芯片不同时钟来源比较

zhenbang

芯片不同时钟来源比较

( u' ^  I$ i& E, Z2）HyperStream调制器
1 a' v$ M+ M9 _' z; n7 m
6 H) W$ `5 h" m7 B7 s! C0 j2 @8 wESS公司的低阶级联的调制器，称为HyperStream调制器，使调制深度接近100%，并且保持调制器稳定，从而降低Sigma-Delta DAC的暂态（频域）非线性和噪声。
% n* s7 ~7 I4 P: S; ^
% [7 l% f: @$ i1 m: S
" F4 X0 S& i: p# {4 d$ G7 L" k
3）过采样率倍增器（OSR Doubler）
* Y. ^, X) c9 K) [% `9 A
Sigma-Delta DAC都采用过采样技术来扩大动态范围，再通过噪声整形来降低音频频带内噪声。早期的DAC芯片的过采样频率还在较低的水平，如4~16倍的标准音频采样频率，现在的芯片可以做到更高的频率，来进一步提高DAC的性能。日本AKM公司，在数字滤波中采用过采样率倍增器（OSR Doubler），来增加输入信号的范围、降低音频带内噪声、同时降低功耗，其高端DAC芯片如AK4490等，过采样倍数可达到256倍。


3 H' y- G; K& \) M5 n
3 g5 L( q5 G. P8 W6 y, t1 V0 g4）分段DAC
, `2 M2 n6 c' I' N$ E
3 C0 L% ^9 t3 q0 J3 U按所处的位置和所起作用的不同，分段数字信号高位和低位，再有目的地分别进行处理，可以提高DAC的性能。Texas Instruments在PCM179x和DSD179x系列等芯片中采用了这项技术，称为“先进分段DAC"，来增加动态范围和提高对Jitter的容忍度。

8 v$ O! v' C; k, E+ {: b# O2 r7 M

/ K  w. y; E) h" k. B1 R! t- B
Texas Instruments的“先进分段DAC”原理图，摘自《DSD1794A Datasheet》Texas Instruments, NOVEMBER 2006
# E' u6 c; |- W
5）其它技术
5 u! n4 d) Y4 X: F7 \- L4 b
为了尽可能地改善音频DAC芯片的性能，厂商还会采取其它一些的技术，如：数据加权平均（DWA）、增益矫正和失真补偿、基准参考电压矫正、电流输出、低输出阻抗、差分互补输出、外部数字滤波、低噪声线性电源，等等。技术手段是多样的，且有些技术还处于保密之中，因此也难以一一罗列和描述。
" |2 w& g+ [1 c8 I) o

) f- y7 R  ]7 h( \4 Q# X4 C
4
5 Q8 V( \$ m4 K( U+ p0 _( [
& r  p! Q0 P4 R6 k" e9 C% f高端音频DAC芯片排名

动态范围是音频DAC有代表性的性能参数，以下就按此性能高低并结合其它因素，对最高端部分的音频DAC芯片进行排名。

1 ~7 }# L8 r5 A0 E2 v6 _; e/ n) {9 c

高端音频DAC芯片排名：

0 a5 U6 H( D( s4 c3 L( ]9 x0 J
$ f+ h6 p3 q, z( X  Z



9 j' }0 s4 Z" ]# L注：动态范围数据为各厂商公布的各对应芯片的最大值。排名未包括应用导向（如含有模拟放大器SoC）、独立调制器、独立数模转换器和停产的等芯片。
  J0 v4 X6 C, q2 `
& }9 Z0 X8 r6 f/ t: o# u; h
" n1 p  u! ]5 F# D
+ i# h4 E" C) I9 J6 W$ y. J' WESS公司的ES9038PRO作为目前为止行业内参数指标最高的芯片之一，片上集成了SPDIF接口，通过采用采样率的异步转换技术的Jitter消除电路，与前端传输Jitter去耦合，有很大的Jitter容忍度，HyperStream专利调制器能使Sigma-Delta调制器克服一些频域暂态的非常线性，外加其它的一些技术，如失真矫正、8通道可随意切换的差分DAC、专用的超低噪声线性电源（ES9311Q）等，作为性能最好的芯片，有许多的优势。

% g% k) Z' L0 f

; a7 L# D; X# ?% r+ N9 G2 s$ M


- {" k8 W0 \' x+ fESS公司旗舰ES9038PRO框图，摘自《 SABRE PRO ES9038PRO Datasheet》，ESS March 5, 2019

AK4499，AKM公司的新旗舰，排列中引脚最多且价格最贵的芯片，动态范围也达到了业内最高（与ES9038PRO平齐），但是没有附带SPDIF接口，所以如果在同等条件下考虑的话，综合的性能指标，应该略低于单片的指标。另外AK4499为4通道DAC，少于ES9038PRO；对DSD的支持最高为DSD512，也低于ES9038PRO的DSD1024。
! f7 S1 c/ v# k
- k  c: X7 R5 {6 ]8 O
; g! m2 f. Z1 `: a/ p: l8 @8 s2 n


; O: J1 A- [; y7 X- {
) Y$ Q4 |* i: z, S& Y引脚最多的AKM新旗舰AK4499，摘自《 AK4499 Premium Switched Resistor 4ch DAC》, AsahiKASEI, 2019/02



ES9028PRO，与ES9038PRO几乎是完全相同的芯片（包括功能和芯片包装、引脚），只在两处可以发现到差别：一是输出阻抗大于ES9038PRO；二是动态范围、失真和噪声的指标低于ES9038PRO一个级别。综合指标是否会高于同等条件下的AK4499（增加SPDIF接口等）尚没有依据，略逊色于旗舰芯片。



ES9008、ES9018，也是32位、8通道的芯片，也采用了异步采样率转换等技术，均为当时性能指标最高的芯片，但是ESS公司SABRE SOUND品牌下较早推出的芯片，使用的也是较早期的HyperStream调制技术，综合性能在ES9028PRO之下。


4 P5 K( y6 T) ]9 l8 ^  X$ f1 i* k
3 @$ u7 _+ C  ]$ B+ N* `6 d' [AK4497是AKM公司的上一个旗舰芯片，有名望的芯片，2通道DAC，各参数性能优秀，也支持32位/768kHz和DSD512的音频信号，指标略低于新旗舰AK4499。
' J( g4 Y8 L7 `, V; G
/ `4 ?; F* I7 s2 I
" M" M6 o* ?+ [
曾经声名大噪的1794（PCM1972、PCM1794、DSD1792、DSD1794），Texas Instruments（被收购的Burr-Brown，BB）公司最有名的芯片之一（系列），采用专有的ADVANCED SEGMENT（先进分段）调制技术。虽然推出时间比较早，但还是性能指标不低的芯片，不足之处是24位的芯片，支持的采用频率也有局限。据此，可能应该向后排列，但如果对音乐信号位数（如32位PCM）不是太刻意要求的话，还是很好的芯片。

4 ?3 R: M8 Q7 E

: _. v: t, n: |; h6 H2 ^$ g$ k, u- eCS4399和AD1955分别是Cirrus Logic和AnalogDevices公司最高端的音频DAC芯片，AD1955时间较早但CS4399还是最近几年的产品；WM8740、WM8741、WM8742是Wolfson半导体（属于Cirrus Logic）公司的芯片，其中WM8741性能为最优；AKM公司的AK4490曾经是最畅销的芯片，之后的替代产品AK4493和后来推出的其它型号的芯片有更好的性能；ESS公司的ES9026PRO、ES9016分别是定位低于对应的ES9038PRO和ES9018的产品，Sabre9006AS更是更早期芯片ES9006的替代品；PCM1795是Texas Instruments公司少数支持32位的音频DAC芯片，和PCM1796、PCM1798一样，性能低于PCM1794系列，是比PCM1794、PCM1792级别稍低的产品。
  k) R' M: f" {+ o; W# b

# Y9 ~& Z; f2 d& U, A* ]
+ L8 q$ X. H$ s3 d; l( h1 D* D排列稍靠后的芯片，基本上是各公司旗舰或最高端芯片之下，低一点级别的产品，或是时间较早的核心产品，性能指标不俗，与各旗舰相比，有较好的性价比。

Edirol

:victory: :victory: