct Stream Digital（DSD）是屬于索尼和飛利浦的專利技術，這也難怪索尼的高端音頻設備會支持。DSD和我們現用這些音頻編碼格式最大的區別就是它是基于PDM（pulse-density modulation）脈沖密度調制實現，完全有別于基于PCM的音頻。PDM是通過密度來表示模擬音頻信號的，PDM每次采樣的精度都是1bit，從圖中可以看出在正弦波波峰的位置幾乎都是1，而波谷的位置則是0，因此通過PDM調至的音頻信號并不能通過現有的基于PCM的DAC進行解調。
目前DSD擁有四種不同的采樣率2.8224MHz(64Fs)、5.6448 MHz(128Fs)、 11.2MHz（256Fs）和22.5792MHz（512Fs）。DSD使用的最多的場合是Super Audio CD (SACD)，這也是目前絕大多數DSD音頻的來源，在SACD當中采用的是采樣率2.8224MHz的DSD，同時考慮到體積的需求大約在2005年的時候還推出了DSD的無損壓縮格式DST（Direct Stream Transfer），DST同樣是可以直接使用在SACD當中。
如果將SACD和CD的參數進行對比的話，可以看到SACD最大的優勢是在于6聲道音頻的支持以及擁有更高的響應頻率，但筆者認為SACD的響應頻率意義并不大，因為人類聽覺的極限頻率在20Hz-20kHz，超出20kHz的部分人耳完全無法感知到。但就每秒的比特率來說，SACD當中的DSD達到了5645kbps，而普通的CD則是1411kbps，理論上來說DSD記錄了比PCM更多的數據，解調成模擬音頻信號時能夠帶來更小的失真。如果采用22.5792MHz的DSD的話每秒比特率則會翻倍至45160kbps，這數據量是PCM遠不能達到的。
由于DSD采用了和PCM不同的原理進行調制，因此筆者認為DSD的大多數參數，例如位深、采樣率等和PCM是沒有可比性的，而筆者認為DSD優于PCM的方面主要是以下兩點。DSD較大的比特率可以帶來更加豐富的聲音細節，這點對于發燒友還是一般大眾都是非常有用的，而高達20Hz-50kHz的頻率響應可能對普通用戶來說意義不大。
1.DSD能夠記錄更加多的音頻數據。
2.DSD擁有更寬的頻率響應。
DSD既然優于PCM，那為何遲遲無法普及，雖然DSD知名度并不高但從1999年推出至今也有15年的歷史了，筆者則認為主要是因為一下這四點，導致DSD普及受阻，就目前的情況來說DSD要想完全普及可能還有很長一段路要走，可能很長一段時間內DSD只是核心音頻發燒友的玩物。
1.消費者缺乏獲取渠道，目前只能購買SACD，無法通過時下流行的在線購買數字音樂方式獲取。
2.原生支持DSD解碼的設備太少，大多數情況下只能先將DSD轉換成PCM在進行播放，無法體驗到DSD的優勢。
支持DSD解碼的美國Cary Audio DMS-500播放器
3.支持DSD的軟件也相當稀少，軟件很少原生支持，需要安裝插件，播放過程比較麻煩。
4.DSD屬于私有專利，其他廠商跟進支持頗有難度。
相對于PCM來說DSD確實是能夠記錄更加多的音頻數據，理論上在還原時也能做到更多的細節，但由于缺少硬件、軟件的支持以及其他廠商的跟進，使得目前DSD無法被普及，即使你擁有了原生支持DSD的DAC，但因為SACD發行量很少，導致買不到你想要的音樂，更何況現在連原生支持的硬件也不多，DSD要走的路還很長，近幾年之內可能并不會普及。因此建議各位燒友完全沒有必要盲目的購入原生支持DSD的設備，可能大多數時間用不到其DSD解碼功能，更多的還是會把這臺設備當作傳統設備來用，得不償失。
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