Direct Stream Digital


Direct Stream Digital

DSD (Direct Stream Digital) ist eine Methode der hochauflösenden Audiosignalspeicherung, die auf dem Prinzip der Delta-Sigma-Modulation beruht.

Angewendet wird die DSD-Technologie im Wesentlichen in der Super Audio CD (SACD). Die Verbesserung der Klangqualität basiert auf der 2,8224 MHz hohen Samplingrate eines Delta-Sigma-Modulators im Vergleich zu linearen 16-bit-Wandlern mit einer Abtastrate von 44,1 kHz der Red-Book-Audio-CD.

Der so gewonnene hochaufgelöste Datenstrom wird direkt aufgezeichnet und gibt im Vergleich zur PCM-Technologie keine quantisierten Pegelwerte wieder, sondern extrem hochaufgelöste Delta-Sigma-Werte, also Änderungsangaben zum Verlauf des Audiopegels. Dank der extremen Überabtastung sind die im Impulsstrom gespeicherten Audiodaten präziser als herkömmlich gespeicherte Audiodaten. Bei der Reproduktion findet ein ähnlicher Effekt statt, da Interpolations- und Anti-Aliasing-Filter überflüssig sind, die bislang bei der herkömmlichen CD dazu verwendet werden, Frequenzen oberhalb 20 kHz abzutrennen. Im DSD-Format ist der Frequenzgang auf 100 kHz ausgeweitet, mit einer Dynamik von ca. 120 dB im hörbaren Frequenzbereich. Durch die grundsätzlich geringe Dynamik eines Sigma-Delta-Analog-Digital-Wandlers mit nur einem Bit am Quantisierer entsteht allerdings ein enormes Wandlungsrauschen, welches allerdings durch den Effekt des Noise Shapings in einem sehr hochfrequenten und damit unhörbaren Bereich auftritt.

In der konkreten Anwendung ergibt sich dadurch ein ca. vierfach höherer Speicherplatzbedarf, der mehrlagige Spezial-Datenträger erfordert. Weiterhin ist nicht erwiesen, ob (theoretisch unhörbare) Frequenzen oberhalb 20 kHz einen hörbaren Einfluss auf das Audiosignal haben. Außerdem sind viele Verstärkungs- und Lautsprechersysteme gar nicht in der Lage, nennenswerte Frequenzanteile oberhalb von 20 kHz weiterzuverarbeiten und abzustrahlen. Manche Hersteller verbauen deshalb noch spezielle Hochtonlautsprecher um diesen Anforderungen gerechter zu werden.

Literatur

  • Thomas Görne: Tontechnik. 1. Auflage, Carl Hanser Verlag, Leipzig, 2006, ISBN 3-446-40198-9
  • Hubert Henle: Das Tonstudio Handbuch. 5.Auflage, GC Carstensen Verlag, München, 2001, ISBN 3-910098-19-3

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