HUGO2 外置解码器测评报告 之 核心技术回顾与Hugo2的升级

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核心技术回顾与Hugo2的升级

在进行客观和主观测评之前，我们有必要来从拆解看看Hugo2在核心技术上相比前代产品发生了什么变化。而且经过这三年时间我们对相关知识的认识，结合Hugo的结构图，我们来完善一下关于Chord Electronics FPGA DAC技术的相关描述。

Chord Electronics HUGO2 外置解码器-拆解▲

Chord Electronics HUGO2外置解码器-拆解-Xilinx Artix 7 XC7A15T FPGA▲

Chord Electronics HUGO2 外置解码器-拆解-10E Pulse Array DAC输出▲

在Hugo1代和2Qute上，FPGA芯片为Xilinx SPARTAN-6 XC6SLX9，这颗芯片还是45nm工艺生产，内部逻辑单元为9152个，DSP Slice为16个。而在Mojo上，开始使用TSMC 28纳米工艺的Xilinx的SPARTAN-7 XC7A15T，内部逻辑单元为16640个，DSP Slice个数为45个。相比SPARTAN-6，静态典型功耗下降65%，动态平均功耗至少降低50%。

不过有意思的来了，此次Hugo2用的竟然和Mojo的FPGA一模一样，型号也是一样的。通过第三方文章我们了解到，在Mojo上考虑到产品定位和功耗，它只用到了这颗XC7A15T一半的性能，并没有完全发挥它的实力。而Hugo2应该是完全发挥了这颗芯片的逻辑单元强大的算力。

WTA滤波器：在Hugo2下Chord Electronics官方似乎没有重新制作它们用FPGA做得DAC的工作流程图，我们只好用Hugo1时期的流程图来复习和对照，相信整个工作流程目前是没有变化的。目前，我们也不能100%准确的描述Chord Electronics的FPGA芯片DAC内部工作原理，但从现有资料来看，基本可以认为是一个和Sigma-Delta DAC类似过程的多比特调至DAC。WTA滤波器就是升频的过程，FPGA的DSP内核主要做这部分工作。

Chord Electronics HUGO 外置解码器-FPGA及周边工作流程图[官方图]▲

根据官方描述，在Hugo和Mojo下，WTA滤波器是做一个16fs的升频，即一个16倍采样率的升频。而在Hugo2下，会做两级WTA滤波，即16x16=256fs升频。由于达到了256fs，WTA滤波器的时间间隔参数也变小，精度变高。Tap Length从上一代的26384级升级到49152级。这个数到底怎么算没搞懂。但有一点大家要明白，如今的DAC芯片，哪怕是R-2R的DAC，已经完全不是我们在学校里学习最简单的2bit，4bit 数模转换时一对一数模信号等效电路了。

Sigma-Delta的方法已经和传统DAC原理一点关系都没有。所以Tap Length不能被认为是描述单位时间内波形的精度，但可能又是升频算法中对采样精度转换空间之后的又一种表述。有对应关系，但肯定不完全一致。

模拟输出：仔细来看Hugo1时的官方流程图，会发现其实在FPGA外围是要有一套Chord Electronics称之为Pulse Array的东西来配合的，这套东西我们仔细看了一下不是I/V转换，具体功能就说不清了。在前一代产品以及Mojo上，都会用4对元件完成。而在Hugo2上，达到了10对。也就是之前称之为4E Pulse Array，现在为10E Pulse Array。在这套阵列之后，是用三极管做的I/V转换，以及耳机输出。而我们常见的DAC的低通滤波已经全部由数字部分做干净了。

当然，这些三极管芯片的型号看不太清楚，看清楚了其实也没啥用？对于Chord Electronics的玩家来说，再次强调FPGA芯片在Chord Electronics是通过软件来实现内部逻辑单元完成传统DAC芯片的工作，目前市场中HiFi界似乎独一家。由于FPGA内部的自己的时钟单元精度很高，所以现在几乎靠谱的HiFi设备都用它来做时钟管理，当然做到什么程度又另说，但这些都和Chord的产品对FPGA的应用一点相似度都没有，千万不要类比闹笑话。

电池、USB等：看完了核心技术，来看看周边不太重要的技术。USB方面仍然是老技术，通过ATMEL SAM3U1C ARM内核的USB控制芯片来完成。S/Pdif信号输入方面似乎还是用一颗LVDS接收芯片配合FPGA内部DSP来完成，而不是用第三方的S/Pdif信号接收芯片。在无线模块上，蓝牙支持apt-X。

Chord Electronics HUGO2 外置解码器-拆解-ATMEL SAM3U1C ARM内核 USB控制芯片▲

Chord Electronics HUGO2 外置解码器-拆解▲

其实电池和电源不应该被当作辅助技术来说，因为业界一般认为Chord的产品的成功得益于两大技术，FPGA DAC以及电源设计。Hugo2的电源设计和前代产品类似，图中看到两侧圆筒状就是电池了。官方标称，左右声道各使用一颗2600mAh 3.7V的锂电池供电。支持2A充电[实际1.8A]，在2A标准充电电源下可以在4小时内充满。在只有一个负载输出情况下，工作时间约8小时，实测可能还要稍短一点，可能是我们测试折腾的比较多，不是默默的听音乐。至于电池周边电路的设计，其实同样是音响、解码器设备成功的关键，这里我们没有技术水平分析，就不分析了。

文章转载自：http://www.soomal.com/doc/10100008097.htm