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[耳机] 【8.11更新结束~】享声梦想参考解码研发更新----第五大版本研发全部结束!

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本帖最后由 soundaware 于 2022-8-11 15:52 编辑

本期文章是享声新品研发工程师xs_horizon的研发日志,内容持续更新中~


说起享声的梦想参考解码,如果了解过细节的同学,可能知道它有不短的研发历程,甚至关键材料快一年多前就到货了。但是可能很多烧友只了解了大致情况,想要得到更多关于这款产品的信息。


其实从去年的新品预告会大家应该就看过这台梦想参考解码的样机,那是第四版,包括前段时间德国慕尼黑音响展也展示了这台梦想参考解码。在说结论前,我还是想说一下梦想参考解码的由来与不同之处。





DA1、D2与PA1参考版 慕尼黑音响展现场展示

(以上工程机图片仅供参考,正式机可能有所调整)


大概几年前,我跟用户在群里聊天,说现在的解码器,其实西格马(Sigma-Delta,后面类同)方案的解码器最容易做出好的声音,特别是5W及以上的西格马解码器都是比较能打的,占了大部分顶级解码器市场。PCM 多BIT的NOS以及ALL DSD 1bit解码方案反而是最真实的解码方案,并且优点非常鲜明。但是如果没处理好,本身会有很大的缺陷,正常情况可能反而不如好的西格马解码器。随着西格马解码方案的芯片性能越来越强,缺点越来越少,通过在后端模拟放大、电源部分的优化,确实可以说在一定程度上西格马方案的缺点并不明显。同时随着解码器的数字滤波能力越来越强,数字处理能力越来越强,成品DA芯片的指标与输出电流越来越大,模拟LPF的要求在直线下降,要求很低。只是在多通道汇合时,有高成本与低成本的方案区别罢了。所以如果要做一个真正参考级的高还原解码器,选用旗舰的西格马DA方案的同时,比拼的就是IIS数字质量与电源。而音色上,到了参考这个级别,音色不可能过分明显,当然这一切要建立在有丰富的DAC设计经验的基础上。

西格马方案目前非常成熟,无论现在的AKM、ESS或者CSS的旗舰方案,我认为都达到了一个极高的高度,在保证听感的同时,只要真正发挥出来,声音就不差!同时我认为用FPGA或DSP自研西格马方案意义不大,比如一些FPGA的自研西格马方案,以前还有一定的意义,现在的意义非常小了。同时现在西格马芯片的走向是更高的转化精度与指标,其实我个人认为对用户的价价值减少,在人耳分辨率20BIT都极限的情况下,追求24BIT,32BIT其实对真正用户的价值是很小的,比如追DSD1024,PCM768等,真的太过商业了。而NOS与ALL DSD 1bit方案存在的问题,在DA之前要进行高性能的升频与滤波,否则指标很差。而且较大的噪声还影响听感,高性能的升频与滤波对性能其实有很高的要求,这也是一个难点。对于不了解的同学,可以看看一个相对完美DSD256 7EC 的实时升频,在HQ软件内需要多大的算力就明白了。而大家经常提到的未升频的多BIT PCM R2R,其实就是NOS的一种。当然,市场上并不是所有的R2R都是大家理解的多BIT PCM R2R,反而很大可能是1bit DSD方案。因为在1bit的滤波方案当中,使用了R2R技术,所以我称为1BIT R2R 更为合适。

电源方面,目前来说对于低功率线电,我认为像达到P1十周年这个级别的线电已经几乎到头了。较高电压、较高电流的情况下,达到个位数毫欧超低的输出内阻,理论可以小几十uv音频区的稳压噪声,同时采用高档音频级材料来保证良好的音乐性。但是在功率级超级电容面前我认为这种性能不值一提,根本不是一个级别的竞争。像PA1参考版的超级电容,可以瞬间输出400A以上,内阻较长时间2毫欧左右(线电的内阻也可以做到5毫欧,但是时间太短),称之为低功率的”理想电源”也不过分。但是这类电源有严格的应用场景:大体积、高成本、使用前需要数分钟的充电时间,单体电压过低,同时最好不要超过三串,否则内阻会升高。同时功率级的超级电容耐温不高(仅65度),而且电压一旦超过2.7V就会失效,同时充电电路不能二次引入噪声,充电电路中的短时间电流不能低于200A。这种严格的条件,使得电路设计与复杂度很高,应用场景太受限了,从而功率级超级电容仅能在极小众参考级的HIFI产品中使用。



要说完美的IIS质量,只有本地化、极短路径才有可能实现。常见的方案就是定制完美的主时钟,本地的异步缓存来缓存数据,再采用超低抖动的优秀IIS合成硬控制器来实现,比如用高性能的FPGA,IIS时钟线使用时钟管脚,或者XMOS的IIS硬控制来实现。如果是USB输入的情况那还好说,因为是完全异步的,所以完全可以采用上述方案就可以实现一个真正参考级的IIS输出。但是SPDIF(AES,光纤,同轴采用的协议)协议则不同,SPDIF的主时钟是在转盘端,调制后的SPDIF协议其实只有音频采样率的时钟信息,需要采用另外一个本地主时钟来逼近的方法恢复IIS的主时钟。这里其实有一个核心的技术,就是SPDIF协议转IIS的过程,像prismsound的SPDIF解码性能是行业顶尖的,它的IIS输出可能已经低于50ps,而业界目前最好的芯片+参考级的时钟,IIS的时钟时间抖动基本在50ps左右(这个抖动并不是时钟的相位噪声抖动,是真正时域的工作时时钟偏差),而50ps左右也只是理论性能,实际基本都在100ps以上,当然对于大多数高端解码器其实也足够了。然而对于现在最新的最高性能解码方案,这个性能是不够的。在极高分析力的系统下,你会发现50ps的声音是有点点糊的,而5ps或以下的,声音会更清晰,而且这一切都是不牺牲密度的情况下。前面说过的本地化理想的IIS,是可以做到5ps或以下的。可能一两倍区别不明显,但是10倍以上就是质变,这也是公司实验下来, 哪怕是D300REF的AES输出给50PS级的SPDIF转IIS,采用行业顶级的时钟,但是仍然不如IIS直入的效果,特别是经PA1参考版的USB的本地集成参考界面输出的IIS,效果差距会更大一些。而这一切,数据都没有错,都是不同的数字时钟方案导致的区别。


以上讲的其实都是一些行业的背景资料,我们实际听下来,同样的PCB平台下,同样的IIS质量下,同样的电源下,解决了失真与噪声问题的1bit DSD和NOS,听感上的流畅感与自然感是要优于旗舰DA芯片西格马方案,而且NOS与1bit DSD的风格明显不同。虽然我们可以二次优化旗舰DA芯片的西格马方案声音,但是同等情况下NOS与1bit DSD还是有不可替代的声音自然优势。


享声的梦想解码方案为何叫梦想,是因为如果按步就班的采用旗舰的西格马DA的方案,个人认为,公司是有能力做到很好的听感与还原水平的,但是想要突出或做到极具特色是很难的。而且考虑到一台解码器功能可以做得非常强大,也可以做得非常简单。功能很多的情况下又要做到参考级,成本是难以估量的。PA1参考就只是一个USB滤波与再生的功能,已经过万。光一个参考级别,成本不下大几千,一个参考界面,光材料都可以到几千元,所以这些因素很多时候也影响着一个产品的最终形态。


我一直认为,一个参考产品不应该是市场调研与计划出来的,有一定的偶然性,往往可能是看上去很难有市场的产品。像PA1参考,快1W3了,结果发现是一台USB去噪器,这在市场上能卖好吗?像D300REF,功能外观与D300一模一样,价格贵了近一倍,能卖得比D300好吗?如果它们是市场调研出来的结果,那一定是调研的人调研错了。但是事实就是这么打脸,D300REF的销量远超D300,PA1参考的销售速度远超PA1线性版。





所以这个梦想参考解码就是突破了传统的一些做法。采用行业传统参考解码器根本没法使用的功率级超级电容供电(PA1参考的电源技术),整机电压无任何升压、负压的电路;两年前定制了行业目前极少能够在量产产品中使用的的全模拟、超低噪声、极高的温度稳定性的双音频晶振;同时通过三年的深度DSP开发,解决1bit DSD以及NOS方案的DA失真与噪声的问题;通过DSP来接收SPDIF协议的信号,采用高性能音频锁相环,本地缓存和低噪声TCXO参考时钟进行SPDIF跟踪与锁定,采用创新的全局本地时钟方案,真正解决行业SPDIF目前输出的IIS抖动较大的关键问题,抖动下降10倍以上。这一切的实现,都是建立在只专注于DA,专注真正的核心,无任何音量控制与前级,无任何蓝牙、网络输入等功能的情况下,专注于纯粹的DAC解码器,才可能可以做到。只做最核心的功能,化繁为简,采用现在参考解码都难以用到的方案与材料,才能真正突出重围,展现出它真正的与众不同!具体细节等正式预定或介绍时会有更多的分享,这里就不再过多讲述。


当然,这类解码器从功能上根本谈不上性价比。但是我要说的是,因为它的功能非常纯粹,哪怕用了超出正常思维的技术与材料,我认为材料成本是成本可控的,真的不可控的是研发成本。加上享声的初衷是”让更多的烧友享受真正的好声音---享声”,希望有更多的销量,所以我们并不会在每台产品中计算较多的研发成本分摊,所以价格上不算离谱,基本上在享声群里的同学,我都有透露第五版的范围。


所以大家从上面的描述,一定能看出它的一些功能:

USB输入、HDMI SAW Link Digital 输入、 AES、同轴、光纤。输出只有单端与平衡,其它接口功能就没有了。至于内部,主要是围绕这三种DA方式结合DSP和界面做一个最好的输出声音。



(以上工程机图片仅供参考,正式机可能有所调整)


我给大家简单列一个初步表格(第六版的计划):





从上面可以发现,对于USB界面部分,简单来说就是采用D300REF的界面进行加强,增强了功能,优化了USB接收的代码,配合更高性能的本地化时钟,所以可以实现高质量的IIS输出。同时第六版将会内置PA1模块进行测试评估,所以这个质量可能是最好的。而输入的HDMI IIS,主要是兼容一些转盘的IIS输出(支持多种HDMI IIS标准),以外部时钟为主,所以外部IIS质量的好坏由转盘的数字部分质量决定。而SPDIF输入,我们在NOS以及ALLDSD的解码模式下,采用了本地的参考级22M/24M音频时钟(这里特别说明一下,22M/24M其实是22.5792M和24.576M的定制音频频点时钟),使得IIS/DSD输出质量从100ps级降低到了5ps以下, 这是享声的核心技术,后面抽空会讲。跟大说一下,里面还会有一个智能模式,就是享声模式,我们会根据不同的输入通道、不同的音频频率、不同的音频格式,选择我们认为可能适合的解码方案,即SAW模式。而表格中写到的SRC性能,是行业参考级的性能,达到了-170db及以下的极低失真(受限测试仪器),同时内置了高性能的数字滤波器,它的加入,才使得DSD DA以及NOS的方案达到完美。


目前第五版的所有测试均已结束,第五版的USB是没有加入到DSP当中,直通DA。基于公司同事以及部分用户的建议,我们第六版也加入到DSP当中,这样就对USB用户的升频要求降到最低。同时也没有集成PA1模块,但是验证了除此之外的所有功能(包括失真,声音,DSP升频等),所以第六版本将会是最后的版本,历经数年,也算真正告一段落了。声音我个人是满意的,第六版需要验证的功能不是很多,只是布线的极致优化以及USB加入DSP的逻辑改变,PA1模块的加入等。所以即便不能说很快,但我相信正常情况下也已经不远了。第五版历时数月,主要原因是因为DSP验收时存在原厂性的BUG,花了大量的时间跟原厂工程师解决底层问题。NOS的声音令我印象深刻,自认为是我最喜欢的声音,非常的流畅与自然,声音活泼富有生命力。而ALL DSD模式的声音则比较正派一些,其它方面区别不大。默认的旗舰西格马方案相对而言流畅感不如前两者(已经是旗舰DA方案)。而同轴、光纤、AES的声音让我惊喜,惊喜的不是说它会超过USB的效果,而是可以无限逼近或者实际相当。因为如果有很好的USB接口输出,USB的声音是这个解码的天花板,我并不感到奇怪。但是当我用A1十周年的同轴进这个解码器,听到了我在其它解码上从未有过的声音高度,这才是让我非常震惊的一点。


这就是我的研发日记,如果有更多疑问,我们将在后续的直播过程中为大家带来分享。

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技术讲解是正确的,可是现在高级音响市场是奢侈品市场,厂家以一个“有特色的声音”配合“精美的外观”再配合“品牌的历史价值”来卖的,买的用户买的也是“有特色的声音”“精美的外观”“品牌的历史价值”

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目前来说确实是这样的,当然至少在有特色的声音这一点上还是需要技术保证的终究还是要听的东西  详情 回复 发表于 2022-8-5 14:28
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zenzenzen 发表于 2022-8-4 16:56
技术讲解是正确的,可是现在高级音响市场是奢侈品市场,厂家以一个“有特色的声音”配合“精美的外观”再配 ...

目前来说确实是这样的,当然至少在有特色的声音这一点上还是需要技术保证的终究还是要听的东西
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有特色的声音

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发表于 2022-8-10 15:42:15 来自手机 | 显示全部楼层
这个技术员要开除了,啰啰嗦嗦还把1bit的滤波电阻阵当成R2R,还创造出1bit R2R这种名词,实在是荒唐
今年冬天很不冷
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 楼主| 发表于 2022-8-10 17:19:30 | 显示全部楼层
zhougs 发表于 2022-8-10 10:48
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 楼主| 发表于 2022-8-11 15:53:02 | 显示全部楼层
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