DSD

DSD (от Direct Stream Digital) — эпичный, безжалостный и беспощадный аудиоформат, придуманный сумрачным гением из корпораций Sony и Philips. Изначальная цель этого изобретения заключалась в том, чтобы выкачивать последние шекели из кошельков аудиофилов, пораженных терминальной стадией ФГМ. По сути своей, это 1-битный формат кодирования звука с неебически высокой частотой дискретизации, которая в 64 (а в запущенных случаях и в 128, 256, 512, 1024) раз превышает частоту обычного CD-Audio. Служит идеальной лакмусовой бумажкой для выявления клинических идиотов, готовых отдавать по 10000 баксов за позолоченные USB-кабели и подставки под провода из ценных пород гвинейского баобаба.

Немного истории

Я вчера скачал рип винила Pink Floyd в DSD256, и, клянусь своими золотыми RCA-коннекторами, я услышал, как на 3-й минуте 12-й секунде Роджер Уотерс почесал левое яйцо!

— завсегдатай форума Soundex

В далеком 1982 году человечество получило формат CD-Audio. 16 бит, 44100 герц. Казалось бы, 95 процентам населения этого хватало за глаза, чтобы слушать свою попсу на китайских магнитофонах Abibas. Но для аудиофильской элиты, чье ЧСВ было размером с Юпитер, этого оказалось катастрофически мало. Цифровой звук казался им пластмассовым, мертвым, в нем не хватало той самой теплоты, воздуха, глубины сцены и микродинамики.

Тут-то хитрые маркетологи и почуяли запах наживы. В 1990-х годах инженеры из Sony и Philips ломали голову над тем, как перевести старые аналоговые ленты в цифру, чтобы они не рассыпались в прах. В итоге они изобрели дельта-сигма модуляцию и формат DSD. В 1999 году на рынок был торжественно выкачен формат SACD (Super Audio CD), внутри которого и жил наш сегодняшний герой. Его главная техническая фишка заключалась в том, что вместо привычной PCM-модуляции (где звук описывается многобитными словами, например, по 16 или 24 бита за 1 отсчет) использовалась 1-битная система. Бит в ней всего 1, зато он хуярит с бешеной частотой 2822400 раз в 1 секунду!

Но маркетологи не учли 1 важный нюанс: в 2000-х годах всем было насрать на качество, потому что бал правил формат MP3 с битрейтом 128 килобит, который можно было скачивать по Dial-up-модему 3 дня и потом слушать на плеере с памятью в 32 мегабайта. Формат SACD предсказуемо обосрался в масс-маркете, диски стоили как чугунный мост, а плееры — как крыло от самолета. В итоге в 2005 году Philips плюнула на эту затею и продала свое подразделение DSD-инструментов конторе Sonic Studio. Но дело было сделано: вирус проник в мозги аудиофилов.

Как это работает на пальцах

Если попытаться объяснить принцип работы DSD среднестатистическому гуманитарию, то представьте себе дуршлаг и макароны.

• Обычный PCM-формат (как во FLAC, WAV или банальном MP3) — это когда вы пытаетесь описать длину, толщину и изгиб каждой отдельной макаронины с помощью 16, 24 или 32 различных параметров в каждый конкретный момент времени. Чем больше бит, тем точнее описание, но макаронина все равно остается дискретной.
• DSD — это когда вы берете 1 макаронину и начинаете рубить ее тесаком со скоростью 2822400 ударов в 1 секунду, пока она не превратится в мельчайшую молекулярную пыль. Этот 1 бит просто говорит: волна идет вверх (1) или волна идет вниз (0). Из-за чудовищной скорости переключения возникает иллюзия сплошного аналогового потока. Затем эту пыль аудиофил аккуратно вдыхает через скрученную 100-долларовую купюру, закатывает глаза и начинает вещать про аналоговую слитность звучания.

Однако у этой технологии есть 1 ма-а-аленькая проблема. Если рубить макаронину с такой скоростью, во все стороны летит высокочастотный мусор. В DSD это называется шумом квантования. Чтобы этот шум не разорвал барабанные перепонки слушателя и не спалил к хуям высокочастотные динамики (Твиттер), хитрые инженеры придумали noise shaping (формирование шума). Весь этот цифровой мусор программно выталкивается за пределы слышимого диапазона, куда-то в район 20 килогерц и выше. Таким образом, DSD64 дает охуительный динамический диапазон в 120 децибел на частотах от 20 до 20000 герц, но все, что выше — это дикий, неконтролируемый ультразвуковой пиздец. Маркетологи Sony радостно пиздели, что SACD воспроизводит частоты до 100 килогерц, скромно умалчивая, что на этих частотах полезный сигнал давно тонет в море белого шума.

Симптомы поциентов

Аудиофил, подсевший на иглу DSD, неминуемо проходит через 5 стадий деградации личности и кошелька:

1. Отрицание. Поциент с пеной у рта утверждает, что разницы между хорошим 24-битным FLAC и DSD нет, что все это гнусный маркетинг, а Теорема Котельникова не терпит возражений. Он слушает свои CD-рипы и презрительно смотрит на сектантов.
2. Гнев. Поциент внезапно скачивает 1 тестовый трек в формате DSD, запускает его и ему кажется, что тарелочки зазвучали мягче. Он начинает гуглить и выясняет, что его любимый ЦАП за 500 баксов не поддерживает нативный DSD, а втихую делает конвертацию в PCM перед декодированием. Начинается дикое бурление говн на профильных форумах с проклятиями в адрес инженеров, которые его наебали.
3. Торг. Покупка нового, правильного китайского ЦАПа на чипе ESS Sabre или AKM за 1500 вечнозеленых бумажек, который умеет в Native DSD. Поиск правильных ASIO-драйверов, чтобы винда не смела прикасаться своими грязными микшерами к святому 1-битному потоку.
4. Депрессия. Внезапное осознание того факта, что 1 единственный альбом в православном формате DSD512 весит 20 гигабайт, и новенький жесткий диск на 4 терабайта забивается скачанными с торрентов джазовыми импровизациями всего за 2 недели. Кроме того, выясняется, что нормальной музыки (рока, металла, электроники) в нативном DSD практически не существует, потому что сводить многоканальные проекты в 1-битном формате невозможно физически.
5. Принятие. Окончательный отвал башки. Слушание исключительно тестовых дисков с записью пердежа японского контрабасиста и звона треугольника в пустом зале. Покупка бесшумного NAS-сервера на 8 дисков по 16 терабайт каждый, сетевого фильтра за 3000 долларов, чтобы грязное электричество из розетки не портило 1-битный поток, и приобретение специальных эзотерических подставок под кабели.

Разновидности графона для ушей

Технический прогресс не стоит на месте, а маркетологам нужно каждый год продавать новые железяки. Так как качество ушей у людей с годами только падает (старость не радость, после 40 лет мало кто слышит выше 14 килогерц), цифры на коробках должны расти в геометрической прогрессии. Поэтому DSD начал стремительно мутировать, увеличивая частоту дискретизации:

• DSD64 — классика жанра. Частота 2,8224 МГц (то есть 44100 герц умножить на 64). Тот самый оригинальный поток с SACD-дисков. Весит дохуя, звучит элитно, позволяет свысока смотреть на плебеев с их нищебродскими CD-рипами.
• DSD128 — частота увеличена ровно в 2 раза до 5,6448 МГц. Появился, когда маркетологам показалось, что 2 мегагерца — это как-то несерьезно для аудиофила. Теперь, благодаря возросшему разрешению, ультразвуковой шум сдвигается еще выше, освобождая полезное пространство для летучих мышей и дельфинов.
• DSD256 — в 4 раза больше оригинала (11,2896 МГц). Файлы становятся размером с полноценный Blu-ray фильм. Воспроизведение такого монстра требует ЦАП размером с микроволновку, который при работе греется как ядерный реактор в Чернобыле. Именно на этом этапе начинаются жесткие проблемы с пропускной способностью USB-кабелей.
• DSD512 — 22,5792 МГц. Сугубо клинический случай. 1 секунда такого аудио весит столько, сколько раньше весила целая библиотека MIDI-мелодий для кнопочного телефона.
• DSD1024 — 45,1584 МГц. Терминальная стадия шизофрении. 1024 раза по 44100 герц. Существуют в природе исключительно для того, чтобы греть воздух в комнате прохладными зимними вечерами и тешить ЧСВ владельца аппаратуры за 50000 евро, например ЦАПов от фирмы Holo Audio. Стоит отметить, что 99 процентов музыки, распространяемой в этих форматах — это банальный программный апскейл из обычного 16-битного говна или аналоговых мастер-лент 50-летней давности с помощью софта типа HQPlayer. Аудиофилы покупают лицензию за сотни евро, чтобы их компьютер в реальном времени пересчитывал PCM во всратый DSD1024, и на полном серьезе доказывают, что при апскейле появилась та самая аналоговая мягкость и ушла цифровая резкость. Физики в этот момент делают фейспалм и выходят из чата.

Парадокс обработки

Я слушаю только Pure DSD! Никакого богомерзкого PCM на этапе студийной записи!

— Еще 1 наивный дурачок

Самый главный, самый смешной и самый уродливый парадокс формата DSD заключается в том, что его практически невозможно редактировать. От слова совсем. 1-битный поток не поддается банальным математическим операциям. Вы не можете сделать Кроссфейд между 2 треками. Вы не можете наложить Эквалайзер, чтобы убрать резонанс комнаты. Вы не можете изменить громкость дорожки даже на 1 децибел! Любая попытка изменить 1-битный сигнал приведет к тому, что он разрушится и превратится в цифровой фарш.

Как же тогда студии сводят многоканальные записи, накладывают Реверберация на вокал и балансируют инструменты? Очень просто: они наебывают аудиофила.

Чтобы хоть как-то работать с этим форматом, хитрые инженеры из Philips и швейцарской конторы Merging Technologies в 2004 году изобрели костыль под названием DXD (Digital eXtreme Definition). И знаете, что такое DXD? Это, сука, PCM! Да-да, тот самый ненавистный аудиофилам ступенчатый, дискретный, мертвый PCM-формат, только с параметрами 24 бита (или 32 бита) и частотой 352,8 килогерца (то есть ровно 8 раз по 44100 герц). Скорость потока при этом составляет 8,4672 мегабита в секунду на 1 канал, что в 3 раза жирнее, чем оригинальный DSD64.

То есть, внимание, следите за руками, как происходит магия наебалова в студии:

1. Звук с микрофонов записывается через дорогие АЦП.
2. Если студия упоротая, они пишут сразу в DSD.
3. Затем они понимают, что вокалист фальшивит, а гитарист проебал ритм. Надо резать и сводить.
4. Они конвертируют чистый аналоговый DSD в богомерзкий PCM-формат DXD.
5. В программе Pyramix (главная цифровая станция для таких извращений) они накладывают плагины, эквалайзеры, компрессоры, делают сведение.
6. Затем получившийся мастер-микс они конвертируют ОБРАТНО в DSD.
7. При каждой такой конвертации из DSD в PCM и обратно на высоких частотах добавляется новая порция ультразвукового шума, который растет как снежный ком.
8. Готовый файл выкладывают в интернет-магазин с шильдиком Pure DSD High-Resolution Audiophile Edition и продают по 35 баксов за 1 альбом.

Когда этот неудобный факт всплывает на форумах, у тру-аудиофилов случается массовый подрыв пуканов с выделением тепловой энергии, которой хватило бы для освещения 1 небольшого города-миллионника в течение 10 лет. Начинаются вопли про то, что DXD — это другое, это почти аналог, частота-то высокая!, но физику не наебешь. Если звук прошел через PCM, он уже не является 1-битным девственником.

Некоторые студии, чтобы избежать потери чести, пытаются использовать так называемый формат DSD-Wide (широкий DSD). Это еще 1 извращение, где частота остается 2,8224 МГц, но битность увеличивается с 1 до 8 бит. Естественно, это тоже костыль, который злые языки презрительно называют PCM-narrow (узкий PCM). Короче, как ни крути, а без многобитной математики в студии не обойтись. Истинный Pure DSD возможен только в 1 случае: 2 микрофона в зале, сразу в DSD-рекордер, никаких правок, никаких балансов громкости. Если скрипач чихнул во время записи — этот чих навсегда останется в вашем аудиофильском файле за 35 долларов.

Протокол DoP

Еще 1 шедевр инженерной наркомании, связанный с DSD — это протокол DoP (DSD over PCM).

Когда DSD начал перекочевывать с физических болванок SACD в виде файлов (с расширениями .dsf и .dff) на жесткие диски компьютеров, возникла проблема передачи этого добра на внешний ЦАП. Компьютерные операционные системы (особенно macOS от Apple) исторически были заточены под работу исключительно со стандартным аудиопотоком PCM. Стандарты передачи аудио по USB (USB Audio Class) или старому доброму коаксиальному S/PDIF тоже были написаны под PCM. 1-битный сигнал они просто не понимали и слали нахуй.

Что сделали инженеры из компании dCS в 2011 году? Они придумали гениальную схему контрабанды. Они взяли 1-битные данные DSD и начали упаковывать их внутрь стандартных 16-битных или 24-битных PCM-контейнеров.

Работает это так:

1. Берется группа из 16 последовательных 1-битных отсчетов DSD.
2. Эта группа засовывается в нижние 16 бит стандартного 24-битного PCM-слова.
3. В оставшиеся верхние 8 бит записывается специальный маркер (сигнатура), который кричит: Эй, я не PCM! Я DSD под прикрытием!.
4. Этот франкенштейн отправляется по USB-кабелю на ЦАП под видом обычного файла с частотой 176,4 килогерца (для DSD64).
5. Если ЦАП умный и поддерживает протокол DoP, он видит 8-битный маркер, понимает, что это контрабанда, распаковывает 16 нижних бит, склеивает их обратно в сплошной 1-битный поток и отправляет на свою DSD-схему. Качество звука при этом остается на 100 процентов неизменным, это lossless-упаковка.

Но тут кроется шикарный лулз. Если вы отправите этот DoP-поток на обычный, тупой ЦАП, который не знает о существовании маркеров, или если операционная система компьютера решит хоть на 1 процент изменить громкость сигнала (что уничтожит 8-битный маркер), ЦАП начнет декодировать этот поток как обычный PCM-звук. И знаете, что вы услышите? Вы услышите громкий, равномерный, пронзительный белый шум с легким, едва различимым призраком музыки где-то на заднем плане. Этот шум способен мгновенно выжечь пищалки в ваших колонках за 5000 долларов и заставить вас наложить в штаны от неожиданности. Инженеры называют это fail safely (безопасный сбой), хотя для владельца сгоревших колонок он вряд ли кажется безопасным.

У аудиофилов от протокола DoP регулярно случается истерика. Несмотря на то, что математически доказано, что DoP передает ровно те же самые нолики и единички, что и Native DSD, поциенты на форумах с пеной у рта доказывают, что DoP звучит более зажато, теряется микродинамика, а нативный DSD дышит глубже. Объяснить им, что ЦАПу абсолютно похуй, из какого контейнера доставать биты, невозможно. Для них надпись Native на экране плеера является магическим оберегом.

Софт для воспроизведения

Чтобы запустить этот шедевр инженерной мысли на обычном ПК под управлением Windows или macOS, поциенту придется пройти 7 кругов ада по настройке программного обеспечения.

• Foobar2000. Выбор суровых челябинских гиков и нищебродов. Сама программа весит 5 мегабайт и выглядит как интерфейс Windows 95, зато она бесплатная. Но чтобы заставить этот кусок кода играть DSD, нужно совершить ритуал призыва Сатаны:

1. Скачать плагин SACD Decoder с SourceForge.
2. Скачать драйвер ASIO Proxy.
3. Залезть в дебри настроек и прописать маршрутизацию так, чтобы DSD-поток шел мимо системного микшера Windows.
4. Выбрать метод вывода (DoP или Native).
5. Если где-то поставить не ту галочку, вместо Бетховена в наушники ебанет тот самый белый шум. Настройка Foobar2000 для DSD — это своеобразный тест на IQ. 90 процентов новичков сдаются на 2-й день и уходят слушать музыку во ВКонтакте.

• Audirvana. Модная софтина для маководов. Стоит приличных денег. Умеет автоматически переваривать DSD и на лету конвертировать его в нужный DoP-контейнер. Например, если у вас файл DSD256, а ваш ЦАП умеет только DSD128, эта умная программа сама понизит частоту (смодулирует с 11,2 МГц до 5,6 МГц) и запихнет в PCM-несущую с частотой 352,8 кГц. Но за удобство надо платить, и интерфейс там регулярно лагает, когда в библиотеке больше 10000 треков.

• Roon. Выбор настоящей элиты, шейхов и ИТ-директоров. Стоит около 15 баксов в 1 месяц, или астрономические 800 долларов за пожизненную лицензию (да-да, 8 сотен баксов просто за программу-плеер!). За эти деньги Roon красиво показывает обложки альбомов в 4K, подтягивает биографии музыкантов из Википедии, пишет тексты песен и, разумеется, бережно передает 1-битный поток по домашней локальной сети на сетевой плеер (стример) по протоколу RAAT. Аудиофилы молятся на него и утверждают, что программный код Roon звучит теплее, чем код Foobar, потому что разработчики оптимизировали нагрузку на процессор. То, что процессор при этом загружен на 0,1 процента, никого не волнует.

• HQPlayer. Японский софт от параноика для параноиков. Главная фишка программы — это наличие 100500 различных математических фильтров апсемплинга. Пользователь может взять обычный файл 16 бит / 44,1 кГц, выбрать алгоритм интерполяции poly-sinc-ext3, включить модулятор 7-го порядка ASDM7EC и заставить свой многоядерный процессор Intel Core i9 пыхтеть на 100 процентов загрузки, чтобы в реальном времени конвертировать этот бедный файл в DSD1024 и отправить на ЦАП. Смысла в этом ровно ноль, так как информации в исходном файле больше не станет, но аудиофилы обожают обсуждать на форумах, какой фильтр дает более черную паузу между нотами.

Что нужно купить

Что абсолютно необходимо приобрести истинному аудиофилу, чтобы полностью раскрыть потенциал 1 несчастного бита и не прослыть лохом среди пацанов на Soundex:

• Специальный аудиофильский SSD-накопитель. Да, такие существуют в реальности! В них стоит правильный контроллер с отдельным тактовым генератором (клоком), который выдает аудиофильски точные нули и единицы. Стоит в 10 раз дороже обычного Samsung или Kingston. По заявлениям маркетологов, на обычном SSD электрические наводки от чипов памяти отравляют цифровой поток, делая звук DSD колючим и синтетическим.
• USB-кабель с позолоченными контактами и серебряными моножилами. Желательно по цене не менее 1500 долларов за 1 метр. Ведь каждому дураку известно, что по обычному принтерному кабелю за 3 бакса цифровые пакеты бегут с искажениями, спотыкаются на поворотах, падают, разбивают коленки, и в итоге звук теряет воздух.
• Сетевой свитч (коммутатор) аудиофильского класса. Обязателен, если вы слушаете DSD по локальной сети через Roon на стримере. Внутри там находится обычная плата от китайского роутера D-Link или Zyxel за 10 баксов, залитая черным компаундом, но упакованная в красивый фрезерованный алюминиевый корпус с толщиной стенок в 2 сантиметра. Стоит это удовольствие от 2500 долларов и выше. Нужно это для того, чтобы пакеты TCP/IP не заразились ужасным джиттером от соседского роутера, а встроенный аудиофильский клок синхронизировал передачу пакетов так, чтобы они прибывали строго по расписанию.
• Деревянные брусочки-подставки. Подкладываются под все вышеперечисленные кабели, чтобы они не касались пола. Ибо вибрации от шагов по паркету (или, не дай бог, от проезжающего за окном трамвая) передаются на изоляцию кабеля, создают микрофонный эффект, вносят фазовые искажения и безвозвратно разрушают хрупкую структуру 1-битного DSD-потока! Стоят по 100 баксов за 1 деревяшку. Вытачиваются исключительно в полнолуние девственницами из древесины карельской березы.

Как правильно троллить аудиофила

Троллинг любителей сверхвысокого разрешения — занятие крайне увлекательное, научно-обоснованное и приносящее тонны лулзов. Инструкция по применению для начинающего диверсанта:

1. Скачай из интернета любой всратый MP3-файл с битрейтом 128 kbps (желательно запись какого-нибудь неизвестного японского джаз-бэнда из 1970-х годов или концертный бутлег).
2. С помощью бесплатного софта конвертируй это непотребство в PCM 24/192.
3. Засунь этот PCM в программу для авторинга DSD (например, KORG AudioGate) и перегони в монструозный DSD256. Включи добавление легкого белого шума в диапазоне 20-30 кГц для создания эффекта аналоговой ленты и убедительности.
4. Выложи получившегося мутанта весом в 2 гигабайта на популярный торрент-трекер или аудио-форум с пометкой: Оцифровка с редчайшего японского первопресса винила на студийном оборудовании за 100500 денег. Трансфер напрямую в DSD256, минуя PCM-конвертацию, без вмешательства цифровых фильтров.
5. Запасись попкорном и наслаждайся комментариями в духе: Боже, какая невероятная сцена! Какие кристально чистые верха! MP3 и FLAC нервно курят в сторонке, 1 раз услышав этот шедевр, я навсегда выкинул свой плеер в окно! Звук просто отрывается от колонок! Слышно, как барабанщик перелистывает ноты!
6. Через 1 неделю триумфально выложи спектрограмму файла, на которой будет четко виден жесткий срез частот на 16 кГц (характерный для mp3 128 kbps), и наблюдай, как у аудиофилов срабатывает система катапультирования из кресел на околоземную орбиту. Они начнут доказывать, что спектры не играют, мы слушаем ушами, а не глазами, и что даже из MP3 можно вытащить скрытую аналоговость, если правильно апсемплить в DSD.

По теме

• MP3 — формат, победивший здравый смысл и захвативший мир, несмотря на ненависть элиты.
• FLAC — формат для нормальных людей, не страдающих аудио-деменцией. Жмет без потерь, места занимает мало, теги поддерживает идеально.