編者按：USB介面並不是標準的音頻數字協議，但是它是通過傳輸數據到XMOS等USB晶元，因為USB是一個地線依賴的協議，所以電腦或其它USB信號的雜訊會帶入到解碼器

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作者：xs_horizon

這是第五篇分享，我不得不說一下為何發WEIBO作為固定分享的原因，這幾年我分享了很多關於數字音頻技術的內容，有些隨著產品介紹，而大部分是在享聲群內。第一篇分享前很多用戶給我建言，有時間在群內分享，為何不能整理出來分享給更多的燒友朋友？？其實之前也有朋友建議我形成分享系列，但是個人時間實在有限,都是隨性而發，加上中文水平實在有限，外企的近十年，連中文打字的五筆字根都忘了，這次在群友的強烈批評下，於是下定決定，盡量多整理分享關於音響，數字音頻相關的文章，由xs_horizon的帳號發出，歡迎大家批評與指導。任何轉發，必需要引用本人信息。

因為時常接待大量的燒友的詢問，加上一些DAC廠商的片面性的宣傳，轉盤不是數字0,1嗎？只要數據正常，那對解碼器有什麼影響？其中包括了很多行業人士，靠口說，雖然也全面，但是這個解釋這幾年周而復始，正好公司今天同事也來問，於是下決心整理。

事實是數據基本都不會錯，但是轉盤好與不好，還是對聲音有極大的影響的。至於怎麼影響，我們就從模擬的失真以及底噪波形就可以簡單看出。但是這個測試只是為了揭示有這個影響，但並不是為了說明這是唯一影響，事實上同軸質量如何影響DAC，這只是一個因素之一（具體有哪些方面，如何評測，因為享聲在音頻標準方面研究了五年多時間，有些技術細節作為保密目的不方便公開），所以請不要誤解。

首先科普一下，什麼是數字音頻輸出，標準的數字輸出，基礎協議我們總的概括為帶有音頻時鐘及數據信息的傳輸協議。比如同軸，AES，光纖，BNC，甚至部分HDMI音頻，內部是用SPDIF協議（這種是把數據與時鐘調製在一起適用於稍長距離的音頻基礎標準），還有一種就是IIS，這個主要適合於機內傳輸，發送距離較短，不過也有單端轉平衡的方法使之更長距離。 但是不管以上哪種，音頻標準當中必然有數據+時鐘的信息。 IIS如何影響解碼晶元的性能，比同軸影響更複雜，以後方便時再考慮寫個文章，這裡只為了直觀的做一個測試，說明同軸質量可以直接影響解碼器的性能。

這裡採用BNC介面+專業同軸線（D1），數字信號發生儀器用prismsound DS3 ，它可以產生各種高質的，參考級低抖動的數字信號，並且也可以模擬常見幾種干擾以及jitter的情況, 看看在不同干擾下，解碼器的失真以及圖形變化來直觀的方式來顯示。本來打算採用A280的同軸輸入，解碼輸出作測試，因為我們認為A280的同軸已經達到了CS4398的參考極限（THD+N=0.0006% 左右)，但是防止可能有偏向性，我們最後同樣採用了帶有專業鎖相環功能的解碼器Hilo, 也是CS4398晶元。DS3的同軸輸出與hilo 是地線隔離的，雖然是同軸線，但是兩者並沒有地線干擾的問題，影響只是同軸線裡面的信號，這與USB的影響是不同的(地以及信號干擾），同軸線採用D1（購買時約2500元左右），在我們測試下100MHZ帶寬下指標也是非常優秀，所以用在這個測試當中已經可以足夠反應問題(後面還有對比更好的DA來檢測此現的情況）。

首先DS3的同軸輸出（產生測試數字信號）到hilo的同軸輸入，hilo解碼后的模擬輸出到DS3的模擬輸入（測試DA的失真以及雜訊情況），DS3 可以配置不同質量的同軸輸出信號（都是1khz 的正弦波），來測試抖動對DAC的影響 （通過對hilo的模擬輸出質量用DS3進行分析）。

hilo作為解碼器

hilo的配置

背部連接圖

這是軟體配置輸出：1khz 44.1khz 24bit 0db 的正弦波信號通過同軸發射輸出，這樣模擬能夠測試到其THD+N（失真+雜訊），同時全頻FFT（就是把模擬信號的頻率的角度來看）也可以看到全頻的底噪。

基本設置

（左最高的是1khz的正弦波頻譜，然後就是一些較矮的為諧波失真情況。-130db 為底噪）。

從圖中看出，在在加沒有加入任何抖動的情況下，標準24bit,44.1khz的 失真+雜訊為0.0006%左右，這已經發揮出CS4398最好的性能（晶元參考指標）,現在的底噪為 不到-130db， 這是hilo的最好指標。

hilo在這種高品質同軸下的最佳指標

接下來，我們要對DS3的數字輸出進行一些簡單的增加jitter，看看如何影響Hilo的失真以及雜訊. 首先在低頻段加入一個100hz 正弦波，振幅為30ns (p-p), 結果看一下圖像與失真情況：

低頻100hz正弦波jitter干擾

100hz jitter 干擾后的細節

可以看出，整個失真嚴重劣化，THD+N 從0.0006% 下降到了 0.0043%，整個頻譜曲線也完全變形，低頻區底噪下降到了-70db. 就是說，如果你的同軸信號，底頻段有太多不幹凈，這其實會直接影響到DAC。 如果在20khz加入一個正弦波，那整個干擾就會帶入到模擬裡面，見如下圖，全頻段右邊的干擾：

輸入20khz的正弦波干擾

20khz干擾的波形細節

高頻區的雜波這在之前是沒有的，正是因為加入20khz的抖動信號后才出現的，雖然失真略有降低，THD+N=0.0009X%，但這會影響聽感。 以上只是單一信號的干擾同軸輸出，如果我們把帶寬雜訊加入，同時把jitter的干擾幅度加大，結果就是hilo 失鎖，無法正常工作了。

加大幹擾幅值hilo失鎖，無法正常輸出

只有恢復到30ns, 才基本能夠鎖定，但是失真也是比較大的。

恢復30ns后才沒有失鎖，但失真變大

加入類似線路的寬頻雜訊干擾也是類似現象：

微分帶寬雜訊干擾

如果調高振幅同樣會導致失鎖，如果把同軸的頻率變成192khz，這種失鎖會更明顯。 以上只是一個簡單的例子去測試在數據完全正確的情況下，不同的干擾信號會對DAC解碼器的影響，但是現實中的干擾遠遠高於實驗中的簡單幹擾，更加複雜，作為轉盤，全頻率的乾淨底噪是DAC聲音發揮出好效果的必然, 當然這個只是影響DAC效果一個直觀的一個方面，底噪乾淨只是一個基礎，影響的DAC性能發揮遠遠不止於底噪，其它如穩定性等也是非常重要。然而上述測試只是代表如AES，光纖，同軸，BNC等SPDIF協議，而一體機的IIS+MCLOCK的機內協議影響更為複雜，遠高於SPDIF的影響，如果一體機如果要做好，需要注意的地方會更多。同時目前的轉盤輸出質量離參考質量還略有距離，這也是我們今後的方向。 最後要說明一點，USB介面並不是標準的音頻數字協議，但是它是通過傳輸數據到XMOS等USB晶元，因為USB是一個地線依賴的協議，所以電腦或其它USB信號的雜訊會帶入到解碼器，從而如上述一樣影響到DAC的性能發揮，因為IIS不是一個隔離的協議，所以對USB輸入的質量要求極高，是明顯高於同軸，光纖與AES等SPDIF協議的。

最後滿足一下之前那個同軸線怎麼樣, 儀器的理想解碼是怎樣，我就做一個測試，把這個同軸線的數字輸入接入到DS3的輸入輸出，利用DS3內置的解碼進行測試，看看專業儀器的性能是怎樣的。

專業內置解碼測試

儀器參考指標

儀器參考指標細節

作者：xs_horizon