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芯片不同时钟来源比较! Z. S& r6 o) c: ^) H" e0 F5 G
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2)HyperStream调制器9 ~ Y) |# k. p: a$ D# w
% o I, T! N' K! Q6 f0 H: 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。
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, H' E: A: I% n& x1 g0 e ?" Z+ T3)过采样率倍增器(OSR Doubler)
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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。6 G' `% `( @" j( R
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4)分段DAC/ [8 O9 \/ K* O" Z$ a1 m# l4 d
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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。
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D' k- T1 M, ITexas Instruments的“先进分段DAC”原理图,摘自《DSD1794A Datasheet》Texas Instruments, NOVEMBER 2006+ H3 k$ G* H2 M @8 b$ W7 G
0 D$ M, D0 U8 Q: u# |5 W4 y6 v$ X5)其它技术
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7 @6 ]8 X2 u: E/ \: L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。6 m0 p; E2 y) y
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% j7 L" ? m w% ]2 }4 |高端音频DAC芯片排名
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* d; J6 H/ s2 G4 W; w0 K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。9 ? { a+ E. X0 N* O" Z
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高端音频DAC芯片排名:9 g" R3 N. ^9 r: q' G! a
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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。+ h0 D7 m$ D0 v
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" m. p/ a6 C/ }8 jESS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。
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ESS公司旗舰ES9038PRO框图,摘自《 SABRE PRO ES9038PRO Datasheet》,ESS March 5, 2019
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1 h( z1 s* `* g2 ?3 j) z7 HAK4499,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。
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引脚最多的AKM新旗舰AK4499,摘自《 AK4499 Premium Switched Resistor 4ch DAC》, AsahiKASEI, 2019/02
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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。$ y: L9 n2 [9 ]1 p; B
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8 N6 E* @' f- T0 `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。
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2 S# d6 U4 |9 L5 y; C' lAK4497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。* i \( t0 F4 ?! v1 @" p8 t
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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。
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CS4399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。
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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。 |
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