音频DAC剖析---解开HI-FI音质的秘密

6 H! s: X, t6 ?
　无论我们是买MP3、MP4也好，实际上我们的数码播放器最经常使用的就是音乐播放功能，所以数码播放器的音质，一直是消费者的重点关注对象。
# K% Y# [4 Z" M
　　什么是音频DAC?

" V, h! z0 v% {8 U: L4 t8 z$ e
/ D0 b9 q% h/ }" m1 E) E/ _2 H音频DAC剖析---解开HI-FI音质的秘密
) h' c( a! k9 C6 N$ k/ ~
　　之前，大家普遍认为决定音质的关键是主控解码芯片，这种说法基本正确，但不够精确。事实上，决定MP3音质的关键是主控解码芯片里面的：数字-模拟转换器(英文缩写DAC)单元，以及耳机功率放大器单元。DAC负责把解码好的数字音频流，转换为可推动耳机发音的模拟音频信号，而耳机放大器则把模拟音频信号放大到可推动耳机的功率。
* a: e' |) _& t$ F3 e7 x" S
3 i. F  i" U% h* X　　打个比喻：DAC就像是一名歌手，负责把大家弄不懂的歌谱（数字音频流）忠实的演唱为歌曲（模拟音频信号），而耳机放大器则是歌手的扩音器，负责把歌曲声音放大，让人都能听得清楚。

　　DAC的转换精度和失真率是决定音质的核心关键，当然耳机放大器也至关重要。
' J4 d2 e9 G8 B$ o- z  h% A
6 g  Y8 b9 M; P% [' o: q　　在低成本的MP3主控芯片当中，一般都集成了DAC和耳机放大器，以降低整体生产成本，但由于芯片内部集成了很多其它诸如解码、电源控制、USB控制等等繁杂的电路，很容易对抗干扰能力差的DAC、耳机放大器造成干扰，这就像上面那位歌手，要和剧院里的厨子、机房、清洁工、接待员....等等在一个房间里工作，哪能不受干扰哦呢？
/ c6 x+ `6 B$ ^, b2 Y
　　最好的办法是给这位歌手一个独立的、豪华的房间。单独的音频编解码器（CODEC）主要就是由DAC、耳机放大器，和辅助的音调控制、ADC(模拟-数字）、数字滤波等模块集成在一起构成的“豪华独立房间”。

$ L6 d  A1 B8 k" z# b) Q) R9 [　　独立音频DAC，高端数码播放器的标准配置
' z6 N3 C1 {3 X1 [( M+ j
( L6 K  x. F3 B8 D- h, n- T$ A　　高端的数码播放器基本上都开始使用了外接独立DAC或音频编解码器的方案，比如:IPOD nano 2代搭配了WOLFSON音频编解码器（型号不明），IPOD nano搭配Wolfson WM8758；iRiver的E10微硬盘播放器、IAUDIO的U3搭配了CIRRUS公司的CS42L51音频编解码器；IAUDIO的D2搭配的是Wolfson WM8985；国内使用独立DAC的厂家不多，主要以倡导双芯技术的台电科技为主，其中：台电C150搭配了德州仪器的AIC230音频编解码器，台电T19和T29搭配了Wolfson WM8750音频编解码器；魅族科技的M6搭配了飞利浦UPA1380；OPPO的V3/V5搭配Wolfson WM8750；

6 T  `* A! ?0 f7 a' ]+ Q& [　　随着独立音频DAC的音质优势被消费者普遍认同，独立音频DAC成为了未来高端数码播放器不可缺少的特点，本文的目的也是为了让消费者对此有更多的了解。

　　1.生产音频DAC的主要厂商

: j- N5 V2 }0 v, A* S- d& T　　全球范围内，主攻音频DAC的专业厂家不多，位于英国爱丁堡的欧胜（Wolfson）微电子公司是其中一家专业公司，这家公司专门设计用于音频领域的数字模拟混合电路，包括音频编解码器、音频处理器器、音频DAC，应于与CD唱机、数字音响、数字电视、便携数字播放器、手机等领域。它的大客户很多，包括苹果IPOD、微软XBOX360、索尼PSP、健伍HI-FI CD唱机、SONY Ericsson手机等。Wolfson音频芯片的特点是种类繁多，新品迭出，无论是技术还是参数性能都处于行业领先地位。

　　其它的半导体公司也有音频DAC推出，但由于多数并不是其主要业务，所以品种和更新速度都比较慢，使用的厂商也比较少，到数码播放器领域，一般都屈指可数了。市面是可以看到的有下面几家：

. R% B. P% n& s　　美国德州仪器公司的AIC230音频编解码器系列，台电老款的C150和创新的老款硬盘播放器有使用；
6 L6 ~6 s( _6 ^- |5 O
- L+ `  {7 v9 J1 k# t　　原荷兰飞利浦公司的UPA1380音频编解码器，魅族的M6、艾利和老款H320硬盘播放器和以前几个老款手机有在使用；
+ K% A  c  u) |9 r; H( I
　　CIRRUS公司的CS42L51音频编解码器，这是一颗比较新的音频编解码器，前面说过IAUDIO和IRIVER的两款机器有在用。

　　除此之外，应用在数码播放器之上的其它型号音频DAC就属于凤毛麟角了。

　　面大致的介绍一下几款主流音频解码器，大家选购数码播放器器也有一个参考：

5 o6 r: J& g2 y4 `% j5 T　　1.WOLFSON系
5 O( w" H; L/ q1 G0 o; \) J4 H. @
　　之所以欧胜（WOLFSON）单独列成一个系列，是因为WOLFSON的音频DAC，无论是型号还是应用都非常多。下面是欧胜近期新款音频编解码器的一个列表，总计达50种之多，以下为可以在随身听上使用的DAC：
* W1 J' q0 C* ^8 }
# k' D) t) X$ w  `4 ^% @( J7 f# o音频DAC剖析---解开HI-FI音质的秘密
& Q1 Z% `! ^* v( G, K' q, @
# V# V. {; o" _8 m; h* k; M　　其中适合数码播放器的使用的“立体声低功耗编码解码器”有13款，型号之多，已经超过了其它数家公司的总和，由此也可以看出WOLFSON在音频转换器领域的实力和地位了。
: V1 ]# j# m8 c- A
0 R/ W  z& X7 c: J& S　　WM8731
- Y9 \+ c+ t6 X" i6 z" |
　　欧胜WM8731是一款入门级音频编解码器，集成了DAC/ADC已经一个耳机放大器，功能较为简单，不支持欧胜硬件EQ, 3D, DSP滤波等高级特性，价格也非常便宜，不足1美金。适合入门级数码产品使用。

7 b- M  H* F" ?% q2 Q　　事实上WM8731也作为一个模块大量集成在了许多MP3主控芯片当中，比如韩国TELECHIPS TCC723、771、773、，三星主控、Sigmatel 3650都是整合这颗DAC单元，只是整合的音质效果始终不如独立的芯片好。IRiver clix使用的音频DAC是WM8731
" ^7 l- G6 M" t/ {# k8 W1 G, a! c
( J5 ^, K  R3 D主要参数：

; j& j/ G- }- i8 W& I# H数字模拟转换器信噪比：100db
) n; K" }7 s! U1 n1 M8 _/ Q总谐波失真:-86db
代表产品：苹果Ipod MINI
音质特点：声音简单、直接，未经修饰，信噪比高，中高音出色。
# @: i4 O; I/ d/ l+ W特色功能：无

# a" @! D4 ?/ f1 d9 U　　WM8750
, ]( |. H8 S& X& \! B
& n5 z8 M/ _/ L/ p  A　　WM8750是欧胜应对MP3、PMP市场的一颗主力产品，已经非常成熟。从台电科技的T19/t29惊艳的音质表现上，我们已经认识过了WM8750的音质实力。WM8750集成了一个DAC和一个高性能的耳机放大器，耳机最大输出功率为20毫瓦*2，从实际使用T29/T19的用户反映，推力非常强劲，可以轻松推动高端HI-FI耳机。除此之外还拥有3D环绕立体声音效和硬件高低音音效两种硬件音效，音调效果要比一般的软件调节要强很多。
7 `. [$ W- X, t/ V
　　WM8750还拥有高品质ADC电路、麦克风专用供电电路和AGC录音电平自动控制电路，具有优秀的录音效果。此外，还集成了1个400毫瓦的BTL扬声器功放，可以驱动外置扬声器发音。
, T# [& g, s( p7 c" Z8 }
主要参数：

' b5 a* a) N1 E& O' N3 N( D数字模拟转换器信噪比：98db
总谐波失真:0.013%/-84db（20毫瓦）
9 Z. a' i: @  E/ B1 h2 o( b2 w代表产品：台电T19/t29/c280，oppo v3
音质特点：中高音清晰明亮，解析度很高，细节丰富，低音自然不混浊，3D音效可以增强声音表现力
特色功能：录音电平自动控制（AGC）、麦克风偏置电路、硬件3D环绕立体声音效、硬件高低音音效，0.4瓦BTL功放

+ N( M" e$ j1 z- k) a9 L* M　　WM8978
4 p9 k" {; t0 t; k' M; ]
　　WM8978是Wolfson新近推出的一款全功能音频处理器。它带有一个HI-FI级数字信号处理内核，支持增强3D硬件环绕音效，以及5频段的硬件均衡器，可以有效改善音质；并有一个可编程的陷波滤波器，用以去除屏幕开、切换等噪音。WM8978同样集成了对麦克风的支持，以及用于一个强悍的扬声器功放，可提供高达900mW的高质量音响效果扬声器功率。一个数字回放限制器可防止扬声器声音过载。WM8978进一步提升了耳机放大器输出功率，在推动16欧姆耳机的时候，每声道最大输出功率高达40毫瓦！可以连接市面上绝大多数适合随身听的高端HI-FI耳机。最新的高端数码播放器，如微软的ZUNE播放器，已经开始使用WM8978。
% E3 Y; h( v4 |, h6 b# G/ r, E3 Z: T) x6 y
主要参数：
- ~, |( H, Y5 a6 i& |5 b/ B7 d) j
数字模拟转换器信噪比：98db
总谐波失真: 0.013%/-84db（20毫瓦）
代表产品：微软ZUNE
音质特点：继承了WOLFSON中高音清晰明亮，解析度高的特点；由于输出功率大，动态范围更宽，声音舒展，能够放得开
1 M4 `6 N' D' B/ i特色功能：HI-FI数字信号处理内核，40毫瓦大功率输出，录音电平自动控制（AGC）、麦克风偏置电路、硬件3D环绕立体声音效、5频段硬件音调音效，0.9瓦BTL功放

　　2.德州仪器AIC23B
, n: X2 s" ?% l# h
　　美国德州仪器公司是全球最大的手机芯片厂商之一，当然它也提供有音频DAC。在数码设备上用的比较多的一颗是AIC23B（全名TLV320AIC23B）：创新的老款硬盘播放器，台电科技的第一代双核产品C150，都是采用这颗音频DAC。AIC23B没有明显的缺点和优点，声音温暖真实，是一款不错的产品。我们通过对比使用AIC23B的数码设备和使用欧胜WM8750的音频设备对比，可以得出这样的结论，欧胜的中高音解析度极高，能够忠实的还原声音，音质属于冷艳型，德州仪器的AIC23B属于温暖平实型，也很讨好耳朵，但由于失真较大的缘故，细节不如WM8750丰富。
/ x) a0 T$ P9 U/ a, t; p
主要参数：
( X# u( R) h6 s4 G: s  B; }1 F$ U9 J
数字模拟转换器信噪比：100db
总谐波失真:1%（20毫瓦）
( i- {) ~4 M! m4 T代表产品：台电C150,创新老款硬盘MP3
音质特点：温暖自然，解析度稍低
特色功能：无
2 p# r* t6 z3 z) V2 N
　　3.飞利浦UPA1380

　　模拟时代，飞利浦半导体公司在音频领域还是比较出名的，但是进入数字时代后，飞利浦的半导体业务重心转向手机芯片业务，所以在音频DAC这样的器件上动作较慢，在适用与数码播放器的音频DAC上，UDA1380是一个选择（也是5年前的产品，2002年发表）。当然这个数量是WOLFSON、德州仪器的丰富产品线比，显得有些寒酸。UDA1380的特点是低音的处理很好，中高音差。 这与设计取向有关，Philips的UDA1380设计时，应该是这种考虑了中低音的设计，这也是以牺牲中高音为代价的，为其它而WOLFSON、德州仪器则是以平衡为主要的设计指导思想。
3 V% E% ]$ f2 v
) b# x! d/ t1 `主要参数：

, o# s4 J( `" i数字模拟转换器信噪比：88db
总谐波失真:-60db
代表产品：艾利和H320、魅族M6
1 G7 B; Q0 q$ A/ ~, _4 ^6 ]8 C音质特点：低音好，中高音差
特色功能：无

　　4.CIRRUS的CS42L51

8 d5 W* A( l+ q9 c, z+ ^　　如果不是IAUDIO 的u3开始采用这颗CODEC，估计CIRRUS的CS42L51还没有几个人会知道，CS42L51的特色非常鲜明，首先是输出功率大，16欧姆负载，每声道最高可输出44毫瓦功率；其次是价格便宜，批量采购价格实际不足1美金，使用这颗DAC还不需要输出电容，可以节省生产成本，真可谓是价格便宜量又足，虽然实际听感有音场比较混，失真较大的不足，但动态氛围很大，声音又响，很适合听轰隆隆的美式摇滚和朋克音乐。
+ M7 H" N# D# T' M$ ?
4 h5 j- f/ Z( O2 r$ `% t: I主要参数：
) F& Q, \. Q- ?+ X& R
数字模拟转换器信噪比：98db
总谐波失真:-75db
代表产品：IAUDIO U3
* a% [3 J4 k+ P8 ~; D8 d4 A$ n音质特点：输出功率大，动态范围宽
特色功能：无

音频DAC剖析---解开HI-FI音质的秘密
+ z5 d" v- H8 g
  S4 [* A, u! y7 h5 b7 C0 M　　综合对比与结论：

1 E$ z. q/ a. X9 ~. u2 p+ h) t　　市场上加入独立的音频DAC的产品已经逐渐多起来，无论是国外的IRIVER，IAUDIO，苹果，到国内的台电，MEIZU等等数码播放器，为了追求更高的音质，硬件的升级已经是大势所趋，对音频DAC有更多了解，相信会对大家选择自己心仪的主机，更有帮助！相信这篇文章会对大家选购适合自己的主机有用。