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楼主: JeffZhu

[发烧理念] 有关于sigma-delta modulation

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发表于 2015-12-6 11:54:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 d7day 于 2015-12-8 00:33 编辑

两位大神说的都很好,没想到昨天打了一大段文字不料账号被封
此次借毛东账号所有言论不管毛东本人的事
这段文字后也不再光顾本论坛。
Jeff大神比喻的非常正确,接下来我想分析一下,这个短腿运动员需要跑多么快才可以赶上长腿运动员。或者永远也赶不上长腿运动员。
我们就拿1bit Delta-SigmaDSD)来举例子,假设Jitter是完美的。
首先了解一下什么是PCM格式,什么是CD 16bit 44.1K

QQ截图20151206134801.png


如图,如果横坐标是时间轴,纵坐标就是16bit,那么这个纵坐标有多少层呢?
16bit=2^16=65536
假设横坐标的时间是1s,那么这1秒之内有多少个采样点呢?44.1k=44100个点
我们再看1bit delta-Sigma,假如是DSD64,他的横坐标和纵坐标是什么状况呢?

QQ截图20151204140349.png

DSD64每秒钟有2822400个点,那么看起来这么多,实际上高度只有1bit,也就是2层。
那么这2层高度是如何还原出来振幅信息的呢?
我想借助PWM图分析一下,如图PWM是如何还原振幅信息的,本质就是积分的过程。
只不过DSD没有中间这一层0点,只有升降。如图,单位时间的占空会被还原成振幅高度。

QQ截图20151204145522.png

假如我们把DSD64划分成44.1K的时间度,那么平均每两个CD格式的点在DSD64的状况下又多加入了64个点。2822400/44100=64
那么问题来了,CD格式在1/44100秒内有65536层振幅信息可选,而DSD64只有64层振幅信息可选。如果没有噪声整形,Delta-Sigma的信噪比将不堪入目。
想让1bit Delta-Sigma达到CD格式的振幅信息,那么至少需要采样到DSD65536才够用,而当今的计算机无法完成这一动作,AK4490也只有DSD256CHORD Hugo则有DSD2048
这也是我之前讲过的,Delta-Sigma丢失了多少振幅信息的问题。不知道这么浅显的道理为何大科学家就是不明白。
最后我想再贴上顶级DAC——MSB老头子讲的一段内容。
懂英文的同学自己看,不懂英文的同学可以找人帮忙翻译。
MSB老头子拿传送带和水桶来比喻,同样他的24bitDAC需要DSD16777216才可以还原振幅信息。

QQ截图20151206124411.png

至于Delta-Sigma在量化的过程中是怎样的,大概就如下图一样。你听到的就是蓝色线条的内容。
实际听下来,Delta-Sigma类型的DAC相对于R2R也是充满金属味,声音飘,沉不下来,声音缺乏重量感,声音缺少热情,大动态疲软。
而所谓的Delta-Sigma的声音优势其实就是时域信息,横坐标采样值多,频率密度是CD格式的64倍,但这并没有什么用处,因为这些频率点都是人造的,其优势就是可以在人造的正弦波THD测试下把谐波失真甩出通带(奈奎斯特定律),带来良好的THD测试指标,但是自然界的声音是不可能像人造正弦波一样稳定不变(详情了解吉布斯现象)。而真正的DSD录音其实也是转化为24bit384K编辑的,因为PWM、PDM波形根本不可能被编辑。
相信大家看完之后也会理解,对话Thorsten Loesch里面所讲的:如果我们把24-Bit 352.8KHz(DXD-PCM)文件转换成1-Bit 2.822MHz (DSD) 文件,我们会损失近99.96% PCM格式支持的振幅信息,而我们只能得到12.5% DSD系统支持的时域信息。如果我们把DSD文件转换成DXD文件,也就是把1-Bit at 2.822MHz转换为24-Bit at 352.8kHz,我们将会损失87.5% DSD文件的时域信息,尽管理论上我们可以把这些重新映射成振幅域。所以实质上我们得到了两种格式的糟粕,而不是其中一种的精华。
如Jeff所说,我本人也是R2R粉丝。
MSB R2R DAC 因为采样频率不输于Delta-Sigma(白金模块为3Mhz)所以带来的THD测试指标也非常厉害。
所以说,用R2R听DXD才是真的享受
admSig_outlines.png

关于穷总说的“DSD64的信息量是CD的4倍”刚开始我百思不得其解,后来我在网上搜到了,终于明白。

IMG_4615.PNG



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让人想起了当年班上老师怎么讲题都听不懂的差生, 你是吗  发表于 2015-12-6 12:16
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发表于 2015-12-6 13:40:46 | 显示全部楼层
这帖子看下来结果就是:音频测试基本靠蒙,实际好不好靠结构决定,是吧?

但是我看R2R的DCS和MSB的第三方测试,音频测试指标也是爆棚啊,不晓得是不是也是蒙的……

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msb第三方测试惨不忍睹。。。dcs的结果很好,可惜并不是r2r  发表于 2015-12-7 12:41
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发表于 2015-12-7 10:20:53 | 显示全部楼层
d7day 发表于 2015-12-6 11:54
两位大神说的都很好,没想到昨天打了一大段文字不料账号被封此次借毛东账号所有言论不管毛东本人的事。这段 ...


先把这图的横纵坐标概念弄明白,仔细思考后再做定论。这图和pcm的图是两种完全不同的表达方式,不能混淆!如果基本概念都不清楚,探讨就没有任何意义,只能是固执的争吵。
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发表于 2015-12-7 13:57:53 | 显示全部楼层
算楼主识相,没有和穷总比穷,2333333333333333
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发表于 2015-12-7 14:26:45 | 显示全部楼层
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发表于 2015-12-7 18:21:02 来自手机 | 显示全部楼层
d7day 发表于 2015-12-6 11:54
两位大神说的都很好,没想到昨天打了一大段文字不料账号被封此次借毛东账号所有言论不管毛东本人的事。这段 ...

我是外行。 我能不能理解为  dac 7( tda1547)的声音远远不如 1704之类的声音??

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不如说1547不如1541和1540。1704也不是什么多好的东西和1547各有各的缺陷。  发表于 2015-12-7 22:03
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发表于 2015-12-7 19:36:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 nsx-r 于 2015-12-7 20:17 编辑
nsx-r 发表于 2015-12-6 13:40
这帖子看下来结果就是:音频测试基本靠蒙,实际好不好靠结构决定,是吧?

但是我看R2R的DCS和MSB的第三方 ...

msb惨?stereophile上又不是没有,编辑还一个劲的夸测出来好呢。DCS不算?

http://www.stereophile.com/conte ... nverter-measurement
"In most ways, MSB Technology's Diamond DAC IV offers the best measured performance in the digital domain that I have encountered.—John Atkinson"
这还是之前的老款,照说现在新款应该更好。

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您自己看图呀,他测得的MSB的THD是-90db的水平,IMD是-60db的水平,可以对比下dcs vivaldi的图,基本是-120到-130db的水平。dcs的ring dac是delta-sigma,参数很漂亮。R2R参数做不上去是真事。  发表于 2015-12-7 20:51
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发表于 2015-12-7 21:43:04 | 显示全部楼层
nsx-r 发表于 2015-12-7 19:36
msb惨?stereophile上又不是没有,编辑还一个劲的夸测出来好呢。DCS不算?

http://www.stereophile.co ...

这个-90db是最高的一个点不能与那种最低THD比或者1khz处的THD比,此其一;
其二,不能跟DCS比啊,DCS在delta-sigma中都是最高的,其他牌子,不管芯片也好自己搭的也罢,也搞不到这个水准吧,就算ESS9018,也没见哪家做到这么好。

另,以MSB这个参数,不晓得其他哪个R2R能实测到这种水平。

点评

THD往往是20-20kHz范围里失真值最高的的那个频点的失真记下来,然后写THD<=那个数。50Hz不一定是MSB最低的那个点,那只是stereophile的测试惯例罢了,IMD同理。-90db大约0.0031% -65dB大约0.0562%,失真值挺高的。   发表于 2015-12-7 22:32
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发表于 2015-12-7 22:56:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 双叶杏 于 2015-12-7 23:01 编辑
nsx-r 发表于 2015-12-7 21:43
这个-90db是最高的一个点不能与那种最低THD比或者1khz处的THD比,此其一;
其二,不能跟DCS比啊,DCS在d ...

另外你找第三方模拟参数测的也高的delta sigma么。sterephile上也太多了,而且并不是啥hiend。
http://www.stereophile.com/conte ... verter-measurements
http://www.stereophile.com/conte ... cessor-measurements
50hz谐波失真-110db以下,imd也有-120db以下
跑的模拟参数漂亮的R2R的话,您可以看看这个PCM1704U-K的:
http://www.stereophile.com/conte ... player-measurements
模拟失真方面比MSB那个看着好多了。
当然,MSB的J-test结果很不错。
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发表于 2015-12-7 23:52:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 nsx-r 于 2015-12-7 23:56 编辑
双叶杏 发表于 2015-12-7 22:56
另外你找第三方模拟参数测的也高的delta sigma么。sterephile上也太多了,而且并不是啥hiend。
http://w ...

哦,学习了。J.A的那句评语这么看来就十分牵强了,可能更多的是给MSB面子吧。再个就是测试不能只看某个指标,拿A的最好的比B最差的项目无意义,MSB的底噪,-90db正玄波都相当不错。


另,总结这个帖子之前的内容和网上目前找到的资料,就目前看来,也就是说R2R的优点是无法量化的(至少从最终成品机测试上无法量化)?或者说还没有找到可靠途径测试到R2R的优势,只能靠耳朵感觉到R2R的优点,就像很多人觉得黑胶好一个道理?
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发表于 2015-12-8 00:19:59 | 显示全部楼层
很多时候都是先有主观听感,后有参数。

有个例子,上世纪30年代负反馈被发明,50年代大面积使用几乎是“无负反馈不hifi”的地步,大量使用大环路负反馈。一直到80年代,才发现了TIM这个指标,负反馈会导致听感无力浑浊,TIM增大,这是一种失真。到现在hiend胆机几乎没有再使用大环路负反馈,甚至直接取消任何负反馈。更有甚者,达萧的晶体管功放 连级间负反馈都没有使用。

6 70年代,大多数厂家一味追求负反馈带来的宽频响,低THD,高信噪比。这些指标也是的的确确提升了,当时看来是hifi了。但是那时候根本没有指标去测量负反馈带来的害处。那些机器的实际听感也愧对名机称号。

这个例子告诉我们,指标往往在听感以后才被人规定出来。现在的指标 信噪比 动态 频响 相位 TIM THD。。。都不过是在现有基础上大致划定的hifi的一个界限。诚然,这些指标的确有用,做得太差肯定是不行的,但是现代又有哪个机器这些指标差了呢?目前很多手机的信噪比和动态与40万的Audio Note 前级比都不会输吧。

所以,看数据就像管中窥豹,可见一斑。我们不能指望过高的指标能带来好的听感,但是我们却可以通过增加人生阅历和把玩器材,来提升我们对器材的鉴别能力。
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发表于 2015-12-8 11:42:28 来自手机 | 显示全部楼层
d7day 发表于 2015-12-8 00:19
很多时候都是先有主观听感,后有参数。

有个例子,上世纪30年代负反馈被发明,50年代大面积使用几乎是“ ...

哦,也就是说目前的指标其实没意思,都是厂商用来忽悠小白的,搞测试的杂志也是。登峰和宝达这种指标党就更不说了……

现在也就是说还是盲听靠谱?
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发表于 2015-12-8 11:55:21 来自手机 | 显示全部楼层
dfying 发表于 2015-12-8 00:41
文科生坏人多,喜欢骗人忽悠人以之为乐。理科生相对老实很多,不善于骗人,不被人骗就很好了。

文科生骗人,科学家不靠谱,只有**的话该信,可不可以这么理解?→_→
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发表于 2015-12-8 15:46:45 | 显示全部楼层
nsx-r 发表于 2015-12-8 11:42
哦,也就是说目前的指标其实没意思,都是厂商用来忽悠小白的,搞测试的杂志也是。登峰和宝达这种指标党就 ...

单纯认为指标没有意义肯定是不妥的。

点评

买设备的可以“认为指标没有意义”,有条件的去试听,去耳朵收货即可,反而没有数据带来的刻板印象,可能更公正也没准;研发、生产设备的不能不关注指标,不然完全无法操作和比较。  发表于 2015-12-8 15:50
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发表于 2015-12-8 15:54:20 | 显示全部楼层
dfying 发表于 2015-12-8 00:45
文科生坏人多,喜欢骗人忽悠人以之为乐。理科生相对老实很多,不善于骗人,不被人骗就很好了。

这话太扯了。
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