DSD vs PCM

date_range 25 November 2024
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DSD vs PCM

Die meisten Musikhörer haben eine vage Idee davon, was die technischen Daten Ihres Streaming services oder Ihrer CDs bedeuten, und viele haben auch schon einmal das Kürzel „PCM" gehört - Aber vielleicht kennen sie ja auch DSD, und fragen sich, ob dieses Format relevant für Sie sein könnte, vielleicht sogar besser ist?


Schauen wir es uns an.

Der Überblick: was steckt drin?

PCM (Pulse Code Modulation):

  • Format der Audio CD und lossless streaming services                
  • Auflösung: 16 bit/ 44.1 kHz            
           

DSD (Direct Stream Digital):                          

  • Format der Super-Audio-CD (SACD)                
  • Auflösung: 1 bit/ 2822.4 kHz (2,8MHz)            
 

Das Prinzip

Bei der Audio CD wird „oft genug" abgetastet, das heißt, 44.100 mal pro Sekunde - Damit kann ein DA-Wandler zweifelsfrei Frequenzen bis zu 22.050Hz erkennen, und speichert in diesem Intervall jeweils mit 16 bit Tiefe ab, die die genauen Lautstärke-Informationen enthalten.

Bei der SA-CD wird 2,8 Millionen mal pro Sekunde abgetastet. Die SA-CD tastet so oft ab, weil die Information jeweils keine genaue Information über die Lautstärke enthält, sondern nur eine relative: ein Wert von 0 heißt, wir gehen ein bisschen nach unten, ein Wert von 1 heißt, wir gehen ein bisschen nach oben.

Um eine schnelle Änderung der Lautstärke abzubilden, wie z.B. einen einzigen Drumhit auf dem Schlagzeug, muss sehr oft abgetastet werden, um das Signal korrekt zu erfassen.

Die gegebene Auflösung unterstützt einen Frequenzbereich von bis zu 50kHz, im Vergleich zu den 22,05kHz der Audio CD.

Audio CD ist, obwohl lossless genannt, absolut ein Consumer-Format: Sony beispielsweise benutzt als Archiv-Format in deren Produktionen ausschließlich DSD.

Warum ist das relevant?

Der Frequenzbereich, den diese beiden Formate erreichen können, ist nicht unbedingt relevant für das menschliche Gehör, sondern für die Elektronik dahinter. Es gibt Wandler, die nur mit PCM umgehen können - es gibt Wandler, die auch DSD beherrschen, und es gibt Wandler ausschließlich für DSD.

Praktisches Beispiel: RME Adi-2 Pro       

Dieser Wandler kann PCM und DSD verarbeiten und bietet verschiedene Filter-Optionen:

           
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Wie man hier sieht, gibt es Filter, die bei Audio-CD-Auflöung bereits ab 12 kHz einen hörbaren Einfluss haben!
Zur Erinnerung: Das ist kein EQ, den man sich aus Geschmacksgründen aktiviert, das ist ein Filter, der die Nebengeräusche der eigenen Tätigkeit herausfiltern soll, und den man idealerweise deswegen nicht hört. Derselbe Filter arbeitet bei einem 96kHz Signal erst ab ca. 25kHz aufwärts.
Der Filter muss mit dem Signal arbeiten, das er bekommt - und bei einem Signal bis 22.050Hz hat er da nicht sehr viel Spielraum. Ein Wandler, der dies sehr schön umgeht, ist der Ferrum Wandla - er führt einfach intern ein Upsampling auf bis zu 384kHz durch, sodass jeder Filter, den sich der Hörer aussuchen kann, garantiert außerhalb des hörbaren Bereiches arbeitet.
Bei DSD hat der RME 2 Filter an Bord, einen ab 50kHz sowie einen ab 150kHz, der bei höher aufgelöstem DSD Material verwendet werden kann - beide natürlich komplett ausserhalb des hörbaren Bereiches.
Wer nun ein wenig wehmütig ist, und sich denkt: Schade, dass hier anscheinend das falsche Format gewonnen hat, denn DSD klingt auf dem Papier wesentlich besser als die Audio-CD: Machen Sie selbst den Vergleich!
Wenn Ihr Wandler auch mit DSD umgehen kann, können Sie als Abspielsoftware den HQ Player in der Demoversion ausprobieren - ein Rechner mit halbwegs zeitgemäßer CPU vorausgesetzt, der Entwickler empfiehlt „2 CPU Kerne pro Audiokanal“.
Dieser kann PCM in DSD in Echtzeit konvertieren und Upsampling vornehmen, und einige Nutzer schwören darauf, dass DSD bei manchen Wandlern deutlich besser klingt, als PCM.

       

Persönlicher Eindruck

Ich habe selbst CD und SACD (und Vinyl) derselben Alben in ausgedehnten Hörsessions verglichen, und finde, dass die SACD deutlich mehr dem Klang der Schallplatte gleichkam, als dem der CD.

Das soll positiv gemeint sein, denn den Bass der Schallplatte hat man gespürt - den der CD nur als tiefen Sinuston wahrgenommen, und alles andere war ebenso akkurat, aber flach.

Das Filterdesign für DSD ist deutlich einfacher als das für PCM, was den Eindruck erklärt, dass es wohl das „analogere" Format ist.

          

Fazit       

Das soll nur ein kleiner Einstieg in das Thema sein, falls Sie jemals neugierig auf das Format waren - Zusammenfassend lässt sich sagen:

           

      

  • DSD ist leider selten, nicht jede Musik wird in diesem Format veröffentlicht, nicht jeder DAC kann damit umgehen. Möchte man dennoch im DSD Format hören ist ein PC-Setup Pflicht.                
  • PCM ist ein Consumer-Format, dessen technische Nachteile wir im Prinzip akzeptieren müssen - außer Upsampling wie es u.a. Ferrum betreibt, gibt es keine Lösung, die Filter aus dem hörbaren Bereich herauszuhalten - oder man führt es selbst durch, z.B. mit dem HQPlayer.            
       

   

Tags: Audioformate DSD PCM |
Andreas Wagner

Gründer von Level Audio, ausgebildeter Tontechniker und seit jungen Jahren Hifi-Enthusiast und Freund des guten Klanges.

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