【原帖地址】音頻硬件發展史，以及DSD是如何產生的 一起說一說音頻
說到音頻設備的硬件，無一不提到的就是DAC
對於硬件感興趣的朋友們可以進來看看
不感興趣的可以點擊右上角的紅叉
我還是想強調一下關於DSD以及模擬味這個東東
儘量用比較直白的話把音頻闡述清楚
DAC 顧名思義，數模轉換器
數模轉換器負責將101010101數字信號轉換成耳朵可以聽到的聲波模擬信號。
這個過程是非常漫長的，
打個比方
假如一首歌的大小是3分鐘，這首歌的容量是5mb大小
播放器需要把FLAC、APE、MP3等壓縮文件進行解壓縮，解壓縮成WAV這種直流無壓縮音頻
比如解壓縮之後，WAV格式達到了20mb大小
然後播放器需要將WAV音頻，這20mb大小的文件，平均拆分成3分鐘，均勻地送給DAC慢慢解碼
如果這20mb大小的文件一瞬間送給DAC，1秒轉換完成，那麼聽到的將會是爆音。
那麼，這裏面就涉及到，如何將20mb大小的文件平均拆分成3分鐘的問題。
如果時鐘不夠精準，那麼音頻文件會多多少少產生一些錯位，當然這些錯位是非常小的，或者說叫做時機抖動
抖動分爲很多種類，當然，這種情況就是非常細微的時間上的抖動。
這種細小的抖動可能會讓人產生不耐聽的厭煩感，但不至於讓歌曲產生爆音。
這種時間上的抖動，大多源自CPU，CPU負責解壓縮音頻文件，但CPU可不保證能夠均勻輸送數據
早期的電腦，程序一多，就能夠感到音質明顯的下降，或者產生爆音，這就是CPU帶來的時間上的錯誤。
早期的DAC，數字模擬轉換器，只有一個功能
那就是數字轉換模擬
那時候是最純正的聲音也可以這樣理解。
但是人們無法滿足。
因爲，人們又發現，PCM這種採樣，也就是奈奎斯特採樣，人們發現了這種採樣會產生高頻部分的鏡像噪聲
想深度研究的朋友們可以看Delta-Sigma Data Converters這本書
作者：Norsworthy, Steven J./ Schreier, Richard (EDT)/ Temes, Gabor C. (EDT)/ Norsworthy, Steven J. (EDT)/ Schreier, Richard/ Temes, Gabor C.
這部分高頻鏡像噪聲的能量非常大，在一些非線性模擬電路里很有可能折射到人耳可以聽到的20K以內，影響聽感，並且影響DAC性噪比。
人們爲了濾除這種讓人惱怒的鏡像噪聲，早期的解決辦法就是
在模擬部分加入LPF：低通濾波器
濾除20K以上的雜波
但是由於這部分採樣噪聲太接近20K了，模擬低通濾波器需要串聯好多運放進行聯合濾除
但是DAC的信噪比依然很低。
模擬低通濾波器也有很多不穩定的地方
畢竟他處理的是模擬信號
大家也知道，不同的運放有不同的音色
受溫度、體積、佈線等因素，當然還有成本考慮
數字濾波器就誕生了
數字濾波器對比傳統的模擬濾波器
更精準
相位更線性
不會受零件（電容、電阻、運放、溫飄）等影響
更靈活
容易仿真
數字在採樣週期就可以計算完成，而模擬濾波器要抗鋸齒，高頻率
數字濾波器需要DAC（一般播放器）、或者獨立DSP完成（高檔播放器）
加入了數字濾波器的DAC芯片，分分鐘把信噪比秒到了110db+的節奏
這在早期音頻是難以想象的。
數字濾波器在DAC芯片的前方工作，
他的工作原理基本上採用插值的辦法
或者也叫做數字插值濾波器
對於原始音頻進行插值，讓鏡像噪聲遠離20K，（20K內即是人耳可以聽到的頻率）
然後在DAC後邊的部分只需要加入1-2枚簡單的運放，進行簡單的LPF過濾就可以了
這樣的DAC史無前例的達到了110+db的信噪比，可以說比早期的舊款播放器提高了不止一個檔次。
但是人們總是慾求不滿的
爲什麼在加入了數字濾波器的DAC卻丟失了老燒們所說的“味道”呢？
濾除噪聲除了需要數字濾波器，而且需要噪聲整形器
這兩個部分就是決定機器檔次和品質的關鍵成分之一。
來自耳機吧的一位童鞋非常的聰明
他考慮但讓CPU出來的數據後加入緩存，再分配全新的時鐘。
其實現在很多的播放器都會加入FIFO這種緩存，就是如你想象的那樣
再通過獨立的時鐘，使數據按照新的時鐘傳送給DAC芯片
當然這種工作方式是專業音頻很少採用的
因爲這樣的工作是非常耽誤時間的，
混音師要求時間上毫無延遲感，並且又要保證音質
那麼是不是沒有解決辦法了呢？
當然不是
DPLL（數字鎖相環）就可以完美解決。
當然，這種高級DPLL是非常昂貴的，也就是專業機器價格高的另一個原因。
DPLL數字鎖相環主要由相位參考提取電路、晶體振盪器、分頻器、相位比較器、脈衝補抹門等組成。分頻器輸出的信號頻率與所需頻率十分接近，把它和從信號中提取的相位參考信號同時送入相位比較器，比較結果示出本地頻率高了時就通過補抹門抹掉一個輸入分頻器的脈衝，相當於本地振盪頻率降低；相反，若示出本地頻率低了時就在分頻器輸入端的兩個輸入脈衝間插入一個脈衝，相當於本地振盪頻率上升，從而達到同步。
有一點運放中採用的“負反饋”的感覺，即：校正作用
當然DPLL是時鐘上的校正器。
全新的ESS9018即是帶有這樣的DPLL，所以價格很高，受到專業廠家的青睞。
AVID、Weiss、Apogee等大牌廠家均採用9018
是不是採用了9018的機器抗抖動性能都很好呢？
由HIFIDIY廣州線下活動可以看出
有些採用了ES9018的DAC，抗抖動性能並不是那麼好
我們可以對比一下官方ES9018電路板的測試結果
測試項目爲J-test測試
主要由測試儀添加抖動，測試DAC抗抖動性能如何
當然，你也可以這樣理解
理解爲這臺機器吃不吃轉盤
那麼爲什麼同樣含有DPLL的9018，測試結果卻大相徑庭呢？
我們查閱ESS的ES9018官方手冊可以發現
ES9018的DPLL帶寬可以編程
而且從默認（Defaults）到128x可以自由設定
帶寬越寬，說明DPLL的作用越小，DPLL越容易鎖定音源，並且抗抖動性能越不明顯
一些日本人正在嘗試No Bandwidth 也就是高難度的“無帶寬”
這樣的設定對於數字源的要求是非常苛刻的。
所以，我們不難看出，並不是用了ES9018的機器都可以完好DPLL
如果數字源的時鐘抖動非常巨大，ES9018就會“失鎖”並且自我降級
對我的感覺，好像是這枚DPLL並不是爲了拯救抖動，而是考驗抖動啊！
如果我們回到之前的話題
爲什麼加了數字濾波器的DAC，會丟失掉模擬味？
也就是老燒們說的：爲什麼現代音頻設備，數碼聲
但是似乎又找不到什麼藉口，因爲現代的音頻設備確實指標很高
原來貓膩呢就出現在數字濾波器上
一些偏執的DIY狂人，堅持“回到過去” 他們製作出很多種NOS-DAC
NOS-DAC即是不含有數字濾波器的DAC
如圖，方波由於傅里葉變換造成聲音上的回波即是數碼味的真正來源
如圖，方波由於傅里葉變換造成聲音上的回波即是數碼味的真正來源
這種回波被稱之爲“吉布斯現象”
歐勝微電子(Wolfson)技術營銷John Crawford表示，自從大約30年前CD播放器問世以來，人們就一直在抱怨數字音樂不夠真實，無法帶來美好的聽覺感受。
究其原因，一個關鍵因素就是數據轉換器內置的數字濾波器。
由於數模轉換器中FIR濾波器的存在，會產生不自然的振鈴和延遲。
在重現原始信號時，產生一定數量的誤差，並損害原始信號。
這將直接影響人們對音樂品質的感受。
這也是數字回放一直存在的典型問題。
傳統的濾波器封裝主要關注的是頻率響應控制，但卻忽略了問題的關鍵所在。
Wolfson在其旗艦產品AudioPlus PureSound DAC WM8741中，開發了具有專利技術的數字濾波器，可以根據特定的要求裁減音頻響應，使數字音樂更加真實和自然。
Crawford表示，WM8741的優勢在於使用先進數字濾波器來裁減音頻信號，並可以使之呈現完美的“模擬感覺”。
音頻上的很多數字濾波器算法可以消除這樣的回波。
當然，代價就是犧牲一部分的空間感和素質。
所以現在很多數字濾波器的精度由24bit上升到了32bit，這就意味着
其內部運算起點就有180db+的動態
很多人說我聽CD格式才16bit
其實你聽得早就不是原汁原味的CD啦，
你聽到的是數字濾波器插值運算後的全新音頻
索尼公司和飛利浦爲了避免這種無聊的插值手段
開發出了全新的數據格式：DSD
DSD即:替你插值，幫您提前插好
而且這種插值是真實的聲音採集，或者是電腦運算（假DSD）
最新的AKM4137就可以將PCM轉換爲DSD
由於DSD是1bit格式，當然有一些動態上的缺陷。
真正的次世代公認爲是6bit新版本DSD，當然這種不倫不類的格式只有少數學究們和一部分廠家認同。
想具體瞭解DSD是如何記錄聲音的
可以維基一下：脈衝寬度調製、脈衝密度調製等 （PWM、PDM、SDM不分家，但本質與PCM不同）
英語：Pulse Width Modulation，縮寫：PWM
想具體瞭解PCM是如何記錄聲音的
可以維基一下：脈衝編碼調製
英文：Pulse-code modulation，縮寫：PCM
在圖標中，一個正弦波（紅色曲線）被取樣和量化爲PCM。正弦波在每段固定時間內被取一次樣，即x軸的刻度。而每一個樣本則依照某種運算法（在這個例子中是ceiling function），選定它們在y軸上的位置。這樣便產生完全離散的輸入信號的替代物，很容易編碼成爲數字數據，以作保存或操縱。以右圖爲例，很清楚看出樣本爲9、11、12、13、14、14、15、15、15、14…等，將它們以二進制編碼，就得到一組一組的數字：1001、1011、1100、1101、1110、1111、1111、1111、1110…等，這些數字數據之後就可以被特定用途的DSP或者一般的CPU所處理。有一些PCM數據流可以和較大的聚合數據流作多任務傳輸（multiplex），通常在物理層傳輸數據時都會這麼作。這個技術稱作
“時分多路複用（Time-Division Multiplexing，TDM）” （或 “分時多任務”，“時分複用”），非常廣泛地使用，例如現代的公共電話系統。
有許多方法可以內置一個處理調製的真實設備。在真實系統中，這種設備一般被放在單一個芯片中，並搭配一個晶振，稱作“模擬至數字轉換器（analog-to-digital converter，ADC）”。這些設備通過晶振觸動輸入信號的接受，並且輸出數字化的信號至某種處理器。
PCM有哪些限制：
可注意的是，在任何PCM系統中，本質上有兩種損害的來源：
在量化時，取樣必須迫於選擇接近哪一個整數值（即量化誤差）。
在樣本與樣本之間沒有任何數據，根據取樣原理，這代表任何頻率大於或等於1/2fs（fs即採樣率）的信號，會產生有損，或者完全消失（aliasing error）。（樓主之前提到的鏡像噪聲）這又稱作奈奎斯特頻率（Nyquist frequency）。
由於所有樣本都依據時間取樣，重製時至關重要的便是一個準確的晶振。如果編碼或解碼時，任何一方的晶振不穩定，頻率漂移就會使輸出設備的質量降低。如果兩方的頻率具有些微的差異，穩定的誤差對於質量而言並非巨大的問題。但一旦晶振並非穩定的（即脈動的間距不相等），不論是音頻或者視頻上，都將造成巨大的有損。
可以總結一下，PCM系統主要受到鏡像噪聲以及晶振的影響
脈衝寬度調製（英語：Pulse Width Modulation，縮寫：PWM），簡稱脈寬調製，是將模擬信號 轉換爲脈波的一種技術，一般轉換後脈波的週期固定，但脈波的佔空比會依模擬信號的大小而改變。
DSD有效解決了鏡像噪聲的問題和晶振需求嚴格的雙重問題
但不可避免帶來音量上的缺乏
（主要因爲早期音量競賽引起的，感興趣的朋友可以查看【迴歸理性】對話Thorsten·Loesch(解讀PCM vs DSD ) ）
DSD 2.8M可以和24bit 384K的PCM做數據轉化
但是
轉化後的PCM會丟失掉DSD的時域信息
轉化後的DSD會丟失掉PCM的振幅信息
PCM吃晶振，吃濾波
DSD吃音量，吃磁盤空間
任何頻率大於或等於1/2fs（fs即採樣率）的信號，會產生有損，或者完全消失（aliasing error）。（樓主之前提到的鏡像噪聲）這又稱作奈奎斯特頻率（Nyquist frequency）
如果CD的取樣是44.1K，那麼22.05K的部分及以上部分一定會出現噪聲
人耳的聽力恰好是20K
如何濾波，就是早期人們考慮最多的事情
22.05K及以上部分，人耳本是聽不到的，但是模擬電路非線性等緣故
很有可能將這部分高能量的鏡像噪聲折回20K以內，影響聽感。
打個比方：測一排人的身高
1.8m，1.8m，1.5m，1.6m 這就是pcm的記錄方式，
而dsd則是0，0，-0.3m，+0.1m
引用第75樓wxwxwx0於2014-08-20 23:10發表的 :
是這樣的哈，完全沒錯，802味道好些，901細節和空間感要好
WM和AKM芯片採用的是濾波器1的工作方式，
我猜測模擬味要比市面上常用的濾波器3的工作方式有味道
這也是我本人特別喜歡AKM芯片的原因之一。（32bit，精度比WM更好）
當然，高端廠家完全不用考慮DAC自帶數字濾波器的工作方式，他們都自己設計濾波器
所有的DAC都有外置的濾波器接口，9018也不例外
謝謝您幫我驗證
我繼續猜測，上一代芯片，便攜設備不考慮用AKM主要原因就是因爲耗電量太大
今年很多AKM旗艦芯片功耗降低了5倍，應該會有更多廠家願意使用吧。
我大膽預言一下，不僅僅是什麼七彩虹C5，將來將會有更多便攜播放器採用AKM芯片
如果CS收購WM沒什麼大的動作，未來兩年內，市面上的主流芯片將會被AKM霸佔
說實話，AKM的內部數字濾波器和還好，倒是噪聲整形器需要提高。
目前AKM比較頭疼的部分就是抗抖動，當然這個技術部分被9018牢牢掌握
但是AKM芯片羣延遲性能非常好。AKM可能會走PCM轉化DSD的思路，縮小DAC對於時鐘上的要求
目前時鐘技術被兩家公司牢牢掌握，1 ESS9018， 2 Prismsound
（Prismsound的2ndDPLL和SNS噪聲整形技術震撼強勁）
所以你可以看到Prismsound就沒有像其他公司一樣如此依賴9018
今年AKM有一個小動作就是在他家旗艦DAC產品，比如AK4495 或AK4490身上加入“海灣倍泉增”（谷歌翻譯）開關電容濾波器，用來緩解時鐘抖動英文原稱“OSR Doubler”電容濾波器
The AK4490 integrates a newly developed switched capacitor filter “OSR Doubler”, making it capable of supporting wide range signals and achieving low out-of-band noise while realizing low power consumption
爲什麼大多數便攜設備都要用濾波器3
因爲這種簡單的濾波方式能夠最佳還原聲場和空間感，能在短時間PK中產生一耳朵差距
當然缺點就是沒有味道（所以有時候逃不出老燒們的法耳）
濾波器3會有什麼缺點
1，假細節
2，數碼聲
3，不耐聽
優點：
1，高素質
2，高結像
引用第80樓workwonder於2014-08-21 01:08發表的 :
評價一下國內的樂之邦的數字音頻技術怎麼樣？
樂之邦和QLS目前停留在勵志在CPU部分下功夫
他們致力於CPU部分，也就是說盡量在數據源頭產生更低的時機抖動
這樣解決問題的優點就是便攜播放器解構更加精簡化
缺點就是臺式機無法保證長距離傳輸穩定
但是目前在數字濾波器和噪聲整形這個部分，還沒有什麼國產廠家可以做出來。
其實音頻部分真正的技術含量依然是集中在數字濾波器、噪聲整形器、DPLL這三個方面
DPLL可以依賴ES9018幫助解決，但是數字濾波器、噪聲整形器這兩個部分可以依賴AKM芯片
看取捨吧。
目前絕大多數DIR芯片（同軸、光纖接收芯片）都有一個簡單的PLL儘量不使長距離傳輸產生抖動
高檔的DAC會在同軸、光纖接收後加入FIFO緩存，（FIFO的難度其實很大）
這也就區分出有些機器吃轉盤，有些機器不吃轉盤
什麼叫做吃轉盤
就是可以理解爲這臺DAC拿到數字信號後的信號重新整理能力
Prismsound公司的絕大部分高端設備都有數字信號整形功能
即：就算是垃圾轉盤，通過數字整形，也可以得到非常優秀的數字信號
所以我們不能一概而論貶低說有些人能聽出來USB線材對聲音造成的影響，
具體還要看不同的機器是如何設計的。
轉自：數字音頻S/PDIF格式的傳輸
平衡傳輸方式，我認爲在民用音響中是沒必要，在專業領域裏由於可能要傳輸的線路很長，所以用平衡的方式比較好。在我們一般的發燒器材中，最長不過就是1米多，這種情況下是沒有必要用平衡性線的。在AP-2007這樣很專業的測試儀器中的平衡端口其實也是負端接地的，並不是真正平衡方式，也就可以看出，短距離傳輸用平衡的方式是完全沒必要的。（爲什麼平衡接口和非平衡接口的音質不一樣，主要原因是電路不同造成的，通常非平衡耳機插口的LPF電路要比平衡電路多一級運放濾波）
光纖傳輸可以很好實現電氣隔離，使數字音源和解碼器之的地線也完全隔離，減少了串擾的機率。但是就目前數字音頻專用光纖來說，其存在傳輸速率低的弊端，同時由於光反射等因素造成信號抖動比較大。因此光纖傳輸基本都是用於如CD隨身聽的數字輸出等一般的娛樂消費品上。在傳輸速度上，實測只能達到96KHz的取樣率，爲了能有更好的輸出波形，光纖頭的輸出腳接一個10K的上拉電阻，但是所測到的信號波形還是猶如三角波一般。而當輸出信號取樣率高達192KHz時，則經光纖頭轉換出的電信號波形則完全變了樣，就像很尖銳的鋸齒一般，這時候DAC的模擬輸出是一片噪聲，或者有模擬信號輸出而夾帶很大的爆音。
Hi-Fi音響中，最合適的數字音頻傳輸方式還是同軸傳輸線方式。其構造是中心是一條實心導體，外套金屬導管，其中兩導體之間的填充物的介電常數和兩導體之間的半徑比例共同決定了該同軸傳輸線的特徵阻抗。在數字音響中，通常使用的是特徵阻抗爲75歐姆的同軸傳輸線，在傳輸線的兩端所接的負載都爲75歐姆，使信號無反射實現低抖動傳輸。現在很多人RCA頭代替75歐姆BNC頭，而RCA頭是普通低頻用接頭，其在高頻狀態下所呈現的特徵阻抗沒有被人爲設計，所以可能會嚴重偏離75歐姆，從而使傳輸線在接頭處出現阻抗不連續而發生反射等。有更甚的直接用模擬音頻屏蔽線代替同軸電纜，這種情況下不但傳輸線特徵阻抗嚴重偏離75歐姆還可能是傳輸線的特徵阻抗分佈參數不連續也就是說這條線在不同點上所呈現的阻抗是不一樣的，這是產生的反射情況更加複雜，使抖動增加可能性更大。雖然就算是傳輸192KHz取樣率/24bits的數字音頻信號，其SPDIF信號的速率也只有10Mb/s也就是最高頻率也就10MHz不會形成明顯的反射，但是挑剔的發燒友眼中是容不下一粒沙的，與其用使用昂貴的發燒保險絲籍以改善音質，還不如在這些不符合理論要求的細節上做完善可能帶來更大的音質提高，一個普通鍍鎳的BNC頭要好過一個鍍滿純金的RAC頭。