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音頻DAC剖析---解開(kāi)HI-FI音質(zhì)的秘密
文章來(lái)源:永阜康科技 更新時(shí)間:2019/5/5 10:34:00
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  無(wú)論我們是買(mǎi)MP3、MP4也好,實(shí)際上我們的數碼播放器最經(jīng)常使用的就是音樂(lè )播放功能,所以數碼播放器的音質(zhì),一直是消費者的重點(diǎn)關(guān)注對象。

  什么是音頻DAC?


 

  之前,大家普遍認為決定音質(zhì)的關(guān)鍵是主控解碼芯片,這種說(shuō)法基本正確,但不夠精確。事實(shí)上,決定MP3音質(zhì)的關(guān)鍵是主控解碼芯片里面的:數字-模擬轉換器(英文縮寫(xiě)DAC)單元,以及耳機功率放大器單元。DAC負責把解碼好的數字音頻流,轉換為可推動(dòng)耳機發(fā)音的模擬音頻信號,而耳機放大器則把模擬音頻信號放大到可推動(dòng)耳機的功率。

  打個(gè)比喻:DAC就像是一名歌手,負責把大家弄不懂的歌譜(數字音頻流)忠實(shí)的演唱為歌曲(模擬音頻信號),而耳機放大器則是歌手的擴音器,負責把歌曲聲音放大,讓人都能聽(tīng)得清楚。

  DAC的轉換精度和失真率是決定音質(zhì)的核心關(guān)鍵,當然耳機放大器也至關(guān)重要。

  在低成本的MP3主控芯片當中,一般都集成了DAC和耳機放大器,以降低整體生產(chǎn)成本,但由于芯片內部集成了很多其它諸如解碼、電源控制、USB控制等等繁雜的電路,很容易對抗干擾能力差的DAC、耳機放大器造成干擾,這就像上面那位歌手,要和劇院里的廚子、機房、清潔工、接待員....等等在一個(gè)房間里工作,哪能不受干擾哦呢?

  最好的辦法是給這位歌手一個(gè)獨立的、豪華的房間。單獨的音頻編解碼器(CODEC)主要就是由DAC、耳機放大器,和輔助的音調控制、ADC(模擬-數字)、數字濾波等模塊集成在一起構成的“豪華獨立房間”。

  獨立音頻DAC,高端數碼播放器的標準配置

  高端的數碼播放器基本上都開(kāi)始使用了外接獨立DAC或音頻編解碼器的方案,比如:IPOD nano 2代搭配了WOLFSON音頻編解碼器(型號不明),IPOD nano搭配Wolfson WM8758;iRiver的E10微硬盤(pán)播放器、IAUDIO的U3搭配了CIRRUS公司的CS42L51音頻編解碼器;IAUDIO的D2搭配的是Wolfson WM8985;國內使用獨立DAC的廠(chǎng)家不多,主要以倡導雙芯技術(shù)的臺電科技為主,其中:臺電C150搭配了德州儀器的AIC230音頻編解碼器,臺電T19和T29搭配了Wolfson WM8750音頻編解碼器;魅族科技的M6搭配了飛利浦UPA1380;OPPO的V3/V5搭配Wolfson WM8750;

  隨著(zhù)獨立音頻DAC的音質(zhì)優(yōu)勢被消費者普遍認同,獨立音頻DAC成為了未來(lái)高端數碼播放器不可缺少的特點(diǎn),本文的目的也是為了讓消費者對此有更多的了解。

  1.生產(chǎn)音頻DAC的主要廠(chǎng)商

  全球范圍內,主攻音頻DAC的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家不多,位于英國愛(ài)丁堡的歐勝(Wolfson)微電子公司是其中一家專(zhuān)業(yè)公司,這家公司專(zhuān)門(mén)設計用于音頻領(lǐng)域的數字模擬混合電路,包括音頻編解碼器、音頻處理器器、音頻DAC,應于與CD唱機、數字音響、數字電視、便攜數字播放器、手機等領(lǐng)域。它的大客戶(hù)很多,包括蘋(píng)果IPOD、微軟XBOX360、索尼PSP、健伍HI-FI CD唱機、SONY Ericsson手機等。Wolfson音頻芯片的特點(diǎn)是種類(lèi)繁多,新品迭出,無(wú)論是技術(shù)還是參數性能都處于行業(yè)領(lǐng)先地位。

  其它的半導體公司也有音頻DAC推出,但由于多數并不是其主要業(yè)務(wù),所以品種和更新速度都比較慢,使用的廠(chǎng)商也比較少,到數碼播放器領(lǐng)域,一般都屈指可數了。市面是可以看到的有下面幾家:

  美國德州儀器公司的AIC230音頻編解碼器系列,臺電老款的C150和創(chuàng )新的老款硬盤(pán)播放器有使用;

  原荷蘭飛利浦公司的UPA1380音頻編解碼器,魅族的M6、艾利和老款H320硬盤(pán)播放器和以前幾個(gè)老款手機有在使用;

  CIRRUS公司的CS42L51音頻編解碼器,這是一顆比較新的音頻編解碼器,前面說(shuō)過(guò)IAUDIO和IRIVER的兩款機器有在用。

  除此之外,應用在數碼播放器之上的其它型號音頻DAC就屬于鳳毛麟角了。

  面大致的介紹一下幾款主流音頻解碼器,大家選購數碼播放器器也有一個(gè)參考:

  1.WOLFSON系

  之所以歐勝(WOLFSON)單獨列成一個(gè)系列,是因為WOLFSON的音頻DAC,無(wú)論是型號還是應用都非常多。下面是歐勝近期新款音頻編解碼器的一個(gè)列表,總計達50種之多,以下為可以在隨身聽(tīng)上使用的DAC:

  其中適合數碼播放器的使用的“立體聲低功耗編碼解碼器”有13款,型號之多,已經(jīng)超過(guò)了其它數家公司的總和,由此也可以看出WOLFSON在音頻轉換器領(lǐng)域的實(shí)力和地位了。

  WM8731

  歐勝WM8731是一款入門(mén)級音頻編解碼器,集成了DAC/ADC已經(jīng)一個(gè)耳機放大器,功能較為簡(jiǎn)單,不支持歐勝硬件EQ, 3D, DSP濾波等高級特性,價(jià)格也非常便宜,不足1美金。適合入門(mén)級數碼產(chǎn)品使用。

  事實(shí)上WM8731也作為一個(gè)模塊大量集成在了許多MP3主控芯片當中,比如韓國TELECHIPS TCC723、771、773、,三星主控、Sigmatel 3650都是整合這顆DAC單元,只是整合的音質(zhì)效果始終不如獨立的芯片好。IRiver clix使用的音頻DAC是WM8731

主要參數:

數字模擬轉換器信噪比:100db
總諧波失真:-86db
代表產(chǎn)品:蘋(píng)果Ipod MINI
音質(zhì)特點(diǎn):聲音簡(jiǎn)單、直接,未經(jīng)修飾,信噪比高,中高音出色。
特色功能:無(wú)

  WM8750

  WM8750是歐勝應對MP3、PMP市場(chǎng)的一顆主力產(chǎn)品,已經(jīng)非常成熟。從臺電科技的T19/t29驚艷的音質(zhì)表現上,我們已經(jīng)認識過(guò)了WM8750的音質(zhì)實(shí)力。WM8750集成了一個(gè)DAC和一個(gè)高性能的耳機放大器,耳機最大輸出功率為20毫瓦*2,從實(shí)際使用T29/T19的用戶(hù)反映,推力非常強勁,可以輕松推動(dòng)高端HI-FI耳機。除此之外還擁有3D環(huán)繞立體聲音效和硬件高低音音效兩種硬件音效,音調效果要比一般的軟件調節要強很多。

  WM8750還擁有高品質(zhì)ADC電路、麥克風(fēng)專(zhuān)用供電電路和AGC錄音電平自動(dòng)控制電路,具有優(yōu)秀的錄音效果。此外,還集成了1個(gè)400毫瓦的BTL揚聲器功放,可以驅動(dòng)外置揚聲器發(fā)音。

主要參數:

數字模擬轉換器信噪比:98db
總諧波失真:0.013%/-84db(20毫瓦)
代表產(chǎn)品:臺電T19/t29/c280,oppo v3
音質(zhì)特點(diǎn):中高音清晰明亮,解析度很高,細節豐富,低音自然不混濁,3D音效可以增強聲音表現力
特色功能:錄音電平自動(dòng)控制(AGC)、麥克風(fēng)偏置電路、硬件3D環(huán)繞立體聲音效、硬件高低音音效,0.4瓦BTL功放

  WM8978

  WM8978是Wolfson新近推出的一款全功能音頻處理器。它帶有一個(gè)HI-FI級數字信號處理內核,支持增強3D硬件環(huán)繞音效,以及5頻段的硬件均衡器,可以有效改善音質(zhì);并有一個(gè)可編程的陷波濾波器,用以去除屏幕開(kāi)、切換等噪音。WM8978同樣集成了對麥克風(fēng)的支持,以及用于一個(gè)強悍的揚聲器功放,可提供高達900mW的高質(zhì)量音響效果揚聲器功率。一個(gè)數字回放限制器可防止揚聲器聲音過(guò)載。WM8978進(jìn)一步提升了耳機放大器輸出功率,在推動(dòng)16歐姆耳機的時(shí)候,每聲道最大輸出功率高達40毫瓦!可以連接市面上絕大多數適合隨身聽(tīng)的高端HI-FI耳機。最新的高端數碼播放器,如微軟的ZUNE播放器,已經(jīng)開(kāi)始使用WM8978。

主要參數:

數字模擬轉換器信噪比:98db
總諧波失真: 0.013%/-84db(20毫瓦)
代表產(chǎn)品:微軟ZUNE
音質(zhì)特點(diǎn):繼承了WOLFSON中高音清晰明亮,解析度高的特點(diǎn);由于輸出功率大,動(dòng)態(tài)范圍更寬,聲音舒展,能夠放得開(kāi)
特色功能:HI-FI數字信號處理內核,40毫瓦大功率輸出,錄音電平自動(dòng)控制(AGC)、麥克風(fēng)偏置電路、硬件3D環(huán)繞立體聲音效、5頻段硬件音調音效,0.9瓦BTL功放

  2.德州儀器AIC23B

  美國德州儀器公司是全球最大的手機芯片廠(chǎng)商之一,當然它也提供有音頻DAC。在數碼設備上用的比較多的一顆是AIC23B(全名TLV320AIC23B):創(chuàng )新的老款硬盤(pán)播放器,臺電科技的第一代雙核產(chǎn)品C150,都是采用這顆音頻DAC。AIC23B沒(méi)有明顯的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),聲音溫暖真實(shí),是一款不錯的產(chǎn)品。我們通過(guò)對比使用AIC23B的數碼設備和使用歐勝WM8750的音頻設備對比,可以得出這樣的結論,歐勝的中高音解析度極高,能夠忠實(shí)的還原聲音,音質(zhì)屬于冷艷型,德州儀器的AIC23B屬于溫暖平實(shí)型,也很討好耳朵,但由于失真較大的緣故,細節不如WM8750豐富。

主要參數:

數字模擬轉換器信噪比:100db
總諧波失真:1%(20毫瓦)
代表產(chǎn)品:臺電C150,創(chuàng )新老款硬盤(pán)MP3
音質(zhì)特點(diǎn):溫暖自然,解析度稍低
特色功能:無(wú)

  3.飛利浦UPA1380

  模擬時(shí)代,飛利浦半導體公司在音頻領(lǐng)域還是比較出名的,但是進(jìn)入數字時(shí)代后,飛利浦的半導體業(yè)務(wù)重心轉向手機芯片業(yè)務(wù),所以在音頻DAC這樣的器件上動(dòng)作較慢,在適用與數碼播放器的音頻DAC上,UDA1380是一個(gè)選擇(也是5年前的產(chǎn)品,2002年發(fā)表)。當然這個(gè)數量是WOLFSON、德州儀器的豐富產(chǎn)品線(xiàn)比,顯得有些寒酸。UDA1380的特點(diǎn)是低音的處理很好,中高音差。 這與設計取向有關(guān),Philips的UDA1380設計時(shí),應該是這種考慮了中低音的設計,這也是以犧牲中高音為代價(jià)的,為其它而WOLFSON、德州儀器則是以平衡為主要的設計指導思想。

主要參數:

數字模擬轉換器信噪比:88db
總諧波失真:-60db
代表產(chǎn)品:艾利和H320、魅族M6
音質(zhì)特點(diǎn):低音好,中高音差
特色功能:無(wú)

  4.CIRRUS的CS42L51

  如果不是IAUDIO 的u3開(kāi)始采用這顆CODEC,估計CIRRUS的CS42L51還沒(méi)有幾個(gè)人會(huì )知道,CS42L51的特色非常鮮明,首先是輸出功率大,16歐姆負載,每聲道最高可輸出44毫瓦功率;其次是價(jià)格便宜,批量采購價(jià)格實(shí)際不足1美金,使用這顆DAC還不需要輸出電容,可以節省生產(chǎn)成本,真可謂是價(jià)格便宜量又足,雖然實(shí)際聽(tīng)感有音場(chǎng)比較混,失真較大的不足,但動(dòng)態(tài)氛圍很大,聲音又響,很適合聽(tīng)轟隆隆的美式搖滾和朋克音樂(lè )。

主要參數:

數字模擬轉換器信噪比:98db
總諧波失真:-75db
代表產(chǎn)品:IAUDIO U3
音質(zhì)特點(diǎn):輸出功率大,動(dòng)態(tài)范圍寬
特色功能:無(wú)

  綜合對比與結論:

  市場(chǎng)上加入獨立的音頻DAC的產(chǎn)品已經(jīng)逐漸多起來(lái),無(wú)論是國外的IRIVER,IAUDIO,蘋(píng)果,到國內的臺電,MEIZU等等數碼播放器,為了追求更高的音質(zhì),硬件的升級已經(jīng)是大勢所趨,對音頻DAC有更多了解,相信會(huì )對大家選擇自己心儀的主機,更有幫助!相信這篇文章會(huì )對大家選購適合自己的主機有用。

 
 
 
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