dac解碼器不好聽該怎麼辦（淺談DAC解碼器決定聲音好壞的關鍵）

2023-08-13 04:09:02 5

本文已獲得作者授權，文中言論不代表乙迷觀點。

作者：xs_horizon

「這是第三篇分享,我不得不說一下為何發WEIBO作為固定分享的原因，這幾年我分享了很多關於數字音頻技術的內容，有些隨著產品介紹，而大部分是在享聲群內。第一篇分享前很多用戶給我建言，有時間在群內分享，為何不能整理出來分享給更多的燒友朋友？？其實之前也有朋友建議我形成分享系列，但是個人時間實在有限，都是隨性而發，加上中文水平實在有限，外企的近十年，連中文打字的五筆字根都忘了，這次在群友的強烈批評下，於是下定決定，非節假日以及特別情況(出差，生病等)儘量每周隨手一篇關於音響，數字音頻相關的分享，xs_horizon的帳號發出，歡迎大家批評與指導。任何轉發，必需要引用本人信息。」

首先說一下淺談，因為是寫給音樂發燒友看的，他們不是專家，太深的技術並不關心，所以也沒有必要講得太細，如布線怎麼布可以少2db等，再一個原因是我之前想預告分享DA晶片，結果惹來很多嘴仗。其實音樂發燒友只是需要對DAC這個東西有一個內部功能上基本的了解，以及DAC這一個行業目前的發展狀況，當然還有希望知道些選擇DAC的方法等，這就是這個淺談的目的。

這裡面說明一下，DA 晶片的指標與Mclock(主時鐘）很有關係，有些Mclock是獨立的時鐘，如ESS9018，有些DA晶片MClcok是由接 收晶片送到DA晶片，如DIR9001，WM8805，CS8416等。 所以對於DA晶片來說，無論一體機還是解碼器，基本上都是IIS通用的音頻標準，一體化播放器DA晶片的IIS和主時鐘儘量要與播放轉盤是一致的，但是獨立的解碼器如上是通過同軸，光纖，AES接收後，主時鐘並不同步，需要從 SPDIF信號中還原時鐘信息的，所以SPDIF接收功能的性能也成為了DAC性能發揮的關鍵。

IIS 包括三根線，一根為左右聲道標緻，一根為位時鐘線，一根為數據線，質量的高與低，主要看時鐘與數據是否對齊，輸出的時鐘是否非常穩定，同時IIS 噪聲要好一些，關鍵是要穩定，極低的抖動，實時的頻率不要一起漂移，畢竟DA是 一個被動的轉換過程，如果本身一直抖動，實時頻率一直飄移，會造成聲音的 穩定度，解析，聲場，密度，透明度都有影響。 這有一個很好的例子，視頻是由照片 以一個穩定的速度放出來的，假如照片放的速度一快一慢，這是什麼感受。雖然人耳的聽音分辯是毫秒級，但是人對聲音的反應，10%是靠聽，90%是靠一定時間綜合分析，這跟圖像一樣，雖然24幀足夠滿足眼睛的需要了，但是60 幀的感受卻完全不同，這就是腦子的長時間的綜合分析能力，這是科學上的「腦放」。

這篇分享，確實可能會存在很多爭議，所有有些態度必需表明，原因如下：

1. 寫哪個DA晶片好，哪個DA晶片不好，抱歉，實在很不方便說，不要再為難我了。 但我需要說明一個事實，現在業界的高級DAC晶片使用千齊百怪，從來沒有見什麼統一過，包括新出的高級DAC，說明了什麼？ 說明其實到了現在DA晶片其實已經不是決定DAC聲音的好壞最關鍵因素了，關鍵在於設計，材料與經驗。

2. 寫一些DA晶片的實現，抱歉，很多DA晶片內部的算法是不公開，即使如ESS一樣，我們有很多資料，也有參加過小型開發技術交流會等，其實內部實現細節仍然不知, 談DA晶片的外圍與特點，大家看晶片手冊吧，百度一搜完事。

3. 我也不能寫現在爭吵的string da (R-2R是其中一種)與delta-sigma da哪個好，抱歉，我要說一句公道話，現在世界上99%的 DAC是用delta-sigma，聲音卻是百花齊放，什麼LP味的，什麼數碼味的都有，在我們的設計當中，DA的本底聲音對整體聲音除個別太過極端的外 其實影響極小，甚至可以忽略，具體可以參考享聲Esther M1青春版與Esther M1模擬版。

4. 再說說DAC相關的晶振(用於DA晶片的Mclcok 即主時鐘)，好像業內有一個共識，特別是如ESS9018解碼晶片以及MSB，低頻區(1～100khz)噪聲是要求很高的(MSB要求更高，1～100khz RMS jitter 達到了難以置信的100fs以下)。因為 ESS9018的轉換精度(轉換精度就是在輸入不管多高位數有效數字數據，實際只能發揮出最大位數)超過了20bit, MSB最新的解碼器達到了 28.5bit(如下圖)，ESS9018動態比要超過135db, MSB可能要超過150db，所以要在1khz下的指標達到要求，這個時鐘的低頻 區噪聲是必需有嚴格要求的。但是如果只需要滿足20bit精度，動態比，信噪比都在120db以下的，那基本上絕大多數音頻晶振都沒有任何問題，甚致主時鐘如從cs8416等鎖相環出來的主時鐘就完全可以達到晶片的設計指標。所以有些解碼器號稱使用低噪聲飛秒時鐘對抖動完全消除，並且輸入只要數據沒有錯，效果是一樣的，俺只能告訴你，是指標沒有影響, 聲音其實還是哪個轉盤輸入出哪個聲。做到一定指標後，聽感上的聲音好壞跟更好的指標關係不是太大， 我一直懷疑失真110db，與THD 是120db同等情況下耳朵怎麼聽得出來，動態比超過120db後，如果動態變成了150後，是神馬個感覺，抱歉 我現在發現目前幾個hi-end頂級的功放，動態比好像沒有超過120db的，而且失真都達不到100db。LP的動態才不到80db，我從來沒有感覺到動態有什麼問題呢？ 所以指標與聲音的感受現在還是真的沒有對上號來，純指標黨真要醒醒。況且家庭聽音環境噪聲能有低於10分貝的嗎？意味著家庭裡最 真實的信噪比，動態比，這才是最大的問題。所以MSB做出了這個轉換精度為28.5位後，官方宣傳使用了「We believe humans are aware of sound outside of out」Threshold of hearing」這種嚴重非專業而且無法科學證明的用語。

雖然我只是表達了我個人的觀點和事實，但我也非常贊成ESS9018，MSB等先驅，達到了更高的位數，作為獨立的DA來說，更高的有效轉換精度，其實就是一種能力，對於專攻DA來說，這種追求更高能力的方法非常值得肯定，否則行業就沒有發展了，跟模擬電路一樣，快二年了，就沒看見什麼進步。其實作為DAC，還有另一種作法，就是類似於prism sound的獨有的多重鎖相環功能，讓稍差的同軸輸入也能達到更好的數字輸出質量，解碼器只是一個非常 普通的AK4395(幾乎是官方開發板電路),聽過後對其聲場，解析，密度，透明度很是震驚，我綜合聽過很多hi-end解碼器，都是百萬級的系統，印 象平平，但是 prism sound 8xr接上一個不到20W的專業系統後的效果，同樣的音樂反而讓我震驚，這也是讓我們覺得，問題並不出在DA過 程，而且DA接收 的高品質數字輸入質量，即IIS Mclock質量。

享聲音響在2012年研發D100 PRO時就發現，享聲當時的低噪聲時鐘實測指標已經不錯(如下圖)，完全滿足幾乎所有DAC的要求(當時也做了一臺 解 碼器與D100 PRO相連)，但是發現播放要熱一個多時小時後聲音才能更好(這在D100 PRO大量的評測中都提到熱機與非熱機巨大差別)，後來我們到南京某軍工託朋友關係，私自做了一顆超低噪聲，超高精度的OCXO，才發現，低頻噪聲其實影響只跟DAC指標相關(只要達到DAC要求即可)，達到指標後，跟聲音關係並不非常大，最後我們在D100 PRO上加上了一個小的加熱裝置，使得D100 PRO在非極端情況下，一般30分鐘就能達到穩 定狀態，這在後面的A系列當中都有一些應用。

最近享聲的高精度與飛秒級的時鐘，精度達到了非常高的水平，同時噪聲也很接近超級低噪聲時鐘，噪聲完全滿足ESS9018的指標，效果確完全不同，因為對溫度的精度在同等情況下提升了接近30倍，整個指標甚至好於一些國產消費級OCXO.我們的要求因為較高，導致現在工廠無法量產，只能以做樣的方式每個檢測才到達指標。這個首款應用是在Esther M1pro上的效果，同樣的電路，就是不同的FPGA算法與新的時鐘，即使是一個簡單電路的便攜播放器, 第一次聽到我們都感覺到震驚，連ESS CTO Peter(下圖右,中為本人)一耳朵聽下來認為more details, separation and transparency total differently, 跟他介紹完實現區別後，他認為這就是數字輸入以及clock質量不同導致聲音非常大區別的典型案例。

所以關於DA部分的分享，DAC的好聲與否個人認為關鍵在於經驗與設計水平，是一個系統工程，當然首先要做到晶片應該有的指標，這是必要的(不要犯錯是基礎)，但是不同的DA晶片其實來看DAC來說是沒有太多的可比性的，看看16bit下的所有指標即可，接近16bit下的極限都是優秀的指標.因為任 何一個廠商來說，單個DA晶片所佔的成本比例，很難超過1%,享聲是遠低於0.5%，因為我們主要是FPGA完成了大部分關鍵工作，除了用兩片外作單聲道模式外，性能上已經沒有太多意義，更多的並只是音色上的滿足，其實因為晶片延時不同，並太多反而可能會有點影響解析。對於DA過程來說，IIS質量對DA至關重要，然後整個電源的設計也是非常關鍵，如數模供電處理等。同時LPF，模擬放大也是設計的重頭大戲，其實晶片指標，跟LPF關係最大。最後要說一句就是PCB設計，特別像高指標的晶片，布線水平直接影響指標。當然對於音色以及音樂性的控制，那就方法太多了，電源，數字濾波器，LPF，放 大電路，耦合，避震，甚至一個接地點都有影響，所以這都需要廠商設計要注意細節。

對於用戶來說，其實耳聽為實，多聽聽頂級的音箱或耳機系統，而且要多對比，幾年後自然而然會有一種體驗，會有所獲。現在網際網路行業比較浮噪，包括部 分 HI-FI廠商也是如此，比如追求768khz，追求真正32bit (實在很抱歉的告訴你，ESS9018真實的轉換精度都沒有超過24bit)，如果連16bit都沒有做好，其實談更高頻率，更高比特是沒有意義，到了16bit 44.1khz無損後，理論聲音效果已經達到了頂級的水平，家電論壇曾經聽過張春一老師拿的CD格式文件(下圖為當時試聽的環境)，我也聽過24bit的版本，在A200S下已經把幾萬的CD機用CD碟片還要好不少。現場反映，音源保證的情況下，其實根本不在於高碼或CD格式，而在於如何真正做好每一個bit的精準還原，穩定還原，16bit的效果做好了已經可以驚為天人，不信的話，請大家聽聽一些hi-end cd的效果，有條件的朋友，也可以試一下真正錄音室的源16bit,44.1khz在A200S 或 D100 PRO與傳統CDP對比。

歡迎大家跟帖評論，多多提出你的看法。

作者：xs_horizon

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