数字-模拟转换器（DAC）：解码机器中的核心零件

不过有一类DAC是采用全分立电阻网络电路（R2R）的，这类机器相对于一般芯片来说，就好比NBA之于篮球世锦赛，采用这种方式的DAC非常少，目前笔者知道的就三家，一家是英国的dCS，一家是中国的Holo Audio，一家是法国的，还有意大利Aqua的新旗舰DAC（其他的欢迎补充）。

1. dCS公司及产品介绍

dCS成立于1987年，自成立以来一直致力于数字信号源和解码领域。最初，dCS向英国军方提供电子硬件和软件工程技术，应用于雷达、声纳等军事设施。还为商业卫星系统提供高精度电路设计和测试系统设计。通过这些技术发展和对精度的要求，dCS为在家庭音响市场生产顶级产品奠定了基础。

1996年，dCS不再满足于在专业领域的经营，决定进军高端家用市场。这一年，他们基于专业机的技术基础推出了Elagr，这是第一台24/192数模转换器。在Elgar大获成功之后，他们以专业机972（DD，即升频器）为基础，简化其控制界面，将其做成家用机，这就是第一台家用升频器（）。后来，dCS结合Elgar的特点，推出了一款价格相对便宜的数模转换器。

解码技术经过20多年的发展，数字格式的进步有目共睹，从CD到SACD，采样频率越来越高，频响越来越宽，而dCS在这个过程中做出了不可磨灭的贡献，这家英国音响厂商一直是高端数字音乐应用的技术推动者。在CD用PCM录制数字音乐的年代，全球专业录音室最常见的数模转换器大概就是dCS。当SACD出现，DSD格式成为更高级的数字格式时，dCS依然是数字源的领头羊，并率先推出单独独立的DSD数模转换器，突破了索尼采用1394接口DSD数字输出的限制。

dCS的民用解码机全部以音乐人的名字命名，价格昂贵是其基本特点，即便是入门级的DAC也要十万左右，实在不是一般人能承受的。

DAC 解码

dCS目前销售的有DAC、转盘、时钟分离套装，以及四件套以及最新的Batok解码器耳机放大器一体机。

1.DAC解码

它除了可以解码播放传统的数字信号外，还兼容计算机多媒体应用，拥有USB 2.0接口，可以通过USB接口连接计算机，作为外置声卡使用。

DAC 具有 AES3、(24/192)、SPDIF (24/96) 和 USB 2.0 (24/96) 数字输入。配备专利异步 USB 技术，时钟更精确、更低，为计算机系统提供更高精度的音频解码能力。

采用与dCS顶配型号相同的Ring DAC架构，由多个组合构成24bit/s的升频解码器，所有信号均过采样至2.822或3.07MS/s，并配合DAC使用精密电阻以提高计算的准确性，对误差值进行平均，从而获得更高的精度。

该DAC配备专属数字音量控制，可直接搭配后级驱动器使用，并拥有1组XLR及1组RCA模拟输出，并有两组滤波器可供选择，提供不同的音色选择。

2. 升级 CD 播放器和时钟设置

它可以读取 CD 并通过互联网播放，两者都经过了上转换。更具体地说，它应该被称为 CD/ 。不要以为它只能播放传统光盘，因为那只是一半的功能。顶部的播放器是 ，底部的时钟是 。

dCS之所以能成为数字信号源的领头羊，除了跟它的工程背景有关之外，更重要的是他们为音频产品开发了很多一流的设计，其中以独家的Ring DAC电路为首。Ring DAC与其他品牌购买DAC芯片然后重新设计有很大不同。在采样率转换方面，Ring DAC采用了5bit/2的特殊规格。

2.每秒采样数与DSD相同，dCS认为这个采样频率下声音的时间间隔足够小，波形可以非常接近模拟信号，但DSD采用1bit的位深，只能记录前后的差异，记录范围有限，所以将记录位置增加了32倍，达到5bit。因为每增加1bit，需要两倍的芯片组，所以不能无限增加，他们认为5bit是一个比较平衡的数字。

除了规格之外，DAC 还包含模拟处理，DAC 电路板还包含电源调节、模拟滤波和输出级（A 类），从头到尾采用全平衡设计，要达到好声音，电源和模拟部分往往比解码规格更重要，所用的 Ring DAC 与旗舰一模一样。

dCS 设计的另一个关键点是许多现代数字源常用的信号处理方法。升级内置于底盘中，而不是单独的盒子。

接收到的数字信号会经过连续多级DXD超采样处理，DXD规格为24bit/352.8kHz，约为DSD文件的4倍，DXD会经过512倍的升级，达到32bit/705.6kHz，最后通过DXD解码或者通过DAC转换成DSD。

过采样处理主要针对PCM音乐文件，如果文件以传输的形式交给DSD，则不会进行过采样处理，而是直接播放。

除了 Ring DAC，dCS 还非常重视数字处理平台（ ）和信号处理（ ）。

dCS 的数字处理平台采用了非常灵活的 FPGA 和 IC。处理平台可以自由编程，几乎任何逻辑和信号处理都可以在硬件中编辑。因此，当您想要添加新功能时，只需通过软件升级进行更新即可。当有互联网连接时，只需在线更新即可。

该平台是 dCS 的核心，其高水平的声音只有通过特殊的信号处理和与 Ring DAC 的并行操作才有可能实现。

任何DAC都需要滤波或更多的处理才能使重构的波形接近原声。因此，许多DAC电路会受到芯片或滤波器的影响，最终的声音会有所不同。dCS的特殊信号处理是通过FPGA，它控制这个变量。FPGA是可自由编程的，因此不会受到其他品牌DAC的不可改变的声音影响。

dCS在国内已经拥有高精度时钟，是一家非常重视时钟系统的厂商，从其历代产品中均推出自主时钟设备就可以看出这一点。

他们认为，精确的时钟比控制时序误差更为关键（）。时序误差的根源是电信号的传输时间不同。信号延迟会导致模拟-数字转换器和数字-模拟转换器的采样和恢复错误，这将对实时音乐播放产生严重影响。

还有一个问题是时钟信号不够准确，即使传输过程中没有干扰，也会引起失真。时钟信号从一开始就是不准确的，所以一个好的时钟系统非常重要。

dCS 不仅采用了高精度晶振（），而且对其保护也十分用心。外界的震动或温度变化都会影响晶振，造成误差。时钟源必须得到更多的保护，时钟信号必须以与刚产生时一样的精度传输到目的地。在使用方面，从电源到信号处理，一切都将与主时钟保持一致，以达到最高的精度。

3. 2.0四件套

dCS推出全新升级版2.0超级旗舰数码系统，这套4件套代表了当今顶尖数码科技“不妥协”的巅峰。全新dCS 2.0超级数码播放系统由4台主机组成，包括2.0转盘、DAC 2.0解码器、2.0数字升频器、Clock 2.0主时钟，兼容当今最新的数码音频格式，也支持未来数码音频格式的解码和播放。

全新2.0版本升级包括升级支持2x DSD升频技术、DAC上搭载新版Ring DAC组件、改进的时钟系统和全新的DSD处理器。2.0数字升频器搭载双频DSD升频技术、全新升级的独立网络及USB输入电路、全新播放软件系统及控制程序、支持2x DSD升频技术、提升数字输入性能、支持更多网络音频流播放功能、新增控制及音乐播放应用程序支持。dCS将持续发布后续固件更新，让2.0强大的硬件在未来支持更多更新的格式和播放模式，使用起来更加灵活便捷。2.0可提供当今最顶尖的技术性能和最佳的声音表现。采用双频DSD升频传输技术、定制设计的全新转盘和数字时钟，DAC部分搭载全新改进的增益设置、全新算法软件和全新数字滤波器。

2.0 的升频器可从任何数字源（PCM 数字输入、USB、UPnP 网络流和 iPod/）获取音乐，并将其从原始采样率升频为高分辨率 2x DSD。多个可选的独立数字输入和滤波器可将数字流中的音频信号提升到前所未有的水平。

2.0的DAC解码器核心采用公司自主研发的专利dCS Ring DAC核心部件最新改良版，拥有完全独立分离的并联电路设计，不同于一般厂家从解码芯片厂家采购成品芯片的数字解码器，采用多组5bit DAC和48组记忆锁相组成的超级升频解码系统，dCS Ring DAC技术以多bit方式刻画波形变化，具有最接近原始模拟波形的表现力。FPGA可编程数字运算处理核心配合新改良的软件，使DAC解码器运行速度更快，运算精度提高，更好的线性表现让声音动态、精准度更加完美。

用户可以通过条件更新Ring DAC，让FPGA可编程数字运算处理核心拥有两种新的映射方案，用户只需通过菜单即可简单选择适合自己喜好的运行方案，在表现力、音色等细节上会有细微的差别，用户可根据自己的喜好和配套设备进行选择。最新一代的Ring DAC集成了诸多重要的科技成果，使其在动态范围、降低时基误差、提高声道分离度等方面都有了长足的进步，大大提升了音乐的真实感。

4.一体机

2018年，英国dCS Music发布了一款集网络流媒体、升采样解码、耳机放大器/前级放大器等强大功能于一体的播放器（以下简称“播放器”）。这款以匈牙利现代音乐领袖巴托克命名的产品，不仅融合了DSD/DXD升采样和流媒体音乐播放功能，还首次加入了高保真耳机放大器电路。

dCS DAC的核心部件采用了dCS系列的Ring DAC数模转换组件。该组件不同于一般DAC所采用的D/A芯片，采用高精度电阻阵列构成的R2R方式工作。其运行核心采用了高性能的Artix-7 FPGA，通过dCS自己编写的程序，Ring DAC拥有非凡的5位字长分辨率，其性能远超一般D/A芯片。此外，Ring DAC的处理速度也远远领先于目前任何一款D/A芯片。David介绍，目前使用的Ring DAC只发挥出了35%的性能，未来厂商可根据数字音乐格式发展的规范，及时更新软件，使dCS产品能够长久保持业界顶尖性能。 Ring DAC 的另一大优势是其拥有多级 DXD 过采样和 DSD 升采样技术，以及 PCM 6 和 DSD 4 滤波模式功能，可以让用户根据个人喜好调节不同的音色。

最吸引人的其实还是其新一代的流媒体音乐播放功能，用户只需要配合UPnP协议以及dCS自研App，就可以通过局域网直接播放NAS中存储的音乐文件，同时畅享TIDAL等在线音乐服务商的在线高清音乐资源，当然苹果用户也可以通过无线方式进行流媒体播放。同时它不仅支持Roon，还对应最新的MQA编码，表现相当完美。

另一方面，机箱采用与系列同规格的航空级铝材，有黑、白两色可选。背板的数字输入端子覆盖了玩家的所有需求：AES、BNC、同轴、光纤、USB、网络接口一应俱全，并提供了2进1出BNC时钟接口。模拟接口则包括一对RCA和XLR，方便连接各种设备。

另一大特色是内置高性能纯甲类全平衡耳机放大电路，采用独立电源供电，并配备精准无损数字音量控制电路，耳机放大器输出功率达1.4W（RMS，33Ω）/0.15W（RMS，300Ω）。全新编写的操作界面，让用户可以在0/-10/-20/-30dB预算输出电平，输出电压可选择0.2/0.6/2/6V，也就是说可以搭配前级、功放或一体机使用，也可以直接连接有源音箱。

可惜在音响展上很少看到世界顶级旗舰音源，不过世界第一解码公司的产品，音质不用操心，只要操心钱包就行。

2. 中国 Holo Audio

Holo Audio 是大名鼎鼎的 Jeff 创办的，他专门的 Jeff Audio Lab 现在在业界很有名气，不过好像在国外更出名，在国内只在高端发烧友中流传，他家的解码器主要有中端的青牌解码器和高端的泉二号解码器。

1. R2R中端清解码

清解码器分为带解码耳放、解码加音量、纯DSD解码三个版本

“清”可搭载两个核心模块，一个是PCM数模转换模块，一个是DSD数模转换模块。两个模块都是全分立电阻网络型DAC。如果选择了PCM模块，其内部的数模转换方式为PCM模式，但这并不代表它不能解码DSD。“清”具备完整的DSD与PCM之间的转换功能。也就是说，虽然搭载了PCM模块，但依然可以解码DSD信号，只不过是将DSD信号转换成PCM后再进行数模转换。因此，选择了PCM模块后，只是确定了其原本的数模转换方式为PCM，依然可以同时解码PCM和DSD信号。同样，如果选择了DSD模块，其原本的数模转换方式为DSD，也同样可以通过内部转换同时解码PCM和DSD信号。

由于DSD信号无法进行数字音量控制，所以“清”在选用DSD模块后，并没有耳机放大器的选项，而且线路输出电平固定为最大，无法改变。其实市面上大多数所谓支持DSD的解码器或解码芯片，内部都是将其转为PCM处理。

“青”的数字输入接口包括USB（地线隔离）、RCA、BNC、AES、光纤、HDMI接口的I2S，所有数字输入接口均支持DSD（DOP模式）

我仔细听了一下清的DSD解码器，播放CD格式，由于CD是PCM格式，所以做了转换，质量上并没有体现出清解码的高品质，更多的是口感机，不过其品质还是远胜于我经常使用的双解码器，在口感上，甜美的声音深受我的喜爱。

2. Izumi II 解码

Izumi 2是Holo Audio出品的新一代全分立电阻网络（俗称R2R）DAC。相比其上一代产品“Izumi”，新一代全分立电阻网络DAC模块在小信号时失真更低、转换速度更快；Izumi也是全球首款真正支持PCM1.536M的DAC。其USB接口采用自研固件，超低延迟、高可靠数据传输，性能比官方固件高2-4倍；还拥有飞秒时钟；同时对数字部分供电和模拟参考供电进行了改进，性能超强，PSRR大于110db，噪音小于0.2uV。

Izumi 2的核心DAC模块由分立的电阻网络组成，其中一组电阻网络是改进版的R2R，负责PCM的数模转换，另一组电阻网络则是专门为DSD设计的，被命名为“矢量阶跃电阻网络”。Izumi 2的两组电阻网络均为全平衡结构，一正一负，分别位于PCB的正反面。

Izumi II采用动态补偿技术，制作额外的电阻网络来补偿主电阻网络的精度误差，通过该技术，补偿后的等效电阻精度可以达到令人难以置信的0.00005%。这也是Izumi失真度能低至-114db的主要原因。到目前为止，Izumi是全球失真度最低的R2R DAC。

听了几天的Izumi II解码器，声音确实优质中性，解析力极强的声场，R2R结构让它的声音相当接近我之前听过的高端黑胶唱片的感觉。

3. 法国道达尔 DAC

是一个来自法国、正在逐渐受到关注的新品牌，设计者是从事多年通信电路设计的顶级工程师，模拟部分没有采用现成的解码芯片，而是采用高精度分立电阻搭建解码模块，所有电阻都经过严格筛选匹配。

D1双解码器

D1 Dual每声道采用200个高精度电阻，实现极低的输出阻抗和全平衡设计；在时钟处理方面，设计者采用了通信领域常用的先进先出（FIFO）技术，使解码器内部时钟几乎不受外部输入信号时钟的影响；在数字信号处理上，拥有自己开发设计的数字滤波器配合DSP芯片实现以及DSD-PCM转换算法，结合分离电源，拥有激昂奔放的声音，搭配独立的时钟处理模块，让声音得到进一步的提升。最高支持格式：24bit，DoP。

d1双解码器还带有前置放大器输出，输出电平可调节（通过遥控器上的加号和减号键）。这是一款带有前置放大器输出和耳机插孔的纯解码器。

对了，机器之所以叫双机大概是因为电源是分体的，所以是两件套。有意思的是，分体电源的解码器主机一般都很轻，因为重量主要在牛，但是双机的主机还是有点重，里面明显有更重的金属件，因为机壳不厚，不是机壳的重量。这是一款R2R解码器，采用分立电阻网络结构，所以里面的电阻应该不少。据说厂家用的是专用电阻，而且从内部图片看，机器底部用的是厚铜板。

4. 意大利Aqua新旗舰解码

意大利Aqua推出全新Dac解码器，这是DAC系列第一款采​​用全新D/A转换系统的旗舰解码器。

它由FPGA（现场可编程门阵列）芯片和4组双单声道R2R元件组成，采用专利的DFD直接自解码技术，无需任何数字滤波，输出端采用全分立元件组成模拟电路，实现简洁、带宽、响应快、无振铃、低失真、无负反馈、完全纯净干净的模拟音频输出，提供多种数字输入接口，支持24bit/解码，定位于高级-顶级市场。

内部电路全部由Aqua自己设计，采用全分立模块化设计（以后升级会方便），是目前流行的R2R结构解码器，无过采样设置保证声音最大程度还原（也就是NOS）。自研FPGA芯片采用黑科技光耦隔离，通过光电转换，有效避免数字和模拟部分相互干扰real解码器，数字和模拟部分分别由两个变压器供电，避免干扰。不过不支持DSD。

我从未见过或听说过这个解码器。

我知道的另一个是Dana Frips，但由于没有对该公司或产品的介绍，因此我将在本文中简要提及。