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說(shuō)好的年底大招，來(lái)兌現(xiàn)了。 前言： 當(dāng)然，手不能白剁，小弟雖然不懂音樂(lè)，但玩設(shè)備總得學(xué)點(diǎn)東西才行，不然就是白玩。去年的玩的重點(diǎn)是數(shù)字界面，倒騰了不少，可謂是獲益頗多；而今年以入 DA2為契機(jī)，也確實(shí)學(xué)到了不少，特別讓小弟進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到了數(shù)字信號(hào)加持器的重要性。 因?yàn)橐恢毕雽?xiě)點(diǎn)有營(yíng)養(yǎng)的東西，而不是光光點(diǎn)評(píng)某些產(chǎn)品怎么怎么樣，所以這次算是科普文。解說(shuō)部分分成四個(gè)部分（1、數(shù)字源；2、抖動(dòng)；3、異步采樣率轉(zhuǎn)換器；4、鎖相環(huán)）來(lái)說(shuō)。 一、數(shù)字源 入門級(jí)的初燒，更多的是關(guān)注數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)芯片本身。通過(guò)查看官方芯片手冊(cè)，反復(fù)比對(duì)各型號(hào)芯片的指標(biāo)、轉(zhuǎn)換類型（電壓型、電流型）以及轉(zhuǎn)換模式（多bit，1bit），并對(duì)此樂(lè)此不疲。誠(chéng)然，不同的芯片最終出來(lái)的聲音風(fēng)格都有所區(qū)別，然而對(duì)指標(biāo)和風(fēng)格影響更大的數(shù)字信號(hào)卻沒(méi)多少燒友關(guān)注。為什么采用同樣DAC芯片的解碼器有的賣幾百有的賣幾萬(wàn)，為什么同樣是AK4395，8XR能那么強(qiáng)，這里面數(shù)字信號(hào)的處理技術(shù)占了大頭。 那么，這就產(chǎn)生了一個(gè)新的問(wèn)題，是不是只要買了高級(jí)的解碼器就可以隨便喂什么信號(hào)進(jìn)去都能出來(lái)好聲音了呢？不少朋友在網(wǎng)上討論的時(shí)候，每當(dāng)聊到高檔解碼器、耳放等這些設(shè)備時(shí)就會(huì)有一個(gè)錯(cuò)誤的概念。認(rèn)為只要買了這些器材，那么前端就不需要投入什么了，隨便喂些信號(hào)進(jìn)去也能出好聲。須知信號(hào)源是一個(gè)系統(tǒng)中最為重要的環(huán)節(jié)，為什么有燒友升級(jí)了后端器材之后說(shuō)反倒不如以前好聽(tīng)了，很多時(shí)候并非新器材的鍋，而是你的信號(hào)源不夠好，被新器材暴露了缺陷而已。 繼續(xù)說(shuō)DAC。DAC芯片解碼需要至少四個(gè)信號(hào)：主時(shí)鐘（MCLK）、幀時(shí)鐘（LRCK）、位時(shí)鐘（BCK）以及數(shù)據(jù)（DATA）。而大家平時(shí)嘴上談的最多的外接時(shí)鐘什么的，指的是WC，要用WC升頻到MCLK就要鎖相環(huán)，而幀時(shí)鐘和位時(shí)鐘可以從MCLK里得到。整個(gè)數(shù)字音頻系統(tǒng)里所有的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換都是以MCLK為參考進(jìn)行的，MCLK的質(zhì)量直接影響最終轉(zhuǎn)換結(jié)果的表現(xiàn)：解碼器通過(guò)SPDIF端口從信號(hào)源得到的是調(diào)制好的信號(hào)，里面包含了DATA和MCLK，需要DIR芯片里的PLL去同步然后通過(guò)解算電路重新將時(shí)鐘和數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)出來(lái)送給后面的環(huán)節(jié)，?市面上的dac，對(duì)于前端數(shù)字源往往處理方式也有各自的不同，比如： 1、有些DAC的工作模式較為簡(jiǎn)單，只需要用這個(gè)恢復(fù)出來(lái)的時(shí)鐘為參考直接送去DAC芯片解碼，這種模式就是跟隨前端數(shù)字源的時(shí)鐘的模式（大多數(shù)純硬件解碼器都是用這種模式，帶ASRC的機(jī)型除外）； 2、而如果將得到的時(shí)鐘和數(shù)據(jù)送到DSP里面重采樣濾波等整形手段處理過(guò)再用本地高精度時(shí)鐘重新調(diào)整時(shí)鐘信號(hào)，這種模式依靠這個(gè)高精度時(shí)鐘能在一定范圍內(nèi)對(duì)恢復(fù)出來(lái)的數(shù)字信號(hào)做一些正面的修正，但總體是跟隨著前端的時(shí)鐘走，一邊跟隨一邊修正。最終結(jié)果由兩者的時(shí)鐘（前端數(shù)字源的時(shí)鐘和DAC的時(shí)鐘）共同決定，這種就是所謂的時(shí)鐘同步模式（此模式在中高端、高端解碼器里面經(jīng)?？吹玫剑热鏷ilo）。 很明顯，不管是跟隨前端時(shí)鐘模式還是時(shí)鐘同步模式，前端數(shù)字源加入的時(shí)鐘都是占著主導(dǎo)因素的（但帶ASRC的解碼除外，它能夠隔離前端帶入的抖動(dòng)，這個(gè)要放到后面說(shuō)）。無(wú)論你DAC的本地時(shí)鐘多么厲害，它依舊是以信號(hào)源送來(lái)的MCLK為參考進(jìn)行降抖處理，所以信號(hào)源的信號(hào)質(zhì)量始終都會(huì)影響DAC的表現(xiàn)，想來(lái)得到更好的效果，如何讓進(jìn)入DAC的數(shù)字信號(hào)質(zhì)量更好就成為決勝的關(guān)鍵。做不到這一點(diǎn)，你用多高級(jí)的解碼器都是浪費(fèi)錢。 因此，燒友們?cè)谶x擇一套相對(duì)高端的系統(tǒng)的開(kāi)始，就因該在數(shù)字源部分重點(diǎn)投入，而不是把重心先放到后面，這里引用之前看到的某大佬的一句話：你凈水器再好，也不意味著可以在上面撒尿，出來(lái)的水味道像農(nóng)夫山泉一樣（當(dāng)然當(dāng)時(shí)這句話比喻的是：你后面的數(shù)字處理部分再NB，也不意味著可以喂它非常垃圾的信號(hào)，還指望它出來(lái)的信號(hào)一樣非常高質(zhì)量）…… 二、抖動(dòng) 1、那抖動(dòng)究竟指的是什么 它是指事件（諸如有規(guī)律的時(shí)鐘信號(hào)）在時(shí)間上相對(duì)于標(biāo)稱值的變化，即一個(gè)事件在時(shí)間上的改變。例如，在有規(guī)律的時(shí)鐘信號(hào)上發(fā)生的抖動(dòng)，就是指真實(shí)時(shí)鐘的實(shí)際脈沖瞬態(tài)時(shí)間與理想時(shí)鐘間的差異。 與標(biāo)稱參考信號(hào)不同，抖動(dòng)數(shù)據(jù)流中的許多脈沖的過(guò)零瞬態(tài)與理想的時(shí)鐘時(shí)基發(fā)生了時(shí)間上的變化。 但上面這么文縐縐地說(shuō)，一般人肯定不明白，所以上面看不懂的可以從下圖中更直觀地理解： 2、抖動(dòng)有哪些種類 根據(jù)抖動(dòng)出現(xiàn)在數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)鏈路中的位置，可主要分為采樣抖動(dòng)和接口抖動(dòng)，這兩種抖動(dòng)類型是影響數(shù)字音頻信號(hào)的兩個(gè)重要抖動(dòng)。 （1）采樣抖動(dòng)算是指AD或者DA轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換過(guò)程中產(chǎn)生的定時(shí)錯(cuò)誤，通常和采樣時(shí)鐘有關(guān)。采樣抖動(dòng)可以影響音頻信號(hào)的音質(zhì)，增加噪聲和失真，造成信號(hào)質(zhì)量的逐漸下降，同時(shí)也是影響數(shù)據(jù)傳輸可靠性的一個(gè)重要可控因素。 數(shù)字接口上的抖動(dòng)源有設(shè)備本身產(chǎn)生的固有抖動(dòng)，也有由于傳輸電路或者傳輸線纜引起的數(shù)據(jù)傳輸抖動(dòng)。 傳輸過(guò)程和傳輸鏈路中的其他因素同樣可以引發(fā)抖動(dòng)： 傳輸電路中的其他因素諸如射頻/電磁干擾，震動(dòng)，電源干擾等同樣可以引發(fā)抖動(dòng)。所以音頻設(shè)備的屏蔽、布線，電源等方面是非常重要的。時(shí)鐘電路的電源必須高度穩(wěn)定，噪音很小，速度快，盡量不與其他器件混用，才能生成抖動(dòng)盡可能小的時(shí)鐘信號(hào)。 3、抖動(dòng)的累積 雖然并不是簡(jiǎn)單的加法，但在短數(shù)字設(shè)備鏈路上，每臺(tái)設(shè)備都會(huì)被鎖定于前一個(gè)臺(tái)設(shè)備，鏈路最后一級(jí)上的抖動(dòng)有前面幾級(jí)的貢獻(xiàn)。每臺(tái)設(shè)備都要把它們本身的固有抖動(dòng)加上，以及每條連接電纜都會(huì)貢獻(xiàn)電纜引入的抖動(dòng)，在每一級(jí)上還會(huì)有一些抖動(dòng)增益和衰減。 所以之前看到有燒友問(wèn)： 編者注：圖片文字為【如題。異步usb界面被設(shè)計(jì)為降低pc傳來(lái)的jitter，何不順便把連接pc與界面的usb線的jitter也處理了。這個(gè)問(wèn)題變相問(wèn)，有了好的界面，還要買貴的USB線嗎？或者說(shuō)，不同的usb線，同一pc，同一界面，聲音有區(qū)別嗎？】 現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題就很明白了吧：對(duì)于數(shù)字線材來(lái)說(shuō)，最重要、首要需要的還是要求其低抖動(dòng)的特性，這樣才能盡可能做到抖動(dòng)累積的數(shù)值能最小化。 4、抖動(dòng)的消除 抖動(dòng)的消除非常復(fù)雜。首先設(shè)備的固有抖動(dòng)是無(wú)法消除的，傳輸鏈路中的干擾等其他因素導(dǎo)致的抖動(dòng)可以通過(guò)周邊電路設(shè)計(jì)的改進(jìn)和屏蔽來(lái)減小和消除。因此下面僅討論時(shí)鐘恢復(fù)中抖動(dòng)的消除。 目前DAC通過(guò)AES3信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)鐘恢復(fù)比較有代表性的方法有三種：PLL（鎖相環(huán)）、ASRC（異步采樣頻率轉(zhuǎn)換器）和DDS（直接數(shù)字頻率合成）。 注：其中PLL和ASRC的內(nèi)容放到接下來(lái)兩節(jié)。 三、異步采樣率轉(zhuǎn)換器（ASRC） 提到減少抖動(dòng)的方法，就不能不提及ASRC（Asynchronous Sample Rate Converter，異步采樣率轉(zhuǎn)換器）。它對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣，還能夠有效消除輸入時(shí)鐘里的抖動(dòng)。 過(guò)程如下圖所示： 具體來(lái)說(shuō)，ASRC的做法是DIR接收到的信號(hào)，BCK 、LRCK、 DATA送入DSP，再將MCLK拋棄，然后在DSP里對(duì)信號(hào)進(jìn)行重采樣，接著用一個(gè)本地時(shí)鐘作為MCLK重新包裝輸出，從而做到隔離前端數(shù)字源帶入的抖動(dòng)。 至于重采樣部分，那更容易理解，就是無(wú)論你原本采樣率是多少，在這里全部都按照解碼器提供的一個(gè)新的固定采樣率來(lái)采樣，如果你碼率低于新采樣率那就填空。比如44.1k/16bit變成96k/24bit的話，16bit后面8bit全部填0，但是44.1k變96k是非整數(shù)變換，這樣就會(huì)產(chǎn)生誤差，這個(gè)誤差數(shù)據(jù)就會(huì)引起失真，同時(shí)，你將信號(hào)從44.1k變成96k的時(shí)候噪聲的頻段也被推高了，將噪聲推到人耳能聽(tīng)到的范圍之外。但是噪音推高之后雖然確實(shí)更加弄清晰了所見(jiàn)的信號(hào)，但是無(wú)法避免地進(jìn)行處理，整個(gè)聲音就不自然，是修飾過(guò)的聲音（可以理解成過(guò)了一遍美圖秀秀）。 舉幾個(gè)例子： 當(dāng)然，這么說(shuō)并不是要把鍋全扔到9018的ASRC上（ES9018S這塊芯片本身還有其它坑，ESS留著），有ASRC芯片的機(jī)器多了去了，做的好聽(tīng)的機(jī)子也不少。但是不關(guān)閉ES9018S的ASRC確實(shí)是極大地限制了優(yōu)秀設(shè)計(jì)者們的發(fā)揮空間。誠(chéng)然，9018的解碼老老實(shí)實(shí)做，也能做出個(gè)差不多還可以的聲音，自己自帶的ASRC比不少不入流的設(shè)計(jì)師自己設(shè)計(jì)的ASRC解碼要好得多，但要真想做出極品設(shè)計(jì)，還是得把ASRC給關(guān)了才行，不過(guò)ES9018S有一個(gè)繞過(guò)ASRC的屬性在里面——就是ES9018S用I2S輸入的時(shí)候可以跟隨MCLK。 如果沒(méi)猜錯(cuò)的話（錯(cuò)的話麻煩指正，小弟會(huì)及時(shí)糾正，謝謝），VEGA的USB口能開(kāi)啟高精度模式應(yīng)該就是這個(gè)原理（當(dāng)然，小弟并不知道VEGA為何要熱機(jī)那么久才能開(kāi)啟高精度模式，按理來(lái)說(shuō)OCXO才需要預(yù)熱，但是一般的VCXO不需要預(yù)熱，一般晶振五分鐘就能正常工作了…這個(gè)問(wèn)題本人不清楚）：通過(guò)USB強(qiáng)制進(jìn)SSRC（同步采樣率轉(zhuǎn)換器）（這里USB過(guò)去就是走IIS的了），跟它本身的USB界面共用時(shí)鐘，相當(dāng)于進(jìn)行一個(gè)準(zhǔn)時(shí)鐘同步，本來(lái)用于異步采樣（ASRC）的時(shí)鐘現(xiàn)在給它一個(gè)同步的，必須按照其步伐來(lái)采樣。然后降低了DPLL的帶寬，對(duì)前端數(shù)字信號(hào)的要求也就大幅提高，如果這模式給它一個(gè)抖動(dòng)大的信號(hào)，那就很容易會(huì)失鎖……各種斷……這個(gè)也是缺陷所在。目前擁有這種繞過(guò)9018的ASRC的方式的解碼器也逐漸增多，據(jù)說(shuō)歌詩(shī)德X20也有這種模式（但同軸的難做，因?yàn)樾酒陨砘謴?fù)出的時(shí)鐘信號(hào)，會(huì)同時(shí)加入自身的抖動(dòng)，就算比較NB的芯片也是幾十皮秒級(jí)的，而且還要引入前端的抖動(dòng)信號(hào)——最后累積起來(lái)的抖動(dòng)就會(huì)過(guò)大，要達(dá)到晶振級(jí)就很不容易。而I2S是有單獨(dú)時(shí)鐘通道的，無(wú)需這個(gè)過(guò)程，不會(huì)引入恢復(fù)時(shí)鐘信號(hào)過(guò)程中的芯片的抖動(dòng)，USB也是直接將自身的晶振時(shí)鐘引過(guò)去的，因此這倆好做，要靠芯片恢復(fù)時(shí)鐘信號(hào)去做的話很難做）。 自ES9018S火爆之后，ESS又相繼推出了ES9028pro和ES9038pro系列。這一次ESS填上了之前留下的坑。至此，這款新片才算是真正開(kāi)始走向完善的道路。要初步判斷這類能關(guān)ASRC的解碼/一體機(jī)的好壞，只需要對(duì)比關(guān)掉ASRC的情況下，聲音是否明顯好于不關(guān)就行，這個(gè)做到了，機(jī)子就算達(dá)到及格線了（畢竟這點(diǎn)都達(dá)不到的話還不如不關(guān)，關(guān)掉ASRC后才是能體現(xiàn)各家設(shè)計(jì)者對(duì)數(shù)字處理部分的設(shè)計(jì)水平的時(shí)候），剩下的只要同類機(jī)子在關(guān)掉ASRC +前面接同樣數(shù)字源下對(duì)比誰(shuí)更好就行了，簡(jiǎn)單易懂。 四、鎖相環(huán)（Phase Locked Loop，簡(jiǎn)稱PLL） 基本原理如下圖所示： 鎖相環(huán)是一種用于生成與參考源相位同步之新信號(hào)的電路。其包含三個(gè)重要部分，鑒相器[PD]、環(huán)路濾波器[LF]和壓控振蕩器[VCO]。PLL的VCO一般使用壓控晶振VCXO來(lái)實(shí)現(xiàn)（這種非常常見(jiàn)，對(duì)燒友們來(lái)說(shuō)最耳熟能詳?shù)木褪荘rism Sound ADA-8XR、Prism Sound Dream DA-2上用的VCXO了，另外Myteck Manhattan II用的Crystek CVHD-950也是這種）。PLL的環(huán)路，尤其是濾波器設(shè)計(jì)是關(guān)鍵所在，濾波器會(huì)濾掉輸入時(shí)鐘的高頻抖動(dòng)，但濾波器輸入的截至頻率太低又不能有效鎖定輸入信號(hào)。所以很多高端機(jī)器都采用兩個(gè)PLL串聯(lián)，來(lái)獲得更低的抖動(dòng)。
同理，順便提一下Prism Sound lyra/lyra2。這機(jī)自從被某國(guó)內(nèi)網(wǎng)站用垃圾聲卡和外行測(cè)試狂黑了一頓之后，就有不少燒友憑著“聲音確實(shí)不怎么樣”的表面聽(tīng)感，聞風(fēng)而起哄。一時(shí)間這臺(tái)曾經(jīng)被奉為萬(wàn)元級(jí)標(biāo)桿的設(shè)備從神壇跌落到深淵。然而事實(shí)究竟如何呢？
說(shuō)到這里，有些人肯定會(huì)說(shuō)：lyra2，肯定要當(dāng)界面，當(dāng)界面好！——誰(shuí)說(shuō)lyra2是界面NB的？沒(méi)搞清楚前，千萬(wàn)不要人云亦云。Lyra2本身那個(gè)USB界面，不說(shuō)它渣渣，但是確實(shí)只是一般貨，但為啥用lyra2的很多人都說(shuō)這東西當(dāng)界面不錯(cuò)呢？那是它自帶的鎖相環(huán)的功勞——當(dāng)你自以為把lyra2當(dāng)界面用接別的解碼器的時(shí)候，實(shí)際上真正的功臣是它自身的PLL在幫助抑制抖動(dòng)。當(dāng)然這個(gè)PLL比起8XR、DA2這兩臺(tái)機(jī)子性能還是有不小差距的，后兩者是2nd PLL，而lyra2作為Prism Sound入門機(jī)，用的是一套比較廉價(jià)的混和PLL，這套PLL里連晶振都沒(méi)用，用一塊芯片作為代替了。
（lyra2外接界面加持外接dac） 這次按計(jì)劃，本來(lái)還想繼續(xù)說(shuō)些新設(shè)備，不過(guò)考慮到篇幅以及文章的性質(zhì)，就放到之后再說(shuō)了。本文就先到這里，3QVM~~
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