享声音响在选择DA 芯片的一些考虑，DA芯片的一些内幕信息 [复制链接]

转自原文：http://www.soundaware.net/bbs/forum.php?mod=viewthread&;tid=1578


关于DA芯片，其实内部实现有很多类：

KELVIN DIVIDER (STRING DACs)
   SEGMENTED DACs
   THERMOMETER (FULLY DECODED) DACs
   R-2R LADDER DACs
   MULTIPLING DACs
   SEGMENTED DACs
SIGMA-DELTA DACs

实质上，归纳起来就两类 STRING DACS(以及相关的变形） 以及SIGMA-DELTA DACS

但无论哪一种DA原理，对于HIFI来说，最核心的工作就是极低失真的把数字音乐协议转化为模拟信号。

对于string DACs，最简单的就是KELVIN 电路，如果要达到纯线性高保真的DA 输出，需要 2(N bit) 次方的寄存控制器，如果是24bit，这个数值将非常大，所以在实际的实现当中是不太现实的，所以才有如此多的string DAC变种（如何降低控制器的数目的情况下尽可能的线性，即前N位是线性的，后面N位是拟合的），即在不追求全部位数线性保真的情况下，尽可能追求更大的位数。 在string DAC当中，可能是最好的不过于 PCM1702，可以在17bit 内完全线性化（即真实转换精度高于17bit)，多出的位数其实采用拟合的方法。

而SIGMA-DELTA则是采用了数字过采样的方法， 这种原理的DAC也是目前DAC的主流，如ES9018，因为这种DAC在数字协议输入之后，有一个多阶SIGMA-DELTA过程，这个数字处理需要较为强大的处理能力， 同时也会带来大量的噪声，所以需要较强的处理能力的同时，也需要较强的数字滤波能力。为此，这一类的DAC 的真实转换位置精度如string DAC一样并不等于公开支持的位数，而是需要跟据自身的处理能力来决定，其实动态比是一个可以参考真实转换位数精度的指标。

对于SACD，因为已经是1bit, 2.8224MHZ的单比特流，所以如果是原生的DSD DA过程是不需要有噪声整形的电路，单比特原生解码不需要过采样以及噪声滤除，只需要开关电容网络以及模拟低通滤波即可，所以原生DSD 的解码比转PCM 显得声音更加的线性，模拟。整个做法与SIGMA-DELTA完全不同（如果是SIGMA-DELTA模拟的解码器则必需进行DSD转多bit过程，如ES9018），加上DSD 1bit DSD数据无法处理，所以SACD 原生DSD 解码是纯碎并且无法控制的（如音量控制，声音的淡入，淡出等i常见DA功能均无法实现），而且同样音乐的情况下，最大音量明显小于PCM音乐。

所以再来谈谈享声音响的选择DA芯片的过程： 首先，享声音响是一个专业，追求实用的公司，并不会为一个基本使用不上的功能而投入开发，哪怕这个实现极其简单。  比如享声音响并没有宣传要支持384khz，其实内部只需更换两个晶振频点即可，享声音响仍然在使用90年代末模拟时代DA 顶级芯片，而并没有使用如今大红大紫的ESS9018等芯片，都是追求实用，好声的结果。

从DA的原理得知，其实PCM （常见的WAV，FLAC，WAV，MP3，AAC，ALC等格式）的DA过程，最重要的是内部转化精度，即真实的线性化的位数精度，并非宣称支持的位数，对于像String DACs的类似DAC，目前最好的可能就只有PCM1704, PCM1702，它们也仅仅能保证17位是全线性（CD为16bit)，而像ADI，CS的旗舰 192khz DA 芯片，PCM 也具有20BIT下有极高的线性度与保真度。 从所周知，20bit 为120db 动态，24bit 为 144db动态比，目前没有任何的DA芯片能够完全发挥出24bit 的音乐文件，主流的效果都在20bit左右的转换精度，CD格式下的效果往往都非常优秀，甚至极其线性。现在最新的一些DA 芯片在CD 格式上的保真并没有突破，甚至声音音色上还在倒退！

所以这也解释了为何享声音响仍然选择ADI AD1852 这个芯片的主要原因:

1. AD1852在 CD格式下的保真度极高，为ADI 的旗舰DA 芯片之一（另一为AD1853 电流输出型），母带音乐也基本上能够达到主流DA 厂家旗舰水平。这个芯片PCM 辉煌时期最优秀的DA 芯片之一！ 所以对比PCM，特别是24bit或以内的音乐，最新的DA芯片并没有太大的优势，CD格上还不如曾经的旗舰DA芯片。
2. 我们在实际设计中发现，DA 芯片的性能发挥跟周边电源，PCB设计，芯片控制，最重要是数字输入水平影响极大，享声音响在A100出品之前已经有十几个版本的AD1852出品，从合格，到一流，到这个芯片超一流的水平，凝聚了享声音响在DA 设计以及数字输入品质巨大的投入。所以现在对于享声音响来说，任何DA 芯片，只要相同的经验，都可以发挥出极佳的水平。

借此关于DSD ，作为最早支持DSD 的数字转盘之一，为何享声音响 DA 部分仍然不直接支持DSD，而要DSD 转PCM来播放？

首先享声音响可能是业内支持ISO，DSD 播放最早的厂商之一，2013 年V2.3.9固件发布就支持了ISO，DSF，DFF文件的播放，并且能够在手机上显示ISO中的歌曲，这在2013年是极少能够支持的厂商。 但是我们并没有急于支持 DSD 直播，原因如下：

1. DST 压缩的ISO，DSF，DFF 等DSD 音乐格式占到了DSD 音乐的 40%，实时解压DST 音乐需要极强的 浮点计算能力，目前 电脑推送DST 音乐到A200S，采用双高精度，176.4khz输出的情况下，I3 高性能CPU，foobar CPU占用率在70%以上，而使用jriver可能高达 90%，甚至无法使用，这均非ARM CPU或一般的硬DSP 所能支持的范畴。 所以用户下到的ISO，近一半要自解解压，才能播放。如果不想自行解压，必需借助高性能的电脑进行推送（无论USB解码器还是网络声卡）.

2. 目前大部分的DSD DAC 解码器使用的DSD 解码均非 原生的 DSD解码过程，均为DSD 转多bit 采用SIGMA-DELTA, 采样，去噪等过程，声音品质跟原生DSD 那种自然，流畅，线性，模拟的过程还是有明显的不同。 如果你是普通消费者，可以从以下方面判断是否是原生DSD过程：

   1）. 从DA 芯片: 这个方法比较困难，因为没有厂家DA芯片宣称自身的DA过程不是pure DSD，但有些DA 芯片从原理上可以确认，如ES9018 就不是。
   2）. 因为DSD 原生解码中间无法进行任何的处理，所以如果这个解码器或播放器有音量控制，DSD也可以被音量控制，首先确认这个音量控制是单独的电位器或音量控制模块，如果不是，则可以肯定非DSD原生解码， 因为原生DSD 解码，DA 芯片是没有办法进行音量控制。
   3）. 如果是外置音量控制（单独的音量控制模块），也无法确认DA芯片的情况下，可以通过播放同样的SACD 音乐与PCM音乐，正常是SACD 音乐的声音音量要明显小几个DB以上，而CD或母带的音乐要明显大一些，如果完全相同，则也要怀疑并不是DSD 原生解码。

     如果是原生DSD 解码，声音主要特点是流畅，模拟，自然一些，但并不是说用了DSD原生解码就声音一定很好，还需要跟DSD 数字音频输出的品质，解码器设计的水平有关，不能一概而论。

      享声音响发现，如果把DSD 采用双高精度，+6db,176.4khz（foobar设置）的PCM音乐之后，其效果与绝大多数所谓的“DSD” DAC 完全相同 ，在A200S下，甚至好于相当部分的所谓“DSD”解码器的效果，为此享声音响才开发V2.5.6固件，支持电脑，手机，平板推送DSD 音乐到A200S等享声音响全系列的产品。