音频应用

 找回密码
 快速注册

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 477|回复: 0

[技术] 一次搞懂!DAC、耳扩介绍与选购建议

[复制链接]

13

帖子

0

听众

414

积分

音频应用新手发布

Rank: 1

积分
414
发表于 2019-9-26 21:07:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
一次搞懂!DAC、耳扩介绍与选购建议
* }7 t' [4 h+ |5 G/ Z
3 E) m, o! @# k. G  s( J3 Q5 t四、五个月前,你购买人生中的第一款千元耳机,买来以后,出外时接手机,回家时接计算机的耳机孔听得不亦乐乎;直到近几天,开始感到不满足,内心想:「这耳机声音……可以更好?」
/ u. R# N! U) H6 E8 G) }/ |# s5 Q% M/ B' k3 V9 Pwww.audioapp.cn  audio app

于是打开网页浏览器,Google 键入关键词搜寻,查着查着看到「DAC」、「耳机扩大器」等过去从没听过的名词,愈查愈一头雾水,搞不懂到底买什么好,却发现价格好贵,好像不能随便乱买。如果你有这样的疑问,本篇文章能助你一臂之力,彻底拨开 DAC 与耳扩的神秘面纱,找到真正需要的器材。
* K. |! s, A" a; f3 n# _% Q# S: C; b$ n1 E! \8 Wwww.audioapp.cn  audio app

3 s* d& s+ [: X9 K6 I9 N# w: i1 Gwww.audioapp.cn  audio app


/ J8 Z/ f& g/ ~5 L8 K% k什么是「DAC」?
4 v6 G! \. g5 u4 `. r. Z" x! A; E; nwww.audioapp.cn  audio app

640.webp.jpg   X3 L( d7 r9 A4 t6 H' }www.audioapp.cn  audio app

DAC 英文全名为 Digital toAnalog Converter,英文直译为「数字模拟转换器」,可从 CD 片、音乐档案等载体的数字数据转换为人耳可辨识的模拟讯号。由于模拟音讯的保存较为不易(如卡带容易绞带,黑胶唱片可能会发霉,且有读取次数限制等等),数字载体是现今主流,因此DAC 在音响、耳机系统中成为不可或缺的存在。: r: N( l; `, z  m+ W! Ewww.audioapp.cn  audio app


2 S8 P) T' U, u" L  x! h5 @" Y/ Y5 O- x) D7 U* R$ i, u$ twww.audioapp.cn  audio app

9 [/ k3 v* E; Q' Xwww.audioapp.cn  audio app

平板计算机、手机看似没有 DAC 的存在,只要能播放数字档案,必然经过译码的过程,基于设计、体积、成本考虑,通常采用多功能的整合芯片,因此质量没有独立 DAC 来得理想。( |7 [6 o. T: k, N/ M7 b8 swww.audioapp.cn  audio app

7 ~* l* R4 n1 b! [) `+ \( Iwww.audioapp.cn  audio app


+ [- G# R& ]/ f1 s2 N, k
# I6 l( w* E; b/ A# D数类转换的两大蹊径- Delta-Sigma、R-2R' E% @& b5 \) \, `( Zwww.audioapp.cn  audio app

1 [% I& W" ^/ A) F# a9 k+ {www.audioapp.cn  audio app


. x$ n3 D$ b7 i$ L8 h0 V按照架构分成 Delta-Sigma 和 R-2R DAC,由于文章性质关系,简略提到芯片的架构设计,重点放在优缺点分析。
( M0 v7 v8 y; \2 E7 @2 a7 [. {' |& `6 k+ mwww.audioapp.cn  audio app


) F5 B4 w& J3 Z0 {+ f( J7 g) U* J
+ r: g! h1 `* I5 B, Y8 TDelta-Sigma DAC:TI 旗舰数类转换芯片 PCM1792A5 o. B5 H& ~" w2 g* Q8 ~www.audioapp.cn  audio app


- D- j. Y  |0 I: v- Z 640.webp (1).jpg ( [! b& U7 B& Ewww.audioapp.cn  audio app

/ l( t' }8 V* |1 i7 Wwww.audioapp.cn  audio app

Detta-Sigma DAC 透过输入的音乐讯号转换后(通常转为 6bit)再行输出,由于架构关系,优点是将量化噪讯推到取样频率之外,相比 R-2R DAC 拥有较高讯噪比、更好细腻度和更低的失真,缺点是精确度低,对于 Jitter 更为敏感。
) h# O0 h6 Q2 R0 N7 ~! g+ J8 O& H9 M. A% _www.audioapp.cn  audio app

+ p0 o8 ]0 A2 T$ L  Owww.audioapp.cn  audio app

2 F! c0 |. o% L$ f1 J+ h& Y1 g. V5 I0 qwww.audioapp.cn  audio app

由于成本较低、厂机设计容易,多数品牌推出的 DAC 均属此类,ESS ES9018、TI PCM1792A、Cirrus Logic CS4398、Wolfson WM8741 全都是 Delta-Sigma 架构的数类转换芯片。/ u7 a- X7 _, y$ M$ b" Y9 Dwww.audioapp.cn  audio app

' }. m2 I9 `8 lwww.audioapp.cn  audio app

0 E. T% n9 H% `' I& p. s, _" x' J6 Wwww.audioapp.cn  audio app

640.webp (2).jpg
" c- r7 v: X" l! P, ]R-2R DAC:Soekris Engineering DAM1021
6 ]& I9 m0 f9 R/ G- ^' m) J* [( P9 p0 M( _www.audioapp.cn  audio app


0 r3 g/ L& G- k/ s
- @, M. g- u, T! eR-2R DAC 优缺点正好相反,通常听感相对自然,由大量的电阻堆砌而成,必须克服匹配的问题,将数十甚至上百颗电阻、彼此配对的误差值压在0.1%以下,那么成本不会低到哪里去。
( c' S# h, [8 ]6 M: D: {/ u1 @2 R9 g# owww.audioapp.cn  audio app

' N! A, D2 j4 R! mwww.audioapp.cn  audio app


: w/ t; c; @( p由于电阻匹配的难度,通常失真不若 Delta-Sigma DAC 来得理想,电路设计更为不易,少数如 dCS、MSB Technology 等音响大厂采用,造就不斐的器材价格,直到两年前 SCHIIT 推出旗舰级的 YGGDRASIL (世界之树),令平价化的 R-2R DAC 成为可能,门坎之高可见一斑。/ D: Y7 B( l- [8 _www.audioapp.cn  audio app


+ l4 R3 }8 a0 t7 K8 u7 u 640.webp (3).jpg
! ^; t4 v/ s4 O0 t! U) ]
. p0 j+ e5 F; U& _! O8 |, q8 i, bPioneer Hi-bit 32 官方网站介绍
3 G/ K3 v& V9 C" n+ b
, ~: N1 L( B7 K. j5 v% E
& v) J: Y) R( _
# m; |) `3 Y% w" {; ~除了 DAC 本身架构外,在数字讯号送入 D/A 转换前,运用自行撰写的 DSP 算法先行处理(储存于 FPGA 可程序化逻辑芯片),最常见的处理方式为讯号升频,譬如 DENON 独家的 Advanced AL32 Processing、Pioneer 自主开发的 Hi-Bit32 均为典型范例,可判断 DAC 是否值得选购的重要指标。1 r5 w! @+ n" d* Y+ {5 wwww.audioapp.cn  audio app

: w: g! R; l5 W9 o' ]www.audioapp.cn  audio app


, U# z6 i* e5 |( Z4 b2 y% r, {9 }8 L+ t0 S# W5 Swww.audioapp.cn  audio app

先从 DAC 界面说起, T' [  ~- C" nwww.audioapp.cn  audio app

; F4 |! F0 h3 B: V5 m- i3 p5 ~www.audioapp.cn  audio app

640.webp (4).jpg
& ?. ~* q- Z) h3 O# w! l- I( ]$ w以国产电光火石的 Spitfire DAC 为例,提供光纤(Optical)、同轴(Coaxial)、USB,部分高阶机种甚至搭载 I2S、AES/EBU 等接口,此处略过不提。光纤接口主要用于 CD Player 或蓝光播放器;同轴接口在 DAP、CD Player 更为常见;USB 接口供用家连接计算机、手机等多媒体装置。家用音响器材的 USB 接口常使用 type-B 规格、随身器材更多搭载 Micro USB。
" Q' z0 K6 A0 ^
% `, s2 K2 ~. @" m: Z
  l7 C0 i% V" v* [/ Z( l% u- C4 owww.audioapp.cn  audio app

讯号输出部分,红白梅花端子的 RCA 输出最为广泛,几乎是每台音响设备的必备接口,部分器材提供 XLR 平衡输出,让用家搭建全平衡系统使用。
! N) S1 a4 Y' C! _6 V- `0 o7 }1 B
/ J% C: g' ?4 B: D5 i: H) _4 P: Q* \, owww.audioapp.cn  audio app


, v4 u) D" {4 y: s9 I耳机扩大器又是什么?& G) y! l: d8 U/ d+ F7 swww.audioapp.cn  audio app


* G" Q7 E$ a0 A5 o0 F) K经过 DAC 转换后输出的模拟讯号,通常电压与电流不足以驱动耳机/喇叭,在模拟讯号送入耳机/喇叭前,使用扩大机将模拟讯号放大。
) g) [- `; ~2 ^9 y- e& g5 e( ]+ V) n4 [, hwww.audioapp.cn  audio app


( V8 x, U! n4 A+ `+ C3 x9 _% x+ Y8 g. ^3 Xwww.audioapp.cn  audio app

今日市面上的耳机扩大器,按照放大电路的架构,大致分为 A 类、AB 类、D 类三种。A类放大的失真表现最理想,但转换效率不超过 50%,耗电量最高;AB 类扩大机的转换效率在 75% 以上,比起 A 类来得理想不少,低音量时的失真表现接近于 A 类放大的性能,缺点是随着音量提高,失真随之上升。0 K! P6 H0 s: ]3 H* K+ P& ywww.audioapp.cn  audio app

6 m* U* t& B. _. M; fwww.audioapp.cn  audio app


! I3 G7 x$ z/ o3 M, {% J) a- D8 n4 m2 R: R7 m: r* fwww.audioapp.cn  audio app

D类放大是近年发展蓬勃的电路架构,优点是转换效率极高,普遍落在 90% 以上,功耗控制最为理想,缺点是失真与噪讯通常较高,这问题随着技术的发展逐步解决。
' ]# O7 ^) H2 r$ i
  L8 L# R+ {' r% J) L9 H" s" H+ Q# |8 j+ X& ]- `www.audioapp.cn  audio app


8 ~* O2 P- q6 `1 ^( F9 b' t管机与晶体机各有优劣
3 J; T2 ]9 f- ^4 \9 D; j# g0 P: Y) l% j) }: jwww.audioapp.cn  audio app

' ^$ w2 `4 G5 g) nwww.audioapp.cn  audio app

640.webp (5).jpg
+ z2 n  y9 U5 N$ Y/ A按照扩大机的电路设计和组件,可分为真空管机与晶体机,在建构耳机系统时,两者孰优孰劣,没有绝对的答案。一般而言,真空管机的总谐波失真比起晶体机来得大,多为偶次谐波失真,虽然管机失真较高,但音色温润、甜美,听感会更为舒适;晶体机提供更高的效率、具备低失真、高瞬时反应速度,在大动态、速度感要求高的音乐类型,晶体机拥有极大优势。
# {' U& I1 m. P: A
; J/ @6 U) o5 n5 B5 i0 {# T# w+ Q' a/ x4 pwww.audioapp.cn  audio app

( }) [+ V: N! Y( T9 d. wwww.audioapp.cn  audio app

依据架构不同,管机、晶体机也有不小的声音差异,好管机能有「相对良好」的瞬时反应,晶体机音色也能设计得温润、甜美。如果取两者优点,以真空管作为前级放大、晶体组件为后级放大的管晶混合扩大机,不失为一种选择。
" ?5 D  n1 b5 r8 U
6 }$ N& _, T" w$ S" @
2 f4 G' S4 }3 v0 N$ {  o8 _# c. u( r$ q' M  K: fwww.audioapp.cn  audio app

简谈耳机扩大器界面: |( l; B0 w0 j) |5 j& rwww.audioapp.cn  audio app


8 T& Y5 v6 y, D, Q8 t8 G9 q, w 640.webp (6).jpg - _+ l% l; G; H! D2 r/ S  `3 F3 Hwww.audioapp.cn  audio app

- m/ m" I- c, I& f( M4 C6 Bwww.audioapp.cn  audio app

640.webp (7).jpg 0 S9 A, H& k& s) J2 pwww.audioapp.cn  audio app


" l  s0 `) f8 e! _) H. L上图电光火石的 Beyond HD 耳机扩大器为例,可见器材背板上,搭载一组 RCA 输入供连接 DAC,正面设有 6.3mm 耳机孔,让你接驳心爱的耳机,部分器材增加 XLR 平衡输入和 XLR 耳机输出,可搭建全平衡耳机系统。* Q& K9 W  f! n8 g! Qwww.audioapp.cn  audio app

) H& h1 y; ^' M9 S1 A2 xwww.audioapp.cn  audio app

, L; ~: }2 n9 ?4 ~$ Fwww.audioapp.cn  audio app


, D4 G8 v" W, JDAC/耳扩一体机 - DAC 与耳机扩大器的混合体
3 d: U% s3 l1 b: J$ b: w. H1 e9 N2 q6 ]/ a4 a5 owww.audioapp.cn  audio app

说来不稀奇,一体机整合 DAC 和耳机扩大器,优点是节省空间,可以共享变压器,电路组件位于同一个机壳内,相较独立 DAC 与耳机扩大器,设计必须更加讲究,否则数字电路和模拟电路间可能相互干扰,导致声音质量下降。
5 x- s+ G& Q( }$ B
* B6 r* v% }6 x- N" {/ E" m/ s. l6 ]; Gwww.audioapp.cn  audio app


' y! Z- p- U& K' v, [7 O1 ^6 G如图是 CHORD Hugo 2,只要接上 USB 线材,以耳机孔连接耳机,即可聆听音乐,相较分体式的 DAC、耳机扩大器来得省心省力。( h- u7 i* v$ @" Zwww.audioapp.cn  audio app

. p/ p2 K4 Q' p( u" W5 \% }www.audioapp.cn  audio app

640.webp (8).jpg
- q: G0 M6 j# y! e- F( Q0 ^% h% u5 i$ x- L4 a" q9 @! V! ewww.audioapp.cn  audio app

DAC & 耳机扩大器的购买准则! X2 \' E& |% {www.audioapp.cn  audio app


  ?/ i; ^+ D$ b- W2 D( P* x
  l, J$ f: I* z/ [2 ^1. 输出功率(耳扩):耳机扩大器的输出功率关系到耳机能否被正常驱动,因此至关重要。在输出功率的标示上,通常以 mW/Ω为单位,可推断耳扩与使用的耳机能否正常工作。9 K5 I) _' Q( x) cwww.audioapp.cn  audio app

8 {7 X- {3 X; `) jwww.audioapp.cn  audio app


/ M" Q# n$ K. e6 w6 f
( ?. A7 r2 m1 H9 t+ ~/ }2. 是否为独立供电(DAC/耳扩):电源质量是否干净、电流供给是否稳定直接影响器材的讯号输出质量,一台 DAC/耳扩的电源也不容忽视;以随身器材来说,由于使用电池供电,声音质量比 USB  供电器材更有优势,家用器材亦如此,只差在电池换成市电。1 `! E  Z! x# ^9 g1 Xwww.audioapp.cn  audio app


; s( C  {4 O) m8 C
3 d3 w0 i( F: x+ m. \- ^3 m: h; }7 T" s6 P9 Hwww.audioapp.cn  audio app

3. USB是否为异步输入(DAC):Delta-SigmaDAC 对于 Jitter 较为敏感,不以手机端、计算机端的 Clock 为准,而采用 DAC 内建独立的 Clock 来校正时基误差,声音定位、结像都能大幅改善。
& R' E, V+ s8 ?0 x, s- O. j! [2 o+ {6 G6 ?2 V) n$ hwww.audioapp.cn  audio app


# V9 s% h6 z* q; |9 [$ N
# Z6 B4 c- B% A1 L  ~4. 听音口味(DAC/耳扩):直接试听是最可靠、最可能买对产品的方式,毕竟听音乐的是耳朵,选择合乎听音哲学的器材至关重要。" p; N+ H+ W# [& \/ w; Ewww.audioapp.cn  audio app


5 `+ Q, F% o1 Q6 w8 ^! ~( f# Y1 V
; C: u/ e- E& T( l+ o% J' s1 m. M. O
9 `6 O) j' V( A5 L1 V给新手选购器材的建议
% Z" A0 T0 o" U
" @6 E: F  Z6 L8 ?
( o) y1 E1 k$ i) `/ i1 \: _8 k我是一名新手,应当如何选购器材呢?无论家用或者随身器材,可以先考虑 DAC/耳扩,一来操作简便,二来不必担心 DAC、耳机扩大器的调性是否相合,以及连接线材的搭配问题等,声音完成度也有相当水平。文章最后,DA 和耳扩介绍告一段落,祝大家都能找到理想器材!
音频应用 Audio app
高级模式 自动排版
您需要登录后才可以回帖 登录 | 快速注册

本版积分规则

QQ|小黑屋|手机版|Archiver|音频应用 ( 鄂ICP备16002437号-6)

Powered by Audio app

快速回复 返回顶部 返回列表