音频DAC剖析 解开HI-FI音质的秘密

wuchangchi

音频DAC剖析 解开HI-FI音质的秘密

什么是音频DAC?



之前，大家普遍认为决定音质的关键是主控解码芯片，这种说法基本正确，但不够精确。事实上，决定MP3音质的关键是主控解码芯片里面的：数字-模拟转换器 (英文缩写DAC)单元，以及耳机功率放大器单元。DAC负责把解码好的数字音频流，转换为可推动耳机发音的模拟音频信号，而耳机放大器则把模拟音频信号 放大到可推动耳机的功率。

打个比喻：DAC就像是一名歌手，负责把大家弄不懂的歌谱（数字音频流）忠实的演唱为歌曲（模拟音频信号），而耳机放大器则是歌手的扩音器，负责把歌曲声音放大，让人都能听得清楚。

DAC的转换精度和失真率是决定音质的核心关键，当然耳机放大器也至关重要。

在低成本的MP3主控芯片当中，一般都集成了DAC和耳机放大器，以降低整体生产成本，但由于芯片内部集成了很多其它诸如解码、电源控制、USB控制等等 繁杂的电路，很容易对抗干扰能力差的DAC、耳机放大器造成干扰，这就像上面那位歌手，要和剧院里的厨子、机房、清洁工、接待员....等等在一个房间里 工作，哪能不受干扰哦呢？

最好的办法是给这位歌手一个独立的、豪华的房间。单独的音频编解码器（CODEC）主要就是由DAC、耳机放大器，和辅助的音调控制、ADC(模拟-数字）、数字滤波等模块集成在一起构成的“豪华独立房间”。

独立音频DAC，高端数码播放器的标准配置

高端的数码播放器基本上都开始使用了外接独立DAC或音频编解码器的方案，比如:
IPOD nano 2代搭配了WOLFSON音频编解码器（型号不明），IPOD nano搭配Wolfson WM8758;
iRiver的E10微硬盘播放器、IAUDIO的U3搭配了CIRRUS公司的CS42L51音频编解码器；
IAUDIO的D2搭配的是Wolfson WM8985；

国内使用独立DAC的厂家不多，其中：
台电C150搭配了德州仪器的AIC230音频编解码器，台电T19和T29搭配了Wolfson WM8750音频编解码器；
魅族科技的M6搭配了飞利浦UPA1380；
OPPO的V3/V5搭配Wolfson WM8750；

随着独立音频DAC的音质优势被消费者普遍认同，独立音频DAC成为了未来高端数码播放器不可缺少的特点，本文的目的也是为了让消费者对此有更多的了解。

生产音频DAC的主要厂商

全球范围内，主攻音频DAC的专业厂家不多，位于英国爱丁堡的欧胜（Wolfson）微电子公司是其中一家专业公司，这家公司专门设计用于音频领域的数字 模拟混合电路，包括音频编解码器、音频处理器器、音频DAC，应于与CD唱机、数字音响、数字电视、便携数字播放器、手机等领域。它的大客户很多，包括苹 果IPOD、微软XBOX360、索尼PSP、健伍HI-FI CD唱机、SONY Ericsson手机等。Wolfson音频芯片的特点是种类繁多，新品迭出，无论是技术还是参数性能都处于行业领先地位。

其它的半导体公司也有音频DAC推出，但由于多数并不是其主要业务，所以品种和更新速度都比较慢，使用的厂商也比较少，到数码播放器领域，一般都屈指可数了。市面是可以看到的有下面几家：

美国德州仪器公司的AIC230音频编解码器系列，台电老款的C150和创新的老款硬盘播放器有使用；
原荷兰飞利浦公司的UPA1380音频编解码器，魅族的M6、艾利和老款H320硬盘播放器和以前几个老款手机有在使用；
CIRRUS公司的CS42L51音频编解码器，这是一颗比较新的音频编解码器，前面说过IAUDIO和IRIVER的两款机器有在用。
除此之外，应用在数码播放器之上的其它型号音频DAC就属于凤毛麟角了。
下面大致的介绍一下几款主流音频解码器，大家选购数码播放器器也有一个参考：

1. WOLFSON系

之所以欧胜（WOLFSON）单独列成一个系列，是因为WOLFSON的音频DAC，无论是型号还是应用都非常多。
下面是欧胜近期新款音频编解码器的一个列表，总计达50种之多，以下为可以在随身听上使用的DAC：



其中适合数码播放器的使用的“立体声低功耗编码解码器”有13款，型号之多，已经超过了其它数家公司的总和，由此也可以看出WOLFSON在音频转换器领域的实力和地位了。

WM8731

欧胜WM8731是一款入门级音频编解码器，集成了DAC/ADC已经一个耳机放大器，功能较为简单，不支持欧胜硬件EQ, 3D, DSP滤波等高级特性，价格也非常便宜，不足1美金。适合入门级数码产品使用。

事实上WM8731也作为一个模块大量集成在了许多MP3主控芯片当中，比如韩国TELECHIPS TCC723、771、773、，三星主控、Sigmatel 3650都是整合这颗DAC单元，只是整合的音质效果始终不如独立的芯片好。IRiver clix使用的音频DAC是WM8731。

主要参数：
数字模拟转换器信噪比：100db
总谐波失真:-86db
代表产品：苹果Ipod MINI
音质特点：声音简单、直接，未经修饰，信噪比高，中高音出色。
特色功能：无

WM8750

WM8750是欧胜应对MP3、PMP市场的一颗主力产品，已经非常成熟。从台电科技的T19/t29惊艳的音质表现上，我们已经认识过了WM8750 的音质实力。WM8750集成了一个DAC和一个高性能的耳机放大器，耳机最大输出功率为20毫瓦*2，从实际使用T29/T19的用户反映，推力非常强 劲，可以轻松推动高端HI-FI耳机。除此之外还拥有3D环绕立体声音效和硬件高低音音效两种硬件音效，音调效果要比一般的软件调节要强很多。

WM8750还拥有高品质ADC电路、麦克风专用供电电路和AGC录音电平自动控制电路，具有优秀的录音效果。此外，还集成了1个400毫瓦的BTL扬声器功放，可以驱动外置扬声器发音。

主要参数：
数字模拟转换器信噪比：98db
总谐波失真:0.013%/-84db（20毫瓦）
代表产品：台电T19/t29/c280，oppo v3
音质特点：中高音清晰明亮，解析度很高，细节丰富，低音自然不混浊，3D音效可以增强声音表现力
特色功能：录音电平自动控制（AGC）、麦克风偏置电路、硬件3D环绕立体声音效、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频处理器。

它带有一个HI-FI级数字信号处理内核，支持增强3D硬件环绕音效，以及5频段的硬件均衡器，可以有效改善音质；并有一个可编程的陷波滤波器，用以去除屏幕开、切换等噪音。

WM8978同样集成了对麦克风的支持，以及用于一个强悍的扬声器功放，可提供高达900mW的高质量音响效果扬声器功率。一个数字回放限制器可防止扬声器声音过载。

WM8978进一步提升了耳机放大器输出功率，在推动16欧姆耳机的时候，每声道最大输出功率高达40毫瓦！可以连接市面上绝大多数适合随身听的高端HI-FI耳机。

最新的高端数码播放器，如微软的ZUNE播放器，已经开始使用WM8978。

主要参数：
数字模拟转换器信噪比：98db
总谐波失真: 0.013%/-84db（20毫瓦）
代表产品：微软ZUNE
音质特点：继承了WOLFSON中高音清晰明亮，解析度高的特点；由于输出功率大，动态范围更宽，声音舒展，能够放得开
特色功能：HI-FI数字信号处理内核，40毫瓦大功率输出，录音电平自动控制（AGC）、麦克风偏置电路、硬件3D环绕立体声音效、5频段硬件音调音效，0.9瓦BTL功放

2. 德州仪器AIC23B

美国德州仪器公司是全球最大的手机芯片厂商之一，当然它也提供有音频DAC。在数码设备上用的比较多的一颗是AIC23B（全名TLV320AIC23B）：创新的老款硬盘播放器，台电科技的第一代双核产品C150，都是采用这颗音频DAC。

AIC23B没有明显的缺点和优点，声音温暖真实，是一款不错的产品。我们通过对比使用AIC23B的数码设备和使用欧胜WM8750的音频设备对 比，可以得出这样的结论，欧胜的中高音解析度极高，能够忠实的还原声音，音质属于冷艳型，德州仪器的AIC23B属于温暖平实型，也很讨好耳朵，但由于失 真较大的缘故，细节不如WM8750丰富。

主要参数：
数字模拟转换器信噪比：100db
总谐波失真:1%（20毫瓦）
代表产品：台电C150,创新老款硬盘MP3
音质特点：温暖自然，解析度稍低
特色功能：无

3. 飞利浦UPA1380

模拟时代，飞利浦半导体公司在音频领域还是比较出名的，但是进入数字时代后，飞利浦的半导体业务重心转向手机芯片业务，所以在音频DAC这样的器件 上动作较慢，在适用与数码播放器的音频DAC上，UDA1380是一个选择（也是5年前的产品，2002年发表）。当然这个数量是WOLFSON、德州仪 器的丰富产品线比，显得有些寒酸。

UDA1380的特点是低音的处理很好，中高音差。 这与设计取向有关，Philips的UDA1380设计时，应该是这种考虑了中低音的设计，这也是以牺牲中高音为代价的，为其它而WOLFSON、德州仪器则是以平衡为主要的设计指导思想。

主要参数：
数字模拟转换器信噪比：88db
总谐波失真:-60db
代表产品：艾利和H320、魅族M6
音质特点：低音好，中高音差
特色功能：无

4. CIRRUS的CS42L51

如果不是IAUDIO 的u3开始采用这颗CODEC，估计CIRRUS的CS42L51还没有几个人会知道，CS42L51的特色非常鲜明，首先是输出功率大，16欧姆负载， 每声道最高可输出44毫瓦功率；其次是价格便宜，批量采购价格实际不足1美金，使用这颗DAC还不需要输出电容，可以节省生产成本，真可谓是价格便宜量又 足，虽然实际听感有音场比较混，失真较大的不足，但动态氛围很大，声音又响，很适合听轰隆隆的美式摇滚和朋克音乐。

主要参数：
数字模拟转换器信噪比：98db
总谐波失真:-75db
代表产品：IAUDIO U3
音质特点：输出功率大，动态范围宽
特色功能：无



综合对比与结论：

市场上加入独立的音频DAC的产品已经逐渐多起来，无论是国外的IRIVER，IAUDIO，苹果，到国内的台电，MEIZU等等数码播放器，为了追求更 高的音质，硬件的升级已经是大势所趋，对音频DAC有更多了解，相信会对大家选择自己心仪的主机，更有帮助！相信这篇文章会对大家选购适合自己的主机有 用。

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