【49L更新！】A1Pro研发之路④“瞬态余量比”究竟是个什么概念？

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从一块AKM4497的开发版开始

2016年，AKM4497 刚发布时，我们拿到了AKM4497 开发版，并第一次被AKM厂家开发板震惊了---原厂开发板，竟然进行了细致的调音，这是其它厂家DA开发板所极少有的！！！！拿到后就开始了AKM的深度分析，相对于ESS9018合作来说，还是晚了些，但我们还是兴趣满满。

拿到时我们就进行了各种详细的测试，因为时间较长了，所以发帖前又测试了一遍，同轴输入，AKM4497 XLR输出，DS3 因为THD 限制（THD+N <0.0004%, <108db）是难以测到AKM4497 本底极限的，但是实际发现，AKM一个通道在24bit下确实达到了DS3的极限（实际值可能更好）,另一个通道仍然不知原因（可能时间长了），失真略高。

###大家可以思考一下，这是单片AKM4497,5V正常供电的指标（AKM4497还可以更高的模拟供电以及单声道模式来提高性能），市场有几个AKM4497芯片的产品，整机线路输出做到了开发板的失真水平？？注意我们的测试失是THD+N (1khz 24bit 44.1khz, 更高码率以及THD（也叫失真度）指标比这个更好，相信厂家会用更高码率数据进行测试获得更好的数据）。

我们认为，不管做什么产品，只要是中高端产品，无论什么型号，已经有充足预算，应该要发挥出芯片的最好水平，而不是为了吸引眼球，用多片，每片只发挥个6成，7成。事实上，每片6成，声音就是6成，不会用了2片，4片就会 6+6+6+6=24成，完全不是的，音响是木桶短板原理。为何连开发板的指标水平都有较大差距，里面有很多的原因与故事的，这也是我这边要讲的。

先放个结论，收尾再讲，其实这个开发板仍然有很多可以提高与优化的地方！

未完待续......

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先讲讲享声与AKM的故事吧！



AKM如果观察我写的文章就知道，几年前就有打算出一款产品，基于AKM芯片的移动平衡解码耳放，无奈刚出来，芯片价格过高，跟AKM中国价格没谈好,导致产品价格偏高，所以放弃了。

AKM芯片如果做纯解码器来说，难度更大，并且体验一般，因为它的功能非常简单，而且纯碎，远没有ESS等方便。

但是看似非常简单的功能，要发挥好，确是非常的困难，享声开发的几乎所有DA芯片当中，AKM的芯片要达到理论极限指标，非常难！甚致可以说，可能它是最难的部分。

而其它芯片相对来说，处于AKM与ESS之间。
其实无论哪个品片，哪款DA芯片，现在量产的，一直更新的都是西格马芯片，西格马芯片好处就是失真做得很好，而且声音也可以做得非常不错，占HIFI 量产DAC 的99%以上。

现在主流的，ESS,akm，包括很久没出新品，刚又出新芯片的CSS，都是目前来说非常主流的芯片厂家，都有比较优秀的代表DA与产品。

ESS从 ESS9028后，好声的产品越来越多，而AKM与CSS更加的悠久。

DA芯片随便需求，支持的位宽与采样率越来越高，而且在高位宽的情况下失真与指标越来越好。




很多人说，越新的越好吗？  这个需要先说说现在新的DA芯片提升在哪里呢?

1.基于PLL的数字去抖提升，一般在SPDIF接收时进行处理，核心一家就是的是ESS，因为现在ESS芯片自带SPDIF接收（同轴，AES，光纤）但是ESS的去抖对于一般或差的数字输出确实可以减少劣化，而且锁相环的性能最重要的就是那个主时钟性能，如果主时钟不好，相当于巧妇难为无米之坎，但是好的主时钟是很贵的，到了好的OCXO级，基本上都是几k甚致上万。

2.在高码率，高bit下指标明显提升，因为以前受限芯片的计算能力的限制，更好的滤波器无法应用，西格马转换性能受限计算能力（西格马简单理解跟SRC差不多的东西），所在在24bit或32bit下性能没办法做到更好，最高的采样率也受限。加上功放，前级，电源等模拟电路的指标本身也存在极限，音响是一个木桶原理，光一个芯片好是没有用的，需要周边的材料跟上才可以。比如以前做全直流放大，都是需要调零电路，每个PCB上都需要一个小的调零电位器，每台出厂前必需人为调，都是芯片性能精度与指标不高导致的。

3.非旗舰的HIFi芯片，指标可以达到或接近上一代旗舰水平，但是功耗明显降低，在便携场影的应用更为广泛。

4.旗舰芯片多核趋势明显，而且功耗明显更高，比如4通道，8通道更多。

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dim76 发表于 2019-11-26 11:53
享声又有新产品了，老用户表示严重关注！

持续更新！欢迎围观

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zysnowbow 发表于 2019-11-26 14:54
是类似于qa390那样的桌面移动机吗？

且看后续~

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watertnt 发表于 2019-11-26 19:42
故弄玄虚不是好习惯，论坛都没几个人看，这样搞没啥意义的，还是一次性发出来

这个帖子主要讲一些研发背后的东西，产品信息到时会全部更新出来

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watertnt 发表于 2019-11-26 17:55
老用户表示关注，不要卖关子了，一次性脱光吧，到底是啥啊？？？？？？？？

这篇重点讲研发，产品后面统一更新~

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hu_congwei 发表于 2019-11-26 18:43
不搞cs4398了？
如果是解码耳放一体机加转盘，操控不能太差了

这次不用4398了，不过一直以来都是围绕FPGA来进行就是...

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xo1312 发表于 2019-11-27 09:31
请问预计后面统一更新产品的信息大概是什么时候呢？

下周末广州音响展会正式发布

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diego920 发表于 2019-11-27 13:36
怎么有点大清亡了的感觉

才刚开始更新呢...

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战斗天使 发表于 2019-11-27 21:39
帖子还没热乎，你就砸场子~~

4497只是个引子~正文还没开始

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更新！

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天空上尉 发表于 2019-11-29 11:17
享声也变故事汇了？

故事+部分干货~

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第三篇更新准备！

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要发挥一个芯片的全部性能，并非容易，因为虽然芯片性能很高，但是整机指标是很难做出芯片指标的。因为不仅仅要模拟滤波、放大，失真只会一点点变大，所以整机指标必然要比芯片指标差不少。

比如AKM4497开发板，最好的XLR输出，也只能达到109db左右，跟芯片指标相差为倍数关系。

这种问题并不是芯片造成的，除了要对芯片的设计要有极高的理解，芯片的外围电路失真要比芯片指标还要好才能做到，这种成本是非民用HIFI所能承受的。

反过来说，如果哪怕一片AKM4497或者ESS9038，整机失真只能达到0.0005%, 其实效果是严重打折扣的，甚至有可还不如一片CS4398芯片做出的整机失真为0.0005x%，因为最好的24bit 或32bit下的失真，哪怕是一片AKM4497或者ESS9038pro，都只跟CS4398差不多，那16bit下有可能劣化更大，这才是需要深思的问题。

这也是为何享声坚持哪怕是旗舰机型，仍然要用以前的旗舰芯片的第一个原因。

第二个原因，曾经的旗舰芯片，有大量的经验可以参考，有充足的时间去研究。享声任何一个产品中的模拟DA部分，都有着四年以上的研发经验，无数次的调优与优化，与芯片厂家的深度合作，同时参考大量的名机，了解一些原厂都可能不太清楚的“缺陷”以及真正影响声音的技术。这也是为何敢在旗舰产品用一些曾经旗舰DA芯片的原因。

第三个原因就是之前提到的功耗比。AKM4499或者ESS9038pro固然指标逆天，但是要发挥出来的成本非区区几万的产品可以承受，光电源与时钟都是难以置信，否则AP和DS3这类的产品，动不动就10多万，几十万的。一个可以作为参考理想电源、滤波器、时钟，光元件成本就跟一台hi-end产品价格差不多。之前的旗舰芯片DA产品，在那个要充分发挥，跟现在要充分发挥AKM4499与ESS9038pro一样，哪怕是hi-end产品，基本上也不太可能用官方开发板的周边电路，没有70%，也有50%以上重做，比如滤波器重写，SPDIF重新开发等等。非常复杂的分立电源设计，才能算基本榨干芯片性能，达到一个很好的效果，这也就是造成动不动价格几十万，甚至过百万的原因。虽然现在电源芯片，时钟，包括一些元件的精度大幅度提升，要榨干这些芯片已经不需要非常高的成本了，但是商业的原因，谁会去用那些上一代旗舰芯片呢？然而大家不知，AKM4499,ESS9038pro的功耗数倍增长，周边电路的要求也是指数级的上升，实质用一般的周边电路也只能在开发板水平左右。加上有些芯片根本没开发板或者开发板没有参考意义，所以想以一般的成本发挥一个当今旗舰芯片，自然不太可能。

正因为这些原因，加上这个产品并非参考级的产品，而是一个应用产品中的旗舰产品，所以我们并没有使用最新的旗舰芯片，甚至不是AKM4497。我们仍然做到了超越大多数在产AKM4497芯片产品的整机性能（24bit下的失真THD+N)。

其实AKM芯片指标要“榨干”非常不容易！可以说通过研发这么多DA芯片产品，各个芯片有各个芯片的问题，看似简单的开发板，与官方参考，并不能避免你掉坑。哪怕官方参考板，有些指标出来了，声音又不好，哪怕一样的电路，如果无法理解芯片真正的症结之处，出来的指标仍有可能很差。而这种症结，很多都是芯片本身的暗病，比如CS4398模拟地与数字地在芯片下最好是完整，不要切割，AD1852反而最好要有要一点分离，这就是一些厂家芯片的“暗病”，事实上厂家是没有说出来的。AKM的“暗病” 其实更多，因为技术保密就不再说了，这也是造成AKM芯片的很多厂家，整机指标并不高的主要原因。

（使用FPGA+AD1852的前旗舰A200S）

当然不仅仅芯片指标上的坑很多，声音的坑更多。我们都看指标，指标出来了，不见得听感就很好，不见得密度就很好，主要是因为指标只能反应声音的一部分。当然指标很差，声音也不会好到哪去，这也是为何我认同部分业界的说话，能把机器当仪器做，至少是科学的，专业的。

当然必须要清楚，指标是有限的，无法反应全部技术，艺术代表的一个产品的个性与风格。比如全频的相位失真，其实并不好测。声音的信息量、密度也是如此，所以必须要结合听感与指标一起优化。

当然享声做DA已经快十年了，自然有自身的东西，通过四年的研发，也知道AKM芯片的问题与暗病，更知道AKM开发板的很多可以提高的地方。

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更新！

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294327741 发表于 2019-12-3 04:36
不是，你更新了这么多，就只是想说享声用了AKM4497吗？连新品是什么东西都没有说吗，是不是qa390那样的移动 ...

正式介绍准备中

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A1Pro介绍即将发出！

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对于HIFI产品有一点非常重要，那就是功耗效率。众所周知，hi-end 对电源要求非常极端，动不动近10倍的余量且要求低噪声非常正常，这对于消费类是不敢想象的。

这也是为何高端的HIFI用极致的线性电源，甚至超级电容以及大量并联的超低内阻电池的原因。从享声的产品来看，越高端的产品，尽管功耗变化不大，但是电源越来越极端，比如真实功耗才不到10W的D300REF,理论最大瞬间放电电流可以达到200A，这对于一般的HIFI产品是不敢想象的。

但就是因为D300REF功耗很低，所以在巨大的放电电流下，它能达到极宽频的低噪声。如果REF是一台后级，那 5V*200A=1000W, 这个瞬态放电往往又是一般的，毕竟才几倍的余量，太少了。

所以如果一个产品要好声，一定要看它的瞬态余量比（瞬态功率/实际稳定功率）。D300REF达到了100倍（1000/10)，这也是它身为参考级产品的原因。

如果要达到如此的瞬态余量比，一个方法就是加大超低噪声的电源成本，这个直接跟功率相当，也是产品的最核心的成本之一。另一方面，就是降低产品的实际功耗，如果D300REF不需要为屏幕以及USB硬盘供电，D300REF功耗将会降低5W左右，此时的声音会更好，这时就是瞬态余量比提升了一倍的好处。

像A1Pro 这个定位于A1系列旗舰，我们并不盲目的追求，更多的通道以及更大功耗的产品，每增加两个通道，功耗会增加一倍，如果还要保持相同的瞬态余量比，那电源成本会增加一倍。增加通道有意义吗？确实有一定意义，比如增加在24bit下的动态比（略微提升2~3db)，但是带来的负作用就是功耗增加一倍。如果连两通道的指标都无法榨干，4通道，8通道就更谈不上榨上，更没有意义了。

从声音角度出发，我们认为，能把两通道榨干，同时在二通道下，功耗最低，这样可以最优的提升瞬态余量比，从而达到一个无法更为理想的声音，综合成本反而能够控制，从而使得最终的声音更加的理想。

事实证明也是如此，AKM芯片对电源要求极高，特别是瞬态余量比，除了影响听感，而且影响失真。所以我们通过对模拟电源功耗提升30%功率，同时对滤波电路增加10倍的电容容量，从而达到了整机非常好的失真指标，听感上也完全体现出AKM芯片好声的一面，真实，饱满，富有感情！