DSD演进史——从光盘到流媒体

在SONY工作时负责DSD开发的西尾文孝先生

接着上次的话题,我们来继续探索作为SACD的记录格式被采用的DSD(Direct Stream Digital)自诞生以后的发展的纪实。本篇将回顾SACD诞生后扎实地持续进化,现在在流媒体配信中也灵活运用的DSD格式的发展过程。

继续前篇,这里也采访了在SONY从事DSD开发的西尾文孝先生。就像前篇中介绍的那样,说DSD,再也没有比他更合适的人了。西尾先生现在是隶属于㈱Internet Initiative(以下称IIJ)的数字内容配信部的工程师。IIJ是以DSD 11.2MHz(DSD256)等的超高音质网络音乐配信闻名的PrimeSeat的运营公司。

DSD格式的发展

在接触DSD格式之前,先复习一下SACD的特征。

1999年5月21日诞生的SACD获得了能够覆盖到100kHz的宽阔的重放频率,和在可听音域内获得120dB以上的动态范围,实现了诸多性能远超CD的数字音频光碟。

SACD有共计3种类型的碟片。最简单的是在音响发烧友中具有人气的只有SACD层的单层碟。第二种是应用实例不多的2层SACD层的双层碟。SACD的最大收录时间远比CD要长,是109分(立体声),而且,加上多声道收录的数据时,因为总容量的关系,有必须要2层的情况。剩下的一种是发售数量最多的,CD层和SACD层两种方式并存的混合碟。就像前篇中所描述的那样,巧妙的混合结构的SACD是飞利浦主导开发并实现的。

通过SACD唱机的光学镜头来看,混合碟是SACD在表层,CD层在内层。SACD层的反射膜赋予了特殊的透过性,波长迥异的CD层的激光原封不动地通过。另一方面,SACD的激光通过这个反射膜合焦反射的结构。

作为光碟的SACD投入了可以说是周密的著作权保护技术,这时,在海外成为问题的盗版CD的事情从登场开始经过了20年,现在不再发生了。

作为DSD的共通格式,2002年2月,DFF诞生

现在,作为DSD的数字文件,专业用途的DFF和民用的DSF是普遍的格式,除此之外,还有1bit音频联盟制定的WSD格式。

西尾 在初期的DSD录音中,使用日本SONY制作的通称为「黑箱」的定制器材。数字信息记录在硬盘上,那时是完全独立的文件格式。在讨论了对于DSD的普及、发展是否需要一种专业用的世界共通文件格式后,制定出了DFF。因为正式的名称是DSD Interchange File Format,所以取它的首字母DSDIFF,文件扩展名是dff,因而称作DFF。

1997年,将开发据点放在英国的SONY Oxford开发了标准的DSD混音台,英国dCS在次年的1998年发表了支持DSD的专业用ADC和DAC。和英国DECCA唱片公司中进行通过光磁碟(MO)的数字录音开发团队创办GENEX,发售支持DSD的录音机、支持DSD的ADC、DAC的时期几乎重合。

SONY是由美国和日本的团队共同着手进行基于PC的名为SONOMA的DAW系统的开发。因为各种各样的录音器材登场,DSD的共通格式变得必要,2000年2月,DFF正式制定。

在SACD发售后制定DSD共通的格式,稍稍有点吃惊。DFF(DSDIFF)是完全专业用途的文件格式,能够记录录音或编辑作业时使用的各种信息。是为了数据的段落能够细致地编辑的短设定。

西尾 Philips有可以多声道收录的DSD录音系统的大型标准机,SONY有名为黑箱或银箱的立体声录音系统。各自是独立格式,没有互换性,如此这般,将来会出现障碍,所以和Philips就格式的共通化问题开始了会谈。

美国SONY主导的SONOMA和Merging公司的PYRAMIX是支持DSD的DAW的代表

从CD诞生时开始比较的话,在录音室中的录音和编辑作业产生了变化,使用基于PC的DAW(数字音频工作站)很普遍。SACD的制作也不出其例,开始使用支持DSD的DAW。它的代表是美国SONY的SONOMA和瑞士Merging Technologies推出的PYRAMIX。

西尾 SONOMA是美国SONY主导开发的,初期和日本方面也有关系。现在Playback Designs的老板Andreas Koch先生当时在美国SONY工作,他和美国方面的另一名工程师,再加上我,一共3个人,曾有过多次的会晤。

因为支持DSD的信号处理的通称「E Chip」的定制LSI已经完成了,所以我说了说它在技术上的信息和录音时使用的要点等。这时,通过详细的计划,作为SONOMA的DAW完成,是在很长时间以后。

相对于日本SONY通过黑箱或银箱专门针对立体声收录,美国SONY以DSD的多轨录音为目标这一点很有趣。

西尾 当时也谈到了多声道混音的可能性。立体声和环绕这两方面的内容全都覆盖到的话,最低需要8轨程度的声道数。也有不是从PCM开始进行DSD转换,而是执着于纯DSD录音的音质的情况,如果是这样的话,开发独特的DSD专业的DAW的机会就提高了。基于PC的DAW的话,美国方面的开发人才很丰富,所以SONOMA是在美国主导下推进的。

这里简单地介绍一下SONOMA和PYRAMIX。

图①SONOMA的DAW支持8ch/16ch/24ch/32ch的DSD录音、重放。支持取样频率只有2.8MHz。

SONOMA(图①)是特化为以基于Windows PC的2.8MHz的DSD的DAW,1张专用扩展卡上可以进行8声道的DSD录音、重放。ST端子的光输入变成了DSD信号的介面,能够连接EMM Lab和Mytek Digital的专业用8声道ADC/DAC。通过在PC的主板上增设专用的卡,能够扩展到32声道,这是SONOMA的一大特点。现在,原美国SONY工程师、精通DSD的Gus Skinas先生创办的Super Audio Center进行着SONOMA的销售和支持。

另一方面,PYAMIX是现在支持DSD的最有名的DAW。创始人Claude Cellier先生是同在瑞士的Kudelski公司的工程师。在那里从事名为NAGRA T-AUDIO的时间码(TC)的开发等,独立后,于1990年设立了Merging Technologies公司。

该公司通过名为Pyramix Virtual Studio的自己开发的DAW,首次实现了支持DSD。这时,通过非纯DSD的24bit/352.8kHz的PCM,即DXD(Digital eXtreme Definition)录音、编辑,最终进行DSD转换。它现在被简称为PYRAMIX,可以在DSD模式下录音,但编辑是在DXD模式下进行。

值得关注的是,DXD是和飞利浦共同开发的。DSD录音机的原型开发结束后,飞利浦在找到了Merging Technologies这个有前途的合作伙伴,并将自己积累的DSD技术转让给了PYRAMIX。我从Merging Technologies的技术人员那里得悉,「从DXD向DSD转换时,使用由飞利浦的技术人员打造的精练的转换算法」。

2000年代后半以后,相关器材和软件更加丰富,DSD重放普及

DSD的另外一种格式DSF文件是2005年在能够处理DSD文件的SONY的PC「VAIO」上首次登场的。搭载在一部分机种上的名为「SonicStage Mastering Studio」的先进的DAW软件虽然不能进行SACD的重放,但是能够处理作为数字文件的DSD。在DVD-R 光碟上写入DSD文件的「DSD Disc」也是VAIO开发的产品。

稍稍偏下题,相比于DFF文件,我更喜欢DSF文件。理由就是因为DSF能够和PCM的FLAC文件一样处理tag信息,嵌入图像数据。对于实践网络音频的我来说,DFF虽然有专业用格式的纯粹魅力,但是对于重放来说,没有tag信息和图像数据略微不便。

西尾 DSF这一格式最早是VAIO采用的。处理DSD之前文件的SonicStage Mastering Studio中,搭载了优秀的数字音效的插件。开发它的是SONY Oxford(以前的Oxford Digital)。中枢工程师是英国知名的混音台的制造厂出身,他们考虑到普通用户用PC容易地处理DSD信号的DSF格式。现在想起来,VAIO和SONY Oxford到现在还在DSD的发展上担任重要角色。

图②KORG的MR1000(2007年1月发售)是作为民用器材首次支持DSD5.6MHz的录音、重放的内置HDD便携式录音机。

以合成器等电子乐器闻名世界的KORG和TASCAM(TASCAM=TEAC的专业用器材品牌)一起,从很早的时期就开始开发能够进行DSD录音的数字录音机。KORG从最早的MR(2006年)开始支持DSD录音,次年,在名为MR1000(图②)的能够干电池驱动的产品中,实现了SACD采用相当于2.8MHz的2倍的5.6MHz取样(DSD128)的DSD录音。

西尾 通过KORG和TASCAM的登场,普通人也能够用DSD录音了。说起来,通过PC重放并不容易,KORG于2010年,将捆绑在自己公司的产品上的名为AudioGate的PC用软件作为免费软件公开,想要以此为契机,在音响发烧友之间拓展DSD重放。德国的Steinberg公司开发了支持DSD传输的音频驱动「ASIO2.1」,这也是重要的事件,这使得很多支持USB连接的DAC能够进行DSD重放。2010年,以OTOTOY为首,e-onkyo music也开始DSD文件的销售和下载。

2015年,日本IIJ实现了世界首个DSD现场配信

西尾文孝先生离开SONY公司以后,选择了IIJ。现在忙碌和活跃在IIJ运营的以DSD11.2MHz的现场串流配信而闻名的PrimeSeat。关于西尾先生的活动,就我个人的判断,是着眼未来,挑战DSD技术更进一步的发展。

西尾 与SONY时代最后相关的产品是能够进行DSD5.6Mz或PCM 192kHz的重放,内置HDD的播放机HAP-Z1ES。重放电路部分的数字滤波器和向DSD的插值器等,我主要从事围绕声音的开发。那时和公司里的年轻工程师一起工作,我觉得,自己近20年来培植的DSD技术能够继承到下一代是个转机。总算可以卸下肩上的重担,是这种感觉呢。

之后又过了些日子,2014年,作为互联网服务的大公司而闻名的IIJ传出考虑通过DSD进行音乐配信的消息。作为推进DSD的艺术家、音乐制片人兼工程师的Seigen Ono先生(Saidera Paradiso)和SONY其他岗位的工程师和IIJ进行了商谈。

这已经是10多年前的事了,我去了在一对一限定的环境里进行DSD配信的实证实验的现场。但是,因为IIJ的构想是串流,所以不能“一对多”。我对此很感兴趣。我想,如果把DSD用到音乐配信领域,DSD这种数字格式将来也能存续下去吧。IIJ和KORG、Saidera Paradiso以及SONY合作,在第二年的2015年实现了DSD的现场配信。

那时的事情在音响领域也是一大话题,所以我记得很清楚。在东京文化会馆举办的「东京・春・音乐节」的东京・春・音乐节从4月5日的上午11点开始,在德国柏林的西蒙·拉特尔爵士指挥柏林爱乐乐团的现场演奏在日本时间4月12日凌晨2点开始,分别进行现场配信(现场串流)。令人吃惊的是,准备了2.8MHz和2倍于它的5.6MHz两种DSD。我揉了揉睡眼,有种在自己家里听到了柏林爱乐乐团的演奏的感觉。用公寓的网线,声音中途中断等小问题虽然偶有发生,但是没有遇上大麻烦。

西尾 在现场负责这次现场配信的我感慨万千。成功完成,我觉得成就感也很大。我在同年4月底离开了SONY公司。

西尾先生进入IIJ公司是在半年以后。2015年是5年一度的波兰华沙举办的肖邦国际钢琴比赛的举办年度,获奖者演奏会中的前几名获奖者的演奏由IIJ以DSD 5.6MHz发表串流配信。同一时间,西尾先生加入IIJ。

最高级的11.2MHz取样DSD通过PrimeSeat配信是从2017年开始的。这是IIJ和KORG共同开发并实现的。有不市售,由KORG作为技术研究的挑战开发的名为Clarity的DAW系统,这项技术运用在支持PrimeSeat和Audio Gate的DSD 11.2MHz中。

一开始是从7月4日开始的点播,这是2017年5月和6月在MUZA川崎举行的NHK交响乐团的演奏会的收录音源。世界首个11.2MHz的DSD配信中,准备了包含5.6MHz的DSD和24bit/96kHz的PCM在内的共计3种类型的数字格式。

图③2019乐季起,由首席指挥佩特伦科带领的柏林爱乐开始以DSD11.2MHz进行现场配信。

采用11.2MHz的DSD的世界首次现场配信从德国的柏林开始现场转播。全部都是柏林爱乐的演奏,共同5场豪华演出。指挥是马利克·雅诺夫斯基、伯纳德·海汀克、西蒙·拉特尔爵士,以及从2019年8月开始任首席指挥和艺术监督的基里尔·佩特伦科(图③)。各场演奏的现场配信只有一次,因为会有漏听,所以配信限定一周时间。这次的现场配信也准备了5.6MHz的DSD和24bit/96kHz的PCM。

图④PrimeSeat的配信内容确实地增加,2019年8月的现在,拥有包括现场配信和点播配信在内的30组以上。

IIJ的PrimeSeat(图④)的到来充实了内容,现在以11.2MHz的DSD为首,也涵盖了PCM。有时,在家里使用笔记本电脑和USB连接DAC的组合,聆听和享受PrimeSeat。11.2MHz能够原汁原味地聆听到控音台输出的声音。

长采访结束时,我询问西尾先生,他对于在现在这个时间点可以说是最尖端的11.2MHz的DSD做何评价。

西尾 作为SACD的格式的2.8MHz的DSD信号的2倍的5.6MHz的DSD成为现实时,我在想,音质果然忠实地提升了。结像的形状变好了的感觉。

顺便说一下,11.2MHz的DSD并非如此,这是超越了数字范畴,能够原汁原味地听到录音室的控制台输出的声音的感觉,是不可思议的印象。感觉到这种声音氛围的不只是我,之后问及周围的录音工程师们,大多也持同样意见。

实际上想起了PCM的DXD(24bit/352.8kHz)时也是相似的声音的感觉。作为以前的DSD和PCM的差别感觉到的空气感的要素等的差别变少了。

11.2MHz的DSD中,噪声整形的处理增加了自由度。比如,因为可听音域的动态范围扩大,形成陡峭的噪声整形,或是动态范围虽然草草,但是形成了追求宽音域的缓和宽松的噪声整形,再或是能够为了追求音质进行调整。和通过取样频率与比特数决定框架的PCM有很大的区别。我在那之后也思考过研究关于DSD的问题。

今年5月,经过了20年的SACD是现在也仍然在硬件和内容这两方面持续发展。然后,作为数字文件的DSD作为高音质的高清音源,近几年在下载和串流上构筑了稳固的地位。

本文发表于Stereo Sound中文版第212号

(0)

相关推荐