声卡数字输出到DAC的过程中，时基信息如何传输？

nadesicozhao

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原帖由 emmanuelle 于 2009-4-8 21:35 发表

麻烦您去看看LINN的DS播放器是用啥线材输入数码信号的，既不是那些昂贵的光纤，也不是同轴，还不是平衡线。——而是最廉价到处都能买到的RJ45口网线。
知道为啥吗？

要是DS的网线上传的是SPDIF信号 我马上吃下去
前提先搞清楚啊。。。

whisky_qz

原帖由 小白 于 2009-4-8 16:57 发表


你对CD系统的理解完全错误.  看来你的理解还是电脑模式下的. 我也早猜到了,你是一个对电脑很熟悉,但对CD机工作模式不熟悉的人,才会有那些说法和假设.

在CD系统中,数码信号到达DAC后,数字接收芯片会在S/PDIF信号里分离出incomingsignal的clock,然后送入PLL(锁相环)电路. PLL起的作用大致是把这个clock处理得更为稳定.PLL之后是数字滤波和DA芯片. 可以说S/PDIF信号里的那个clock是解码器工作的基础,依据,而绝对不是"作用消失"!当然,设计良好的PLL可以提高这个clock的精度,使之jitter降低.  

你的认识是,S/PDIF过来的clock是没用的,到了DAC后作用消失,然后DA时唯一起作用的是DA部分的clock. 这个认识是不对的. 你可以再找些CD机工作原理和模式的文章看看..

我觉得白版的这个对于CD系统的解释，只能说明一部分，不能代表全部，并且我认为这是比较古老的CD系统的工作模式。
这么说吧，就我的认识，DAC的工作模式分为两种。

一种即是白版所说，DAC芯片的工作时钟来源于其前面的数字接收芯片内的PLL电路。而数字接收芯片的PLL电路的时钟又是参考了S/PDIF信号内的CLOCK信号。
也就是说，在这种工作状态下，DAC部分的最终表现，说到底是受制于转盘的时钟，并且会受到连接DAC与转盘的传输部分的影响。

第二种，也就是SHANYECHUNGU兄最先所认为的，DAC有其独立时钟，在这种状态下，转盘的功能只是正确的输出0、1数据，DAC的最终表现主要依赖自身时钟，与之前的转盘、传输部分无关。
或许白版认为第二种状态并不存在，那么我举两个例子。

1、“All of our DACs, including the Mini-DAC, employ what is known as "dualclocking." In this type of circuit, one "loose" clock locks to the incoming digital signal, bits are stored into a buffer, and then a verylow jitter clock is used to clock data out of this buffer to the DAconverters. This means that the Mini-DAC is impervious to clock jitter coming from the digital input, and jitter at the DA converter is quitelow.”
上文引自APOGEE官网关于MINI DAC的QA。

2、国内某DAC DIY套件，有这样一个功能：时钟返回。什么意思？
即在DAC部分独立设置一个时钟，DAC 完全根据这个时钟频率工作。然后这个时钟频率的另外一路，则直接输送回转盘，同时将转盘的主时钟拆掉，这时转盘的输出频率依赖于由DAC返回的时钟频率，这样来构成DAC与转盘的时钟同步。虽然那个套件的这一功能只支持I2S传输，并没有支持S/PDIF传输，但原理上已经足够说明，DAC部分的工作，可以完全不依赖转盘的时钟。

虽然我说CD系统的第一种工作模式比较古老，但也不可否是它仍然是当下HIFI界的主流方式。不过就趋势来讲，我同意LS那位说的，将来的发展应该就是朝完全异步的方向。

[ 本帖最后由 whisky_qz 于 2009-4-9 00:57 编辑 ]

ljw100

原帖由 whisky_qz 于 2009-4-9 00:47 发表


我觉得白版的这个对于CD系统的解释，只能说明一部分，不能代表全部，并且我认为这是比较古老的CD系统的工作模式。
这么说吧，就我的认识，DAC的工作模式分为两种。

一种即是白版所说，DAC芯片的工作时钟来源 ...

这种分析问题的思路是正确的。

就一般性来说，数字系统只要有合乎要求的振荡信号就可以工作，这个振荡信号可是从外部输入，也可以由自身提供，并无定规，设计者会按照他面临的具体问题作选择。

在合并式CD音源中，晶振可以安放在转盘部分，也可安放在解码部分，可以由一颗晶振来为两部分提供振荡信号，也可由两颗晶振分别为两部分提供振荡信号；在分体音源中，转盘部分应有晶振，解码部分可以不设置晶振。

这些各种组合出来的情况，用在不同的具体音源中，所以在推测分析一个具体的音源设备的内部结构时要小心。

MP3这种设备，由于主要用于随身情况，因此需要自含晶振。

关于音源设备的异步工作方式，我理解是从输入的数据流角度来看的，要这样做，系统必须配备一定容量的缓冲。

不管是从转盘输入，还是从其他什么设备上输入，那种将输入信号的速率与解码的速率捆绑在一起的做法，都是一种糟糕的方式，严格地说，是一种极其糟糕的方式。

小白

回288楼的whisky_qz:

Mini-DAC的这个工作模式,我看到过,但厂家的这个解释是比较模糊的. 这个模糊的解释造成了容易被人理解为数据在输出时,和它本身的clock是毫无关系的,完全是受另一个独立的高精度,低jitter的新时钟的控制. 我认为这个理解并不确切. 输入信号自带的时钟信号还是重要的,否则就完全把它丢弃了! 还用它干吗? 按照PLL电路的经典作用和功能,PLL起的还是"优化输入时钟"的作用,而不是把输入时钟丢弃,用另一个全新的时钟取而代之. Mini-DAC的这个模糊解释,我认为是不确切的,会引起误解的.

其实Lavry DA10也是用这个工作机制,但Lavry先生就在自己的文章里描述得更详细一些,并且Lavry的描述绝不会引起这种误解. 核心是: 一个带缓存的PLL电路,有自身的参考时钟. 这个参考时钟具有很高的精度,很低的jitter,但并不是完全用它来把数据clock out,而是用这个参考时钟来测量输入信号的时钟,并把它调得更准,更平稳. 起的是这个作用.


另外,时钟设在DAC,用这个时钟来同步转盘工作,这个工作模式我知道,虽然应用场合很少,但确实是有这个模式的.  其实这个模式也好,我描述的更常见的模式也好,整个CD机的工作模式的核心就是"同步"!

小白

如果说未来属于"异步",我觉得是有这个可能的. 关键还是看具体的做法. 比方瑞士Anagram的升频芯片和技术,就是建筑在异步时钟基础上的.

最终的收货关键还是听感. 如果异步时钟技术的芯片确实有更低的jitter,对前端jitter更好的阻隔作用,那么它会很自然地铺开,在更多产品上使用,并一统江湖. 对我们这些发烧友来说,还是多听,多品味,而不是轻信厂家的"宣称". 厂家肯定宣称自己的做法最好的,肯定设法给你洗脑的,如果什么都信,会非常糊涂. 更多相信自己的耳朵,而不是厂家的宣称,特别是那么含糊其辞的宣称. 我觉得这是明智的做法.

emmanuelle

原帖由 ljw100 于 2009-4-9 09:29 发表

不管是从转盘输入，还是从其他什么设备上输入，那种将输入信号的速率与解码的速率捆绑在一起的做法，都是一种糟糕的方式，严格地说，是一种极其糟糕的方式。

强烈支持这种观点，同步必然要被异步所淘汰的。
使用同步思想，完全丧失了数码技术理念的精髓吗。

小白

简单地宣称同步技术落后,我认为也是很不严谨的一种说法. 我们还是以事实为基准吧,看看同步技术的一些传统高级CD机,比如Mark Levinson的一些老机,为什么音质到今天仍是一流的,甚至超一流的,仍代表着那个技术规格(16比特/44100hz)的最高成就.

如果说异步时钟技术真是理想化的东西,在理论层面说,它应该能隔绝来自转盘,传输的所有jitter,那么它就应能作到很简单的一个任务: 连接几百块的DVD转盘,和连接高级CD转盘(如Mark Levinson No.31)发出完全相同的声音.

问题是我们都知道,这样的数码处理器,是不存在的! 这是一个确定无疑的事实!

所以异步也许真是未来的一个方向,但不宜把问题简单化,武断化地看待. 同步,做了十几年,已经达到了一个很高的高度,再往上确实没方向了(连天文台的原子钟都拿出来用了); 异步时钟技术,已开始探索,但并无证据说异步技术一定可以造出音质好于代表同步技术最高成就的机器(相同技术规格比较的话,不同技术规格不好比).  

我是这样看问题的.

小白

总而言之,有一句话我多次在各个帖子里说过,现在再郑重地说一遍:

任何异步时钟技术或buffer+clock技术制造的解码器,如果能做到,连接几百块的DVD机,和传统高级转盘(如Mark Levinson No.31)发出完全一样的音质(数码接线完全相同),我立刻对它五体投地,永远追随,做它忠实的fans和不懈的推广者.

立此为证.

ljw100

关于时钟，从我目前在论坛上看到的情况，觉得部分朋友在概念上有一些含混的地方。在音源系统中，如果我们把采样频率、编码后的0、1代码的传输频率、解码时样本信号送入低通滤波器的频率分开来看容易看得清楚些。

在采样环节，现在的CD格式是以44.1K的频率进行采样，要还原这个样本信号所代表的模拟信号，则在解码器中，从0、1代码解码出的样本信号应按44.1K的速率连续地被送入低通滤波器中。

由采样样本信号经量化后生成的0、1编码，属数字系统中的表达方式，已进入到另一个“抽象世界”中，在其被传输的过程中，只要不发生发生错码，可以按任何时钟信号所确定的速率进行传输。到了解码器端，使解码器生成的样本信号能按44.1K被连续地送入低通滤波器就行了。

在传统转盘中，从转盘中出来的码率被规定为1.4M，也就是采样量化后编码的码率（如果从样本信号的角度看，这个码率等同于44.1K的采样频率）。这个码率也被定为传输给解码器的码率，于是从转盘到解码的全过程都被这个1.4M的速率所绑定。

所以谈时钟恢复，应是指在解码器中“恢复”44.1K的时钟。

ljw100

原帖由 小白 于 2009-4-9 11:54 发表
简单地宣称同步技术落后,我认为也是很不严谨的一种说法. 我们还是以事实为基准吧,看看同步技术的一些传统高级CD机,比如Mark Levinson的一些老机,为什么音质到今天仍是一流的,甚至超一流的,仍代表着那个技术规格(16比 ...

白版，你的最大的思维误区在于，你没有能理解“在数字系统中，只要编码没改变，编码所代表的原始信息就没改变”这一道理。

你能用什么方法确定那些新型、老型音源音质的不同是新型音源运用了更多的数码技术？为何不质疑低通滤波器有所不同、模拟电路有所不同？为何不质疑是否有为了迎合现代人口味而故意为之？

[ 本帖最后由 ljw100 于 2009-4-9 12:52 编辑 ]

小白

我的思维习惯是从事实出发的. 请理解这点. 事实就是,Mark Levinson转盘+解码仍是我听过一流的数码音频音质,不管其中原因何在,是和数码技术有关,模拟电路有关,还是低通滤波有关,至少说明了一点,有些人认为落后的同步时钟技术,虽然传统老旧,但仍是一流音质的可靠制造者.

所以我只是得出了一个谨慎的结论: 不要轻易认为同步时钟技术本身不行,或机制上有重大缺陷. 如果真有重大缺陷的话,异步时钟技术一用,应该声音轻易超越Mark这种经典老机才对.

不过异步确实是未来方向,对这个我没有疑义,我会很有兴趣地观察它的进步,和制造出的产品.

shanyechungu

原帖由 g3k 于 2009-4-9 08:39 发表


不敢苟同，按这个理论，还要在信号中混合clock信号干吗？直接传DATA信号不更简单？？？？至今没见过只用一根信号线的DA芯片。

呵呵，没必要讨论这个了，S/PDIF的传输是两根线，差分。其传输信息相同。

clock信号和data信号都要输入DA，如果DA不用incoming clock， 可以用自己的晶振提供的clock。

你说没有见过之用一根信号线的DA，那确实是对的，因为没有那样的DA。

shanyechungu

原帖由 ljw100 于 2009-4-9 12:13 发表
所以谈时钟恢复，应是指在解码器中“恢复”44.1K的时钟。

对的，数字信息传输的频率远大于采样率。

在S/PDIF中，定义的frame rate就是采样率。而传输的rate，很高。

也就是一个frame，传输一次采样的双通道数据包。

唉，DAC竟然用转盘提供的时钟来解码。当初定S/PDIF协议的时候，难道是考虑到咸菜厂商的利益了？

哈哈哈

小白

DAC用转盘提供的时钟来解码,原因很简单,为了做到"同步". 转盘按什么时钟读的信号,解码就按什么时钟来解码.  你可以假设一下,假如转盘读信号的时钟频率稍慢一些,而DAC工作时依据的时钟频率稍快一些,是什么后果.

在高级的HI-END级的系统里,有用到独立时钟的,比如日本ESOTERIC的时钟产品,价格极其昂贵,它起的作用,就是发生出极其稳定而low jitter的时钟信号,用来取代转盘和DAC里的内部时钟,达到高精度,高度同步.

图为ESOTERIC的高级时钟G-oRb,使用了铷原子,是一个天文台级别的原子钟.

[ 本帖最后由 小白 于 2009-4-9 14:45 编辑 ]