DAC解码器用哪一种技术构架好？

亦烧

想做个DAC，现在的技术有Sigma-Delta、R-2R、FPGA等等的。请教一下，大家认为哪一种结构更好？

prodomo

没有最好的，其实主要看具体机器的型号。

prodomo

如果一点点都不了解就别做了，或者都做自己判断。

prodomo

其实完全自己做只能Sigma-Delta。

亦烧

有道理的

prodomo

如果是拼凑的话也是要找合适的型号。

亦烧

prodomo 发表于 2021-2-3 13:37
其实完全自己做只能Sigma-Delta。

高端的来说，Sigma-Delta和R-2R的比，您认为那个更有优势？

亦烧

prodomo 发表于 2021-2-3 13:39
如果是拼凑的话也是要找合适的型号。

芯片的型号？您推荐哪家公司的，哪款更加能出好声音？

秋山澪的k701

做的好都强

prodomo

亦烧 发表于 2021-2-3 14:41
芯片的型号？您推荐哪家公司的，哪款更加能出好声音？

前面都说过了声音看器材的具体型号，芯片不能保证声音好。同一芯片便宜的解码器一千，贵的一万还有多甚至几万。自己完全不了解的状态要做好一台解码器比买要贵很多。

prodomo

以前看人家diy，一个芯片设计好几版，好多年只做一个芯片，成本无数。。。。。

山西人在赤峰

解码器建议别dry了，
功放耳放，可以dry。
电路水平，要求高。
我身边的几十年的老烧都是dry功放，没有敢dry解码器的。

lilongduzhi

最近也在研究这个问题，可以答下。

数模转换是世界性难题
最早的的dac应该就是电阻搭建出的，我们大学物理做实验也就是这种芯片，相当于输出一个二进制数输出一个电压。
r2r应该就是这种原理。问题是随着二进制的位数提高，解码需要的电阻越来越多。能够这么精确的电阻难找啊，工艺肯定不简单，价格贵。这种解码方式是直接解码pcm的，也就是多bit

后来飞利浦搞出了delta Sigma解码，也就是1bit，其实说白了就是把pcm转成dsd，然后只需要很少量的模拟电路就可以进行转成模拟量 貌似很少的原件和一个电容（做低通滤波）就可以完成数字量转模拟量。降低了模拟电路的设计复杂度。
现在的主流dac都是delta Sigma

现在很多公司的delta sigma dac都是融合了数字电路和模拟电路，这些有几个缺点：
1.数字电路高频运转，对模拟电路部分干扰严重
2.播放器厂商如chord 马兰士，二嫂等不方便定制自己的滤波算法
于是他们开始使用fpga或者cpld开发数字部分，把所有音源都转成dsd  然后送到自己设计的模拟电路中，转成模拟量（因为插值，dsd的采样率非常高，所以需要精准的时钟）
目的就是降低了模拟电路的设计，把复杂处理包括eq  去噪声，放在数字电路，因为数字电路通过软件就可以修改，模拟电路对元器件精度要求高呀，而且贵，而且不好改呀，遇到温度高了，电阻的阻值就变了。
到时候可以自己更新滤波算法，调音也方便呀

所以说为啥 索尼推动sacd（dsd），因为可以降低解码模拟电路的设计。

总结出来就是：
r2r可以采用自行设计，买大量的高价精准电路搭建解码电路，也可以买德州仪器的pcm1704类的集成芯片，而且工艺精度高，成本高

delta Sigma可以厂商自行利用fpga cpld加上少量精准的模拟原件搭建解码电路，也可以采用买ess9018  cs4398等集成的芯片

说白了，原理就两个分支，两个分支可以分别采用自行设计和购买集成芯片的方式实现：
1、 R2R（多bit）
1.1 购买芯片 如pcm1704

1.2 自行搭建电阻网络 ， 如lavry

2、DeltaSigma（1bit）
2.1 购买芯片，如ess9018  cs4398  
2.2 自己设计， 用 fpga、cpld  加上少量的 电容 电阻元件  构建

至于优缺点我说不清，我猜测：
r2r可以规避复杂的数字处理，适合那些老牌的模拟电路经验丰富的厂家，但是成本高，芯片吧现在也遇到了位数的限制。
delta Sigma适合新时代对数字处理经验丰富的厂商，可以规避复杂的模拟电路设计，但是因为采样率高，对时钟精度要求高。

我觉得这就像是踢皮球一样，数模转换的复杂度被转到 模拟电路部分 还是 数字电路部分。设计难度仍然在那里，只不过是看在模拟电路解决 还是 数字电路部分解决

现在看大厂的趋势是delta sigma比较多，包括马兰士 二嫂这些厂都开始自行利用fpga 或者cpld搞了（马兰士的sa10 sa30n 用cpld， 二嫂用fpga ）猜测原因可能是 现在时钟精度越来越高，也是一个推动因素

nickdo

所以说为啥 索尼推动sacd（dsd），因为可以降低解码模拟电路的设计。

很多人认为dsd是信息量的革命, 追求dsd原生录音.

其实dsd最大益处是用成本较低的dac获得高质量的重播. 拉近与高端 r2r dac的距离...

甚至是近代出现的hqplayer把升频dsp直接暴力用pc演算获得高质量的dsd再用dac的1bit直解...

mayks1996

看机器吧 和对品牌的信仰

lilongduzhi

nickdo 发表于 2021-2-4 23:31
很多人认为dsd是信息量的革命, 追求dsd原生录音.

其实dsd最大益处是用成本较低的dac获得高质量的重播. ...

是的，dsd或者说pwm  或者叫它1 bit  最大的好处就是个降低 数模转换中模拟电路的复杂度，有效降低厂商的成本和模拟电路设计门槛。 让播放器厂商可以在数字电路上做文章，方便调出厂商喜欢的声音

很多厂商即使买成品芯片，也只用芯片的da部分功能

亦烧

lilongduzhi 发表于 2021-2-4 20:14
最近也在研究这个问题，可以答下。

数模转换是世界性难题

谢谢精准回复R-2R看起来可以不用过采样，数字滤波，但在量化误差上限制了动态范围，一般不做处理（比如电阻精度矫正、补偿啥的），动态范围应该都很有限，电阻的误差直接就超过了低位信号，还有过零误差。DSD也可以简单处理就可以播放，但20kHz以上（至100kHz）有大量噪声，也是很难处理，失真也比较大。Sigma-Delta也有频域动态非线性的问题，有些芯片厂商是有些处理办法。这些个问题要怎样处理？

snowgundam

除了上面的lilongduzhi大神详细说明的dac原理，解码的重要影响因素：电和时钟和整体设计，供电要稳纹波要少（USB解码时尤其要注意PC侧开关电源引入的音频范围的纹波电噪声）；时钟要准；整体设计好谐波失真小多音失真低。和瞬态有关的时域指标也值得关注一下。

抓住重点可以少走弯路

prodomo

不做几版肯定不行，做了几版后是什么到时候再看。

lilongduzhi

亦烧 发表于 2021-2-5 14:47
谢谢精准回复R-2R看起来可以不用过采样，数字滤波，但在量化误差上限制了动态范围，一般不做处理（比如 ...

我也只是一个爱好者，不是专业从业者哈
以前做过图像处理和信号处理，数模转换从信号处理上本身就带有技术难题，就是如何从离散的数字信号恢复到连续的模拟信号，理论上的难题就在那里。
我觉得也没有很好的办法，无非是插值，也就是升频，再滤波，这些数字信号处理的老套路。
整个自行搭建的技术链条是
1.所有音源转成pcm  因为只有pcm才能进行插值运算等
2.把pcm导入到dsp芯片或者fpga  进行插值滤波等
3.把处理后的pcm导入到fpga或者cpld  进行pwm调制，转成pwm 也就是dsd 或者1 bit
4.利用时钟进行恢复模拟信号
5.如果不需要放大，就可以直接导入到一个电容和电阻搭建的低通滤波器中过滤一下  再给模拟放大电路放大

6.如果需要数字放大，就可以直接利用pwm信号进行放大，例如索尼的s-master，避免了未来如果用D类放大的冗余步骤


索尼 马兰士 二嫂都在说自己提升采样率，高达11.2m 的精度，chord也在说自己的tap有多深，估计也是这个东西，然后把精力放在优化放大技术

像国产的声韵是把pcm升频到1m，导入成品芯片，然后做好外围的时钟和电源和屏蔽啥的。这反而用最质朴的办法减少失真，而且效果不错。
可能解码来说精度相对于整机（电源，放大电路）已经不再是短板了