Kas yra DSF failas? Audiophile DSD garso formato vadovas

Kas yra DFF (.dff) garso failo formatas? Savybės, architektūra ir kaip jį atverti

Siekiant studijinio lygio garso atkūrimo, tradiciniai daugiabaitų impulsų kodavimo (PCM) formatai, tokie kaip WAV, AIFF ir FLAC, remiasi fiksuoto bitų gylio žodžiais (pvz., 16‑bitų, 24‑bitų arba 32‑bitų), užfiksuotais per diskretus intervalus. Nors aukštos raiškos PCM gali suteikti nepriekaištingą ištikimybę, jis reikalauja staigių anti‑aliasing (aliasingo šalinimo) decimacijos filtrų analoginio‑skaitmeninio konvertavimo etape, kurie gali įvesti mikroskopinius fazės iškraipymus ir laiko išsklaidymo artefaktus.

Norint išsaugoti neapdorotą, nuolatinį delta‑sigma konverterių išvestį, naudojamą profesionalioje masterinimo ir Super Audio CD (SACD) gamyboje, „Philips“ ir „Sony“ pristatė Direct Stream Digital (DSD). Norint saugoti ir keistis šiais nepakitusiomis 1‑bitų srautais skaitmeninėse darbo stotyse, „Philips“ sukūrė DSD Interchange File Format (DSDIFF), standartizuodama .dff failo plėtinį.

Kas yra DFF failas?

Failas .dff yra konteinerio formatas, pagrįstas Electronic Arts Interchange File Format (IFF) blokų architektūra, sukurtas supakuoti neapdorotus 1‑bitų Direct Stream Digital srautus.

Skirtingai nuo PCM—kuris kiekviename laiko intervale priskiria daugiabaitinę dvejetainę reikšmę garso bangos amplitudai—DSD naudoja Pulse-Density Modulation (PDM). Šioje schemoje:

• Mėginių gylis yra fiksuotas vienu bitu ($0$ arba $1$).
• Garso signalo amplitudė yra atvaizduojama tik pulsų tankiu: daugiau vienetų rodo didėjantį amplitudės lygį, daugiau nulių – mažėjantį, o kintantys bitai (10101010...) aprašo absoliutų analoginį tylą.
• Pagrindinis standartas, DSD64, mėginiuoja įeinantį garsą $2.8224\text{ MHz}$ ($64 \times 44,100\text{ Hz}$), suteikdamas garso pralaidumą, kuris gerokai viršija $100\text{ kHz}$.

DFF veikia kaip pagrindinis pagrindinis mainų formatas profesionaliose skaitmeninėse garso darbo stotyse (DAW), tokių kaip Merging Technologies Pyramix, išsaugodamas tiek nespaustą DSD, tiek beprarastinį Direct Stream Transfer (DST) suspaustų srautų, skirtų fiziniam SACD diskų pjovimui.

DFF vs. DSF: Metaduomenų ir suspaudimo kompromisas

Garso mėgėjai, tvarkantys skaitmenines muzikos bibliotekas, dažnai susiduria su dviem pagrindiniais DSD plėtiniais: .dff ir .dsf. Nors abu suteikia identišką 1-bitų garso tikslumą, jie atlieka skirtingas operacines funkcijas:

Kadangi DFF neturi universalaus, standartizuoto bloko modernioms ID3v2 žymoms ir įterptam viršelio menui, daugelis audiophile’ų konvertuoja nesuspaustus .dff failus į .dsf, kad galėtų sklandžiai naršyti vartotojų muzikos programėlėse.

Išsamios DFF savybės

1. Direct Stream Transfer (DST) be praradimų suspaudimas

Fizinė SACD turi griežtus saugojimo apribojimus ($4.7\text{ GB}$). Neapdorotas daugiakanalas 5.1 DSD srautas viršytų šią talpą. DSDIFF specifikacija tai kompensuoja palaikydama Direct Stream Transfer (DST)—sophistikuotą, be nuostolių, prognozės ir entropijos suspaudimo algoritmą, kuris sumažina nesuspaustų 1‑bitų srautų dydį maždaug $50%\text{–}60%$ nepašalinus nė vieno garso duomenų bito.

2. Iškarpų pagrindu veikianti IFF hierarchija

Paveldėjęs modulinių IFF standartą, .dff failas susideda iš savarankiškai aprašomų keturių simbolių kodų (FourCC) duomenų blokų, įdėtų į pagrindinę FRM8 struktūrą:

• FRM8: Nustato, kad failas yra 8 baitų adresuotas DSDIFF konteineris.
• FVER: Saugo formato versijos informaciją.
• PROP: Laiko globalias savybes, tokias kaip mėginių ėmimo dažnis (FS ) ir kanalų priskyrimai (CHNL).
• DSD arba DST : Laiko faktinį nesuspaustą arba DST-suspaustą 1‑bitų garso bitų srautą.
• DIAR: Pasirinkinis blokas, saugantis disko/dainos atlikėjo ir pavadinimo anotacijas.

3. Natūralios daugiakanalės ir aukšto dažnio DSD topologijos

DSDIFF struktūra sklandžiai plečiasi virš bazinio stereo DSD64:

• Palaiko daugiakanalės erdvinio garso konfigūracijas (iki 6 atskirų kanalų, įskaitant centrą ir LFE).
• Palaiko itin aukštus pervertimo dažnius, įskaitant DSD128 ($5.6448\text{ MHz}$), DSD256 ($11.2896\text{ MHz}$) ir eksperimentinius studijos lygio DSD512 dažnius.

4. Nuliniai decimacijos artefaktai

Skirtingai nuo PCM darbo srautų, kuriems reikia konvertuoti pirmyn ir atgal per decimacijos ir interpolacijos etapus, DFF saugo neapdorotą delta-sigma srautą, kurį išveda konverteris. Tai apeina skaitmeninį skambėjimą, fazės išsklaidymą ir aukštojo laipsnio „brickwall“ skaitmeninio filtro spalvą.

DFF (.dff) pagrindinės savybės

Kaip kurti ir konvertuoti DFF failus

Kadangi DFF glaudžiai susijęs su studijos masteringu ir SACD kūrimu, kūrimo ir konvertavimo darbo srautai paprastai apima specialias garso paketus arba išskyrimo įrankius.

Metodas 1: Takelių ištrauka iš SACD ISO atvaizdų (ISO2DSD / sacd-extract)

Archyvuojant fizinius Super Audio CD, vartotojai dažnai išskiria disko atvaizdą į .dff:

1. Naudokite suderinamą Blu-ray arba PS3 aparatinį skaitytuvą, kad iškeltumėte disko atvaizdą kaip .iso failą.
2. Paleiskite ISO2DSD (arba CLI įrankį sacd-extract).
3. Nustatykite įvestį į .iso failą.
4. Nustatykite išvesties režimą į DSDIFF (DFF) Redaguoti masterį arba DSDIFF (su DST dekompresija).
5. Spustelėkite Execute, kad sukurtumėte atskirus .dff takelius kiekvienam judesiui arba dainai.

Metodas 2: DFF perkodavimas į DSF (skirtas šiuolaikiniam ID3 žymėjimui)

Norėdami gauti įterptą viršelio meną ir turtingas žymas nekeisdami pagrindinio garso, galite transkoduoti nesuspaustą .dff failą tiesiogiai į .dsf naudodami foobar2000:

1. Atidarykite foobar2000 su įdiegtu foo_input_sacd įskiepiu.
2. Pridėkite savo .dff failą į grojaraštį.
3. Spustelėkite dešiniuoju pelės mygtuku takelį ir pasirinkite Convert $\rightarrow$ ….
4. Nustatykite išvesties formatą į DSF.
5. Spustelėkite Convert. Gautas .dsf failas išsaugos tikslius 1-bitų garso duomenis ir leis rašyti natūralias ID3v2 žymas.

Metodas 3: DST suspausto DFF išskleidimas į nesuspaustą DFF

Jei medijos grotuvas susiduria su sunkumais dėl CPU apkrovos, reikalingos DST dekodavimui realiu laiku:

1. Atsisiųskite atviro kodo DSD-PCM-DFF arba DST Decoder CLI įrankį.
2. Vykdykite komandą:

   dst-decoder -d input_compressed.dff output_uncompressed.dff
   

3. Gautasis failas bus nesuspaustas 1‑bitų DSDIFF failas, paruoštas universaliam aparatūros atkūrimui.

Kaip atidaryti ir leisti DFF failus

DFF failų grojimui reikalinga programinė įranga, kuri gali arba transliuoti natūralų 1‑bitų garsą tiesiai į išorinį DSD suderinamą skaitmeninio‑į‑analoginį konverterį (DAC), arba konvertuoti srautą į aukštos raiškos PCM standartinėms garso plokštėms.

• foobar2000 (Windows): Atsisiųskite ir įdiekite Super Audio CD Decoder (foo_input_sacd) komponentą. Foobar Išvesties nuostatose pasirinkite ASIO: DSD Transcoder arba nustatykite DSD išvesties režimą į DoP (DSD per PCM) arba tiesioginį natūralų DSD.
• Audirvāna (macOS / Windows): Suteikia aukštos kokybės bitų tikslų dekodavimą .dff failams, automatiškai apdorojant tiek nesuspaustus DSD, tiek DST suspaustus variantus.
• JRiver Media Center (Cross-Platform): Įtraukia iš karto veikiantį DFF dekodavimą, su integruotu bitų srauto valdymu, leidžiančiu perkelti DSD per USB naudojant natūralius ASIO tvarkykles arba DoP.
• HQPlayer (Signalyst): Aukščiausios klasės audiophile meistriškumo grotuvas, galintis įkelti .dff failus ir transliuoti juos nepakitusius arba padidinti jų dažnį per pasirinktinius polifazinius filtrus.
• VLC Media Player: Naujausios darbalaukio versijos gali atverti nesuspaustus .dff failus ir dinamiškai konvertuoti juos į standartinį daugiabaitų PCM, kad būtų galima klausytis per įprastus kompiuterio garsiakalbius arba ausines.

Dažnai užduodami klausimai (DUK)

Ką reiškia DFF?

DFF reiškia DSD Interchange File Format (DSDIFF), studijos lygio failų konteinerį, sukurtą Philips dėl 1‑bitų Direct Stream Digital garso.

Ar DFF failas gali saugoti suspaustą garso įrašą?

Taip; DFF failai gali talpinti neapdorotas nesuspaustas DSD srautus, taip pat bitų tiksliai be nuostolių DST (Direct Stream Transfer) suspaustus srautus.

Koks praktinis skirtumas tarp DFF ir DSF?

DFF palaiko be nuostolių DST suspaudimą ir naudojamas SACD kūrimui, o DSF palaiko natūralias ID3v2 žymas ir viršelio meną, todėl DSF yra geresnis vartotojų atkūrimui.

Kodėl mano DAC rodo PCM, kai grojama DFF failas?

Jei jūsų medijos grotuvas nėra sukonfigūruotas ASIO Native DSD arba DSD per PCM (DoP), programinė įranga automatiškai sumažina 1‑bitų DSD srauto dažnį iki standartinio PCM, kad būtų užtikrintas suderinamumas.

Ar konvertuojant DFF failą į DSF garso kokybė blogėja?

Ne; nesuspausto DFF konvertavimas į DSF yra be nuostolių remuksavimo procesas, kuris kopijuoja 1‑bitų PDM duomenis nekeisdama garso kokybės.

Nuorodos ir oficialūs šaltiniai

• Philips DSDIFF formato specifikacija (versija 1.5): https://www.sonicstudio.com/pdf/dsd/DSDIFF_Format_Spec.pdf
• DSD-Guide oficiali žinių bazė: https://dsd-guide.com/
• SourceForge Super Audio CD dekoderio įskiepis (foo_input_sacd): https://sourceforge.net/projects/sacd-decoder/
• Hydrogenaudio žinių bazė - DSDIFF: https://wiki.hydrogenaud.io/index.php?title=DSDIFF