История SACD или почему в одну реку нельзя войти дважды

Компакт-диск появился на свет 40 лет назад и за последующие 20 лет сумел стать не то что доминирующим, а чуть ли не единственным музыкальным форматом, его доля на рынке превышала 95%. Однако все мы прекрасно понимаем, что массовость — вовсе не синоним идеальности, недостатков у него тоже хватало. Аудиофилы конечно же скажут про качество звучания, но поверьте — кроме них, на него никто не жаловался. Главным же минусом, по мнению практически всей музыкальной индустрии, стала возможность копирования контента, ведь уже к середине 90-х гг. появились и записываемые компакт-диски и доступная аппаратура для их использования. Понятно, что и пластинку и кассету тоже можно переписать, но здесь, при должной сноровке — копия была точной и не отличалась от оригинала, причем вне зависимости от числа последовательных копирований (уже с копии на копию), то есть количество бесплатных (а не проданных потребителю) носителей в теории могло расти в геометрической прогрессии. С этим нужно было что-то делать...

DSD (Direct Stream Digital) — однобитный аудиоформат, разработанный и представленный в 1999 году компаниями Sony и Philips, в котором используется кодирование плотностно-импульсной модуляцией (Pulse Density Modulation, разновидность сигма-дельта-модуляции) и применяется для хранения звукозаписей на оптическом носителе SACD. Изначально предполагался как архивный формат звукозаписывающей компании Sony Music для перевода музыкального архива в цифровой формат. Аналоговый звуковой сигнал конвертируется в цифровой с помощью дельта-сигма модуляции при частоте дискретизации 2,8224 МГц (в 64 раза больше, чем у CD Audio), с разрешением 1 бит и 4 раза большим битрейтом данных, в отличие от используемых в формате CD 16 бит при частоте 44,1 кГц. Цифро-аналоговое преобразование состоит в фильтрации одноразрядного представления для удаления ультразвуковых шумов, поэтому большинство так называемых DSD-конвертеров — это оксюморон, либо же там происходит конвертация DSD в PCM, а потом уже полноценное цифро-аналоговое преобразование.

Однобитный формат DSD не нуждается в кадровой структуре и не требует многоразрядных шин, что дает несколько важных технических преимуществ, а именно:

• соединение осуществляется одной парой проводников (как в аналоговой технике);
• нет необходимости создания буфера для хранения многоразрядного слова. Поскольку система одноразрядная, нет также необходимости усложнять её синхронизацией;
• эффекты задержек отсчетов (джиттер) незначительны, поскольку задержка нескольких отсчетов при передискретизации оказывает на аудиосигнал минимальное влияние;

В свое время ходило много баек про то, почему в качестве базового для компакт-диска был выбран формат 16 бит/44,1 кГц. В числе прочего утверждалось, что на CD должна была целиком влезать Девятая симфония Бетховена, дескать ради этого пришлось даже увеличивать его диаметр со 115 до 120 мм. Реальность, впрочем, как всегда, обыденна. Для записи цифровых мастеров использовались видеокассеты U-Matic, при этом частота сэмплирования должна была быть кратной структуре видеодорожки NTSC, а дальше уже чистая математика. Каждая строчка содержит три сэмпла, в кадре 490 активных строк, частота развертки 30 кадров в секунду: 3х490х30=44100. Таким образом, по сути совершенно случайной частоты не удалось избежать и в новом формате.

SACD действительно предлагал существенно лучшие параметры записи, поддерживал многоканальность и был совместим со старыми CD, однако же, подразумевал и еще одну, крайне важную для музыкальной индустрии особенность, а именно — невозможность своего копирования «в цифре». Впрочем, у любой медали есть оборотная сторона и невозможность копирования обернулась в том числе и невозможностью редактирования, а как следствие — фактической непригодностью для работы в студиях, по крайней мере на этапе сведения и мастеринга. Таким образом, новый формат по сути оказался пригоден либо к прямому архивированию старых аналоговых записей (так называемому flat transfer) либо к прямой записи без дополнительной обработки (direct-to-file, по аналогии с direct-to-disc на виниле). Безусловно, подразумевалась так же оцифровка и новых записей, сведенных и «отмастеренных» в аналоге, но столь экзотически-аудиофильское явление можно было считать скорее исключением, подтверждающим правило.

В самый тучный для себя 2003 год объем продаж SACD от общего оборота музыкальный индустрии составил 0,2%, это примерно столько же, сколько продавалось винила в худший для его истории 2007 год. Ни о какой преемственности CD не было и речи, на сегодняшний день объем каталога релизов SACD исчисляется десятком тысяч изданий, это конечно вдвое больше, чем например еще более экзотический HDCD, но фактически — капля в море существующей музыки. Единственным фактором, повлиявшим на популярность SACD, стал... взлом игровой приставки Sony PlayStation 3 в 2010 году, с помощью которой стало возможным получать точные файловые копии дисков.

Собственно говоря, ключевой недостаток DSD — это его архивная сущность, то есть невозможность редактирования. Затем — существенные объемы: минута стандартного DSD64 занимает порядка 40 МБ, а файлы DSD256 — соответственно вчетверо больше, то есть под часовой альбом нужно будет выделить почти 3 ГБ.

А теперь — достоинства. Как мы уже говорили, преобразования в аналог этого цифрового сигнала фактически не существует, вместо него используется пусть и качественная, но банальная фильтрация ВЧ-шумов. А вот обратная конвертация, из PCM в DSD, как раз имеет право на жизнь и теоретически может помочь «облагородить» тот или иной релиз.

Сравнений PCM и DSD было уже великое множество, но все они в той или иной степени грешат неточностью. Единственный честный вариант — прямая запись живого выступления либо же полностью аналоговой мастер-ленты параллельно в DSD и PCM с прецизионным выставлением уровней и последующим воспроизведением через PCM-ЦАП и DSD-фильтр. И если есть уверенность в одинаково высоком классе устройств, то можно говорить об адекватном сравнении форматов. Но давайте будем реалистами — кто сейчас возьмется за практическую реализацию такого сферического сравнения в вакууме? Поэтому по факту мы имеем еще один крайне экзотический и специфичный цифровой аудиоформат, а также преданную армию его поклонников.