DAC的數字電路很多時(shí)并不存在高深的技術(shù)特點(diǎn)，不少商品DAC都只是依照芯片廠(chǎng)家提供的標準資料去制作。由于DAC的數字部分電路一直依照時(shí)鐘信號進(jìn)行工作，時(shí)鐘的抖動(dòng)一定程度上影響了信號還原的準確性，這就是所謂的Jitter 。一些愛(ài)好者會(huì )認為決定DAC音質(zhì)的是Jitter ，但筆者并不這樣認為，Jitter只是其中一個(gè)因素，也不是最重要的因素，而時(shí)鐘信號的相位噪音，比Jitter 影響更甚，相位噪音足以令各芯片對時(shí)鐘信號識別錯誤，產(chǎn)生比 Jitter 還嚴重的誤動(dòng)作。 根據實(shí)驗，電源電路的結構對相位噪音具有決定性影響，一般的三端IC，由于內部電路復雜，內部器件的工作噪音令時(shí)鐘信號產(chǎn)生的相位噪音比最簡(jiǎn)單的晶體管加齊納管穩壓的噪音還要大。因此，不要認為數字電路抗干擾性能良好就忽視電源電路的設計。

       同樣的電路，不同設計者往往會(huì )設計出檔次完全不同的產(chǎn)品，即使使用同檔次的器件，這主要原因就在于線(xiàn)路板的設計合理性。數字信號電路講求阻抗匹配，線(xiàn)路及線(xiàn)路板設計不合理，EMI/RFI 則會(huì )影響到整機的音質(zhì)水平。

最新設計的DAC

       下面介紹筆者最新設計的DAC。

       這個(gè)DAC最大特色是沒(méi)有采用常見(jiàn)的固件數字濾波器，而采用了一個(gè)大規�？删幊虜底痔幚砥鳎―SP-1）代替數字濾波器的功能，并能執行更多的操作，如數據的同步處理。

       筆者對DAC的實(shí)踐與制作超過(guò)10年，應用過(guò)多數的數字濾波器，其中較高性能的如DF1700，DF1704，SM5803，PMD100。 DF1700與SM5813據說(shuō)是相同的電路，但音質(zhì)音色卻絕不相同。而PDM100除了具有HDCD的能力，數字濾波音質(zhì)也是被多數DIY愛(ài)好者認為是最靚聲的數字濾波器。外國著(zhù)名的Westlake 甚至認為PCM100音質(zhì)超過(guò)了后期的PMD200。PDM200是微軟收購后的產(chǎn)物，在DSP56004上寫(xiě)入程式實(shí)現HDCD與數字濾波器的功能，但似乎這個(gè)芯片的故障率令很多廠(chǎng)家顧忌。

       PMD100 聲音清晰細膩圓潤，筆者設計的上一代DAC就是使用了PMD100聯(lián)接8片PCM1704UK芯片，并使用CAST技術(shù)處理，音質(zhì)令用戶(hù)普遍滿(mǎn)意，甚至有個(gè)別愛(ài)好者對比天價(jià)的進(jìn)口器材后認為達到世界頂級的水平。

       筆者對音樂(lè )與音響的愛(ài)好甚至說(shuō)達到狂熱的程度，完成了上一代的DAC設計制作后，就不斷希望可以創(chuàng )造更高的音質(zhì)水平，而固件的數字濾波器可以說(shuō)無(wú)法再達到一個(gè)新的高度，筆者查閱了相當大量的資料，發(fā)現多數的頂級DAC 產(chǎn)品者不再使用固件數字濾波器，而使用可編程的大規模IC ， 依照設計者的設計意圖實(shí)現更好的性能與功能。但要開(kāi)發(fā)一個(gè)這個(gè)的數字處理濾波器談何容易！ 很多軟件工作者能很容易地編寫(xiě)軟件，但一旦涉及到音響領(lǐng)域，這就變得很復雜。在音響應用，兩套不同的軟件可能可以實(shí)現完全一樣的功能，但音質(zhì)卻一定有區別，如果軟件編寫(xiě)者本身并不熟識音響，我不認為可以編寫(xiě)出靚聲的數字處理濾波器。

為此，筆者走訪(fǎng)了幾位對據說(shuō)有能力定相關(guān)軟件的音響設計師，會(huì )面后一談要求，就一直沒(méi)有回音。

外國一些技術(shù)愛(ài)好者可能與國內的愛(ài)好者不同，他們喜歡自已DIY，也不抗拒購買(mǎi)一些喜歡的產(chǎn)品，有些愛(ài)好者家中的器材甚至可以開(kāi)個(gè)音響店。很偶然與一位外國的用戶(hù)談及DAC的技術(shù)，他很認同筆者設計的DAC，但他認為可以用軟件編程的大規模芯片可以做得更好，并且采用高速高性能的芯片可以更快更好地處理數據，減少數據的延時(shí)，令解釋力更高。就這樣，經(jīng)過(guò)近一年的不斷交流及互相測試樣本，DSP-1誕生了。

       DSP-1使用208個(gè)引腳封裝的大規模高速數據處理芯片Cyclone 2代的 EP2C8Q208C8N，采用90-nM 制作工藝技術(shù)，工作頻率可超過(guò)250MHZ，超過(guò)一般固件數字濾波器5倍以上，具有805Mbps數據接收能力及622Mbps數據傳輸能力，非常適合制作FIR數字濾波器，且工作可靠壽命長(cháng) 。

DSP-1內置兩組高性能的PLL電路，對雙相解調芯片送來(lái)的時(shí)鐘信號進(jìn)行再鎖相，將時(shí)鐘抖動(dòng)進(jìn)行大幅降低，最重要功能的是對I2S與時(shí)鐘信號信號進(jìn)行同步處理，相當于沒(méi)有Jitter的狀態(tài)。

       DSP-1的性能指標如下：

  1，核心電壓1.2V，I/O 電壓3.3V。通過(guò)硬件模式配置引腳電平進(jìn)行功能選擇。

  2，支持1X /2X /4X /8X 過(guò)采樣率輸出，并具有旁路功能。

  3，3級高性能線(xiàn)性FIR數字濾波器。線(xiàn)性相位，群延遲失真為0。

  4，濾波器可選三種衰減特性：-50dB、-90dB、-130dB。

  5，24位精度的濾波器系數。

  6，濾波器通頻帶范圍0～0.4535Fs，濾波器在通帶范圍內增益抖動(dòng) ±0.00001dB。

  7，I2S格式輸入，MSB首位串行格式輸出。 輸出位數支持16、20、24位，與PCM1702、PCM1704等DA兼容。

  8，系統時(shí)鐘支持256Fs、384Fs、512Fs、768Fs輸入，并可自動(dòng)識別。

  9，輸入數據采樣率最高可達192 kHz。

  圖一就是本機所用的DSP-1數字處理器。

  由于數據得到同步，尤如沒(méi)有Jitter的狀態(tài)，理論上，無(wú)論連接不同檔次的CD轉盤(pán)，也能達到最好而沒(méi)差異的音質(zhì)。實(shí)際筆者依然感受到不同檔次的CD轉盤(pán)也存在音質(zhì)差別，原因就是不同檔次的唱機，不單Jitter的區別，還有時(shí)鐘信號的相位噪音，電源對數據的干擾與調制等。通過(guò)對比上一代設計的DAC，兩者的差異在于上一代DAC使用了固件的PMD100數字濾波器，使用DSP-1無(wú)論連接高檔的CD唱盤(pán)或低檔的DVD機，音質(zhì)提升更大。

       本機沒(méi)有設置多路數字輸入，只有一路使用一個(gè)RCA插座與一個(gè)BNC 插座并聯(lián)的同軸輸入，原因是筆者認為多路數據輸入需要使用切換電路，會(huì )導致音質(zhì)的劣化。數據解調芯片采用了目前最小 Jitter 的DIR9001，它還具有96KHz的處理能力，正好與PCM1704UK匹配。DIR9001 解調后輸出I2S數據到DSP-1。DSP-1進(jìn)行數據處理校正及數字濾波后輸出到PCM1704UK。

       本機使用每聲道4片PCM1704UK組成差動(dòng)并聯(lián)方式進(jìn)行D/A 轉換。一般設計者會(huì )使用74HC86之類(lèi)的邏輯IC將D/A輸入的信號轉換成反相與非反相信號再分別輸出到正反相的PCM1704UK。但筆者認為增加這樣的邏輯芯片會(huì )令數據產(chǎn)生延時(shí)，而查閱PCM1704的手冊，發(fā)現它具有自反相的功能，因此只需要將正反相兩組芯片數據輸入并聯(lián)，輸出信號就由PCM1704UK本身進(jìn)行設置。

       PCM1704應用時(shí)應注意供電的方式，由于它具有數字與模擬分離的電源與地，不要認為完全獨立會(huì )令效果更佳，但事實(shí)上并非如此，PCM1704的數字與模擬地應盡量低阻抗地相連到一起并納入模擬地。精度越高的DAC，設計越考察，否則可能因一點(diǎn)差池令高比特的DAC優(yōu)點(diǎn)盡失。市場(chǎng)上到處也是這樣的例子。

       D/A轉換后，多數設計者會(huì )采用有源I/V 轉換電路或無(wú)源I/V轉換電路。 有源I/V轉換電路由于受到運算放大器及反饋電路的影響通常音質(zhì)解像度較差， 近年較流行使用無(wú)源的I/V轉換電路。但PCM1704UK內置有鉗位二極管 ，令輸出的電流信號轉換為電壓信號時(shí)限制在0.6Vp-p值以?xún)?，因此需要模擬電路進(jìn)行增益及模擬濾波，從來(lái)也令D/A芯片輸出的信號受到模擬電路的制約。

本機另一技術(shù)特點(diǎn)是采用了電流傳輸電路（CAST）作為輸出的模擬放大器，而不是常規的有源或無(wú)源I/V轉換電路。電流傳輸電路也就是KRELL 近幾年頂級系列所采用的技術(shù)，工作原理在之前數篇拙文中有介紹過(guò)，這里不再重復。

       PCM1704UK輸出的電流信號進(jìn)入到電流傳輸電路后，沒(méi)有進(jìn)行任何處理，直接在電流傳輸線(xiàn)路的輸出端原樣輸出，由于電流傳輸電路特性，幾乎不產(chǎn)生失真及音染，只相當于將D/A芯片的限幅功能取消，電流傳輸電路輸出的電流信號轉換為電壓的幅值不到受到限制，可轉換到2.5V額定值后直接通過(guò)簡(jiǎn)單的緩沖器輸出，保證了最低的失真度與最少的音染。

       整機的原理圖見(jiàn)圖二，完成的整機圖見(jiàn)圖三，四，五。

乍一看或覺(jué)得本機非常復雜，但實(shí)際上大部分器件乃是用于電源電路，由19組的全晶體管無(wú)反饋并聯(lián)A類(lèi)穩壓組合成13路兩級穩壓電源對各部分電路進(jìn)行分離供電，杜絕各級單信號的偶合干擾。

       本機設計時(shí)目標是希望達到最高傳真度與最低音染，因此電容器使用了紅WIMA，而電解則是特別定制的NOVER電容，音色與WIMA非常相似，也屬于低音染的類(lèi)型。

       一些愛(ài)好者告知筆者，他們用紅WIMA，聲音卻變得尖而冷，并期望得到解答。筆者認為原因可能是以下， 1，使用了仿制品的WIMA。2，由于WIMA音染極低，本身對電路特性沒(méi)有明顯影響，也就是說(shuō)使用了WIMA只是單純地進(jìn)行電源去耦，音質(zhì)音色完全由電路本身特性決定，如果電路本身設計或參數校調不理想，音質(zhì)自然難聽(tīng)尖冷，所以一般只有少數的頂級機器才會(huì )大量使用WIMA電容，如 Mark Levension 。但只要電路完善，WIMA比其他即使更昂貴的電容也要更低音染。

在DAC中，無(wú)論閣下如何討厭使用小容量的薄膜電容，一定不能不使用小容量的薄膜電容，并要求在最靠近IC芯片電源引腳處進(jìn)行低回路阻抗安裝。否則單依靠電解電容，不足以消除各種電源干擾及均衡各頻段的電源內阻，令數字電路處于不穩定的狀態(tài)下，何言好聲？

出于校聲方面的考慮，數字電路使用一個(gè)50W的R型變壓器，左右聲道各用一個(gè)50W的環(huán)型變壓器，并將數/模的整流電路分別做在三塊雙面覆銅板上，并大面積覆銅，蓋于變壓器上面，一舉將變壓器的漏磁，整流管的RF干擾隔離，提高音質(zhì)的寧靜度。

       在音質(zhì)表現上，本機確實(shí)比上一代使用PMD100數字濾波器的好上一大截。筆者發(fā)了幾臺給愛(ài)好者。

       深圳愛(ài)好者朱先生評價(jià)：感覺(jué)是非常真實(shí)、透明、生動(dòng)的聲音，每種樂(lè )器特有的音色很正、很真，人聲密度很好而顯得質(zhì)感特別細膩，因為真實(shí)，現場(chǎng)感很強，能感覺(jué)到現場(chǎng)的音樂(lè )氣氛及演奏演唱者的情感的微妙變化。測試碟，人聲，交響，多種器樂(lè )小品逐一上陣，定位、分析力、動(dòng)態(tài)都有極佳表現。感覺(jué)最深刻的還是質(zhì)感 ，質(zhì)感的提升很明顯，聲音象多了一些光澤，真實(shí)、松馳、自然，完全沒(méi)有硬或砂粒的感覺(jué)，會(huì )否這與DSP1有關(guān)？

       香港愛(ài)好者譚先生評價(jià)：最大的感覺(jué)是令音樂(lè )感更加真實(shí)， 鋼琴更象鋼琴， 小提琴更象小提琴。 最大的驚喜是解答了我多年的疑問(wèn) ------- 中低頻的不足。 我猜想問(wèn)題可能在音箱,，功放， 前級或線(xiàn)材.。萬(wàn)想不到一臺DAC已把問(wèn)題一掃而空， 改變之大令我萬(wàn)分意外，質(zhì)素可比美10多萬(wàn)進(jìn)口機.