数字音频是现代Hi-Fi系统的核心——从CD到流媒体,最纯净的信号源都是在数字域处理和传输的。以下15条术语覆盖DAC架构、音频格式和时钟系统。
1. DAC(数字模拟转换器): 将数字音频信号(0101...)还原为模拟波形。性能由DAC芯片、时钟、电源和模拟输出级共同决定。DAC的应用贯穿整个音频链条——手机、电脑声卡、独立解码器、有源音箱中都有DAC。高端独立DAC的模拟输出级设计通常比DAC芯片本身更影响最终声音。
2. PCM(脉冲编码调制): 最基础的数字音频格式——以固定速率测量模拟波形电压产生数字码流。CD(44.1kHz/16bit)、FLAC、WAV均为PCM格式。目前主流Hi-Fi流媒体最高支持到384kHz/24bit甚至768kHz/32bit——但44.1kHz/16bit已经覆盖人耳听觉范围。
3. DSD(直接流数字): SACD使用的数字格式,用极高采样率(2.8224MHz,CD的64倍)的1-bit密度脉冲记录波形变化趋势。DSD64/128/256/512表示不同倍频。DSD的优势是噪声整形后低频段信噪比极高,原生DSD录音(非PCM转换)被认为声音更顺滑。但DSD生态不如PCM成熟。
4. Delta-Sigma DAC: 当前最常见的DAC架构。用极高采样率(MHz级)做噪声整形+调制,将低频量化噪声大幅推至超声波段再滤除。代表芯片:ESS ES9038/9039(极致解析力)、AKM AK4497/4499(温暖模拟味)。Delta-Sigma DAC的优势在于高信噪比和低失真。
5. R-2R/梯形DAC: 用精密电阻网络产生二进制加权电流直接合成模拟波形。无数字噪声整形、声音更接近模拟味。缺点是成本高、电阻匹配精度要求极高(每0.1%误差影响线性度)。代表品牌:Denafrips、Holo Audio。R-2R DAC的瞬态响应特性与传统Delta-Sigma有明显听觉差异。
6. 数字滤波器(Digital Filter): DAC内部用于过滤镜像频率的算法。陡降(Sharp Roll-off)保留最大带宽但时域振铃大;缓降(Slow Roll-off)时域振铃小但超声波带混叠。最小相位滤波器无预振铃但有相位偏移;线性相位滤波器所有频率延迟相等但有前后对称振铃。选择哪种滤波器是听感偏好的问题。
7. 时钟/Word Clock: 数字音频设备的时间基准信号。不稳定时钟=采样时间点抖动=Jitter=音质劣化。MCLK(主时钟)通常是音频取样率的256/512倍,直接输入DAC芯片内部驱动数字处理。MCLK的相位噪声质量是DAC性能的根基——好的时钟比好的DAC芯片更重要。
8. Jitter(抖动): 数字音频时钟的微小时间偏差。低频Jitter(<100Hz)影响音色稳定性(声音"晃");中高频Jitter(1-20kHz)增加本底噪声(声音"沙")。USB异步传输通过缓冲+本地高精度时钟实现Jitter免疫——这是为什么异步USB DAC比同轴/光纤DAC更容易获得高音质。
9. 过采样(Oversampling): DAC以远高于输入采样率的频率进行内部运算,把模拟滤波转移到数字域减少模拟滤波器阶数和相位偏移。4x/8x/16x/32x为常见倍率。NOS(无过采样)R-2R DAC不做过采样,以输入采样率直接输出——部分发烧友认为NOS声音更自然。
10. MQA(Master Quality Authenticated): 英国Meridian开发的"折纸"音频编码技术——将24-bit/192kHz高分辨率音频折叠打包到16-bit/44.1kHz或48kHz文件中,需要MQA解码器展开。MQA已进入破产管理阶段,前景不明。频谱上MQA展开后在高频段有与原始录音不同的噪声特征。
11. SINAD(信纳比): 信号与噪声+失真之和的比值,衡量DAC综合性能的最全面指标。ASR论坛以120dB+为优秀线,130dB+为顶级。国产品牌(拓品、SMSL)常居榜首。但SINAD无法反映主观听感偏好——高SINAD不等于好听。
12. 动态范围(DAC): DAC能处理的最大信号与底噪的差值。AES17标准下用-60dB信号测定。24-bit理论极限144dB,顶级DAC实测130-135dB。注意部分厂商在1kHz单频测试下标注的动态范围数值比AES17标准下的全频段值高出5-10dB。
13. S/PDIF vs AES/EBU: S/PDIF为家用消费级数字音频传输标准(RCA/光纤),时钟嵌入数据流需接收端PLL恢复时钟,Jitter比异步USB更大。AES/EBU为专业级标准(XLR三芯),110Ω平衡传输,距离可达100m+。两者数据格式兼容但电平不同。
14. USB Audio Class: USB音频通信协议标准。UAC 1.0最高96kHz/24bit(Windows免驱支持差);UAC 2.0最高384kHz/32bit+DSD原生传输(需安装驱动或macOS免驱)。几乎所有现代DAC均采用UAC 2.0。USB-C正成为DAC输入的主流连接方式。
15. 抖动Dither: 量化前向信号中加微量随机噪声——看似反直觉,但加噪声能消除量化失真,将失真能量转化为平坦噪声,使极低电平信号听感更自然。44.1kHz/16bit CD如果没有抖动处理,静音处微小信号的量化噪声会非常明显。所有专业DAW的导出设置中都有抖动选项。