学林和调音师播放器的故事（缓慢更新）

darwinok

厉害(ง •̀_•́)ง

audio-one

darwinok 发表于 2019-1-19 12:20
厉害(ง •̀_•́)ง

内容缓慢更新中，谢谢关注

audio-one

菊部地区有血 发表于 2019-1-18 21:38
帮顶了，1969用户，学林的调音非常有特色，旗舰更值得期待，有机会要感受一下

多谢支持！

liangxy

audio-one 发表于 2019-1-18 09:46
多谢您的支持：）目前调音师的底噪仅限于在未播放时，和classA模块的匹配问题，底噪也仅在动铁可闻的程度 ...

底噪我在播放比较安静的歌曲的时候，依旧有可闻的底噪，另外我配的耳放不是classA

坚定随身党

很有新意的产品，支持。

audio-one

续前页：
前面发过学林调音师的开发笔记，因为文档太大，在大家坛的浏览量有限，
现在逐渐更新，系统的讲述调音师的开发的一些细节问题。希望各位朋友多多指正：



70页干货----学林调音师模块化播放器研发日记

第一章：调音师是什么,为什么要做调音师？……………………………………………………………………..…….3
1.1  经不起双盲测试的hifi都是耍流氓 ……………………………………………………………………………………..3
1.2  李总说过：信心比黄金…………………………………………………………………………………………………….4

第二章：怎样做一个好电源？学林调音师的电源设计……………………………………………………………….6
2.1  最小路径实现供给 ………………………………………………………………………………………………………….6
2.2  只处理最后一级……………………………………………………………………………………………………………..7
2.3  刀刃上必须用好钢！ldo的选择顶级 tps7a47以及tps 7a33…………………………………………….…..…8
2.4  高分子滤波和超级电容加持…………………………………………………………………………………………….11
2.5 “宽敞”的电源pcblayout 以及调音师的初始配置………………………………..………………………….….14

第三章：DAC介绍与学林调音师DAC的选择………………………………………………………………………….15
3.1  随身市场常见的dac芯片……………………………………………………………………………………………….15
3.2  调音师dac的选择-ak4497…………………………………………………………………………………………….19
3.3  常用dac的参数资料…………………………………………………………………………………………………….20

第四章：学林调音师lpf模块运放主观听感…………………………………………………………………………….22
4.1  第一部分：不推荐组………………………………………………………………………………………………….24
共9种芯片包括opa2227,jrc4580,ne5534*2,lmh6643,ad8092,sgm33178,ad712,lm833,opa1652
4.2  第二部分：值得一试组…………………………………………………………………………………………….33
共8种 opa1612,opa2134,ad8397,ad8620,ad8672,MUSES8920,lme49720,opa275
4.3  第三部分：强烈推荐组…………………………………………………………………………………………….41
共3种 opa1642/lme49990/opa2604
4.4  各运放的声音特点和各个运放的主要参数汇总……………………………………………………..…….44

第五章：大象无形---耦合电容的选择………………………………………………………………………………...46
5.1  耦合电容的位置……………………………………………………………………………………………………….47
5.2  耦合电容容量的选择…………………………………………………………………………………………….….47
5.3  薄膜电容耦合的听感…………………………………………………………………………………………….…..48
5.4  采用直连耦合的听感……………………………………………………………………………………………..….48

第六章：调音师耳放模块的设计……………………………………………………………………………….……….49
6.1  Ad8397………………………………………………………………………………..…………………………….…….49
6.2  Tpa6120……………………………………………………………………………………………………………….….50
6.3  Opa1622 平衡耳放模块…………………………………………………………………………………………….51
6.4  ClassA全分立模块…………………………………………………………………………………………….….….52
6.5  各个模块的推力测试结果………………………………………………………………………………………….53
6.6  四种模块耳放的功耗、推力、风格比较……………………………………………………………………….54

第七章：学林调音师classa 耳放模块的仿真分析…………………………………………………………………….55

第八章：调音师的输出阻尼调节…………………………………………………………………………………….…….62
8.1  播放器设置阻尼调节的意义………………………………………………………………………………………...62
8.2  四种阻尼模式的拨码开关设置图…………………………………………………………………………..…..….65

第九章：调音师的功耗与续航时间测试报告…………………………………………………………………….….67
9.1  调音师各模块搭配实测的工作电流……………………………………………………………………………..….67
9.2  关于电池、功耗，散热的几个问题………………………………………………………………………………..….69
       后记………………………………………………………………………………………………………………………..….70

第一章：调音师是什么,为什么要做调音师？

1.1经不起双盲测试的hifi都是耍流氓

学林作为国内随身市场最早的参与者之一，随身市场从百元到数万元（十万级也是指日可待），而目前市面在售的播放器品种已超过300种之多，使用户更加无所是从。

    hifi界的玄学盛行，九十年代，甚至水变油，给大兴安岭千里发功灭火都登上了央视的大雅之堂。

诸如水电火电，以及换保险管，芯片贴膏药，甚至是冰冻cd碟之类的玩法，我一向是不赞同的，我非常反感皇帝的新装。

所谓知之为知之，不知为不知，装神弄鬼要不得。Hifi界虽充斥神鬼之说，但是从科学的角度上讲，凡是经得起双盲测试，才是最好说服力的明证！经不起双盲测试，基本可以认定为扯淡。

能够盲听运放，耦合电容的绝非少数，这也是玩hifi的乐趣所在。

非常的多烧友，拥有M条耳机，N台播放器和解码。 每台机器的差别往往在毫厘之间，我们在投入大量的金钱和精力以后，得到的确是更加的迷茫，明明这个机器展会上听起来不错，买回家现在却感觉渣？大神的评测和建议往往是南辕北辙。

1.2李总说过：信心比黄金

理性发烧，在纷繁的世界中， 保持本心。追本溯源，能够做你自己喜欢的好声音的主人，能够真正听到不同运放，耦合，耳放的区别，和找到其最佳组合方式，这就是学林调音师探索版的设计初衷。

无论如何变化，播放器音频系统由以下几个部分组成:

有些更简单和追求效率性价比的mp3方案如炬力2167，主控集成了Lpf,Vol,Amp 等环节，但基本结构都是一样。

通常的播放器和音频产品，其结构，搭配，调音依赖于设计师的审美和个人喜好，具有强烈的个人风格和不确定性。即便很有经验的设计师，也难免有马失前蹄的时候。另外人耳对声音的理解有很多感性的成分，容易受到外界的干扰以及自身状态的影响。即便同一人同一台机器，在不同时期和心态的时候所听到的感觉也可能会大相径庭。

为了解决这个基本问题，学林调音师创造性的将整个系统平台化，每个模块都可以根据自己喜好独立搭配组合。变化无穷，从而使用户能够获得更大限度的自主权。甚至我们后面还可能将各接口开放，支持烧友自行diy。这样，学林调音师最大程度减低了盲狙的风险，摆脱对产品设计师的依赖，并成为烧友学习，提升，锻炼听力的一个平台。无论您是音响行业的从业者，或者音响发烧的重症患者，都将从学林调音师中获益匪浅。

xino

收藏一下。

audio-one

第二章：怎样做一个好电源？学林调音师的电源设计

1         最小路径实现供给
2         只处理最后一级
3         刀刃上必须用好钢！ldo的选择顶级 tps7a47以及tps 7a33
4         高分子和超级电容加持
5       “宽敞”的电源pcblayout

为什么是电源？
模拟音频电路的重中之重是电源的设计，没有好的电源，好比洗锅水打汤，再好的配料也是白搭。
最近非常火的索六万，就是采用纯内置电池工作的台式机，抛开其商业营销模式不谈，仅其对电源的重视程度， 本人是非常赞同。确实，最好的电源是电池，而最需要处理的是最后一级，最接近放大电路的部分。
在多年的模拟电路实际设计调试经验中，谈几点我对电源设计的理解：（班门弄斧，还请各位高手多指教）

2.1 最小路径实现供给。
能够用一级电路解决的问题，坚决不用多级电路。
就是说简单的电路，比复杂的好。
一个电池，先升压，再稳压，再反压，再降压，虽然测试数据很好看，但是由于其链条过长，导致瞬态特性恶化。而减少一级处理，比起处理多级是事半而功倍。


2.2 同样的道理，只处理最后一级。
复杂的电源电路，在各个节点都做了复杂的退耦滤波，搭配大电容，这样的结果是得不偿失的，会造成多个回路，速度会变慢，成本高，性能有劣化的可能。
我们的做法是，如果是迫不得已的情况下，电源的链路比较长，在前面各个环节都只做普通的小电容退耦，不要大电容滤波，只在最后一级，最接近放大器的，和放大器电源并联的这里，接大容量，超低esr 高分子电容。


2.3 刀刃上必须用好钢！ldo的选择
好的ldo的价格也是非常昂贵的，我们使用的ldo tps7a47以及tps 7a33在得捷电子的报价分别为
35.4元和39元。而几乎为同样功能的LDO AAT3200的单价仅0.26元。
昂贵的芯片，自然有他贵的道理。
TPS7A 系列线性稳压器超低噪声线性稳压器，负载电流可以达到1A(实际我们的负载不超过300MA，留足够的余量总没有坏处)，该芯片使用了特别的双极技术用于滤除DC/DC 开关转换所固有的输出电压纹波，因此可以实现比普通ldo低一个数量级的纹波。可确保在医疗、测试和测量、音频和射频 (RF) 应用中实现系统性能最优化。

实际上这两颗ldo的纹波特性确实非常令人惊喜：其中tps7a33为负电源稳压器，其纹波系数为16uv。
量产芯片中，负电源ldo芯片，相比一抓一把的正电源芯片像大熊猫一样罕见，所以16uv已经非常的难得！
虽然目前在民用渠道能够看到的更低噪音的ldo 是凌力尔特的lt3042,但是由于缺乏配套的负电源芯片，好比上半身西装，下半身牛仔，所以并不是一个好选择。

我们测试的常用ldo纹波噪音：（电源指标除纹波噪音外，纹波抑制比，速度等指标也非常重要，以下是我们整理的一些资料仅以此为例说明）

型号	描述	纹波噪音
LM1117	800mA 低压降线性稳压器	38 vu/RMS
LM317HV	60V 输入电压、1.5A 可调输出线性稳压器	1710 vu/RMS
LP38691	借助陶瓷输出电容实现稳定的 500mA 低压降 CMOS 线性稳压器	80 vu/RMS
LP2960	可调节微功耗 0.5A 低压降稳压器	160vu/RMS
LM78M	3 端子 500mA 正电压稳压器系列	40 vu/RMS
tps7a33	超低噪音负电源稳压器	16 vu/RMS
tps7a47	超低噪音正电源稳压器	4.17 vu/RMS

2.4 宁要仙桃一口，不要烂杏一筐，超低esr的高分子poscap电容。
   常规电容（瓷片，电解，或者钽电容）在实际测试中，滤波性能甚至不如高分子电容POSCAP的1/10，高分子ESR最低达5mΩ。然而，国内的正规渠道却极少有高分子电容。原因为何？就是一个字：“贵”！
   鉴于目前的国情，除了少数的军品和不差钱的仪器类产品，普通民品甚少吃上天鹅肉。
我们采用的220uf/6.3v高分子电容得捷电子的千颗采购价为5.3元（差不多可买到普通电解100颗）
   那么这个付出是否值得呢？没有测试就没有说服力。
以下是我们用调音师在相同情况下对高分子电容和普通电容的滤波效果的测试比对：
测试节点是dc-dc升压tps61085（5v之后)，用33ohm假负载，Utd2052数字示波器 10mv/100us档位的实测结果。
为方便测试，测试电容分别用（ulr220uf/15v高分子直插电容）（ yhcon 220uf/16v普通直插电解电容），实际使用的是指标接近的smt高分子电容。



由上图可以看出高分子电容较普通电容对纹波下降的贡献率非常明显（实际受高频频率，负载电流，滤波容量以及测试方法的不同会有所出入）
除了高分子电容滤波外，我们还首次采用了超级电容加持:

超级电容器(Supercapacitors，ultracapacitor)，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。
超级电容的优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽，是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种。
在学林调音师的设计中我们采用了两颗0.047法拉的超级电容为最后一级模拟耳放电源提供终极滤波。（0.047法拉电容等于47000uf。如果换算为常用的47uf 电容，等于1000颗）
超级电容的实际特性接近电池但又有比电池好得多的爆发力，在这种非常规和近乎疯狂的不计成本的电源设计中，使学林调音师的电源纹波系数，稳定性，瞬态特性达到了达到了目前条件下模拟技术的较好水平。

2.5  电源的pcblayout很宽敞。
得益于调音师不算秀气的体积和多重pcb叠加的设计。（调音师的所有电路板，包括cpu主板，按键板，模拟电源板，四个模块板，一共至少七片pcb组成（还不包括其他模块）
相对一些仅一片pcb的设计，我们的电源芯片以及音频模拟电路走线可以保证足够的线宽。
这意味着：
1 更低的噪音干扰。
2 更低的接地内阻。
3更优的走线路径。
4更大物理距离隔绝电磁干扰（特别是和dcdc模块的物理隔离）。
譬如在高密度的设计中一般要走5mil或者4mil线宽，而调音师的线宽可以保证10mil,并且可以大面积四层接地以提升整体性能

audio-one

DAC介绍与学林调音师DAC的选择

几乎可以说：dac芯片的发展史就是随身hifi的发展史。
什么是dac芯片呢：
DAC是数字模拟转换器(Digital to analog converter，英文缩写AC) 将离散的数字量转换为连接变化的模拟量。


AK4495和AK4497(AKM)
ak4497 是高品质的 32 位双通道 DAC 旗舰产品，它基于 AKM 的 VELVET SOUND™ 技术。 该器件提供了 -116 dB THD+N DAC 和 128 dB S/N 的低失真特性。 AK4497 在 AKM 目前的 D/A 转换器当中具有最佳的性能。AK4497 可接受高达 768 kHz 的 PCM 数据和 22.4 MHz 直接流数字 (DSD) 数据，使其非常适合高保真的高清音源播放。Ak4495则是4497的上代产品，指标参数稍低。




调音师dac的选择-ak4497
经过多年的市场发展和竞争，目前dac市场几乎只剩下有ess和akm两家。
由于占有欲和人类社会出自内心的不自信，几乎所有领域，消费者都倾向于：老板，给我来个顶配！（一个例外，宝马5系卖的比宝马7系更好的原因主要是消费者没钱）更贵和指标更好看的dac芯片就和一个美女一样会得到市场更多的关注和青睐。毕竟买个7系肉疼，来两个9038还是来的起的。Ess和ak两家深谙此道，9038pro 和ak4497价格曾炒到500元，几乎可以买个红米手机了。卖的好的机器，无论解码和随身，几乎都是双4497，双9028pro，双9038pro。譬如hifiman901（双essa9018s）dx200(双9028pro)sp1000(双ak4497)。

我个人理解：台机这样做没问题，随身这样做则需要非常注意带来的益处是否能抵消功耗带来的影响。
仅一颗9028pro 的功耗就已经接近1w，而随身的电池做到5000mah几乎已经到顶，那么唯一的只有压缩再压缩lpf，耳放等的功耗，这样子做出的系统，好比上身西装，下身短裤，得不偿失了。（从整个系统而言，解码远非系统的瓶颈，而模拟电路数十年来并没有太大发展）
经过综合考量功耗，性能，听感等，学林调音师标配的dac则是akm的旗舰解码ak4497。（另有es9028pro版本ak4495版本备选，但是9028pro功耗会较大1/3耳导致系统的续航下降）
常用dac的参数资料

	型号	bit	采样	snr	Thd+n	参考单价	pdf
1	WM8740	24bit	192kHz	120dB	-104dB	停产	https://statics.cirrus.com/pubs/proDatasheet/WM8740_v4.4.pdf
2	CS4398	24bit	192kHz	120dB	-107dB	16.00	https://statics.cirrus.com/pubs/proDatasheet/CS4398_F2.pdf
3	PCM1792A	24bit	200kHz	127dB	4E-06	50.00	http://www.ti.com/lit/ds/symlink/pcm1792a.pdf
4	AK4490EQ	32bit	768kHz	120dB	-112dB	18.00	https://www.akm.com/akm/en/file/datasheet/AK4490EQ.pdf
5	AK4495SEQ	32bit	768kHz	123dB	-105dB	65.00	https://www.akm.com/akm/en/file/datasheet/AK4495EQ.pdf
6	AK4497EQ	32bit	768kHz	131dB	-116dB	180.00	https://www.akm.com/akm/en/file/datasheet/AK4497EQ.pdf
7	ES9028PRO	32bit	768kHz	135dB	-120dB	250.00
8	ES9028K2M	32bit	384kHz	127dB	-120dB	30.00

   实际试听比对中，我发现一个很有意思的现象：Ak4497相比es9028pro极类似于耳放中的ad8397
对比tpa6120,
  Ak4497和ad8397的声音类似，都是妖娆，富有感情和音乐味的，而es9028pro和tpa6120的声音一样，都是内敛，平稳，大气中正的。至于取舍，则在于玩家的喜好了。

以下是我们采购的Ak4497

寻找雨中的猫

东施效颦，你一个随身听，加个把手干什么？

管照夕

liangxy 发表于 2019-1-17 22:16
我买了，说说感受，第一，我收到的，箱子外面划痕，内部东西全部散乱，怀疑被拆包过。
第二，有底噪，高灵 ...

兄弟 俺也是 因为经销商喜欢炫耀 把调音师摆开拍照 只要机子无磕无病就好

管照夕

基本上单端表现俺还满意 就平衡口希望在声场、分离度、结像、气势上加强，但话又说回来，俺是平头d3，肯定上述指标不入入耳 俺私心只需要再加强声场和分离度即可 素质太高了俺耳朵遭不住

布鲁斯東南

寻找雨中的猫 发表于 2019-1-24 10:17
东施效颦，你一个随身听，加个把手干什么？

我个人认为把手是它外观设计最精彩的地方，因为一看就知是调音师。

布鲁斯東南

我第一批入调音师的，玩下来感觉还不错，老实话调音师基础性主构件打造的蛮好的，感觉到学林的亮点在于后续玩法，如果它能不断优化电源、模块、固件、以及耳放问题，可玩性远大于市场很多产品，这个我充满期待。HIFI便携来说，无线比如蓝牙、WIFI功能的开发远未到达天花板或终止，标准就更不用说了，目前的事实是一年好几款的产品不但刷新消费者眼界，而且还无情增加了消费者的成本，学林能坚持有线HIFI的确算坚韧了，当然学林在有线HIFI上是有较长期技术积累的，这个是学林的优势。有线便携来说，我最期待的厂家是乾龙盛和学林。

liangxy

管照夕 发表于 2019-2-11 07:07
兄弟 俺也是 因为经销商喜欢炫耀 把调音师摆开拍照 只要机子无磕无病就好

朋友买了3台，看来是真爱，佩服

管照夕

liangxy 发表于 2019-2-11 09:27
朋友买了3台，看来是真爱，佩服

这是经销商的图

audio-one

布鲁斯東南 发表于 2019-2-11 08:51
我个人认为把手是它外观设计最精彩的地方，因为一看就知是调音师。

audio-one

布鲁斯東南 发表于 2019-2-11 09:18
我第一批入调音师的，玩下来感觉还不错，老实话调音师基础性主构件打造的蛮好的，感觉到学林的亮点在于后续 ...

谢谢，我们在今年将推出不低于4片模块，以较低成本供用户赏玩

dahiyao

好好一台随身听硬是搞成一坨铝合金砖块，国砖就不能做得轻薄一点么？

布鲁斯東南

dahiyao 发表于 2019-2-15 10:18
好好一台随身听硬是搞成一坨铝合金砖块，国砖就不能做得轻薄一点么？

老实话，轻薄那种太多了，元芳你看呢？