Beispiel mit externen Upsampling (DAC OS PCM 705,6k)
Mittlerweile wissen wir, dass das Oversampling der PCM Files in Delta Sigma DACs nicht vermieden werden kann! Entweder macht es der DAC Chip in seinen Oversamplingstufen oder eine externe Software. Bei letzterem denkt der DAC dann, dass es sich um eine HiRes-Aufnahme handelt.
In unserem Beispiel schicken wir dem DAC ein Musikfile mit 705,6 kHz. Je nach DAC Design wird dann das interne Oversampling (zum Teil) umgangen.
I Audio PC HQPlayer Upsampling PCM
Dem HQPlayer wird PCM 41,1 kHz bitperfekt zugefĂĽhrt und fĂĽhrt ein Upsampling auf 16fs (705,6 kHz) durch. Der DAC Eingang muss natĂĽrlich dafĂĽr geeignet sein. Das Ziel ist, mit der richtigen Samplingrate das DAC interne Oversampling zu umgehen.
Die DSP-Engines in DAC-Chips sind in Bezug auf Genauigkeit und Qualität nicht annähernd vergleichbar mit dem, was ein Audio PC tun kann. In modernen DACs werden typischerweise mit 32 Bit und in älteren DACs mit 24 Bit Festkomma-Berechnungen durchgeführt. Der HQPlayer rechnet mit mindestens 64 Bit, teilweise mit 80 Bit in Gleitkommapräzision.
Eine höhere Rechenleistung ermöglicht es, eine viel höhere Anzahl von Rechenoperationen während der begrenzten Zeit zwischen 2 Ausgangssamples (1/target_fs) auszuführen. Reine Computerleistung ermöglicht es also, Ergebnisse mit höherer Präzision zu erzielen, da die verwendeten Algorithmen nicht so sehr durch die Anzahl und Komplexität der Operationen eingeschränkt sind, die sie verwenden können.
Das Filterdesign im HQPlayer ist deutlich umfangreicher und ist von sehr hoher Qualität, siehe Grundlagen Audio PC: HQPlayer Filtereigenschaften.
II DAC-Chip 2. Oversampling-Stufe
Je nach DAC Design erfolgt nun wieder eine zweite sehr vereinfachte Abtastratenerhöhung ohne Filterung, um in den Megahertzbereich zu kommen.
Aufgrund der sehr hochwertigen ersten Upsamplingstufe durch den HQPlayer kann die oft sehr einfache filterlose DAC-Chip Interpolation der zweiten Stufe keinen groĂźen Schaden mehr anrichten.
III DAC-Delta-Sigma-Modulator
Hier erfolgt die Umwandlung in DSD wie oben beschrieben.
IV DAC-Chip D/A-Wandlungsstufe
Auch dieser Vorgang erfolgt unverändert wie oben beschrieben,
Beispiel mit externen Upsampling (DAC NOS DSD256)
Wer das externe Upsampling nutzen möchte, für den sind DACs im NOS (Non Oversampling) die beste Option. Insbesondere für die Besitzer von Delta Sigma DACs drängt sich das Upsampling auf DSD geradezu auf, da dieses Format im DAC sowieso die letzte Stufe ist, bevor die Ausgabe des analogen Signals erfolgt.
NOS-fähige DACs findest du hier: Audio PC Upsampling – unverbindliche Liste von NOS-DACs.
Mit dieser Methode können die Upsamplingstufen und sogar der oft recht einfach gehaltene Modulator im DAC-Chip umgangen werden.
I Audio PC HQPlayer Upsampling DSD
Der HQPlayer erledigt drei Stufen auf einmal. Es erfolgt ein Upsampling auf die gewünschte DSD Rate mit den hochwertigen vom Anwender ausgewählten Filter, gegebenenfalls ergänzt um Faltungsfilter für die Raumkorrektur oder andere Einstellungen. Wer zum Beispiel die Signale vom Plattenspieler digitalisiert, spart sich die Phono Vorstufe und setzt im HQPlayer den RIAA Filter.
Die Begrenzungen im DAC-Chip mit seiner Abtastrate von oft 11,2 MHz (DSD128) und einem Modulator 3. Ordnung wird ersetzt durch den HQPlayer mit einer Abtastrate bis zu 49 MHz (DSD1024) und hochpräzisen EC-Modulatoren 7. Ordnung.
Der Schöpfer vom HQPlayer sagt, nur 50% der Leistung kommt von den digitalen Filtern. Die anderen 50 % stammen aus dem Modulatordesign.
II DAC-Chip D/A-Wandlungsstufe
Der DAC wird von viel Arbeit entlastet und führt nur noch seine Haupaufgabe durch. Nämlich die Digital zu Analog Wandlung. Das Ergebnis kann sich oft im wahrsten Sinne des Wortes Hören lassen. Hier folgt ein Zitat (übersetzt) eines HQPlayer Nutzers:
Mein Verständnis, das auf Hörerfahrung basiert, ist, dass ein präziseres Verarbeitungsergebnis zu
– einem besseren Luftigkeits- und RaumgefĂĽhl,
– einer klareren Instrumentenplatzierung und -trennung,
– einer besser geschichteten KlangbĂĽhne (anstelle von flach),
– einer feineren und detaillierteren Transientendarstellung anstelle der typischerweise gehärteten PCM-Pfadtransientenpräsentation,
– zu volleren und realistischeren Instrumentenklangfarben,
– einer besseren Dynamik aufgrund eines geringeren Grundrauschens und
– auch bei niedrigen Pegeln zur besseren Durchhörbarkeit von Details bei Instrumenten wie Perkussion,
fĂĽhren.
Quelle: Why does the soundstage sound different (often better IMHO) in high rate DSD like DSD256 Vs native Redbook to a DAC with a Chip that upsamples to ultimately do SDM conversion. – DAC – Digital to Analog Conversion – Audiophile Style
Dem habe ich nichts hinzuzufĂĽgen.