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关于DSD直解及飞秒时钟、硬解软解等问题答用户疑问，谈谈理论到... [复制链接]

兰棹
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t T
发表于 2016-04-23 14:10 |显示全部

近期不少世纪格雷用户对于DSD直解以及飞秒时钟问题对我们进行了咨询，这里统一回答如下：



1：DSD直解。



    世纪格雷对WM8741的研发在国内是开始得比较早的，WM8741的解码设计也取得了不错的成绩，故而能获得wolfson的授权，但是为什么我们的播放器解码部分未采用“DSD-模拟信号”的模式，而是采用“DSD-PCM-模拟信号”的模式呢？



    因为DSD64在使用“DSD-模拟信号”模式时，会产生大量接近20KHz左右的近端噪声，现有的模拟技术无法滤除近端噪声，这个噪声会显著降低信噪比，并有可能让后端器材进入自激或者饱和状态。欧美顶级数码产品使用“DSD-模拟信号”模式时，都是将DSD64升频至DSD256甚至DSD512以上后再使用“DSD-模拟信号”的直解模式，因为DSD256/512在直解时带外噪声已经远离音频频率，使用现有的模拟电路可以轻易将其分离滤除。




    现有的平价商业DA芯片（比如几十元售价的WM8741和十来元售价的CS4398）的DSD直解模式，是一种不完善的模式，芯片厂商对此在规格书上做了明确说明：DSD直解通道会带来信噪比降低3个分贝，失真增大3个分贝。更加上无法滤除的带外噪声，所以大多数严谨的中高端品牌在没有其它辅助技术手段解决这几大问题的前提下，都恪守“DSD-PCM-模拟信号”的模式。




    WM8741解码芯片中有直解的通道，通过改变芯片寄存器的设置就可以非常轻易地实现直解与转PCM两种模式的切换，并不是什么有技术含量的设计；世纪格雷的产品设计核心，一直是以实际性能为最高原则，摈弃商业噱头的不严谨行为。



    如果将来世纪格雷公开宣布具备DSD直解功能，必定会对如何解决带外噪声和如何保证信噪比/失真等技术参数给出详尽的陈述，包括权威测试仪器的测试数据和图形、电路处理构架及对应的产品实拍照片，还消费者对产品真实性能的知情权。



    更详细的技术分析请浏览：http://bbs.cen-grand.com/forum.php?mod=viewthread&tid=803&extra=page%3D1
最后编辑兰棹 最后编辑于 2016-06-21 10:27:31
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兰棹
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t T
发表于 2016-04-23 14:23 |显示全部

软解和硬解
      在谈硬解和软解之前，先请大家了解一个概念：解码。  

      我这里说的解码，指的是将音频文件还原成数字音频信号的过程，也就是从存储器中读取音乐文件，并将其还原成I2S信号（PCM）或者DSD数码流(DSD)的过程，很多人把数字音频变成模拟信号的过程叫“解码”，其实应该叫“数模转换”比叫“解码”更准确。
    
      音频解码功能是不可能用简单的半导体电路搭建就能实现的，因为编码是用算法来实现的，解码也就要用算法来完成，故只能通过软件来实现，不管软解还是硬解都离不开软件，核心都是软解。
    
      “硬解”的软件放在哪里呢？就放在所谓的“硬解”模块里，固化在这个模块中并在这个模块中运行，软件指挥模块中的逻辑单元工作，这个模块专干解码的工作。
  
       “软解”的软件放在哪里呢？它是在CPU里运行的，由软件指挥cpu内的逻辑单完成解码工作。cpu除了干解码外，还要干其他工作，当然，cpu有多核的，就好比多个模块分别去干多个任务。
    
       软件是不能自己去做事的，一定要借助硬件；而硬件本身是个“无脑儿”，离开软件啥也干不了。  
      
       这样的描述各位烧友应该能理解了吧：不管软解硬解，实质都是一样的。
    
      小小的区别就是：硬解模块是专职的，cpu软解时cpu是兼职的，只要cpu性能足够，和硬解模块没啥区别；
    
      大大的区别就是：软件水平！软件写不好，再硬的硬解也很软。
    
      特别是现在高性能的多核CPU，浮点运算能力不是那些“硬解模块”能比的，这类多核CPU价格高昂，还要求研发者必须具备很高的软硬件专业技术，前期研发也非小投入能完成，以上两点才是高性能CPU没被hifi行应用的主要原因！


      所以啊，软解硬解PK，PK的不是模式，不是概念，PK的是人，写软件的人！
      人好，软件就好，效果就好，人不好，软件肯定就不好，再硬的硬解也很软。


      还有一点大家可能都忽视了：咱们听的音乐都是在音频工作站上用软件编码做出来的，这里暂且称做“软编”吧，”硬编“有吗？（编码和解码是对应的），不管是SACD的DSD，还是PCM，都是软件对音频数据进行多次编码解码编辑重组后获得的。

      既然音乐制作都是”软编“、“软解”，迷信所谓的“硬解”岂不成了笑谈。
    
      本文说这些并无贬低硬解的意思，世纪格雷3010方案的蓝光播放器内置philips的DSP就是“硬解”的模块。我们从没拿这个作为炒作点的原因就是觉得没有意义。
    
      今天写这些的目的是让大家正确理解硬解和软解，扫扫盲。
  
最后编辑兰棹 最后编辑于 2016-06-25 17:02:59
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t T
发表于 2016-04-24 18:17 |显示全部

本帖只谈技术，请勿引入无关话题。
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t T
发表于 2016-04-24 18:30 |显示全部

原帖由 achill 于 2016/4/24 16:10:00 发表
不知道很多进口解码器不愿意贸然做DSD解码是不是这个原因。

主要还不是这个原因，是因为DSD源码的标准输出接口是hdmi，而SACD机一般都没有这个接口，蓝光机有hdmi源码输出但蓝光机是08年以后才有的产品，08年时SACD机已经到了日落西山的境地。

近几年sacd文件播放重新被烧友关注，或许是一个乌龙或许是有意为之：sony坚守了10年的SACD被破解；几乎已经被抛弃的SACD碟片变成了ISO，电脑能播放了，DSD热潮才再度兴起。
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t T
发表于 2016-04-26 12:54 |显示全部

回复 7# luyusheng 的帖子

欢迎有这方面知识积累的同好讨论技术
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6#
t T
发表于 2016-04-26 13:03 |显示全部

        PCM作为主流的数字技术，在各领域得到最为广泛的应用，在hifi音响领域也有数不胜数的铭器诞生于PCM技术；大家听到的DSD，绝大部分都至少经过一次转PCM处理，就是在录音的混音阶段。
    
      如果厂家或diy烧友想低成本做DSD直解，还有个很简单的、比直接利用芯片内DSD通道更好的办法：那就是用现成的SRC芯片AK4137即可。它可以将DSD升频至256，此时再用DA芯片做直解，带外噪声问题就基本解决了。当然，这个方案也仅适用于做达到中端产品素质的解码。
    
        做数字产品的思路和做模拟产品是完全不一样的，数字产品的核心是精准无误，理性是基础；而做模拟产品可以更多地追求感性，以形成自己的声音风格。这就是为什么一些hifi老厂家虽然前端数字处理用的是方案商提供的主板，但是完整产品的素质却能超越原方案商的同类产品，靠的就是深厚的模拟电路设计的功底！
  
        面对带外噪声这个问题，以人耳听不到为理由而无视，显然是一种不严谨的态度，也是对音响这门跨学科技术的理解不够。
最后编辑兰棹 最后编辑于 2016-04-26 13:05:45
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t T
发表于 2016-04-26 16:09 |显示全部

再次强调一点，此贴仅限于技术探讨，请勿引入其它话题。
更勿要对号入座。
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t T
发表于 2016-04-27 07:39 |显示全部

抽空再谈谈被热炒的“飞秒时钟”，看看华丽的宣传辞藻之下，有多少华而不实的噱头。
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t T
发表于 2016-04-30 23:19 |显示全部

播放好PCM是数字播放器的基本要求，CD抓轨和PCM高格式是目前烧友能方便获得的音乐资源，播放好CD抓轨和播放好高格式我认为目前还不存在主次的逻辑关系；但是从长远来看，播放好高格式是最重要的，因为烧友对音质的追求会越来越高，保版权保护越来越完善，抱着盗版抓轨和DSD求长远发展是很难的。


另外，再说明一下本帖的初衷：让一些被忽视的技术细节、长短优劣为公众所知，就是在营造一种良性的竞争环境；
非常欢迎技术讨论，请各位看官勿要再引入其它话题。
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t T
发表于 2016-05-11 14:15 |显示全部

厂家自然是要谈理论谈应用的，如果以理论作为宣传点，那就更加有义务让消费者多些了解。
几个人的PK肯定胜过一个人的pk，最后市场上的持续发展反过来验证各类PK有多少参考意义。
谢谢楼上的关注。
拷贝白皮书上的段落对大家没有多大意义，有空我会逐步写些通俗易懂的文字供感兴趣的烧友参考并指教。
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t T
发表于 2016-06-25 17:03 |显示全部

2楼内容更新，软解与硬解。

晚些时候再谈“飞秒时钟”。
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t T
发表于 2016-07-01 10:18 |显示全部

签于最近向我们咨询相关技术问题的用户较多，再放一遍。
      在谈硬解和软解之前，先请大家了解一个概念：解码。  

      我这里说的解码，指的是将音频文件还原成数字音频信号的过程，也就是从存储器中读取音乐文件，并将其还原成I2S信号（PCM）或者DSD数码流(DSD)的过程，很多人把数字音频变成模拟信号的过程叫“解码”，其实应该叫“数模转换”比叫“解码”更准确。
    
      音频解码功能是不可能用简单的半导体电路搭建就能实现的，因为编码是用算法来实现的，解码也就要用算法来完成，故只能通过软件来实现，不管软解还是硬解都离不开软件，核心都是软解。
    
      “硬解”的软件放在哪里呢？就放在所谓的“硬解”模块里，固化在这个模块中并在这个模块中运行，软件指挥模块中的逻辑单元工作，这个模块专干解码的工作。
  
       “软解”的软件放在哪里呢？它是在CPU里运行的，由软件指挥cpu内的逻辑单完成解码工作。cpu除了干解码外，还要干其他工作，当然，cpu有多核的，就好比多个模块分别去干多个任务。
    
       软件是不能自己去做事的，一定要借助硬件；而硬件本身是个“无脑儿”，离开软件啥也干不了。  
      
       这样的描述各位烧友应该能理解了吧：不管软解硬解，实质都是一样的。
    
      小小的区别就是：硬解模块是专职的，cpu软解时cpu是兼职的，只要cpu性能足够，和硬解模块没啥区别；
    
      大大的区别就是：软件水平！软件写不好，再硬的硬解也很软。
    
      特别是现在高性能的多核CPU，浮点运算能力不是那些“硬解模块”能比的，这类多核CPU价格高昂，还要求研发者必须具备很高的软硬件专业技术，前期研发也非小投入能完成，以上两点才是高性能CPU没被hifi行应用的主要原因！


      所以啊，软解硬解PK，PK的不是模式，不是概念，PK的是人，写软件的人！
      人好，软件就好，效果就好，人不好，软件肯定就不好，再硬的硬解也很软。


      还有一点大家可能都忽视了：咱们听的音乐都是在音频工作站上用软件编码做出来的，这里暂且称做“软编”吧，”硬编“有吗？（编码和解码是对应的），不管是SACD的DSD，还是PCM，都是软件对音频数据进行多次编码解码编辑重组后获得的。

      既然音乐制作都是”软编“、“软解”，迷信所谓的“硬解”岂不成了笑谈。
    
      本文说这些并无贬低硬解的意思，世纪格雷3010方案的蓝光播放器内置philips的DSP就是“硬解”的模块。我们从没拿这个作为炒作点的原因就是觉得没有意义。

      咨询的用户最关心的是世纪格雷将来会不会出”硬解”的播放器，我还是站在纯技术的角度做以上答复吧；格雷将来的产品也肯定是“软硬兼施”的！好东西必是软硬都要强的，勿要从局部去取舍一件完整的产品。
    
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发表于 2016-07-03 06:59 |显示全部

回复 31楼gzcqiang的帖子

硬解软解是一种通俗的说法，这个说法仅仅用于区分两种解码方式的命名而已。由于解码的实质是一致的，用硬、软来区分命名确实很容易造成误解。

最需要纠正的是“硬解一定比软解好”这个观点。
最后编辑兰棹 最后编辑于 2016-07-03 07:12:44
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发表于 2016-07-03 07:22 |显示全部

回复 28楼欢欢乐乐的帖子

这两种方式争议颇多，但一直都存在，存在即道理。

我是chord red reference的用家，它可以将44.1升频到176.4来播放，但在不同系统上，升频和不升频有不同的表现，总的来说升频后比较直白，场比较大，不升频比较温顺内敛，个人还是喜欢不升频的。

如果OS仅仅是为了推高噪声频率，个人觉得有些有些事倍功半，损害良好的听感的因素不仅仅只有噪声，用OS的方式虽然降低了噪声，但其副作用可能比噪声更让人头痛。
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t T
发表于 2016-07-17 22:17 |显示全部

       时钟对于音质的影响众所周知，但滥用高性能时钟，不一定能获得理论上的效果。

       输入到解码芯片中的时钟有2-3个，影响声音的时钟只有两个，他们叫BCK和LRCK，这两个时钟掌管着数字模拟转换的时机，它们的质量对声音有着很大的影响。

       这两个时钟从哪里来？它们是从前面的晶振来的，你要是用“飞秒时钟”，它自然就是从飞秒时钟来的。

       事实是这样的：在这BCK、LRCK两个时钟和“飞秒时钟”之间，还有一个设备叫“分频器”，它负责把飞秒时钟分频成LRCK、BCK。分频器在哪呢？当然是存在于播放器的cpu、dsp或者FPGA等等芯片的内部。


       关键的问题来了：这些cpu、dsp或者FPGA，他们自身的抖动jitter可不低，有兴趣的可以查一下他们本底抖动，有哪个与“飞秒”能沾得上边？

       经过了这些cpu、dsp、或者FPGA，哪怕是超级飞秒时钟也已经面目全非了，你最后得到的BCK、LRCK抖动至少升高到200ps以上，也就是说，抖动增大了几百几千倍甚至上万倍。也就是说，不管你用再精密的飞秒时钟，你最后获得的、决定音质的时钟BCK、LRCK，它们的质量不取决于飞秒时钟本身，而是取决于播放器方案，而目前播放器方案硬件输出的BCK、LRCK，根本就不可能达到”飞秒级“，而且还差得远！

       你花大价钱换的飞秒时钟，因为中间环节的性能限制，根本就没起到“飞秒”的作用，打个比方：水流经了一段污水管后它肯定就变成了污水，哪怕你在上游用了纯净水也如此。这些事实，那些让你们花大价钱换“飞秒时钟”卖家是不会告诉你的。

       当然，换了飞秒时钟，最终的抖动相比普通晶振时钟会有所降低，但降低并不多，比如一般高品质的TCXO的jitter一般在1-2ps，飞秒时钟的jitter一般在0.2-0.9ps，差距本来就不大，还抵不上温度、电源扰动对jitter的影响，和cpu、dsp、FPGA动辄数百ps的本底jitter相比，实在也微不足道。在这个问题上不要拿“听感”来说事，数字电路不像模拟，数字部分要的是精准，没有那么多的主观成分。


       飞秒时钟也不贵，目前市面上两三百元的价格即可购入，换用飞秒时钟如同更换一个电阻，毫无技术含量，按理说大家应该趋之若鹜才对，但纵观国际上的音频产品却罕有打“飞秒时钟”牌的，理性务实的品牌都知道这是一个没有意义的做法，在分频器环节上的时钟性能未提高之前，前端用飞秒时钟的商业噱头远大于实用价值。
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发表于 2016-09-07 10:45 |显示全部

顶一下，希望能听到纯技术上的不同意见。
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