音频发烧中的解码（DAC）是干什么的？真的有必要吗？

俺不是大佬。俺只是一个维修工+学徒工。俺顶多是给像Texas Instruments这样的芯片公司讲讲如何测试音频芯片和音频电路。再顶多也就是做过些XMOS的项目，认识几个ESS和CS的工程师。

比起那些拍脑袋原地发明各种理论、从来不敢做听音测试、从来没有任何音频和声学行业从业经验还一个劲忽悠你买耳放解码器巨大提升的发烧大湿，俺不禁自惭形秽。

声卡就是充当解码+耳放的作用，或者说任何声卡其实都包含所谓解码和放大器。

首先，什么是解码？其实发烧圈中常说的解码器并不是真的用来解码的，而是用来做模数转换的。

输入DAC的数字信号又是什么？

I2S，全称为集成电路内置音频总线，是飞利浦公司发明的一种数字音频设备之间传输数字音频的总线标准，广泛应用于几乎任何音频产品。

通常，DAC会将I2S数字信号转化为对应的模拟信号。这一过程即数字模拟转换。

而I2S又是怎么得来的呢？要回答这个问题，我们要回到整个音频回放链路的开端，即音频源文件。

就PC和数字播放器/数字转盘而言，音频源文件通常为MP3，FLAC，APE，WAV等。其中，绝大多数音源文件均属于压缩文件，即便是FLAC和APE也属于压缩文件格式，只不过属于无损压缩，而MP3则属于有损压缩。这里举一个简单的例子，对于Windows系统的压缩文件而言，需要解压缩之后才能再运行。而对于这些音频文件而言，也需要解压缩之后才能成为DAC可以识别的信号。而这个解压缩音源文件的过程就叫做解码。这一过程通常发生在播放器、手机、PC、CD机等“转盘”或具有“转盘”功能的模块内。

而通常，“转盘”与DAC之间通过数据线连接。常见的数据协议为SPDIF和UAC等。而这些数字信号通常会在DAC整机内部最终转换为DAC芯片/模块可以识别的I2S信号。

SPDIF，全称索尼飞利浦数字音频接口。是索尼公司和飞利浦公司联合推出的一种音频传输协议。SPDIF又可以分为光纤和同轴，它们所传输的信号是相同的，只不过载体不同。

UAC，全称USB Audio Class。是一种通过USB传输音频的协议。

也许在这里有人会有疑问，就算解码和数模转换是两个概念，但是知道这些又有什么用呢？

其实说了上面这么多，就是为了区分解码和数模转换这两个过程，因为这两种过程的评价方式是有所不同的。

对于数模转换过程，也就是DAC，这一过程通常只是将I2S信号所承载的数字信号转换为对应的模拟信号。

DAC最终输出的模拟信号，通常受到以下几个因素的影响：

其实不难发现，如果对于给定的频率和动态范围的音源，对数模转换的最终输出信号的评价依旧是常见的非线性失真、噪声、频响等。不论这些噪声和失真究竟来与I2S、DAC芯片还是整个电路。即便有一些DAC芯片例如上图所示的ESS9038Pro本身带有一定的信号处理功能，但这些信号处理功能更多时候也是为了提升上述提到的几个指标。

那么这些指标对于声卡和单独的解码器而言，到底有什么区别呢？

这些指标对于声卡和单独的解码器，可能有好有坏。有时声卡测出来的实际表现反而比一些解码器好。哦对了，声卡也分为集成声卡和独立声卡。这两个其实也不一定，有的集成声卡可能比一些独立声卡性能还要好。

比如说苹果笔记本/iPad的表现可能比一些所谓HiFi播放器还要好~

红色曲线为MacBook Pro THD+N曲线

那么是不是真的就有所区别呢？

不一定，或者说很多时候是没有的。

客观上来说它们一定存在区别，但人类的听力是有限的，很多时候是听不出来它们之间微小的区别的。

大家的耳朵是人耳朵嘛？ 反正我的是。

对于纯音而言，人耳听觉对于频率响应的感知范围大致在20Hz~20kHz。

Pumphrey R J. Upper limit of frequency for human hearing[J]. Nature, 1950, 166(4222): 571.

对于纯音而言，人耳听觉对于响度变化的差别阈限（阶跃极限）约为0.3dB，但一般情况下约为0.5~1dB，这个数值换算为百分比大约为10%.

Harris J D. Loudness discrimination[J]. Journal of Speech & Hearing Disorders. Monograph Supplement, 1963.

对于纯音而言，在500Hz~2kHz范围内，人耳听觉对于频率变化的差别阈限约为0.2%，这是以百分比为衡量，人类能够感知到的最小声音差别。

Moore B C J. Relation between the critical bandwidth and the frequency‐difference limen[J]. The Journal of the Acoustical Society of America, 1974, 55(2): 359-359.

对于非线性失真而言。并不是数值越小影响就越小。JBL的Alex Voishvillo博士曾经证明，硬削波产生的22.6%的THD，比交越失真产生的2.8%的THD更容易令人接受一些。

Voishvillo A. Assessment of Nonlinearity in Transducers and Sound Systems–from THD to Perceptual Models[C]//Audio Engineering Society Convention 121. Audio Engineering Society, 2006.

对于大部分情况下出现的低次谐波失真，恰好能够被人耳感知到的数值大约是1%.

Moir J. Just detectable' distortion levels[J]. Wireless World, 1981, 87: 32.

交越失真有可能在0.3%或者更低一些被人耳感知到。

Moir J. Transients and Loudspeaker Damping[J]. Wireless World, 1950, 56: 166-170.

P.A. Fryer的研究表明，对于钢琴而言，刚好能被人耳感知的互调失真IMD约为2%~4%，而对于其他类型的测试信号，约为5%.

Russell K F, Fryer P A. Loudspeakers: An Approach to Objective Listening[C]//Audio Engineering Society Convention 63. Audio Engineering Society, 1979.

我们不难发现，以上引用的数值都很高。因此，你可能想要知道，为什么这么多年过去了，对于HiFi产品的低失真的追求没有被停止。一方面是，以上这些数字如此之高，对于很多人来说是难以置信的。另一方面则是，会有商业利益推动这些技术指标继续进步，不论这些技术指标是否可以被人感知。

Douglas Self, Audio Power Amplifier Design

人耳对声道分离度的感知也是有极限的。

说到这里，我不禁感慨，我关于人耳听觉极限的文章发布3年了，还是没人任何发烧大湿打破世界纪录超越人类极限。我感到很失望。

其实只要各方面性能高于一定的值，缺陷低于一定的阈限，其实不论是什么声卡还是什么解码耳放，是听不出区别的。唯一的区别可能是它们之间的价格会差很多，相信这些东西会带来一耳朵提升的人要多花很多钱。

还有一种分辨这些产品是否有作用的方法叫作双盲听 。

首先，我们还是要理解一下到底什么是双盲测试，以及双盲测试的意义。

双盲中的一个“盲”指的是不让参与实验的受试者知道被评估样品的身份/型号。

双盲中的另一个“盲”是指不让控制实验的研究人员知道被评估样品的身份/型号。

盲听仅仅是让你不知道你正在听的是什么 ，并没有改变你听声音本身的事实。 目的是排除一切非听觉因素的潜在干扰。例如价格、外观、品牌信仰、营销故事、坊间传说等等，以及这些因素进而可能导致的安慰剂效应 、买家的懊悔、认知偏差。

什么是安慰剂效应？

我们都知道并且承认安慰剂效应的存在，但是不知是何原因，HiFi发烧友似乎认为这永远不会发生在自己身上。——Ethan Winer

安慰剂效应原本是指临床医学中的一些现象，但是在其他领域，例如HiFi、红酒、咖啡等，也普遍存在甚至有时会成为左右使用者感受的主要因素。

安慰剂效应，指病人虽然获得无效的治疗，但却“预料”或“相信”治疗有效，而让病患症状得到舒缓的现象。一个性质完全相反的效应亦同时存在——反安慰剂效应 （Nocebo effect）：病人不相信治疗有效，可能会令病情恶化。

事实上，在现实生活中“安慰剂效应”随处可见。几个很少接触乡村环境的城里人到野外郊游，到达山腰时，他们为眼前清澈的泉水、碧绿的草地和迷人的风景所深深吸引。休息时，其中一人很高兴地接过同伴递过来的水壶喝了一口水，情不自禁地感叹道：山里的水真甜，城里的水跟这儿真是没法比。水壶的主人听罢笑了起来，他说，壶里的水是城市里最普通的水，是出发前从家里的自来水管接的。这种现象说明，我们在对现实进行分析的时候，很明显地搀杂了很多个人因素，包括我们的期望、经验和信念等。

安慰剂效应到底可以有多强大？自然子刊最新研究结果表明，即便受试者明知道是毫无意义的安慰剂，安慰剂效应依然会起作用！

https://new.qq.com/omn/20200810/20200810A0KMX700.html?pc

说回声卡和解码、耳放，有些人实际上盲听听不出区别，但它们相信这些产品会给它们带来音质上的提升，就有可能“听”到这样的提升。

其中，ABX测试是一种比较两种感官刺激的方法，以确定它们之间是否有可检测到的差异。先分别播放两段样品A和B，紧随其后的是一个未知的样本X，X是从A或者B之间随机选的，参与测试者需要对X是A还是B给出明确判断，如果X不能可靠地通过低假设值（p-value）判断，则不能证明A和B之间存在可以察觉的区别。

ABX测试可以很容易地以双盲听试验的形式进行，消除了研究人员或测试举办者的任何潜在影响。由于样本A和样本B是在样本X之前提供的，因此不需要根据长期记忆或过去经验的假设来区分它们之间的差异。因此，ABX测试回答了在理想情况下是否存在感知差异。

ABX测试通常用于数字音频数据压缩方法的评估;样本A通常是未压缩的样本，样本B是A的压缩版本。说明压缩算法存在缺陷的音频压缩伪影可以通过后续测试识别出来。ABX测试还可以用来比较在给定比特率下两种不同音频格式的保真度损失程度。

ABX测试可用于音频输入、处理、输出组件以及布线: 几乎任何音频产品或原型设计。

如果只进行一次ABX试验，随机猜测有50%的机会选择正确答案，与抛硬币一样。为了使陈述具有一定程度的可信度，必须进行多次试验。通过增加试验次数，在给定的置信水平下，从统计学上确定一个人区分A和B的能力的可能性会增加。95%的置信水平通常被认为具有统计学意义。QSC公司建议，每一轮测试中至少进行10次听力测试。

95%置信水平所需的结果

95%置信水平所需的结果，即如果进行10次测试，那么应该至少答对9次，以此类推。

通常认为进行16次测试的结果更有说服力。不过，也有人认为可以进行更多次，通过分组进行再对测试结果进行分析，并允许参与测试的人在期间进行充分的休息。

有些大湿眼看要败露，就又在忽悠说abx盲听不科学，因为听的时间太短了分辨不出来。

但大湿们平时都是一耳朵区别啊，为啥abx就不能一耳朵了。

实际上稍微了解abx或者做过abx的都知道这样的说法是纯粹的胡说八道，或者自己根本就没做过盲听。因为abx根本不限制时间，想听多久就听多久。想听一个月都可以。

之前诈骗犯喜欢说盲听时间太短，还不熟悉之类的。然而但凡稍微做过abx盲听测试的人都知道这是纯扯淡。因为abx双盲听根本不限制时间 ，想听多久就听多久。也不限制音源，可以选择自己认为熟悉的音乐。大湿们眼看这个诈骗说法实在站不住脚。

现在大湿们又说中间切换间隔太长影响了他们的记忆力。

这说明大湿们虽然骗了这么久，说盲听不对，可是他们自己还是没试过盲听。

因为还是做过foobar abx测试这个就知道，切换是瞬间的。而且甚至你还可以选择到底是切换后继续播放还是从头播放。如果有人认为整段音乐过长而找借口，其实测试音乐也没有强制规定时长，理论上也可以选择编辑好的较短的音乐片段。abx也并不限制切换次数。你只要想听就能一直听。

像耳放播放器之类的实体，可以用知名大导演这样的物理切换器。物理切换器只要没有继电器，切换也可以在瞬间完成。

我们假设这个时间间隔是0.1秒。对，大湿只有0.1秒。

大湿平时听的时候，都是多少秒换器材呀？多少秒换音乐呀？应该不会这么快吧？怎么平时都能记得住呢？

不过既然大湿自己的说法是记不住，那就说明大湿只有0.1秒，在座的各位都是见证人啊~

而且正如之前所说，abx并不限制切换次数，在得出结论前理论上可以一直切换。我们假设大湿的第一次确实不行，0.1秒就都坚持不了了。那么两次呢？三次呢？切换一千次一万次如果得出的结果还是不对，是不是说明大湿确实不行呢？可为什么大湿平时只换一次设备就一耳朵区别呢？

abx双盲听可以有效拆穿线材耳放播放器等骗局，希望大家把这种方法扩散出去，让更多的人避免上当受骗，花无意义的钱。

除了常见的ABX双盲听、AB盲听，还有多产品交叉对比盲听以及AA测试等等。

所谓AA测试，是指前后给听音者一模一样的的声源，如果他还能听出一耳朵区别，说明可能所谓的区别不是听出来的而是想象出来的。

我过去做过许多相关内容，也做过主观评价概念讲解、听力测试和听力训练的示范。

然而，大湿们总说数据没用理论没用，要听。可是一到盲听时，到听力测试时，大湿们又是支支吾吾，顾左右而言他，转移话题。甚至干脆造谣人身攻击破口大骂。

盲听可以让假大湿原形毕露，能让一些误入歧途的人认清自己所追求的一些东西是无意义的。

可以说双盲的人只能代表他自己，代表不了全世界所有人。但如果有些人自己连双盲都不做，却一直声称他天赋异禀能够听出某些玄学器材的区别，那多半确实就是个骗子。

而对于所谓的耳放，再简单说两句。只要你的耳机不是特别奇葩的那种高阻低灵敏度，通常集成耳放的功率都是够用的，如过集成耳放的指标也是足够好的，那么你就没有任何必要再去买个单独的耳放。

除了盲听和人类听觉极限以外，还有一点需要补充，就是通常电声器件（音箱/耳机）的线性失真和非线性失真是高出电子产品（耳放/功放/解码器/声卡）一个或几个数量级的。

简单来说，你要是苹果设备，基本上不用考虑买独立声卡或者解码、耳放，除非你的耳机非常奇葩或者你有专业录音需求。如果真的要买解码耳放，一些国产千元的足矣 （如果是音箱，则需要RCA或者XLR电压）。大几千上万，甚至十几万几十万的天价DAC是纯纯纯纯忽悠人的。

最后，不要看所谓的发烧科普，基本上都是营销概念忽悠人的。想了解电气类的专业知识就去看电路模电数电，想了解声学专业概念就去看南京大学声学基础和一些心理声学相关的专业书籍。

那些所谓的大湿实际上投简历都不会有人理会的！

即便说到这里，可能还是有些不是水军kol假装的真的纯发烧友不服，几万块的DAC就是一耳朵，但从来不敢做受控的双盲测试和听力测试以及客观数据测试。对于这些人，我不想再浪费口舌，反正花的钱是你的又不是我的。傻的是你又不是我~

不温不火数字功放，如何改变发烧界的认知？

数字功放以其转换效率高，发热低著称，数字功放与模拟功放有如下几点不同：

一、数字功放保真度比较高，对比而言，模拟功放输出的声音是根据听音需要修饰后的声音，与音源音质有差别，数字功放临场感更好一些，音质比较接近原声。

二、模拟功放由于声音被修饰听起来比较舒坦，适合安静地欣赏音乐；而数字功放的声音准确且清晰，因而适合人声电影读白等音频。

三、晶体管模拟功放存在小信号小电流时的非线性交越失真，而数字功放工作在开关状态，不会产生交越失真。

四、过载能力与功率储备高于模拟功放，模拟电路的功放管过载后工作在饱和区，出现削波失真。数字功放过载后只有功率管不损坏，失真度不会迅速增加。

五、数字功放输出内阻很小（不超过0.2欧），与负载（扬声器）匹配容易，模拟功放中的功放管内阻比较大，在匹配不同阻抗的喇叭时，工作状态会受到负载的影响。

六、数字功放比模拟功放效率（功率因数）高的多，也就是更节省能耗，因此数字功放很适合作小体积低耗电设备中作功率放大，比如手机、随声听之类。当然用作音响放大器其高效低发热特性，对散热器要求可大大降低。

记得最初接触的数字功放是二十年前从华田邮购的ZXCD1000数字功放板

该功放板尺寸为12X12X5cm，重量将近一公斤，用料相当考究。前级用LT1913，贴片LCZXCD1000担任数字音频处理，末级每声道用两对K810/J122做BTL放大，通过由LC组成的低通滤波器输送至扬声器。当年以128元一块的价格，可以获得不错的放音效果，音域宽，解析力高，更重要的特点是效率高，大约是模拟功放效率的三倍左右。

数字功放”的电路原型是D类放大器(国内称丁类放大器)。以前，由于价格和技术 上的原因，这种放大电路只是在实验室或高价位的测试仪器中应用。随着技术发展使数字 功放的元件集成到一两块芯片中，价格也在不断下降。

理论上D类放大器的效率可达到 100%。由于今还没有找到理想的开关元件，难免会产生一部分功率损耗，如果使用的器件 不良，损耗就会更大些。尽管如此它的放大效率仍可达到90%以上。

近年来数字功放逐渐普及价格进一步下探，这方面的电路模块及各种数字功放板层出不穷，下面就介绍几款有代表性的数字功率模块组成的功放板。

1、微型D类功放板PAM8403，最大输出功率2X3W，电压5V。

属于迷你板由于功率较小，一般只适用于USB及电池供电的譬如老年唱戏之类的电子产品中做功率放大。

2、PAM8610数字功放板，

典型应用电压12V，2X15W立体声输出，没什么特点也就听个响，普及型蓝牙音箱大量使用该芯片做功率输出。

3、中功率数字功放模块TPA3116D2组成的2X50W功放板，

电源电压5—27V之间，具有反接、过压、过热、输出短路保护，声音特点中音段宏亮清晰，最适合做车载广告机等音频设备的功率放大，至于用作发烧音响那就不用想了。

4、TDA7498E发烧级数字功放板，典型工作电压直流单36V，在4欧负载下可获得2X160瓦的峰值输出，功率非常强悍，可轻松推动八寸以上大口径扬声器。

TDA7498是一款双桥接负载(BTL)D类音频放大器芯片，使用单电源供电，具有体积小、高 效、大功率等特点。该板布局合理以及各种优质元器件的搭 配，效率可达到90%以上。

该板可使用开关电源供电，也适合于电瓶或者电池供电的便携式电子产品。TDA7498功放板体积 小巧， 使用以及安装都非常的灵活便捷， 采用的元件全部使用正品器件，可胜任长期稳定工 作。下图是由TDA7498E主板组成的数字蓝牙功放整机及内部图。

该机体积小巧（宽90mm高35mm深108mm），结构紧凑整机重量只有400克左右（不包含外接电源），

内部布局合理用料厚道，日本黑金刚滤波电容，加厚型熏黑铝合金散热器，低损耗低发热红环专用低通滤波输出电感。

别看其身量小，力量可不小，应付大动态音频信号游刃有余。试听下来在音质的透明度，解析力，低频的震撼力度都很出色；另具有失真小，噪音低动态范围大等特点；更大的优势是发热低，体积小巧，不占地方，将逐渐成为下一代家用发烧级功放主流！

感谢您的阅读与支持，朋友们可在评论区各抒己见，谈谈你对数字功放的看法。

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