DSD【Direct Stream Digital】ダイレクトストリームデジタル/1ビットオーディオ
概要

一般的な音声のデジタル変換にはPCM(パルス符号変調)方式が用いられる。一定の時間間隔で音圧を測定し、その値を段階的な数値に変換して記録する方式である。CDではサンプリング周波数44.1kHzで1秒間に4万4100回測定し、量子化ビット数16ビットで6万5536段階の値として記録される。
これに対しDSDでは、記録する値を「0」と「1」の2通り(1ビット)に絞る代わりに、サンプリング周波数を非常に高く取る。標準的な「DSD64」ではCDの64倍にあたる2.8224MHzでサンプリングを行う。さらに高精細な規格として「DSD128」(5.6448MHz)や「DSD256」(11.2896MHz)、「DSD512」(22.5792MHz)なども存在し、対応するDAC(Digital Analog Converter)や音楽再生ソフトウェアも登場している。
DSDが出力する「0」と「1」の値は、PCMのように音圧の大きさを直接表すものではなく、一定時間内における「1」の出現密度によって波形の高低を表現する。この仕組みは「ΔΣ変調」と呼ばれる回路によって実現され、量子化で生じるノイズは「ノイズシェーピング」という処理によって主に可聴帯域外の高い周波数へ移され、聞こえるノイズを抑える工夫が施されている。
サンプリング周波数が高い分、時間分解能に優れており、PCM方式に比べて音の立ち上がりやタイミングの正確性が高いとされる。また変換回路の構成を簡素にできるほか、同じ音声帯域をカバーする場合はデータ量を抑えやすい。ビット数だけを見ると情報量が少ないように見えるが、DSD64は毎秒282万2400ビットを扱うため、非圧縮のデータ量はCDの約4倍に達する。
一方、DSDは1ビットのデータ列を扱う都合上、そのままの形式では音量調整やイコライジングなどの編集・加工が難しいという制約もある。このため、制作現場では一度ビット数の高いPCM方式に変換してから作業を行うことが多い。保存形式には拡張子「.dsf」や「.dff」が一般に用いられている。