化茧成蝶，可与言诗——沐声DA005解码器用家手记（收官：系统前... [复制链接]

您居然把动态范围理解成声音的强弱了，频谱仪上的才是动态范围吧？哎，算了，您继续...

您居然把动态范围理解成声音的强弱了，频谱仪上的才是动态范围吧？哎，算了，您继续... tianno1 发表于 2020/9/7 10:22:47

百度百科：动态范围（英语：dynamic range）是可变化信号（例如声音或光）最大值和最小值的比值。也可以用以10为底的对数（分贝）对数表示。音频信号中一般称为动态范围，图像与视频信号中一般称为对比度。




还有一个概念，瞬态响应：指系统在某一典型信号输入作用下，其系统输出量从初始状态到稳定状态的变化过程。瞬态响应也称动态响应或过渡过程或暂态响应。
运放的转换速率，就是一个表征瞬态响应的基本参数；放大电路与喇叭系统中，瞬态响应也是影响音质和听感的重要指标。


科普任务太重，节外生枝太多。

我就在试验室搞IC测试工作，还需要你给我科普？你既然那么自信，那我就把这个问题再说道说道吧。首先，你认为胆前级信噪比90-95db，现代音源120db，所以加胆不合适是废材。我提出人耳能识别的动态范围是多大？你给了我一个数据“人耳对音强的感觉阈限范围是140db”。这个数据怎么来的呢，即以1kHz纯音为准来进行测量，使人耳感到疼痛时的声压级约达到140dB左右。请问这个声音的强弱和我们谈的动态范围有关系吗？我们说的动态范围即频谱仪上的SFDR，DAC位数越多，动态范围越大，你拿一个让耳朵痛的压强来糊弄我，最后还给我科普？

我就在试验室搞IC测试工作，还需要你给我科普？你既然那么自信，那我就把这个问题再说道说道吧。首先，你认为胆前级信噪比90-95db，现代音源120db，所以加胆不合适是废材。我提出人耳能识别的动态范围是多大？你给了我一个数据“人耳对音强的感觉阈限范围是140db”。这个数据怎么来的呢，即以1kHz纯音为准来进行测量，使人耳感到疼痛时的声压级约达到140dB左右。请问这个声音的强弱和我们谈的动态范围 tianno1 发表于 2020/9/7 16:07:26

最后一次回应阁下的问题：

一、几个基本的概念作为讨论的前提（既然是专业人士，就不用解释）

1、信噪比S/N

2、信噪比加谐波失真 THD+N

3、信纳比 SINAD或S/(N + D)

4、动态：信号的强弱对比

5、动态范围：最强信号与最弱信号比

其中，发烧友最容易理解的是信噪比，所以主要按信噪比来讨论问题。

铁律：动态范围≤信噪比

所以，提高信噪比是保证动态范围的关键

二、关于动态范围——我们谈到动态范围时，谈的究竟是什么？

人人都能谈动态、动态范围，但对这个概念的理解往往不完整，存在着有意无意的混淆，从而引起歧义。

动态范围有4重含义：

1、音响设备的动态范围

如电子管前级的信噪比只有90~95db，动态范围最多也就是90~95db。现代高品质晶体管前级，信噪比、动态范围可以做到110~120 db。

2、音源格式（标准）的动态范围

音源格式（标准）决定了其理论上最大的信噪比与动态范围

CD：16bit/44.1khz PCM，信噪比与动态范围最大为96 db

SACD：1bit/2.822mhz DSD，信噪比与动态范围最大为122 db（？）

DVD-AUDIO ：24bit/96khzPCM， 信噪比与动态范围最大为144 db

3、信号源的动态范围（录音质量与录音内容）

例如现代数字录音的信噪比、动态范围优于50~60年代传统模拟录音；拉威尔的《包列罗舞曲》动态范围大于德彪西的《前奏曲.牧神午后》。

4、人耳听阈的动态范围

绝对阈限0db，痛觉阈限140db，动态范围140db。（备注：实验测试结果，以50%被试人群为基准，没有1 khz单音的前置条件）

所以，从人耳的角度来说，CD是远不能达到极限要求的，SACD好一些，但依然有差距；DVD-AUDIO基本能满足人耳的要求了。

现代解码器，针对高格式的音频资源，提高信噪比、保证动态范围是一个基本的要求，沐声DA005动态范围达到136db（厂家标称值），接近ES9038芯片的极限；HOLO的梅信纳比达到115 db、动态范围达到130 db，在R2R解码器中指标绝对领先。

如果贸然在这种解码器后加入电子管做缓冲输出，由于热噪声的影响，信噪比也就是90~95 db，远远不能满足高格式音频资源重放的要求。好比自来水厂千方百计把水质做到了优质标准，结果管道年久失修、锈蚀严重，流过管道之后的水质自然下降。这种设计，不是画蛇添足，也不是狗尾续貂，而是佛头着粪！

不针对哪个具体的品牌，而是说所有用电子管输出的解码器——都是废柴！

这里谈的是HIFI，至于HUFI是另一种模式。确实有部分R2R解码器，由于采用传统的精选电阻搭建电阻网络解码的方式，电阻精度不高，导致失真大、指标低，所以干脆不强调指标而是追求韵味，用电子管做输出级，增加厚暖感，掩盖密度的不足。这种解码器往往不敢标注信噪比、动态范围这类指标，即使有，也不用人们熟悉的db标注，而是THD+N=0.013%这种方式（某10万级洋解码器的官方数据），让人觉得好像很低。可怜的发烧友，估计一多半的人不会把这个百分比数据换算成db，就只能任人忽悠了。

三、困惑与惶恐

搞芯片测试，应该是电子学、微电子学相关专业毕业，按说电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、通信原理、通信电子技术等专业课都应该学过，既然如此，这些说法就让人很费解了：

1、“人耳能识别的最大动态范围就是100db，那你做到120db还有意义吗？”

正常人听阈范围从0~140db，是140db的动态范围，谁的耳朵如能识别的最大动态范围只有100db，意味着最高能听到140db的声音、最低只能听到40db，属于轻度到中度听力损失了，这种人不需要HIFI器材，而是需要助听器！

2、“人耳声强听阈范围（动态范围）140db是糊弄”

心理学不是科学么？翻一下知觉心理学、实验心理学不就清楚了？

3、“居然把动态范围理解成声音的强弱了，频谱仪上的才是动态范围吧？”

动态=信号强弱对比，动态范围=最大信号/最小信号，物理学的定义什么时候改了？3x8=24，好像没毛病？被专业人士嘲弄，不解+惶恐。莫非3x8=23？

4、 “我们说的动态范围即频谱仪上的SFDR”

动态范围是信号最强与最弱的比值，是客观的存在。有没有测量仪器、是否进行测量，它都存在。

动态范围是信号幅度（能量）概念，与频率无关，不用频谱仪也能测量。

好比心率，可以用摸脉、掐秒表测量，也可以用心电图测量，或者超声心动图测量，当然CT更可以测量了。然而有人说：心率就是CT上第N组数据，看，就是这个……

仿佛说没有CT机，心率就不存在一样。

想起“郑人买履”，无语！

就此别过，祝阁下在别处玩得开心！

最后一次回应阁下的问题： 一、几个基本的概念作为讨论的前提（既然是专业人士，就不用解释） 1[ 马背上的水手 发表于 2020/9/8 1:11:01 现在玩hifi的有些人，自以为受过高等教育，动不动摆出一副老子权威的观点来喷 检测ic就能懂hifi？这个和咸菜无用论也有的一拼。所以马背兄，这种人没必要理会，你太实在了，说出了现在hifi的怪圈，就像重新拿r2r换个锅子来炒冷饭，很多为了啥，其实说白了不就是玩hifi钱多人傻，耳朵软！这些小喷，也代表了现在的社会现象，浮躁！高学历有用吗？教条主义教育的产物，专业有用吗，还不是机械的只会这个测试！

回复 223楼tianno1的帖子

哈哈，怪不得这帖子跟帖的那么少，只有一个人像教书先生一样高高在上，原来大家知道你个性好强所以难得理你。其实烧友间有交流非常正常，我之前的提问、分析没有越过正常交流这个范畴。可是你把调子定得太高了，非要当什么权威，殊不知高高在上放不下脸面掉下来就越疼，若是放平心态，不高看自己，不轻视他人，这气氛不会那么尴尬。你说的那些话也是覆水难收了...

关于1bit DSD与多bit PCM的争议
这几天因为对比DSD与PCM的声音表现，特地复习了一下有关1bit DSD与多bit PCM的争议问题（最有价值的是《SACD技术普及&抓取和转码方法》，http://www.360doc.com/content/14/0320/17/8825738_362215104.shtml）。

70年代末、80年代初，SONY与飞利浦确定了CD的技术标准，是业界巨头，但当时数字技术较为落后，所以CD的标准也落后，这是历史的局限性。记得1976年，美国发射的旅行者一号、二号飞船，搭载了当时最先进的计算机系统，其内存好像只有56K，所以，CD标准中缓存也就是20K，这与后来LINN等CD机2G内存相差了5个数量级（10万倍）。
90年代中期，由于数字技术的快速发展，寻求新的数字音频格式标准成为一种需要，当时以美国杜比实验室为代表的阵营主张采用多声道的PCM格式，即DVD-AUDIO  24bit/96khz PCM（6声道），而以SONY、飞利浦为代表的阵营主张采用1bit/2.822mhz DSD格式（2声道），尽管业内学者认为DSD格式根本不适宜做音频标准，但由于某些原因，最后还是SACD战胜了DVD-AUDIO。

不过，获胜的SACD日子并不好过，可以说是半死不活、生不如死。由于价格昂贵、片源有限等原因，一直未能在市场上普及并成功取代CD，一直不温不火地苟延残喘。客观分析，SACD未能普及的一个重要原因，是由于三重防伪技术有效防止了D版，这是吸取了CD标准未考虑到防盗版的教训而强化设计的。这种防伪技术相当厉害，据说全世界黑客发誓要破解SACD，但十多年时间依然无功而返。D版被彻底封死，对于唱片公司而言似乎是好事，但也未必，价格高昂的SACD碟片（2~3倍于CD）使得这种新格式并未得到普及。
2011年，出现了一个重要的转折：破解SONY游戏机PS3的黑客，无心插柳破解了SACD，可以对SACD碟片的内容进行无损抓轨镜像文件。原因是SONY为了改善用户体验，在游戏机PS3中附赠了SACD的播放功能。而同一时期，数字播放技术特别是PC-HIFI逐渐兴起，这些被破解的SACD.ISO成为高清格式音乐资源的最重要的来源。
SONY这个无心之失，导致了SACD与DSD的火爆。当然，也有人认为，这极有可能是SONY有意为之，类似于诸葛亮派关羽把守华容道、放走曹操，是一种谋略，故意让SACD被破解，为SACD的普及推广注入新的活力。真相究竟如何，外人不得而知。

DVD-AUDIO在与SACD的竞争中失败了，但虽败犹荣、虽死犹生。杜比实验室主导的DVD-AUDIO显然是有私心的，6声道的设计正好与杜比5.1所需的6声道一致，但与传统的2声道音乐播放格式相去甚远。这可能是其失败的原因之一。
DVD-AUDIO在新一代音频格式之争中败给了SACD，但其主张的多bit PCM却在电影领域得到了普遍应用，成为事实上的电影音频标准。客观地看，电影市场规模应该是远远大于音乐市场规模的。蓝光碟中的音频格式，基本都是24bit/48或96khz的PCM格式。

对1bit DSD与多bit PCM的评价的三个阶段
第一阶段：1bit DSD与多bit PCM无差异
回顾2011~2013年，人们对于1bit DSD与多bit PCM的评价是：2.822mhz的DSD64与24 bit/192khz的PCM听不出差别——那是在DSD没有真正普及的情况下，人们听闻的说法，大多数人并没有真正的实际体验。
第二阶段：1bit DSD与多bit PCM素质相当，风格有别
2015年之后，DSD普及，逐步成为数播、解码器的标配。很多人都能发现DSD与PCM的差异，各有各的特色、各有各的支持者。大家基本达成的共识就是：1bit DSD与多bit PCM素质相当，风格有别。
第三阶段：1bit DSD整体表现不如多bit PCM？
个人猜测，似乎可能出现第三个阶段，人们会逐渐发现1bit DSD整体表现不如多bit PCM，逐步认识到DSD可能只是一种商业噱头。

在过去5、6年时间，在多款解码器上听的结果，是感觉1bit DSD整体表现不如多bit PCM。开始时以为是个人的偏好甚至是偏见，但1999年SACD标准确立之后，美国某大学教授（信息技术领域的世界级专家）从理论分析角度，认为DSD技术不适合音频系统（2002），当然飞利浦方面进行回应、反驳，而这位专家又再次提出驳论。神仙打架级别的探讨，普通人当然无法判断孰是孰非。但既然有人从纯理论角度认为1bit方式不适合音频系统，自然有其道理。作为普通用户，对DSD还有两点疑问：
1、从录音、编辑、封装（压片、出版）三个环节看，PCM技术可以贯穿三个环节，即可以有纯粹的PCM；但DSD技术只能用在录音、封装（压片、出版）两个环节，编辑时必须把DSD转换成PCM，编辑完成之后再转换为DSD，所以，没有纯粹的DSD。即使认为在现代计算机技术条件下，DSD与PCM可以实现无损转换，但也证明了DSD不是一种独立、完整、成熟的技术体系。
2、1bit DSD与多bit PCM在比特率相近的条件下，DSD64信噪比与动态范围只有120db，而24bit/ 96khz的PCM高达144 db，似乎说明后者具有更高的精度。
另外，结合个人的实际听感，DSD64真心不如24bit/ 176.4khz的PCM，特别是音场的压缩、扭曲，以及少量声音元素的散乱无序状态，让人兴味索然。

最后强调一点：这只是个人的一种感受与猜测，专业所限，也无法进行深入的学习讨论。

近几天玩了一下避震，有点心得体会：找到一种价廉物美、效果不错的避震方法，或者说发现了一种可做音响器材垫材的材料——工业用的大型轴承滚珠。

沐声DA系列解码器对线材、保险管、避震都很敏感，从过去摸索的经验看，用黑晶钢2号钉垫有不错的效果：能显著地改善音场、定位，提高解析力，增加低频的凝聚力。用200来元的价格，获得明显的提升，投入产出比相当不错。
当然，也可以用更高级、更贵价的钉垫，效果也许更好。但DA004及以前的解码器不足万元（5400~9399元），如果配几千元的避震钉垫，显然不合理。
个人的理念是：器材周边的线材、保险管、避震等方面的投入，控制在器材实际价格的20%左右为宜，最多不超过30%。如果周边道具投资超过30%，也许不如直接升级器材来得明显。

DA005的价格将近两万，周边道具的投入应该可以高一点。预算宽松一点，选择余地就更大。

避震方面，按照熟门熟路的方法，直接来3套或4套黑晶钢2号钉垫，效果应该不差。但缺少了一个尝试、探索的过程，虽然避免了交学费，也少了烦恼，但是也少了点乐趣。
玩HIFI，过程与结果都很重要。对于喜欢玩的人而言，有时过程比结果更重要。
所以，决定慢慢摸索一些新的方法。

搜索各种避震钉垫中，注意到一种小道具：工业用的大型轴承滚珠，尺寸从数厘米到数十厘米、重量从数百克到25千克都有，其中有一种鼓型滚珠（接近于圆柱体），外观看似乎可以做避震垫材。因为是工业原料，不是所谓的HIFI道具，而且是二手物品，所以价格极其低廉。

记得90年代的时候，港台发烧友谈及避震时有“飞金走石去塑料”的说法，大意是说金属、石材等硬质材料会劣化音质，导致金属声；塑料会使声音模糊散乱，所以在避震中应该坚决摒弃金属、石材和塑料之类。但现在似乎各种贵价的避震钉垫中，运用金属材料相当普遍，很少听到“飞金走石去塑料”的说法了。
此一时彼一时，也许是人们的听音观发生了改变，也许是器材的特性有所变化，也许是人们运用这些材料的手法有了进步。总之，金属材料在避震中已经是习以为常了。

工业轴承滚珠，选用的是优质工具钢，制作中用高压挤压（锻造？）、磨制、淬火、退火等工艺处理，密度（比重）大于普通钢材，其抗压力、耐磨性更是非常出色，性能远比所谓HIFI避震钉垫中常用的304/316不锈钢优秀，加工精度（误差）精确到0.1毫米甚至更低，一致性好。其中有些采用不锈钢材质制作，外观也很漂亮，尺寸大小、重量似乎可以做避震材料。关键是价格不贵，可以试试——如果不行，就是用来做装饰摆件、当做工艺品，也是不错的。

抱着试试看的心态，挑选了两款大型轴承用滚珠：
A型：直径48毫米、高度46毫米，重650克，买了8个，共100元。
B型：直径54毫米、高度52毫米，重945克，买了4个，共60元。
两种都是鼓型，中间尺寸最大，两端略小，估计相差2~3毫米吧。看着就很漂亮，很有工业美学的感觉。
另：价格都是包邮价，便宜得让人想笑！

收到滚珠之后，拆开包装就直接把B型的4颗放置在沐声DA005的4个机脚之下，开机试听。
变化是比较明显的，有利有弊、弊大于利。优点是声音的密度感、能量感有改善，声音风格从中性变为阳刚；缺点很明显，有浓浓的金属味道。听钢琴时，钢丝味盖过了木头味，而听弦乐、女声简直是悲剧！
刚开机的声音不好、不对，但很淡定，因为是冷机状态，温度还没有升上来。不急，6只电热杯垫功率全开，在20度环境温度下1个小时左右前端器材温度均上升到45度左右了，再仔细听，虽然有所改善，但金属味依然比较强烈。

当晚听了4个小时，次日顺势把A型滚珠3颗加到前级田雨TA801的三个脚钉之下，再试。
效果依然是满满的金属声，冷机时尤其明显，热机状态也不能幸免。

两天时间试听近7个小时，都是同样的感觉——“飞金走石去塑料”的说法，不是空穴来风。

出师不利，开始分析原因：
DA005所用的脚钉（见图），是非常普通的铝合金+减震橡胶圈脚钉（大概8~10元/只），外径39毫米，高度14毫米，内部有一个15毫米的孔，中间有一个圆形凹槽，加了一圈橡胶减震（有一定硬度，大约与2B橡皮相当），橡胶圈凸出约1毫米。由于机器重达9千克，另加了5个闲置的A型滚珠做压重，总重12千克以上，估计橡胶圈几乎被压平，铝合金脚钉与滚珠形成面接触、硬接触，金属与金属硬碰硬，于是出现了比较严重的金属声。

找到了原因，就不难想出办法：在铝合金脚钉与不锈钢滚珠之间，加入一层软性材料，形成软接触，或许可以大大减少这种金属声。
用什么软性材料？脑海中快速过电影：
棉布？
丝绸？
棉纸？
棉花？
天鹅绒？

很快想到一种材质：麂皮（配眼镜时免费送的，现成）。