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kuangye

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采用存贮器缓冲和无驱动机构读取也不一定好，我用笔记本电脑接声卡数字输出有试过，同样的音乐不管是从SD卡拷到硬盘还是从硬盘拷到SD（笔记本内置读卡器，硬盘），都是硬盘播放出来音质比较好，这个结果让我有点痛苦，之前我一直以为无驱动机构读取音质会强。

还有JITTER和整体电路设计，布线关系很大，时钟精度不是唯一的原因，前年我同事设计一个二进六出数字处理器，初时声音很差，后来调整整体电路和布线才搞好，没有更换晶振，但JITTER和数字输出波型都好很多。

二虎

原帖由 ljw100 于 2007-8-8 11:25 发表

是时域问题,这我知道，但我只关注到了具体由转盘引起的这一类问题，极端情况下，时钟不准，同样会引其误码。

现在的CD机如何处理数字信号的传输过程我不知道，对数字电路、计算器硬件也无具体研究，但书本 ...

你现在对这个问题的认识已经很着调了
无非是你疑惑于波形上的失真（不存在因时钟误差产生的random jitter及机械波动产生的periodic jitter的情况下），人耳对其声音区别不可闻。我可以再叙述一下。这些东西可以参考TI或者AD的网站。目前的dac芯片指标做的都很疯狂。96khz能够达到120db以上甚至130db的snr。而192khz即使是顶级dac也只能做到110db出头的snr（具体参数可参考adi，ti的产品特性手册）。频率提高一倍，为何snr却以10的2-4次方的量级减小呢？或者说，为何噪音却提高了10的2-4次方的水平呢？除了dac本身电气性能所限，重要的原因就是原本在96khz不具有太大影响jitter在192khz的时候表现出更强烈的影响。系统频率越高，这个问题影响越大。越到高频噪音越大。这也是为何sacd的dsd格式的高频噪音至今无法解决的原因。对于目前的工业水平来说，44.1khz确实是个非常低的频率。但是这些问题仍然会出现。这里面的原因不在dac芯片本身的问题上。很多情况下对波形产生失真的环节在于周边电路的设计。比如前端信号的电平与dac输入电平不匹配，需要给数字信号提高电平（尤其在spdif以及wi-fi这种需要把其他形式信号转变成电信号的场合）。类似的还有，前端为了de-jitter，让信号通过带通滤波装置。这虽然能去除信号的高频的噪音（对于dsd系统以及delta-sigma系统很要命）但也平滑了脉冲的上升下降沿。所以这些都是dac电路设计中需要面临的问题。简单的打个比方。dac就好象相机里面的胶片。本身的素质是一定的，可我给镜头换不同的光圈，不同的快门速度得到想要的效果。实际上，我在前面帖子的叙述可以理解为：采用相同dac芯片的不同解码器声音相差巨大。所以目前工业水平不应该导致可闻区别这个疑惑你应该很清楚了。它一定是有可闻区别的。在采用相同dac芯片的不同解码器中，信号的10101001这个序列是一样的，不一样的是这个10101001中每个1和0长的都不一样，有的瘪，有的圆。。而这些都是dac芯片的前端电路造成的。无论ram输出也好，转盘直接输出也好，用spdif/wi-fi传输也好，用aes传输也好。它们的设计都要在性价比，功能，性能上取得一个平衡。（你总不能给普通电脑声卡加上单独的电源吧？）。我想至此这个讨论可以告一段落了。文字上的东西再多也就这么多了。我有时间的话会摘抄一些论文/参考书中我认为有用且不会太艰深的东西出来。到时侯再另开一帖吧

ljw100

无非是你疑惑于波形上的失真（不存在因时钟误差产生的random jitter及机械波动产生的periodic jitter的情况下），人耳对其声音区别不可闻

现在我还没有“那大的胆”来怀疑波形上的失真的影响，呵呵。

等待你的科普级文章。作为一般烧友，科普级知识足够了。能写些科普级文章，有助于烧友们理性发烧，少走些弯路，少花些冤枉钱，公德无量吶。

说句实话，并非要来抬高杠，一是对抬杠完全不感兴趣，二是早已过了抬杠的年纪。只是出于对HIFI圈若干不那么明确的说法和做法存疑而跟帖，也算是“玩耍”吧。呵呵。

凭常识，在低速数字系统中，JITTER不应是一个严重问题。倒是你所说的那些分布电感、电容以及电源等等的不良影响可能才是“大”问题，模拟电路部分的好坏可能更重要。

现在的厂家、商家，利用国内大众科普水平低、崇尚科学而又缺乏批判性思维能力这种现象，大肆“玩耍”高科技，已成为一种普遍现象。这样的社会环境，“训练”了我以更审慎的眼光来看五花八门的“高科技”产品，跟帖发言，也算是“惯性思维”的结果吧，呵呵。

顺便问个问题，按采样定理，44。1KHZ足以保证碟片上的信息在重播时不丢失，何以现在的CD机都“流行”升频？难道只是为了“升钱”？

二虎

不是44.1khz足以保证碟片信息不丢失，而是能够保证22khz以下信息的不丢失。加上一些裕量就是48khz。

升频是一个比较复杂的处理方式，有很多种模式，但是他们殊途同归。它可以将dac的电平分量提高到原来数倍，从而使最终的模拟输出更为平滑，使得输出端模拟电路部分设计变简单，要求变低。（显卡中的抗锯齿理解吧？简单说升频就是给输出模拟量抗锯齿）

还是回到起初的讨论，并不是所有升频系统前端的电路都出色的。仍然存在很多需要权衡的地方。所以升频本身没有坏处，归根结底要看设计。

个人不对升频嗤之以鼻，这就好像cpu频率的发展一样，是电子工业界的必然结果罢了。实际上升频过后再降回原来频率所得信号是一样的。这只是个数字过程。具有升频功能的芯片可简单看作具有一定dsp功能的芯片。很多人认为升频过后信号与原有信号不一致是错误的。但是这里还有另外一个理解错误就是升频后的信号具有原有信号不具备的信息量。。就好比有人拿显微镜看一张照片，却宣称看到了被照物体的分子一样可笑。

升频无错，拿升频去忽悠人就不对了。理解了这个过程到底是什么意思就不会被忽悠了。

[ 本帖最后由 二虎 于 2007-8-8 16:28 编辑 ]

ljw100

我原来主观猜测升频是为了在模拟部分把“曲线画得更平滑“些，但从未想到过是可以将dac的电平分量提高到原来数倍，从而使最终的模拟输出更为平滑，使得输出端模拟电路部分设计变简单，要求变低。你说的我已理解不了了，仅仅具有科普常识，要把问题更进一步去理解，是远远不够的，呵呵。

还是等待你的文章吧，非常感谢你的指教。

小白

此帖引出不少高手讨论。受益了。 这就是论坛的好处了。

二虎

这个。。。。就是把cd的96db动态范围从原先的44.1k份切成现在的192k份。所以每份就变成原先的44.1/192倍。故dac的电平分量就变小了，电平分量变小了，一个信号就被切割的更细了。也就是dac的输出变得更“平滑”了。这将减少后端模拟电路对输出波形进行整形的参与量，从而也就更加“保真”。而升频前后的数字信号携带信息本身并无差别。这回我说明白了吧？


指出我贴中的一个错误。不是“可以将dac的电平分量提高到原来数倍”。是减小到原来数倍。

ljw100

我只是善于存疑，善于存疑的好处是不盲从，呵呵。

二虎大侠、YUHAN版、N版等才是能弄清楚问题实质所在的高手。这样的高手多发言，不但有助于论坛兴旺，更重要的是能让众烧友受益。

ljw100

原帖由 二虎 于 2007-8-8 17:12 发表
这个。。。。就是把cd的96db动态范围从原先的44.1k份切成现在的192k份。所以每份就变成原先的44.1/192倍。故dac的电平分量就变小了，电平分量变小了，一个信号就被切割的更细了。也就是dac的输出变得更“平滑” ...

我现在已”堕落“到只能从逻辑上来理解问题了，也就是说只能从”定性“的角度来理解问题 ，所以大致能明白你所说的。再次感谢。

kuangye

其实二虎说的就是通过升频将信号波形中间的间隔变小，精度提高，来提高波形的质量，从而减少后端电路对输出波形进行整形的参与量，说白了就是把以前在模拟域作的提到前端数字域作，而这在数字域做起来更容易，效果更好。在理论上是只好不坏，最主要能提高声音的整体声音质量，解析力，透明度，可带来的问题也是显而易见的

ljw100

原帖由 kuangye 于 2007-8-8 17:41 发表
其实二虎说的就是通过升频将信号波形中间的间隔变小，精度提高，来提高波形的质量，从而减少后端电路对输出波形进行整形的参与量，说白了就是把以前在模拟域作的提到前端数字域作，而这在数字域做起来更容易，效 ...

如是说来，我为我的脑筋还没完全退化到“白茫茫一片空白”状态而有几分窃喜，

要是你能在多扯几句那样做所带来的负面作用就好了。

[ 本帖最后由 ljw100 于 2007-8-8 18:01 编辑 ]

二虎

讨论这个问题以前，先说一下相位这个大家以前也总在讨论的问题。我们列一下一套的典型音频系统构成：

音源-放大器-扬声器    我们把这个系统拆分成更细的系统：

转盘-解码-前级放大器-后级放大器-分频器-扬声器单元

那么究竟有哪些环节会对“相位”产生作用呢？先引入一点简单的电学及控制理论知识：

任何LC回路都具有一个响应函数，也就是它的开环传递函数，标记为H(x)。这个H(x)是完全可以根据L R C的大小来进行计算得出的。而由这个函数便可得出LC系统的两个重要曲线：nyquist图以及bode图。（具体不作介绍，感兴趣可以参阅控制工程教材）这两个图描述了输入信号与输出信号的差别，包括不同频率下的相位，幅值差别。而任何一个固定数值的LC回路都具有一个固定的H(x)函数。那么任何经过此LC回路的随机信号都将由于此H(x)的作用在不同的频率上产生相位以及幅值的变化。对于运放（前级）以及功放（后级）的电路来说，由于给电路的放大元件都加上了负反馈，故系统也就变成了简单的闭环系统，会存在一个简单的G(x)函数，称为反馈函数。此函数的存在也将导致信号的幅值，相位在不同频率发生变化。那么我们可以看一下究竟在一个音频系统中会有哪些地方存在此对信号幅值，相位产生作用的环节：

dac的输出端模拟电路部分、前级放大器的运放部分、前级放大器的输出部分（部分前级）、后级放大器的放大元件部分、扬声器的分频器、扬声器单元本身、各部分之间的信号线。

所有的这些环节在设计的时候注重的最重要目标就是频率响应的平直，也就是幅值的变化要与给定信号一致。而这样做会导致相位产生很大的变化（相位，幅值在控制系统中不能单独调定，两者互相影响）。最终这个相位变化的总和将是我们最终在回放时候耳朵得到的相位信息。这个最终的结果和cd上存储的信号是一定有差别的，绝无理想情况！

对于早年的模拟录音（add aad ）以及以模拟形式存储的唱片（磁带，lp）都会在唱片的制作，生产过程中产生相位的变化，在这种情况下我们没有任何必要去对回放系统的相位准确性做过多要求，因为你拿到的唱片本身就带有错误的相位信息。而对于目前的ddd录音，他从麦克风开始之后的所有过程都是数字的。数字信号在处理过程中除非故意，否则不存在时域上的变化（既相位的变化）也就是说，除了麦克风这么一个能够带来相位错误的元件以外不存在任何影响相位的过程。（麦克风拾取的几乎不存在相位误差）。那么在回放此类录音的时候，我们就要考虑回放系统的相位是否足够正确。那么系统中有哪些地方可以改变相位而又不改变幅值（频率响应）呢，换言之，可以独立的改变相位以及幅值（频率响应）呢？前文已经提到，这依靠模拟是几乎不可能做到的（需要非常复杂的电路，比如多个DIP电路的串联）那么我们只能在数字部分下手。唯一的解决方法就是dsp。设计中工程师一定能够在给定频率响应的情况下计算/测得相位的变化。这个特性不是每个系统都差别巨大的。实际上，对于典型的音频系统我们可以暂时把扬声器割离开不作讨论（后面有原因），先考虑从后级往前的系统，它们的这个相位的特性几乎都是拥有一致的规律的。在数学上，也就是关于相位-频率函数具有相关性。在这里摆另外一个基础规律：储能效果越强（相对信号功率）的电路，其相位问题越严重。所以，后级放大器因为其储能元件相对于信号的的功率强度来说实在是太小，基本上可以和前面提到的麦克风一样忽略。那么这里就简化到dac-前级-前后级间信号线这么一部分系统的相位特性。虽然刚才提到，所有音频系统的相位特性几乎都是具有相同规律的，但仍然会有一些差别。那为什么不让音源直驳后级呢？Wadia就是这么做的。因为不用考虑是不是用别人家的前级，这样工程师在设计的时候就可以清楚的知道自己这台机器模拟电路部分的相位特性。有了这个特性，dsp就该上场了！它可以依靠算法来将模拟电路部分的相位特性抵消，从而使最终的模拟输出不存在相位问题。那么这不就等于改变了数字信号了吗？这不就违反了hi-fi的理念了吗？其实这是大可不必担心的，只要最终得到的模拟信号与数字描述的音频信号是一样的，那么它就是hi-fi。这其中的核心就是算法。因为我没有学过这么高深的东西，所以无法提供给大家更详尽的说明。

我们翻过来看一下这个典型的dsp-dac系统是如何工作的：

数字信号1---dsp芯片根据后端模拟部分相位特性进行信号处理---处理过后的数字信号2---dac----模拟信号1----后端具有一定相位特性的模拟电路----与数字信号1描述的音频信号近乎一致的模拟信号2。
至此，我们便获得了一个精确还原的模拟信号，他被直接送往后级，而后我们便通过扬声器听到了与录音几乎别无二致的音乐。

而这对于数字录音来说是再好不过的了。因为听众得到了更真实的音乐。


至于为什么不考虑扬声器的相位问题呢？当然这不是搞电子的人考虑的问题。搞喇叭的工程师自然也会追求最小的相位误差，采用不同的单元，不同的分频器设计，不同的箱体设计等等。。这些都是很深很深的学问了。



这并不是wadia的枪文。我是非常佩服于wadia工程师们独到的处理问题的方式以及眼界。我想对于很多比较保守的烧友来说，他们可能是对dsp很嗤之以鼻的，因为这不是一个自然的过程，它里面有人为的干预。对于另一部分喜欢新事物的烧友，他们认同wadia并认识到“不用dsp的wadia就不是真正的wadia”。这是考虑过wadia处理问题方式的。


另外，此帖目的并不是要驳斥模拟。事实上我对模拟也是有特殊的感情的。我买lp唱片，甚至想要动手设计制造一台自己的唱机。只是借此文和大家探讨一下对于音频系统中一些问题的看法罢了。不足之处及错误之处敬请指出。


[ 本帖最后由 二虎 于 2007-8-8 19:03 编辑 ]

ljw100

建议二虎大侠单独开帖。

二虎

累死了。。。领导就看我打这么多字行行好给加点分吧

二虎

原帖由 ljw100 于 2007-8-8 19:03 发表
建议二虎大侠单独开帖。

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