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作者:xs_horizon(享声音响总设计师)大家好~本周由再次为大家进行xs_horizon的分享文章,本期主要针对前段时间争议较大的DA芯片相关话题展开分析讨论,供各位阅读参考!
我不得不说一下为何发微博作为固定分享的原因,这几年我分享了很多关于数字音频技术的内容,有些随着产品介绍,而大部分是在享声群内:207427991。第一篇分享前很多用户给我建言, 有时间在群内分享,为何不能整理出来分 享给更多的烧友朋友??其实之前也有朋友建议我形成分享系列,但是个人时间实在有限,都是随性而发,加上中文水平实在有限,外企的近十年,连中文打字的五 笔字根都忘了,这次在群友的强烈批评下,于是下定决定,非节假日以及特别情况(出差,生病等)尽量每周随手一篇关于音响,数字音频相关的分 享,xs_horizon的帐号发出, 欢迎大家批评与指导。任何转发,必需要引用本人信息。 xs_horizon 分享之三:浅谈DAC (解码器) 首先说一下浅谈,因为是写给音乐发烧友看的,他们不是专家,太深的技术并不关心,所以也没有必要讲得太细,如布线怎么布可以少2db等,再一个原因是我之前想预告分享DA芯片,结果惹来很多嘴仗(http://www.erji.net/read.php?tid=1869875)。其实音乐发烧友只是需要对DAC这个东西有一个内部功能上基本的了解,以及DAC这一个行业目前的发展状况,当然还有希望知道些选择DAC的方法等,这就是这个浅谈的目的。 说一下解码芯片与解码器的关系,解码器必需要有解码芯片,简单的来说解码芯片是解码器中必不可少的一部分,但是解码芯片只是解码器中的一个部分。 以下为最简单解码器的内部功能图(以电压型DA芯片为例,电流型需要一个电流电压转换工作,部分DA芯片,包括了spdif接收芯片功能,如ESS9018),当然部分解码器还有很多其它功能,如耳放,前级等等。![]() 这里面说明一下,DA 芯片的指标与Mclock(主时钟)很有关系,有些Mclock是独立的时钟,如ESS9018,有些DA芯片MClcok是由接 收芯片送到DA芯片,如DIR9001,WM8805,CS8416等。 所以对于DA芯片来说,无论一体机还是解码器,基本上都是IIS通用的音频标 准,一体化播放器DA芯片的IIS和主时钟尽量要与播放转盘是一致的,但是独立的解码器如上是通过同轴,光纤,AES接收后,主时钟并不同步,需要从 SPDIF信号中还原时钟信息的,所以SPDIF接收功能的性能也成为了DAC性能发挥的关键。 IIS 包括三根线,一根为左右声道标致,一根为位时钟线,一根为数据线,质量的高与低,主要看时钟与数据是否对齐,输出的时钟是否非常稳定,同时IIS 噪声要好一些,关键是要稳定,极低的抖动,实时的频率不要一起漂移,毕竟DA是 一个被动的转换过程,如果本身一直抖动,实时频率一直飘移,会造成声音的 稳定度,解析,声场,密度,透明度都有影响。 这有一个很好的例子,视频是由照片 以一个稳定的速度放出来的,假如照片放的速度一快一慢,这是什么感受。 虽然人耳的听音分辩是毫秒级,但是人对声音的反应,10%是靠听,90%是靠一定时间综合分析,这跟图像一样,虽然24帧足够满足眼睛的需要了,但是60 帧的感受却完全不同,这就是脑子的长时间的综合分析能力,这是科学上的“脑放”。 这篇分享,确实可能会存在很多争议,所有有些态度必需表明,原因如下: 1. 写 哪个DA芯片好,哪个DA芯片不好,抱歉,实在很不方便说,不要再为难我了。 但我需要说明一个事实,现在业界的高级DAC芯片使用千齐百怪,从来没有见什么统一过,包括新出的高级DAC,说明了什么? 说明其实到了现在DA芯片其 实已经不是决定DAC声音的好坏最关键因素了,关键在于设计,材料与经验。 2. 写一些DA芯片的实现,抱歉,很多DA芯片内部的算法是不公开,即使如ESS一样,我们有很多资料,也有参加过小型开发技术交流大会等,其实内部实现细节仍然不知, 谈DA芯片的外围与特点,大家看芯片手册吧,百度一搜完事。 3. 我也不能写现在争吵的string da (R-2R是其中一种)与delta-sigma da哪个好,抱歉,我要说一句公道话,现在世界上99%的 DAC是用delta-sigma,声音却是百花齐放,什么LP味的,什么数码味的都有,在我们的设计当中,DA的本底声音对整体声音除个别太过极端的外 其实影响极小,甚至可以忽略,具体可以参考享声Esther M1青春版与Esther M1模拟版。 4. 再说说DAC相关的晶振(用于DA芯片的Mclcok 即主时钟),好像业内有一个共识,特别是如ESS9018解码芯片以及MSB,低频区 (1~100khz)噪声是要求很高的 (MSB要求更高,1~100khz RMS jitter 达到了难以置信的100fs以下)。因为 ESS9018的转换精度 (转换精度就是在输入不管多高位数有效数字数据,实际只能发挥出最大位数)超过了20bit, MSB最新的解码器达到了 28.5bit (如下图),ESS9018动态比要超过135db, MSB可能要超过150db,所以要在1khz下的指标达到要求,这个时钟的低频 区噪声是必需有严格要求的。 但是如果只需要满足20bit精度,动态比,信噪比都在120db以下的,那基本上绝大多数音频晶振都没有任何问题,甚致主 时钟如从cs8416等锁相环出来的主时钟就完全可以达到芯片的设计指标。所以有些解码器号称使用低噪声飞秒时钟对抖动完全消除,并且输入只要数据没有 错,效果是一样的,俺只能告诉你,是指标没有影响, 声音其实还是哪个转盘输入出哪个声. 做到一定指标后,听感上的声音好坏跟更好的指标关系不是太大, 我一直怀疑失真110db,与THD 是120db 同等情况下耳朵怎么听得出来,动态比超过120db后,如果动态变成了150后,是神马个感觉,抱歉 我现在发现目前几个hi-end顶级的功放,动态比好像没有超过120db的,而且失真都达不到100db。LP的动态才不到80db,我从来没有感觉到 动态有什么问题呢? 所以指标与声音的感受现在还是真的没有对上号来,纯指标党真要醒醒. 况且家庭听音环境噪声能有低于10分贝的吗? 意味着家庭里最 真实的信噪比,动态比,这才是最大的问题。 所以MSB做出了这个转换精度为28.5位后,官方宣传使用 了 “We believe humans are aware of sound outside of out”Threshold of hearing” 这 种严重非专业而且无法科学证明的用语。
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