Direct Stream Digital (DSD) wurde von Philips und Sony entwickelt und dient der Speicherung von hochauflösenden Audiosignalen. Das DSD-Aufnahmeverfahren arbeitet mit Pulsdichtemodulation ( PDM), es unterstützt 6 Tonkanäle und wird in der Super-Audio-CD ( SACD) eingesetzt. Es zeichnet sich gegenüber der Pulscodemodulation ( PCM) durch eine verbesserte Klangqualität aus, die auf der hohen Samplingfrequenz von 2,8224 MHz basiert.
Die Abtastrate von 2,8 MHz wird in einem Sigma-Delta-Wandler aus der Abtastrate von 44,1 kHz und einem 64-fachen Oversampling Ratio ( OSR) für ein 1- Bit- Signal gewonnen. Diese hohe Auflösung ermöglicht eine nahezu unverfälschte Reproduktion des Originalklangs, da der Bitstrom direkt gespeichert wird; daher auch die Bezeichnung Direct Stream Digital. Zur Reduzierung des Rauschen werden die bei der 1-Bit-Wandlung entstehenden Rauschanteile durch Noise-Shaping in Frequenzbereiche außerhalb des Hörbereichs verschoben.
Die Wiedergabe von DSD-Bitströmen erfolgt im einfachsten Fall über Tiefpässe, wobei der Frequenzbereich bis 100 kHz reicht und das bei einer Dynamik von 120 dB. Das im Sigma-Delta-Wandler entstehende Quantisierungsrauschen wird durch Noise-Shaping in einen nicht hörbaren Frequenzbereich verschoben.