AK449X系列DAC的PCM滤波器设置探讨

2b青年爱发烧

这个设置对比最早是UD503用了AK4490后一篇报道文章出现的，图中列出了5种PCM滤波器模式以及特点（AK4497多了一种最小色散模式，然而效果较差），这张图以前也有人讨论，但个人感觉有的地方没说清楚，这里给大家解释一下，并一起探讨。

纵向共有6列，第一列是“声音类型”，也就是TEAC给5种滤波器的声音特点起的名字。有意思的是前三种的名字是音色（Tone），后两种是声音（Sound），也许作图者认为前三种在音色上有特点，后两种是整体声音上有特点。

第二列是“脉冲响应”，也就是输入给数字滤波器一个脉冲后滤波器的输出。有意思的是1、3、5的脉冲在左边，2和4的脉冲是正中间。我想了一下，结合滤波器名字估计这是滤波器的延时特征。例如第5种滤波器是标准的FIR sinc滤波器的响应，而这种滤波器的特点是“整体延时”，输出不是和输入同步出来的，而是要经过一定时间的延时。第1、2、5种的响应在左边则代表滤波器没有延时（或者延时很短）。延时特性对于声音应该没有影响，TEAC特意区分出来估计是为了显示出他们专业。
第三列是滤波器名称，可参考芯片的datasheet。
第四列是图作者对各种滤波器特征的解释，值得注意的是其中有不同滤波器声音的主观映像，这是最值得体会的一点。
第五列应该是声音结像的距离感，从近到远把5种滤波器排列下来，也是主观感受。
第六列比较神秘，只看名字以为是滤波器通带与阻带之间过渡带的陡降程度，但是又和滤波器的特性对不上。个人想了半天猜测是脉冲响应上升沿的陡峭程度，不知道对不对，哪位高人如果知晓还望不吝赐教。

接下来是五种滤波器的特性。
第一种“super slow roll-off”其实就是关闭数字滤波器，相当于“off”。图作者评价这是“自然音色”，脉冲响应没有振铃，能重现自然的声音。这些好像是废话，没有当然最自然了。但是AK449X系列的DAC是sigma-delta类型DAC，与R2R的NOS不同，sigma-delta必然要升频处理，在这个过程中必然有插值之类操作，也就相当于数字滤波了。不知这里关闭到底有什么用。
第二种“short delay slow roll-off”作者给的名字是“声学的音色”，评价是很小的振铃，能重现“原始的”声音。这些用词值得玩味。
第三种“slow roll-off”作者给的名字是“传统的音色”，评价与第二种一样。
第四种“short delay sharp roll-off”作者给的名字是“声学的声音”，评价是振铃在（脉冲的）后方，能增强低音。嗯…
第五种“sharp roll-off”作者给的名字是“传统的声音”，评价是（脉冲的）前后方都有振铃，声音特点是“有力的”。特别注意的是，作者认为声音结像位置这种最远。

各位使用AK449X DAC的烧友，不知对比过这些滤波器吗？是否与原作者的感受相同？

tts43

我有块板使用的ak4490，6脚接地了，应该就是第一种了吧。别的没试过。

萧太白

你完全理解错误

2b青年爱发烧

萧太白 发表于 2019-3-9 23:48
你完全理解错误

是吗？那你说说看

phoexi

完全错误 纯属脑补


那两个波形画中间是因为有前回波也有后回波(回波也翻译成振铃)

另外几个只有后回波 没有前回波 所以就没有画前面

phoexi

另外 ds芯片是可以关闭数字滤波器的(关闭DF)
但是一般不能关闭超采样(OS)
正常情况下 OS之后需要DF
如果没有DF 基本相当于纯粹的插值 会有大量高频噪声泄露

Holypal

超采样和非超采样也一直是个争论的点。我个人是支持超采样的，现在的解码芯片才能更好的工作。

alex_to

Holypal 发表于 2019-3-10 06:37
超采样和非超采样也一直是个争论的点。我个人是支持超采样的，现在的解码芯片才能更好的工作。

声音是还原音源，而不是根据“声音引擎”的运算，更没有高清材质包调用何谈超采样
个人观点

2b青年爱发烧

phoexi 发表于 2019-3-10 05:55
完全错误 纯属脑补

你这个解释很牵强，比如第一个既没有前回波也没有后回波，为何也放到左边？

mickyluo

503我用过，听不出区别
对了前些天看见论坛在战adi2，我下了本说明书看了下，也有这些滤波方式的介绍，还有详细的频响和脉冲测试图，感兴趣可以下载下来看看

atioox

讨论单声道的测试参数其实意义不大，现代芯片一般都不差，滤波器不够理想，也就是对音色有些改变而已，完全可以接受
单声道指标再高，左右不匹配，一样很难听...
像结像、声场 这些和左右声道的相位特性，模拟输出的动态范围相关性更大~

2b青年爱发烧

mickyluo 发表于 2019-3-10 10:11
503我用过，听不出区别
对了前些天看见论坛在战adi2，我下了本说明书看了下，也有这些滤波方式的介绍， ...

没找到下载，请问有链接吗？

nosounds

小不点dac6上用了两片4495，提供了4种模式

简单说说个人感受，听感可能与小不点自己的电路设计也有关系

按dac6上的滤波显示数字，以及说明书上的说明进行排序，e文后面是个人听感

1.sharp roll-off ：能量感最强，解析比较强，结像比较近
2.slow roll-off：能量感强，结像近，延伸感不如1
3.short delay sharp roll off：结像略远，清晰度不如1，2，延伸感不错，模拟味比较强
4.short delay slow roll off：结像略远，延伸感不如3，声音有点呆

个人一般根据耳放和耳机的不同会使用1或者3两种，2，4几乎不用

bone007

sslow不是真nos。 这东西能听出差异就按自己的主观听感，听不出差异就不用纠结。

mickyluo

2b青年爱发烧 发表于 2019-3-10 11:01
没找到下载，请问有链接吗？

http://www.rme-audio.de/download/adi2dac_e.pdf
帮你贴出来了，就这么点内容，我觉得NOS模式和红的黄的应该可以听出和绿色的差别
我瞎翻的
他们认为Slow有最完美的脉冲响应，但在15khz上已经掉了1.5dB，然后SD Sharp和SD Slow是IIFR，另外两种是FIR。
NOS模式脉冲响应看起来很完美，但是NOS和Slow模式比Sharp模式会引起更多的aliasing into the audio band and out-of-band noise（看不懂



The screenshots above show the analog output signal of the DAC filters, stimulated by a digital
single sample impulse at 44.1 kHz sample rate. While Slow has the most perfect response, it
looses around 1.2 dB already at 15 kHz, see chapter 31.4. Both Short Delay are IIR filters, the
other two are FIR type. FIR is phase linear over the whole frequency range.

NOS (Non-Oversampling, SuperSlow)
The DAC includes another filter which is called Super Slow in its data sheet. The impulse response
looks perfect, but checking the output signal with an Oscilloscope reveals steps that are
more typical for so called Non-OverSampling (NOS) devices, so we renamed it NOS within the
DAC filter menu. Note that there is no audible distortion, the steps equal high frequency harmonics
that are mostly higher than 20 kHz. Please also note that Slow and NOS filters cause
much more aliasing into the audio band and out-of-band noise than Sharp filters.

laidin

请教各位大佬，low-dispersion short delay filter这个听感如何？

vcflash

感觉在耳机上听不出太大差异，箱子上听的明显点

laidin

请教low-dispersion short delay filter听感，感谢

2b青年爱发烧

mickyluo 发表于 2019-3-10 11:35
http://www.rme-audio.de/download/adi2dac_e.pdf
帮你贴出来了，就这么点内容，我觉得NOS模式和红的黄 ...

多谢，从文中可以看出我的猜测没错，short delay是IIR滤波，所以延时很短，另外两种FIR滤波延时较长，所以画在中间。

Please also note that Slow and NOS filters cause
much more aliasing into the audio band and out-of-band noise than Sharp filters.


这句话很好理解，slow和NOS由于滤波效果差，无法消除高频镜像信号成分，这些信号虽然在音频范围外但是在非线性系统的传输和放大下会影响音频范围的信号。

比较惊奇的是AK449X这样的sigma-delta型DAC居然也能输出类似于R2R在NOS模式下的阶梯状波形，而且没有“可闻的失真”，比较神奇。

2b青年爱发烧

laidin 发表于 2019-3-10 12:04
请教各位大佬，low-dispersion short delay filter这个听感如何？

这个图看起来是4497的，从哪里搞到的？