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DSD, ein Format mit Zukunft? – Erster Teil

16.05.2012 // Dirk Sommer und Andreas Koch

Klar, große Datenmengen brauchen beim Download ihre Zeit. Aber diese Tatsache hat die Evolution der Audioformate viel zu lange eingeschränkt. Da die Computer-Plattform kein bestimmtes Format gegenüber einem anderen favorisiert, ist es für den Aufnahmeingenieur und den Produzenten zu einer künstlerischen Entscheidung geworden, welches Format er für welche Anwendung und welchen Markt auswählt. Es gibt weltweit immer weniger CD-Presswerke, und die Ära der Downloads von hochaufgelösten Musikdateien auf den Computer hat längst begonnen. In Kombination mit einem externen Wandler kann ein für hochwertige Musikwiedergabe konfigurierter Computer eine hervorragenden Musikquelle sein.

Die verschiedenen, im Moment gebräuchlichen Formate besitzen sehr unterschiedliche Bitraten, die die Zeit für einen Download aus dem Internet bestimmen. In Abbildung 3 sind verschiedene Formate mit ihrer Dateigröße für einen Song von drei Minuten und die entsprechende Download-Zeit für eine Internet-Verbindung mit 5Mb/sec aufgelistet.

Abbildung 3
Abbildung 3
Wenn die Abtastrate über 96kHz hinausgeht, entstehen im PCM Format relativ große Dateien, die lange Download-Zeiten erfordern. Die Dateigröße und Download-Zeit für DSD sind hingegen mit denen vom 24/96kHz-PCM-Dateien vergleichbar, bieten aber eine bessere Wiedergabe wie wir in Abbildung 2 gesehen haben. Oft wird das DXD-Format in puncto Klangqualität dem DSD-Format gleichgesetzt, das aber dreimal effizienter ist, was die Dateigröße anbelangt. Dies liegt darin begründet, dass DSD wie in Abbildung 2 gezeigt keinen linearen Frequenzgang besitzt, sondern die Auflösung bei sehr hohen Frequenzen vermindert, wo unser Gehör ebenfalls eine sehr geringe Auflösung besitzt. Aus diesem Grund und wegen der Tatsache, dass bereits eine große Anzahl an DSD-Aufnahmen existiert, könnte DSD das vorherrschende Format für hochaufgelöste Downloads werden.

Es gibt verschiedene Standards für DSD-Dateien, die alle ihre Geschichte und Existenzberechtigung haben:

  • .dff: im Jahr 2000 von Philips eingeführt.
  • .wsd: im Jahr 2002 vom 1-Bit-Audio-Consortium eingeführt, das sich hauptsächlich aus japanischen Firmen zusammensetzt.
  • .dsf: im Jahr 2005 von Sony eingeführt. Dieses Format ist .dff sehr ähnlich, besitzt aber mehr Flexibilität, um Metadaten wie Grafiken von Covern einzubeziehen, die dann im einem Display angezeigt werden, während der Song gespielt wird. Dieses Format wird auf DSD-Discs benutzt, also bespielbaren DVDs, die von Sonys Playstation, einigen Computern und auch einigen SACD-Playern gelesen werden können. Wegen seiner zusätzlichen Kapazitäten für Metadaten wird dieses Format wohl zum vorherrschenden werden.

Alle drei Formate sind momentan in Gebrauch, und die meisten heute erhältlichen Wiedergabe-Programme unterstützen sie alle. Das ist das Schöne an einer auf Software basierenden Plattform, dass es für den Software-Entwicklicker meist nur ein paar einfacher Handgriffe bedarf, damit ein zusätzliches Dateiformat unterstützt wird. Wir brauchen uns um die verschiedenen Dateiformate also keine Gedanken zu machen. Und wenn eine Software ein Format mal nicht akzeptiert, dann ermöglicht es Korgs kostenlose Audiogate-Software, ein Format in ein beliebiges anderes zu konvertieren. Viele Hersteller bieten bereits Wiedergabe-Programme an, die PCM in jeder Abtastrate, DSD und DSD mit doppelter Abtastrate abspielen.

Sobald die Software eine DSD-Datei liest, sendet sie die Daten an den USB-Treiber, der sie dann für die Übertragung per USB in Containern neu anordnet. Windows und Apple Betriebssysteme haben Treiber implementiert, die die USB-Audio-Spezifikationen teilweise unterstützen:

  • In Windows wurde USB-Audio nur sehr schlecht implementiert. PCM wird lediglich bis 24/96kHz unterstützt, DSD überhaupt nicht. Anders ausgedrückt: Ohne Treiber von einem Fremdanbieter ist Windows allein für hochaufgelöste Musikwiedergabe nicht zu verwenden. Glücklicherweise entwickelte die Professional-Audio-Firma Steinberg einen sehr hochwertigen Audio-Interface-Treiber (ASIO), der nicht nur PCM in jeder Abtastrate, sondern auch DSD unterstützt. Dieser wird von vielen Herstellern genutzt und ist so weit verbreitet, dass er defacto zum Standard in der professionellen Audio-Industrie wurde. Er wird auch mehr und mehr von audiophilen Herstellern eingesetzt.
  • Apple OS unterstützt nativ jegliches PCM-Format, leider aber nicht DSD. In der Version OS 10.7 wurde darüber hinaus der „integer mode‟ entfernt, der es zuvor erlaubte, DSD sicher zu übertragen ohne die Gefahr, dass irgendeine Software es mit PCM verwechselt. Da Apple anders als die PC/Windows-Plattform ein sehr geschlossenes System darstellt, hat man, wenn man DSD nativ auf einem externen Wandler abspielen möchte, im Moment nur die Wahl, die DSD-Daten in PCM-Container zu verpacken, damit dass Betriebssystem denkt, es sei PCM. Dann obliegt es dem Software-Entwickler und dem Wandler-Hersteller, genug Sicherungen einzubauen, die es verhindern, dass es zu Verwechselungen von PCM und DSD kommt. Wenn es doch zu einer solchen Verwechselung kommen sollte, dürften Ihre Lautsprecher das Fliegen lernen. Verschiedene Hersteller arbeiten bereits gemeinsam daran, ein Verfahren zu standardisieren, das es erlaubt, DSD nativ über den normalen PCM-Weg ohne jegliche Wandlung abzuspielen. Der Vorteil daran ist, dass keine zusätzlichen Software-Treiber benötigt werden. Der native Apple USB-Audio-Treiber wäre dann in der Lage, PCM und DSD mit jeder Abtastrate wiederzugeben.

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