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楼主: michael_kg
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DSD带来的困扰

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 楼主| 发表于 2020-6-1 15:15 | 只看该作者 来自 加拿大
本帖最后由 michael_kg 于 2020-6-1 15:16 编辑
头领科技 发表于 2020-6-1 11:08
其实现在所有量产的DAC芯片大都是Delta-Sigma模式,这种模式本质上就是把PCM码插值升频后转化成了1bit ...

这样看来(如果我理解正确的话),Delta-Sigma模式的DAC其实自带DSD解码功能?

同时,如果直接输入DSD到Delta-Sigma模式的DAC,还省去了PCM -> 1bit DSD的过程,直接输入低通滤波器即可。这样的话,Delta-Sigma模式的DAC处理DSD反而更合适一些,比处理PCM噪声更低一些,因为没有量化噪声这一步?当然,前提是DSD必须是原生的,比如用模拟母带直接ADC输出DSD文件。
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 楼主| 发表于 2020-6-1 15:30 | 只看该作者 来自 加拿大
头领科技 发表于 2020-6-1 11:16
采用44.1Khz的原因一个是奈奎斯特定律,其次是以CD问世的1982年来说,半导体技术能实现44.1k二进制精确DA ...

查了一下AK4499的说明书,果然有6种数字滤波器可供选择:

Short Delay Sharp Roll-off, GD = 6.0/fs
Short Delay Slow Roll-off, GD = 5.0/fs
Sharp Roll-off
Slow Roll-off
Super Slow Roll-off
Low Dispersion Short Delay Filter


从名称来看,高频滚降特性还是分为缓慢和陡降两种。感觉还是用了巴特沃兹或者切比雪夫滤波器的设计思想?只是可以调一下参数,带来一些不一样的工作特性?

不过这样似乎也给了DAC制造商一定程度上的灵活性。

AK4499.png (253.03 KB, 下载次数: 67)

AK4499.png
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163
 楼主| 发表于 2020-6-1 15:44 | 只看该作者 来自 加拿大
头领科技 发表于 2020-6-1 11:16
采用44.1Khz的原因一个是奈奎斯特定律,其次是以CD问世的1982年来说,半导体技术能实现44.1k二进制精确DA ...

另外,在AK4499的结构图中(如下图),没有看到数字滤波器啊?还是数字滤波器包含在某个模块里面了?

而且,能看出PCM和DSD分别用了2组Delta-Sigma模块,为什么不用1组就好了呢?反正PCM和DSD不能同时播放。还是有什么工程上的考虑?

AK4499 - Block Diagram.jpg (461.87 KB, 下载次数: 45)

AK4499 - Block Diagram.jpg
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 楼主| 发表于 2020-6-1 15:52 | 只看该作者 来自 加拿大
头领科技 发表于 2020-6-1 11:49
回答一下关于超采样的问题。

1·啥是超采样?啥是数字滤波器?

细致且幽默的科普,学习了。这个应该能帮到不少烧友。
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165
 楼主| 发表于 2020-6-1 16:03 | 只看该作者 来自 加拿大
头领科技 发表于 2020-6-1 11:16
采用44.1Khz的原因一个是奈奎斯特定律,其次是以CD问世的1982年来说,半导体技术能实现44.1k二进制精确DA ...

反观9038PRO的结构图,DSD和PCM信号是输入到同一个Interface,然后分出2路信号,意思是9038PRO也用了2组Delta-Sigma模块?

另外,图中说9038PRO有8种滤波器预设,看来厂家都把这个作为卖点了?

9038Pro - Block Diagram.png (108.46 KB, 下载次数: 50)

9038Pro - Block Diagram.png
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发表于 2020-6-1 17:06 | 只看该作者 来自 天津市
michael_kg 发表于 2020-6-1 15:15
这样看来(如果我理解正确的话),Delta-Sigma模式的DAC其实自带DSD解码功能?

同时,如果直接输入DSD ...

是的,可以这么讲。
Delta-Sigma的DAC最后一级输出级,一般是使用开关电容滤波器制作的,这个东西本质上就是一个纯解1bit码的东西。当然也有不是的,比如AK4499,那个是电阻。
工作模式是单位时间内,被时间信号触发,去“看一眼”窗口中的总信号流里有多少个“1”,然后生成一个总电流/电压值输出,并且保持住,再等待下一个周期。
因此凡是使用开关电容滤波器的Delta-Sigma DAC芯片,理论上都可以把DSD信号直通这一级做模拟信号输出。我们熟知的几个DAC芯片,比如Cs4398,WM8741,AK449X,都有这个功能。

关于滤波器的调整,是通过处理窗函数的负反馈来达成的,这几种不同的滤波器理论上说听感区别会比较大,但在耳机上几乎无法区分,因为耳机这个东西对相位、谐波均不敏感。
音箱会较为敏感,因为音频信号的相位,对于音箱的高频重放非常重要,有多重要呢?你看看那些高价音箱,高频喇叭单元相比低音喇叭都要往后退一些,就是为了处理这个相位。

AK4499的超采样就是框图中央最上方的那个interpolar模块,interpolar就是插值的意思。至于用了两套,是因为AK4499是一个4声道的芯片。

9038的两路,是一路为PCM,一路为DSD,两组信号的路由途径不一样。9038有8种滤波器不假,但听起来味道都差不多,只有brickwall比较柔软,其他的都比较明亮。其实9038有一个寄存器可以把这个超采样滤波器完全关闭,你就能听到只有低音没什么高音的声音了。



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167
发表于 2020-6-1 17:13 | 只看该作者 来自 浙江省台州市椒江区
阅....
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168
发表于 2020-6-1 19:29 | 只看该作者 来自 上海市
放弃机械硬盘?玩发烧的,机械硬盘是器材之一。我只要一看到有降价优惠,就会购入大容量的机械硬盘,作为存储盘使用。
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169
发表于 2020-6-1 19:56 | 只看该作者 来自 上海市静安区
DSD只能走独占模式
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170
 楼主| 发表于 2020-6-2 00:39 | 只看该作者 来自 加拿大
本帖最后由 michael_kg 于 2020-6-2 00:44 编辑
GreatBrain 发表于 2020-6-1 19:29
放弃机械硬盘?玩发烧的,机械硬盘是器材之一。我只要一看到有降价优惠,就会购入大容量的机械硬盘,作为存 ...

以前一直用TIDAL,没有存储压力,现在已经不用了。而买固态硬盘,只能1T-2T买一次(看促销情况),估计以后还是只能回到机械硬盘了。

特别是目前看来,高码率和DSD只要录制和编辑得当,还是有技术和音质优势的。
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171
 楼主| 发表于 2020-6-2 00:40 | 只看该作者 来自 加拿大
芝麻汤团 发表于 2020-6-1 19:56
DSD只能走独占模式

是这样的。

而且根据烧友讨论,还没有别的办法,除非用播放器软解,但是音质损失挺大。


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172
 楼主| 发表于 2020-6-2 02:17 | 只看该作者 来自 加拿大
本帖最后由 michael_kg 于 2020-6-2 02:38 编辑
头领科技 发表于 2020-6-1 17:06
是的,可以这么讲。
Delta-Sigma的DAC最后一级输出级,一般是使用开关电容滤波器制作的,这个东西本质上 ...

是的,可以这么讲。
Delta-Sigma的DAC最后一级输出级,一般是使用开关电容滤波器制作的,这个东西本质上就是一个纯解1bit码的东西。当然也有不是的,比如AK4499,那个是电阻。
工作模式是单位时间内,被时间信号触发,去“看一眼”窗口中的总信号流里有多少个“1”,然后生成一个总电流/电压值输出,并且保持住,再等待下一个周期。
因此凡是使用开关电容滤波器的Delta-Sigma DAC芯片,理论上都可以把DSD信号直通这一级做模拟信号输出。我们熟知的几个DAC芯片,比如Cs4398,WM8741,AK449X,都有这个功能。

看来如果以后用DSD一统江湖,对于DAC设计倒是好事情?目前主要是DSD没法编辑,最好的办法只有DSD -> DXD编辑 -> DSD。如果以后在数字信号处理的理论上有突破,说不定可以实现DSD直接编辑?

既然最后一级的滤波器如此重要,为什么不用更先进一点的模拟滤波器,而还是用结构简单的开关电容滤波器呢?还是理论/工艺上已达极限?

关于滤波器的调整,是通过处理窗函数的负反馈来达成的,这几种不同的滤波器理论上说听感区别会比较大,但在耳机上几乎无法区分,因为耳机这个东西对相位、谐波均不敏感。
音箱会较为敏感,因为音频信号的相位,对于音箱的高频重放非常重要,有多重要呢?你看看那些高价音箱,高频喇叭单元相比低音喇叭都要往后退一些,就是为了处理这个相位。

原来如此,看来对于耳放,这些参数调整带来的影响还是比较细微的,主要是给DAC厂商更多的选择。

AK4499的超采样就是框图中央最上方的那个interpolar模块,interpolar就是插值的意思。至于用了两套,是因为AK4499是一个4声道的芯片。

9038的两路,是一路为PCM,一路为DSD,两组信号的路由途径不一样。9038有8种滤波器不假,但听起来味道都差不多,只有brickwall比较柔软,其他的都比较明亮。其实9038有一个寄存器可以把这个超采样滤波器完全关闭,你就能听到只有低音没什么高音的声音了。

原来如此,AK4499有四个声道,其实从芯片的输出端口能看出来。插值是数字滤波的基本思想。

另外,再次感谢头领兄的仔细解答
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173
发表于 2020-6-2 02:20 | 只看该作者 来自 内蒙古呼和浩特市
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174
发表于 2020-6-2 02:25 | 只看该作者 来自 内蒙古呼和浩特市

尽然能说得出384/768KHz音频是帮DAC省事,还有人感谢
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175
 楼主| 发表于 2020-6-2 02:46 | 只看该作者 来自 加拿大
alex_to 发表于 2020-6-2 02:25
尽然能说得出384/768KHz音频是帮DAC省事,还有人感谢

省事指的是,DAC内数字滤波器的高频滚降特性?

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176
 楼主| 发表于 2020-6-2 03:05 | 只看该作者 来自 加拿大
本帖最后由 michael_kg 于 2020-6-2 04:56 编辑

TIDAL我也用过很长时间,当时每次看到MASTER小金标还会激动一下。

现在Amazon Music也出了HD版本。如果是Prime用户,比TIDAL还便宜7刀/月,什么时候准备试一下。


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177
 楼主| 发表于 2020-6-2 05:51 | 只看该作者 来自 加拿大
本帖最后由 michael_kg 于 2020-6-2 06:38 编辑
seanshee 发表于 2020-5-31 19:40
我用的是 MacBook Pro,DSD256 通过 DoP 传输硬解没有问题,播放器为 Audirvana

今天又看到这位西装套老兄(15198833468)的帖子,因为跟DSD相关,还是分享一下:

http://www.erji.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2186301

关于在macOS下HDV 820只能支持到DSD128的问题,烧友的回答是:

“MacOS和iOS都只能dop方式解码dsd,这种方式是把dsd信号嵌入高一级的pcm信号输出到解码器。比如dsd64嵌入pcm24bit/176.4KHz,dsd128嵌入pcm352.8,dsd256嵌入pcm705.6,dsd512嵌入pcm1411.2,以此类推。苹果系统想解dsd256,需要pcm768以上。”

刚查了一下,HDV 820对PCM的支持确实是到384为止的。以后苹果用户选择解DSD的DAC时,需要关注一下这个问题。

同时,不知道能否在macOS下装ASIO驱动,这样就不需要DoP了。

DSD128 - macOS.jpg (361.43 KB, 下载次数: 54)

DSD128 - macOS.jpg
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178
发表于 2020-6-2 06:16 | 只看该作者 来自 美国
michael_kg 发表于 2020-6-2 05:51
今天又看到这位西装套老兄的帖子,因为跟DSD相关,还是分享一下:

http://www.erji.net/forum.php?mod ...

Mac OS 和 Linux 一般都是免驱的。不排除有的 DAC 需要安装厂家自己的驱动,但是大部分 DAC 对 Mac OS 和 Linux 都是免驱动连接。

Mac OS 确定支持 DSD256 DoP 到 DAC 播放,这个不仅可以在 Audirvana 界面右下角看到,也可以在 DAC 显示屏上看到(如果你的DAC有显示屏的话)。

如果 DAC 只能支持到 PCM384,那可能需要在 Mac OS 上的 MIDI Setup 里设置 Output Format “2ch 32-bit Integer 384.0 kHz”。
如果这里的 Output Format 设置值超出了 DAC 支持的最大采样率,那这个时候 DAC 是无法工作的。
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179
 楼主| 发表于 2020-6-2 06:32 | 只看该作者 来自 加拿大
本帖最后由 michael_kg 于 2020-6-2 06:34 编辑
seanshee 发表于 2020-6-2 06:16
Mac OS 和 Linux 一般都是免驱的。不排除有的 DAC 需要安装厂家自己的驱动,但是大部分 DAC 对 Mac OS 和 ...

这应该算是最专业的解释了。

引用一下烧友steve3d的图,他在macOS下用FiiO M15就能支持DSD256,因为FiiO M15可以支持PCM768,比HDV 820支持的PCM高一级。

不知道将来会不会有厂家开发macOS下类似ASIO的驱动(来提供Native DSD,省去DoP),这样对DSD的支持还可以高一级。

DSD256 - macOS.jpg (257.36 KB, 下载次数: 56)

DSD256 - macOS.jpg
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180
发表于 2020-6-2 06:40 | 只看该作者 来自 美国
本帖最后由 seanshee 于 2020-6-2 06:41 编辑
michael_kg 发表于 2020-6-2 06:32
这应该算是最专业的解释了。

引用一下烧友steve3d的图,他在macOS下用FiiO M15就能支持DSD256,因为Fi ...

举个例子,比如 xDuoo 的便携解码耳放 XD-05 Plus,最高只能支持解码 PCM384 & DSD256,但是在 Audirvana 里则可以显示 Supported PCM rates 一直到 768。但是如果把这误以为可以支持 PCM768 的解码,并将 MIDI Setup 里 Output format 设为 768 kHz 的话,DAC 就不会工作。
然而这种情况,只要是 MIDI 正确设置为 384 kHz,照样可以通过 DoP 方式从 Mac 传输 DSD256 到 XD-05 Plus。
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