DoP – DSD over PCM

Daha önce DoP (DSD over PCM) teknolojisinen Native DSD yazımda kısaca bahsetmiştim. Burada biraz daha detaylı anlatmak istiyorum. Adından anlaşılacağı üzere DoP, DSD sinyallerinin PCM üzerinden taşınması anlamına geliyor. “PCM ve DSD ne ola?” diyorsanız burada bir göz atın lütfen. Bazı donanım ve yazılımlar DoP kullanımını gerekli hale getiriyor. İlk önce DoP ihtiyacını doğuran kısıtlamalardan bahsedeyim.

• DAC-bilgisayar bağlantısında kullanılan USB 2.0 arabiriminde PCM de dahil olmak üzere çeşitli ses formatları destekleniyor. Bir de genel bir “raw data” formatı tanımlanmış. Bu sayısal ses dahil çeşitli veri türleri için kullanılabiliyor. Ancak, bu formatlar arasında DSD’ye özel bir tanımlama yer almıyor.
• Apple 10.7 işletim sistemine baktığımızda USB sürücülerinin sadece PCM desteklediğini görüyoruz. Ayrıca, Apple, ses yazılımı üreticilerini, işletim sistemi dahilindeki “Core Audio”yu kullanmaya yönlendiriyor. Core Audio sadece PCM destekliyor. En azından bu desteğin örnekleme frekansı ile ilgili bir kısıtlama içermemesi iyi haber. Bu durum, DSD sinyallerinin PCM paketi içinde gönderilmesini zorunlu kılıyor.
• Windows işletim sisteminde ise durum daha farklı. USB 2.0 desteğindeki kısıtlama nedeni ile 96kHz’e kadar olan PCM örnekleme hızları desteklenebiliyor. Bunun üstündeki örnekleme hızları için – PCM ve DSD için – özel sürücü yazılımları gerekiyor. Bu noktada imdadımıza Steinberg Audio tarafından yaratılan ASIO sürücüleri yetişiyor. ASIO sürücüsü ile, PCM ve DSD formatları, örnekleme hızı sınırlanmadan kullanılabiliyor. ASIO yazılım tarafında ortak bir arabirim sağlarken, DAC, streamer gibi donanım üreticileri kendi donanımlarına uygun ASIO yazılımı hazırlamak durumundalar.

Özetle, Apple tarafında DSD, PCM kılıfına (DoP) uydurulmak zorunda. Windows tarafında ise USB 2.0 “raw data” desteği ve ASIO sürücüsü ile DSD desteklenebiliyor.

Bu noktada hala benimleyseniz DoP çözümüne geçeyim: DSD64, 2.8224MHz örnekleme frekansına sahip. DSD 1 bitlik bir sistem olduğuna göre 2.8224milyon bit/saniye hızında bir veri akışı söz konusu. Bu veri akış hızının PCM karşılığı 16bit/176.4kHz oluyor. Eğer, 16bit yerine 24bit/176,4kHz’lik bir PCM sistemi kullanırsak elimizde fazladan 8 bit kalıyor. Dolayısı ile DSD64 bilgisi, 24bit/176,4kHz’lik bir PCM paketinin içinde konuluyor ve bu fazladan 8 bit “haa bu aslunda DSD’dur daa…” şeklinde bir işaret (marker) olarak kullanılıyor.

DSD64 dedik. Peki ya DSD128 ve üstü? Aslında yukarıdaki mantığı 24bit/176,4kHz yerine 24bit/352.8kHz ile kurduğumuzda DSD128’in de DoP ile iletilebildiğini görüyoruz. PCM veri akış hızına paralel olarak DSD64 üstü veri akış hızları da desteklenebiliyor.

DoP destekleyen bir sistem, gelen verinin aslında DSD olduğunu, arka arkaya gelen (belirli sayıda) marker gördüğü zaman anlıyor ve veriyi ona göre yorumluyor.

PCM hızının 352.8kHz desteklemediği durumlarda alternatif bir yaklaşım da mümkün. Detaya girmeden bu yaklaşımın, sağ ve sol DSD verilerinin ayrı PCM paketleri içinde gönderilmesi olduğunu belirteyim.

Alıcı taraf, DOP ile paketlenmiş DSD verisini, PCM paketinin içinden çıkartıyor. Her hangi bir format çevirimi uygulanmamış oluyor. Görüldüğü üzere DoP yaklaşımında PCM  paketinin içindeki marker neden ile iletilen verinin bir kısmı gerçek ses verisidir. Anlaşılacağı üzere DoP yaklaşımında bilgisayar işlemcisi üzerine biraz daha fazla yük biniyor. Ancak, DoP yaklaşımının, native DSD’ye göre ses kalitesini düşürdüğünü (veya arttırdığını) buradan iddia edemem – bu konuda elimde veri mevcut değil. Ayrıca, native DSD ya da DoP destekleyen sistemlerin diğer bölümleri de birbirinin aynısı değil.

Konuyu basitleştirebilmek için yazımda bazı detayları atladım. Eğer merak ederseniz detaylara dsd-guide.com’daki DoP yazısından erişebilirsiniz. Bu yazı çeşitli endüstri liderlerinin yardımı ile hazırlanmış.

Bu blog’un çeşitli yerlerinde göreceğiniz ve şu an kullanmakta olduğum exaSound DAC, özel yazılmış ASIO sürücüleri ile Windows işletim sisteminde “bit perfect” olarak native DSD destekliyor; PCM veya DSD örnekleme frekansı otomatik olarak değiştiriliyor. Dolayısı ile DoP gerekmiyor. Apple Mac ortamında ise, PCM üzerinden DSD256 (DoP256) destekleniyor.