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马背上的水手 - 2024/9/9 18:27:57
中国鱼和外国鱼的故事,颇有启发意义。
国产音响和外国音响,与之颇为相似。
发烧友对这个问题的认知,一直都有1、2、3这三种类型。
但是,国内优秀的音响厂家,早已开始做4和5的工作了。
然而,对于JS而言,会一直坚持1,再过20年也不会改变。
马背上的水手 - 2024/9/9 18:29:04
1、开发者的水平问题
优秀的厂商,应该根据芯片的特点,进行量身定造的设计,挖掘芯片的潜力,扬长避短。如果简单地按公版电路照猫画虎,不可能设计出好产品。而相当一部分主打9018芯片的解码器,是针对低端市场的入门级产品,价位一般在3~5K,受到成本限制,不可能进行真正意义上的量身定制的“开发”;至于更高要求的“校声”,就更不要指望了——既没有这方面的预算,更没有这方面的能力,甚至很多设计者完全没有校声的意识。
马背上的水手 - 2024/9/9 18:29:35
ESS9018作为当时业内最高指标的芯片,有这么一些特点:
1)ESS9018集成了数字信号输入(SPDIF/AES/EBU,支持USB输入)、超采样、数字滤波、DA转换等功能,所以前端的设计变得非常简单,开发门槛似乎低。这也是一大波厂商趁热点的原因。
2)正因为芯片功能多,所以供电显得非常重要。包括两方面:一是电源的功率要足;二是DAC芯片中不同的功能模块需要不同的电压(多组5v/3.3v/1.2v),需要低内阻、低纹波、大电流的LDO供电(后续相关章节再分析为什么数字电路对电源质量的要求更高)。
3)8通道DAC输出电流最大可达100mA,需要后续模拟电路能处理大电流信号。同时,为处理大动态信号,模拟电路的供电电压宜高不宜低,±12~18比较恰当)
4)ESS9018属于电流输出型,模拟电路应包括I/V转换和LPF两级,有一定的难度。需要对电路结构、运放、工作点选择、模拟电源供电质量、模拟电源工作电压等进行综合考虑。
5)ESS9018属于异步工作方式,输入的音频信号中的时钟被弃用,选择本地时钟对音频信号进行重新采用,所以时钟质量有重大影响。
6)需要进行适当的校声,对声音进行适度的美化。
马背上的水手 - 2024/9/9 18:35:22
使用9018(以及后续的9028/9038)芯片的解码器而听感不佳的,基本上都存在以下问题(往往不是一个问题,而是多个问题):
不重视电源(例如,使用单电源牛、数字电路与模拟电路未从源头分开,使用廉价、低精度LDO元件,模拟电路使用±5v低电压)
不重视时钟
不重视模拟电路(抄公版电路,运放使用公版电路中OPA1612——OPA1612是干、冷、硬、薄的重要原因,许多人诟病的9018不好听,OPA1612起码要背30%的锅!)
缺少校声意识和手段(有的是限于成本,更多的是缺少校声的功力,盲目堆砌补品元件效果有限,甚至弄巧成拙)
马背上的水手 - 2024/9/9 18:36:09
2、ESS9018自身的局限问题
看到有高手分析,ESS9018有两个问题,一个是内部的ASCR指令集劣化音质,关闭该指令集可以明显改善音质。ASCR指令集用于对输入信号进行异步采样处理,关闭ASCR指令集大概是重新设计异步采样的算法;二是ESS9018内置的数字滤波器设计不合理,应废弃并自行开发数字滤波器。
也就是说,要想ESS9018出好声,必须具备强大的数字电路设计能力。
马背上的水手 - 2024/9/9 18:36:54
3、用户的使用方式问题
ESS9018芯片功能很强大,有多种参数供用户选择,不同参数条件下声音差别还是比较明显的。用户的使用方式会导致不好听:
1)使用ESS9018自带的音量调节的。有些烧友为了节省前级,直接用解码器上的音量调节,这种数字音量调节一旦使用,哪怕只衰减1db,音质明显劣化。所以,建议永远不要使用解码器自带的音量调节!
2)PLL设置等级过高的。PLL是数字锁相环,用来锁定输入信号,分1~15级可调。如果输入信号质量高,PLL设置在1~2级即可锁定;如果输入信号质量差,就需要调高PLL的等级。PLL本质上是负反馈,负反馈量越大,工作越稳定,但音质变差,声音变得紧张、生硬。
3)不会调节、选择数字滤波器的。ESS9018内置了多种数字滤波器,不同的滤波器对声音影响很明显,需要逐一尝试、摸索出自己喜欢的数字滤波器类型。
马背上的水手 - 2024/9/9 18:37:44
4、友商的宣传问题。
十九世纪的美国,快速发展的经济经常创造奇迹,像洛克菲勒那样的穷小子竟然变成亿万富豪,于是产生了一个词new money,就是中国人所说的暴发户。
在传统的DAC芯片厂商眼中, 大约ESS就是不折不扣的new money。
从古到今,根红苗正的名门正派对于new money当然是非常鄙视;当这些new money抢了自己的地盘、威胁到自己的地位时,肯定会采取必要措施进行反击。
更何况ESS9018也确实存在一些缺陷,不是没有缝的蛋。
于是,有意无意地有种力量在带节奏:ESS9018指标很高,但听感不好,音响性很牛,但音乐味全无——完全就是数码味的代表!
这种观点流传甚广,以至于很多根本就没有听过90X8解码器的人都信以为真。
马背上的水手 - 2024/9/9 18:38:16
PS.看了《专访9018芯片之父Martin》才知道,Martin曾在ADI工作,负责或参与了AD1852/AD1955的设计,而AD1852在当时被称为“最有音乐味的DAC芯片”。
马背上的水手 - 2024/9/19 3:23:05
ESS9018不好听=ESS9038pro不好听?
看到有些发烧友说9018芯片的声音是“AV声”,其实蛮有道理——曾经很多蓝光机,主声道的解码芯片就是使用了当时指标最高的9018芯片。看来,9018芯片与AV关联度很高。
马背上的水手 - 2024/9/19 3:23:43
据说,ESS出货的9018芯片,量最大的是手机(当然是阉割版的ESS9018k2m),其次是蓝光机,至于HIFI音频领域,所占份额其实不高。这一说法未提供消息来源,但从情理上看有较高的可信度。
马背上的水手 - 2024/9/19 3:24:13
从很多人具有或强或弱的思维定势看,ESS家的9018不好听,自然容易得出他家的9038也不好听的推论。
然而,这个推论是不成立的。
其实,ESS在2015年11月推出9028pro,就针对9018听感欠佳的问题,从硬件上进行了优化设计:一是修改了SCR指令集(优化了异步采样的算法),二是重新设计了数字滤波器,所以,在技术指标进一步提高的同时,听感有了较大的改善。
马背上的水手 - 2024/9/19 3:25:00
现在回头再看,发现9028pro属于过渡性产品,存续时间很短,2016年年初就被更优秀的9038pro所取代。所以运用9028pro设计的解码器不多。沐声在2016年年底推出的DA003MKII就采用了双9028pro芯片,但在2017年3/4月就被采用双9038pro的DA004取代。
马背上的水手 - 2024/9/19 3:25:51
9038pro的SCR指令集和数字滤波器,应该不存在9018听感不佳的问题。同时,厂家对ESS DAC芯片的认识逐步提高、对解码器设计的关键理解越来越全面,加之整机价格从几千提高到1万、1~2万,线路设计、元件选择、校声手段、制作工艺等有了更大的操作空间,所以,采用9038pro的解码器的听感也有了明显的提升。
马背上的水手 - 2024/9/19 18:15:21
ESS9038pro与ESS9039pro的区别
以前对DAC芯片的认识了解不多,许多问题未曾深究,以为ESS9038pro与ESS9039pro的主要技术指标(信噪比、动态范围、支持音频资源格式等)差别不大、并不是真正的升级。但后来仔细查阅了一些资料,发现ESS9039pro与ESS9038pro的差别很大,虽然主要技术指标基本相同,但是设计思路、技术架构有了很大的改变,这种改变比从9018到ESS9038pro要大得多!
马背上的水手 - 2024/9/19 18:16:12
马背上的水手 - 2024/9/19 18:18:07
根据收集的相关信息,ESS9039pro芯片的主要特点(与音频相关的)如下:
1、依然是8通道DAC芯片,但属于第四代制程(ESS9038pro属于第三代),所以在性能相同的条件下,功耗减少一半。
马背上的水手 - 2024/9/19 18:19:53
2、改变了从9018到9038的整体集成设计,从封闭系统变成可开放、可封闭的系统,给予开发者更大的发挥空间——这是设计思路和技术架构的重大变化,代表了一种新的理念。
马背上的水手 - 2024/9/19 18:20:38
这个问题值得深入分析一下:
从9018到9038,DAC芯片集成了大量功能:输入信号接收处理、超采样处理、数字滤波器等等,功能强大,有点类似于联发科的芯片,后续的开发设计就变得很简单——当然,这是一把双刃剑,开发者的自由发挥空间也被压缩了。从9018到9038,系统较为封闭。
而ESS9039pro的设计,则采用了可开放、可封闭的设计,输入信号接收处理、超采样处理、数字滤波器的功能依然保留——但是都可以选择直通方式,弃而不用,自行设计相关的电路,从而赋予开发者更大的发挥空间。当然,也可以直接使用这些功能,简化设计工作。
这种一机两吃的做法,值得肯定!
马背上的水手 - 2024/9/19 18:21:16
3、增加了I/V转换电路,并且同样可以选择直通方式
从9018到9038都是电路输出型,没有I/V转换电路,后续模拟电路的设计相对复杂。而ESS9039pro内置了I/V转换电路,并且可以选择直通方式跳过,有电流输出和电压输出两种方式可供选择。
马背上的水手 - 2024/9/19 18:29:07
4、支持NOS方式
数字信号处理有两种方式,一种是超采样OS,一种是非超采样NOS,技术方面更有长短,听感方面也各有优劣,各有各的拥趸。曾经OS是主流,但近些年NOS又有回归之势,所以,ESS9039pro依然是保持一机两吃的做法,内置了超采样电路,但可以选择直通,因此可支持NOS方式和OS方式。
马背上的水手 - 2024/9/19 18:29:37
关于OS的一点补充:近年来,数字超采样技术似乎成为解码器的一大卖点,各家各有各的算法,并且普遍提供了多种选择:对输入信号无论是PCM格式还是DSD格式, 都可选择升频为DSD格式或PCM格式进行后续的DA转换。这就是很多厂家作为卖点的DSP技术,其实说穿了,就是一款几毛钱的DSP芯片(例如CT7302)在干活而已。
马背上的水手 - 2024/9/19 18:30:09
5、支持MQA
MQA算是一个噱头,对于使用本地资源的发烧友意义不大,这个不多说。
马背上的水手 - 2024/9/28 18:23:36
6、其它
ESS9039pro增加了TDM时分复用接口输入功能,支持32个通道的TDM数字信号输入,可用于专业音频工作站。这摆明了是准备进军专业音频市场,要跟AKM抢饭吃,不过与本帖关系不大,不必多谈。
马背上的水手 - 2024/9/28 18:24:38
模拟玩电,数字玩时钟?——其实,数字电路比模拟电路更需要重视电源
发烧圈有一些经典的格言,例如“玩音响就是玩电”、“玩音响就是玩震动”、“前级出声、后级出力”等等。把实践经验总结为通俗易懂、高度概括的语言,对于发烧友来说,颇有启发意义。
但是,这些发烧格言是有不少局限性的,往往是只强调某个因素的重要性,而忽略其它因素,所以有点以偏概全,难免产生或多或少的误导。比如,“前级出声、后级出力”是由来已久的说法,但从个人的经验看,前级当然在很大程度上决定了声音的表现,所以前级出声是没错的;但是后级出力就有问题了,实际上,后级采用的电源变压器、主滤波电容、耦合电容、放大电路的晶体管型号等等,都对声音有可闻的影响,认为后级出力不出声的观点是站不住脚的。严格来讲,应该修订为“前级出声不出力、后级出力又出声”。
马背上的水手 - 2024/9/28 18:25:07
同样的,有一句经验之谈“玩模拟就是玩电、玩数字就是玩时钟”也广为流传。对此我也曾深信不疑。不过,这句话给人一种暗示:模拟电路或模拟器材需要高度重视电源,数字电路需要高度重视时钟——潜台词就是:数字电路的电源似乎没有模拟电路的电源那么重要。
马背上的水手 - 2024/9/28 18:29:07
直到2021年,某天才突然醒悟:其实数字电路的电源非常重要——其重要程度,可能不亚于时钟;而数字电路的电源质量要求,也许比模拟电路的电源质量要求更高!
马背上的水手 - 2024/9/28 18:33:18
1、需要多路供电:解码器内部有不同的功能模块,例如数字信号接收、DSP处理、数字滤波器、DA转换、模拟电路等;同时DAC芯片内部也有多个不同的功能模块。各个模块相对独立,均需要独立供电。以ESS9039pro为例,内部包括数字信号接收、升频与数字滤波器、DA转换、I/V转换等模块,均需外部供电。所以,一只DAC芯片的引脚中,有多只引脚是供接入不同电源的。
附件:
ES9039Q2M 供电图.png 附件:
ESS9039pro 结构图1.png
马背上的水手 - 2024/9/28 18:34:20
2、DAC芯片需要多种工作电压,以ES9039Q2M为例,需要5组不同电压的电源(如图)
两个输出通道的模拟供电:AVCC1、AVCC2 (3.3V)
芯片逻辑部分的供电:AVDD(3.3V)
芯片内部模拟部分供电:VCCA (3.3V)
芯片内部的核心供电:DVDD(1.2V) (这个1.2V由芯片内部自带的LDO提供 只需要在这个端口外置一枚退耦电容)。
附件:
ES9039Q2M 供电图.png
马背上的水手 - 2024/9/28 18:36:44
3、电源必须具备极佳的瞬态响应速度和高频工作性能,这点与模拟电路的电源有显著的区别。由于数字信号是01切换,而01的实现,是以晶体管的截止状态代表0、饱和状态代表1。众所周知,晶体管截止状态时,电流极小(漏电电流,以微安计);而饱和状态时,电流达到最大(以毫安计)。以16bit/44.1kHz信号为例,输入信号最大时为16个1、最小时为16个0,工作电流相差数百倍乃至上千倍;并且每秒切换4.41万次。这就要求电源的瞬态响应速度极佳、同时高频工作性能非常稳定(数字电路工作频率以M hz计算)。
马背上的水手 - 2024/9/28 18:37:49
需要强调的是,作为解码器核心的时钟电路,其晶振工作频率往往是10~100Mhz,所以其电源质量更为重要。