【技术分享】xs_horizon分享十二：再谈DA芯片的那些事
本帖最后由 soundaware 于 2019-1-26 12:27 编辑最近我们行业又开始普及新DA芯片高指标的工作，作为有着近十年专注高保真数字播放器厂家，也作为DA芯片的使用厂家，也来谈谈享声对DA的态度。
如果你是老烧，基本都可以不要看了，你们肯定知道现在烧友家用有多少带着古董DA芯片的Hi-end产品，你们机器的指标对于现在ess9038pro,akm4497,cs43198来说是多么的LOW，多么的烂，声音可能是多么的好。如果你还要关注，我相信你也关注这些新芯片，我个人建议你们如果已经有了老DA芯片的hi-end产品，这类新型片的产品，如果想买，时间才是最重要的经验（请理解我的处境），希望大家能明白这个意思。
如果你是初烧，我几年前写过一个DA的浅谈（比较感性），你们先看一下吧：
【干货】xs_horizon 分享之三：浅谈DAC （解码器）
此外，关于以往的一些技术分享可以点击右边查看全部：xs_horiozn分享系列
如果看不懂，那我就讲点白话吧，这个可能浅显易懂。
DA芯片是什么个东西呢，其实就是把满足音频标准的数字信号转成为非常微弱的模拟信号。音频数据是什么呢，其实就是来源于各位同学的音频文件了。
决定最后各种模拟输出的性能是什么呢，就是各位的音频文件的位数以及采样率了（有损压缩除外），位数以及采样率是什么？请看下图：
http://www.soundaware.net/bbs/data/attachment/forum/201901/24/1126041ehx4ux55zbr75rd.jpg
看到左边的16bit,44.1KHZ了吗？它代表的指标是这样的，这个文件放出来的信噪比不会超过98db,失真是在0.001%及以上，动态比也不会超过98db，频宽不会超过22.5khz。那大家肯定发现有些CD机指标超过这个的，我想告诉你，这CD机带USB或其它输入功能的，因为这些接口支持24bit，所以为了好看，绝对是拿24bit 测的。这些话，如果涉及到的厂商，在此先表示歉意，这些如果能讲还是要讲的，毕竟信息相对透明才是长远之道。
好了，说了这些，那位数（如16bit，大家也见过24bit)以及采样率是(如32khz,44.1khz,48khz,96khz,192khz我来说说两个代表吧：
16bit的指标：动态比，信噪比，失真不可能超过98db!!24bit的指标：动态比，信噪比，失真不可能超过144db!!32bit的指标：就不说了吧，说了现在的DA也实现不了。
再说一下失真百分比与db的简单转换关系，100db即0.001%，自行推导。
关于采样率，那就好理解了，就是音乐文件最大能重放出来的频率宽度，最大的理论频率宽度=采样率/2. 所以CD格式最大频宽=44.1khz/2=22.5khz,192khz最大频宽为192khz/2=96khz,人耳的极限是20khz了，高于20khz靠感觉！
但是要重要说明的是，有两个指标是跟音乐文件无关的，一个是底部噪声，一个是分离度。大家如果注意观察10年前的纯CD机指标，哪怕上面的失真只有97db(0.001x%)，分离度是可以高于100db以上，底噪更是达到了-140db! 底噪是什么个东西？ 就是机器的本底噪声，在你没听歌，或者暂停/停止时的负载底噪。在便携播放器上，底噪就是跟这个相关的！跟信噪比等并无关系，CD格式信噪比才98db不到，难道你在CD格式停止时能听到底噪，而24bit停止时听不到吗？ 现在把音乐的理论极限指标说完了，再说这个DA了。我们现在的所谓的AP，DS3的音频测试仪就是测试这些DA+必要配合电路（LPF+放大+电源等）出来的指标，说直接一些，只要音频数字输出不至于太差（数据不要错，时钟不至于太烂），像现在非常有限的几个模拟指标相差不会很大。那反过来说，是不是数字输出就不重要了呢，只要你耳朵正常，好的数字输出是一耳朵对设计良好DA解码器有提升的，那为什么指标不会相差很大呢？因为啊，现在反应出声音的指标公开的实在太少了，简单来说并不能真正反应声音的好坏！但是如果指标太差，还是会严重影响声音的。
这里有一个比喻，就是音频指标如同评价美女一般：一个身高180cm, 体重 65kg, 腰围2尺，年龄22岁, 就说明这个是美女吗？但是如果一个身高160cm,体重 80kg，你相信她还是身材高挑的美女吗？ 音频指标与好声音的关系也是如此，因为公示的指标实在太少了。
其实我的那篇《浅谈DAC解码器》当中谈了现在DA的现状，作为数字音频重放当中数模转换的一环，我更想说的是DA指标其实是作为一种功能来说，不想说成一种能力，不是CPU i5,i7极限速度的区别，因为人耳是有极限的，说能力会有误解性。播放16bit,44.1khz时，全球现在在产DA出来的指标都是“一般黑”，因为受音源理论限制了嘛，在这种情况下，大家都是指标非常“糟糕”的。如果到了24bit (32bit我就不谈了，那是噱头），情况就不一样的，ESS9038pro的功能性就出来了，因为它理论可能真正的转换精度可以超过20bit，达到了122db,达到了成品DA的最高水平，但是24bit离理论144db是不是还差不少呢~~。至于其它DA芯片，肯定内部的转换精度都在20bit左右了，指标都能看出来。
但上面的可能并不是重要的，我想说一下很可怕的事情，就是研发妥协，可能烧友不太了解的，也是决定最后价格的，就是如何对芯片进行充分发挥！！比如同样的TI 1972芯片解码器，从2000RMB到50万RMB的都有，都是这个芯片的解码器啊？ 难道这不到100块人民币的芯片最后做成解码器要这么难吗？当然难，音频无真正的END，说明要达到极致是无极限的，付出多少成本都是难以企及的，所以妥协就是省成本，只是看厂家妥协的在哪里了，这些肯定不会公布出来的，但到声音上，就看厂家的良心了，厂家是专业的，至少会听吧，怎么个妥协法其实才是最大的艺术！这些信息对烧友来说是永远不可能对称的，只有靠品牌对声音的底线与产品的定位了。
说享声一个真实的故事吧，也就是MR1研发结束时，我跟AKM上海负责人谈合作，项目是基于AKM4497做一款2000多元的便携USB DAC+平衡耳放，因为定价比较低，所以要严格核算成本。大家都知道AKM4497是一款旗舰DA芯片，价格自然不太便宜，对于一个2000出头的产品来说，这就是一个最大的成本了，所以在预估这个产品至少每年1万台量的情况下，只能要求AKM出售价打折。当然最后谈了几轮没成的原因，是AKM日本方最终认为akm4497是新出的旗舰，这么低卖有点影响芯片的定位而放弃。如果这款产品出来，说说我对这款产品的声音定位，即HIFI入门级，指标跟开发板也接近，跟A300的内置解码是完全不可比的。如果我不用AKM4497等旗舰DA芯片，其实选择的非常多，同样的价格声音以享声的能力可以做到还原度更高，成本可能还低的USB便携解码耳放。因为我们把省下的近200元芯片成本，用FPGA做多次锁相环去抖+10多元的DA芯片，这是常见超过2W高档解码器用的技术，得到的信息密度与还原能力会明显更好！但我们相信，这个销量没有akm4497高，这就是市场与现实。
可能你会觉得我是自说自话，但是如果你有头脑，反过来想一下，对于一个旗舰产品，一个解码芯片占整机价格是多少？ 旗舰解码芯片购买与厂家技术支持是不是有门槛？同样的芯片，甚至就这几个指标几乎一样的情况下，一个是旗舰产品，一个是入门产品，声音能一样吗？为何一个高档DA芯片要几年后，甚至5年以后才会有让烧友公认的顶级解码器的产品出现？
所以，只拿DA芯片说事的烧友或一些宣传，该歇歇了~~~
不拿DA说事，拿指标说事，又如何？
比如机器模拟输出的信噪比，动态比，最低失真？ 刚你不是说过，指标太差就有问题了，你这机器信噪比才120db不到，我这9038pro的机器都做到了130db+, 那你这个机器不行啊？
这话问出来，其实在认知上是有一些偏差的，这个指标其实就是芯片造成的指标差别！AKM4495芯片人家的正常信噪比只有120db啊（正常供电），机器做得再牛，也只能接近啊，所以117,118db的信噪比这是非常优秀的了，因为换一个DA芯片，可能这个机器指标还比你的更好呢？请大家不要忽略一个关键事实，一个ESS9038pro的指标才做到123db,而一个akm4495的产品做到了118db,如果看妥协程度比来说，ess9038pro芯片的这台机器妥协度是((140-123)/140db)=12%,而采用akm4495的播放器的妥协度才((120-118)/120)=2%, 你觉得谁的妥协大？ 谁在发挥芯片性能？在全晶体管下（胆管谐波大，失真大，这是公知的），大家都看的公开基本指标都开始妥协，可想而知其它声音的方面了。因为这种妥协不仅仅是24bit格式上, 16bit很大概率也会对等妥协的，这才是真正可怕的。
前排占楼 看不懂，说了等于没说，耳朵收货才是正道
我是来提供批评材料的！ 不明觉厉 喜欢技术贴，顶一个！ 最后那个除法……
140-123=17db
17db是接近8倍了
换句话说只有1/8强性能23333 难得看到技术贴，先顶再看 音频文件的信噪比，不懂，什么意思？怎么定义的？ 中国从来就不缺牛B的技术员，，为什么牛B的产品就不多呢 （咱只谈HiFi领域）
对数标度按线性标度算
揣着明白装糊涂啊 wwwping2011 发表于 2019-1-24 19:50
音频文件的信噪比，不懂，什么意思？怎么定义的？
摘抄的："16bit"的意思是，采样信号以16位二进制数字来存储。二进制数字就两个："0"和"1"。所以，最大的值就是11111111 1111 1111（二进制，换算成十进制是65536），因此，计算dBFS的公式就是： dBFS = 20 * log (采样信号 / 1111 1111 1111 1111) 这样就很容易解释为什么不能超过"0"了，因为dBFS的参照数是最大值，所以： 20 * log (1111 1111 1111 1111 / 1111 1111 1111 1111) = 0 dBFS 那么最小的呢？除了0之外，16位二进制最小的数字是：0000 0000 0000 0001，那么： 20 * log (0000 0000 0000 0001 / 1111 1111 1111 1111) = -96 dBFS 知道为什么你看见的峰值表都是从0 dB到-96 dB了吧？ bbfat49 发表于 2019-1-24 23:43
摘抄的："16bit"的意思是，采样信号以16位二进制数字来存储。二进制数字就两个："0"和"1"。所以，最大的 ...
谢谢您的答复！我的理解，这就是 动态范围吧？对不对？
音频文件的信噪比是什么？我不懂这个。 180块钱的AK4497芯片，对于一台2000多块钱的USB解码耳放来说，成本上并非不可接受，AK4495也得50几60多块钱。
话说USB解码要毛的FPGA做多级锁相环去抖啊，USB用的是本地时钟，顶多也就拿FPGA做下时序重整这种轻松活。
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