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作者:xs_horizon
关于原生 1bit DSD 硬解以及高保真音频重放的一些误解,在烧友中产生了一些讨论,对于其中有所混淆的地方,在此集中做一些梳理 , 供大家参考。
问题 1:DSD 源码的 Native 传输和 DOP 传输有何不同?
DSD 源码的 Native 传输是直接把 DSD 数据流送出来。
DOP 是把 DSD 源码分成一段一段的,把每一段装入 PCM 数据块中(因为 PCM 是以数据块的形式传输,不是以数据流),到了后端再从 PCM 数据块中把 DSD 数据卸下来,重新整队成为 DSD 数据流。
不管是 Native 还是 DOP,最后获得的都是一模一样的 DSD 数据流。原理是一样的,只不过标准不同,核心还是 DSD。
问题 2:DSD 数据在 PCM 的通道上传输 DSD 数据,是不是变成了 PCM 数据呢?
答案是否定的。
DOP 只是一个协议,只是一个对 DSD 的包装,并没有改变任何 DSD 数据的信息。如同一个 WAV 文件,放到一个文件夹当中,把这个文件夹网络传给其它人,再从文件夹中拿出这个 WAV 文件,你认为这个 WAV 文件会跟原始的有不一样吗?
问题 3:DSD 数据在播放器取出来后,转成 DOP 了,再DOP 成DSD,是不是会产生损失呢??
其实转这个词放在这里是不合适的,DSD 放在 DOP 里面,简单的如同归类打包,而不是格式转换,就如同流行音乐文件放到流行音乐的文件夹里面一样。
所以 DSD 从文件中取出后,就打包成 DOP 的包,DOP 的包就可以直接如 PCM 一样在 PCM 的所有通道里面传输,最后取出,从打包中取出 DSD 数据。不过这里强调一点,这个打包几乎没有计算过程,因为打包,取出过程没有任何的解压缩过程(只是加点 DSD 的标志信息),所以整个过程只是浪费了点带宽外,没有什么损失。如果直接一点的比喻的话,DSD 如同没穿衣服的人,穿了套衣服就可以见世面(见世面如同在通道中自由传输),回家脱了衣服,人又没变。
DOP SPDIF 的接收其实是跟 PCM SPDIF 接收是完全一样,可以直接使用任何 PCM 现有的芯片,不过要取出 DOP 数据,则需要有专门的芯片逻辑处理,这也是为什么同轴,AES 支持 DOP 的解码器不多的原因,因为要开发。
这个芯片逻辑其实很简单,DOP 有DOP 的头部信息,完全有别于 PCM,只要看到这个头就是 DSD 数据,不是这个头就是 PCM 数据,仅此而已。如果是 DSD 数据,就把 DSD 数据取出来,这跟 DA 取PCM 数据完全一致,没有任何转换。
对于 DSD 解码器来说,DSD 原生的接口其实就两根线,一根数据线,一根时钟线。SACD 对于 DSD 接口来说 其实就是 2.8224MHZ 的频率 , 即每秒传 2.8224M 个数据位给 DAC 。SPDIF DOP 就是频率就是 176.4KHZ, 实际有效的数据就是 16bit(共24 位,但高 8 位是 DOP 的标志信息,无用), 176.4khz*16=2.8224MHZ,所以两者完全对应,无需任何的转换,直接 spdif 传过来,就可以通过原生的 DSD 接口送给 DSD DA。
有人说 DOP 是DSD2PCM,这其实是完全是名词偷梁换柱般的误解,没有理清一些基本的 DSD 传输过程所致。
问题 4:原生 DSD 解码与 DA 内部 DSD 转PCM 解码有什么区别?
有些 DA 有Pure dsd 原生模式,即没有经过西格马过程,但是这个过程一个问题,就是音量小于 6db, 同时无法控制音量,这就是原生解码,还有另外一种格式就是 DA 内部 DSD 转PCM,这种就跟 PCM 差不多,可以实现音量控制,音量与 PCM 一致,那种我们认为并不是原生解码。
如下红色图为 CS4398 的原生 DSD 通道,而另一条通道为 DSD 转PCM 通道。
两种方式解码的声音是有所区别的:
问题 5:个别厂家说 DSD 直解只有欧美顶级产品能实现,比如 DCS? 说国内某些厂家也说自己是 " 直解 ",显然是在玩文字游戏打擦边球,搞乱用户的思维?
SACD 的重放并不是一个新的技术,很多年前都已经存在,所以在 CS4398,DSD179x 时就在 DA 内部有一个 Pure DSD 通道,这并不是一个全新的技术。但是前几年的数播,并没有支持 DSD,即使有支持 DSD,如上个问题所说,它并没有利用起它的原生 DSD 通道,其实仍然在 DA 内部采用 DSD 转成 PCM(因为 DSD 转PCM 通道控制简单,无需切换,而且声音统一)。但是享声 A280C 起,全部有两种通道供选择,一种是 DSD 转PCM,一种是真正的原生 1bit DSD 重放,这个在开关前级时就能体现出两种模式在 DSD 重放时的巨大区别。享声在 2013 初年研发 A200 时也是这么认为的,所以才没有研发出真正原生 DSD 的播放器,对此我们深表理解。
问题 6:什么是硬解,什么是软解?
在数字音乐重放当中,一般认为硬解就是 CPU 解码,即常见的操作系统,多线程或多进程解码,缺点就是容易受到其它任务中断,严重时会有断音或断流,即稳定性较差。
而硬解一般指全硬解解码,由FPGA 或音频专门的 DSP 进行解码,稳定性高,只要输入到 DSP 或FPGA 不断流或没有错误,中间是不会有其它不稳定的情况。
问题 7:常见的数字音乐重放都是 CPU+ 解码芯片,为何享声的架构要在 CPU+ 解码芯片间串了一个 FPGA 呢?是不是多此一举?
首先肯定不是多此一举,因为普通消费级,包括现在的 HI-FI 手机方案,对声音品质要求不是极高,所以达到入门 HI-FI 级即可,这样 CPU+HIFI 级DA 芯片确实就可以满足相当多的普通消费者的需求。但是,享声创立的目标不是,它是为极致音乐而开发出的 Hi-END 方案,常见的 CPU 数字质量非常差,严重影响了 DA 芯片的发挥,简单的来说,DA 再是一个运动员,天天吃不好,也是发挥不出来的,毕竟 CPU 不是为 HI-END 音频所设计的。
在此说一下 CPU 的问题,因为 CPU 与DA 芯片连接主要是一个音频协议 I2S,它是一个标准的音频协议,DA 的发挥好坏严重依赖于 I2S 的质量(一个带有时钟与数据,必且必需高精度同步的协议):
1.I2S 信噪比过差,严重干扰到 DA 芯片的指标。
2.I2S 时钟与数据同步不佳,或者时钟不精准,严重影响 DA 芯片的声音输出的稳定性。
问题 8:享声采用了 FPGA 双晶振架构,但是也看到很多其它厂家也有双晶振架构,有何不同?
首先,享声的 FPGA+CPU 的架构是 2011 年申请的国家专利,行业第一家。同时在这个架构上我们有五年的算法优化经验与大量的算法积累并未公开。以下对比几种与我们专利架构不冲突,但是有区别的双晶振方案供大家参考:
作者:xs_horizon