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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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发表于 2022-8-4 14:21:11
提升卡
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楼主
终究还是要听的东西
