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不久前,成立近90年的日本旭化成微電子株式會社(AKM)延岡製造所工廠發生特大火災,由於消防員意外導致滅火過程持續超過90小時,負責製造大規模積體電路(LSI)的廠因火災而停產。

這次的火災遠比之前三星、東芝公司的快閃記憶體晶片工廠火災嚴重,停工工廠可能至少需半年時間才能完全恢復。由於起火工廠為IC製造工廠,也是旭化成唯一晶圓廠,因此涉及AKM晶片的行業都受到了明顯波及。

三星、東芝快閃記憶體工廠的大火讓記憶體顆粒價格飆升,9年前的泰國洪水則是讓尼康單反、索尼微單行情暴漲,天災帶來的市場恐慌無法消除,這次AKM晶片也無例外地出現了大量搶貨現象:其中主要包含音訊IC(ADC/DAC)和感測器,部分型號甚至從單片5美元漲到110美元的天價,同時供貨期也大大拉長,很可能出現產能不夠的情況,從而影響新機發售。

對於隨身hifi播放器玩家來說,旭化成解碼晶片一定不陌生,早期的AK4490就是一款經典好聲的頂級DAC,艾利和的旗艦機AK380就內建該晶片,國內播放器如飛傲X5三代、樂彼L5PRO、凱音I5等也均有采用。

DAC意為數模轉換器,把數字音訊訊號取樣、擬合成連續的模擬波形。取樣精度越高、取樣頻率越高,越接近原始波形,還原度越好,理論上也就越hifi。取樣精度即解碼動態,用bit來表示,取樣頻率用Hz來表示,比如採用PCM編碼的CD採用16bit/44.1KHz,索尼hi-res精選曲庫裡往往會有24bit的更高品質的無損數字音訊檔案。

AK4490是一款32bit的高動態旗艦級晶片,目前PCM編碼音源相對容易獲得的最高規格取樣可以到32bit/384KHz,所以理論上只要用好這塊DAC,其效能足以"吃下"任何無損音源的"資訊量"。和CPU一樣,在隨身hifi播放器裡,DAC經常會出現"效能冗餘"的情況,同樣一片晶片,可以做成售價十多萬的頂級臺式解碼器,也可以做一兩千的隨身聽,如何榨乾DAC效能才是各家廠商體現技術實力的關鍵。

2020年仍採用"落伍"的AK4490的曠世旗艦QPM,售價13800元

晶片可能"落伍",聲音不會落伍,但摩爾定律還是會在任何半導體上發揮作用。4490成功之後的AKM一路高歌猛進,AK4497和AK4499兩代旗艦都獲得了不錯的市場反饋。艾利和依然是"最大客戶"——SP1000、SP2000分別是這4497和4499的首發機型;飛傲和山靈也紛紛跟進:飛傲中端型號M11PRO和旗艦型號M15都採用兩顆AK4497 DAC,山靈對應的中端M6PRO同樣是雙4497的配置,但最新的旗艦M8則採用了AK4499。比較有意思的是,另一中中國產高階hifi品牌的代表樂圖的最新限量款旗艦——鈦菊依然沿用了量產前旗艦墨菊的單片AK4497配置,顯得"樸實無華且枯燥",繼續做堅定的"反唯芯論"者。

在隨身hifi圈,不得不提另一家知名DAC晶片廠——美國加州的ESS Technology公司。該公司的DAC產品以"堆料"著稱,技術指標十分漂亮,理論引數極高。比較有名的型號包括ES9018/9028/9038系列,Oriolus和iBasso很喜歡用它家的產品——初代國磚DX100就採用ES9018,當時這款旗艦晶片就已支援32bit,之後的DX200採用兩顆ES9028PRO;Oriolus則是淡定地在DP100播放器上採用了ES9018s,DAC晶片的字尾都十分重要,代表了不同的檔次效能,和所謂hifi手機上廣泛採用的低功耗版本ES9018K2M不同,es9018s才是標準版而非縮水版的9018。這不,售價50w的森海塞爾奧菲斯二代的解碼部分也用了同款DAC。

DAC的字尾名非常重要,不要看錯

ESS在2016年更新的新旗艦DAC晶片ES9038PRO,首發機型是萬元級的艾利和SE100,當時這顆DAC的效能可謂爆炸:140dB的信噪比、-122dB的THD+N、32bit 8通道……旭化成直到2018年才終於趕了上來:同樣的140dB信噪比、THD+N提升到-124dB、32bit 4通道,最高取樣率768KHz,沒錯,就是AK4499。

"三分天下"之三、和ESS同歲的老鄰居是相對低調的Cirrus Logic公司。知名產品有CS4398、CS43198,國磚鼻祖之一的七彩虹C4就採用了CS4398,之後核心團隊組成的樂彼依然青睞該公司的產品:雙4398的L3PRO、雙43198的L4都可謂良心產品,艾利和的入門級產品SR15同樣內建兩顆CS43198,不過艾利和用的是CSP版本(也可以叫手機版),優點是體積小、成本只有QFN的一半;而L4用的是QFN大焊盤版本,面積大了65%,散熱效能更好,更有利於熱噪聲控制,聲音比CSP版更穩。所以直到現在,市面整機信噪比最高的依然是樂彼L4(131dB)。可能樂彼自己都覺得沒法打破這一記錄了,於是索性換了條路,徹底放棄傳統DAC,改走"復古路線"。這就是最後要講的R2R DAC。

上面介紹的幾款著名的DAC晶片,無論是AKM、ESS還是Cirrus Logic,都採用的是Delta-Sigma架構,其原理就是取樣+擬合(積分轉換),還原的模擬訊號均是正弦波。目前音訊行業測試都基於正弦波,因此採用Delta-Sigma架構的DAC指標通常很好看,但並不代表完全擬合原始模擬訊號——由於擬合過程中會出現不可避免的吉布斯效應,導致波形失真,同時超過20KHz的大量域外噪聲依然存在,無法根除。

吉布斯效應帶來的波形失真

R2R架構的DAC就不存在積分轉換的失真問題。雖然這種架構年代更為久遠,但對於聲音而言卻更為有利:它的原理相對簡單粗暴,直接通過很多歌高速電子開關,把PCM編碼的二進位制資料(0或1)或者說數字訊號驅動R2R網路中對應的分壓電阻,從而改變電壓分壓值,得到與原編碼對應的模擬訊號。這種解碼方式不存在吉布斯效應,但製作工藝要求高、良品率低,可以量產的R2R DAC晶片成本都很高,目前市面已經沒有民用級晶片。

目前還在用著老庫存的民用r2r晶片的只有hifiman一家,也就是"最後的"PCM1704K。這款R2R DAC是由Burr-Brown公司在上世紀末推出的旗艦,停產已久,因為R2R本身自然順滑的模擬味,市面新出的Delta-Sigma架構的機型很難有類似的聽感,因此受到不少燒友的青睞,價格也逐年看漲,hifiman最新旗艦hm1000用了4顆1704K,賣到超過30000的天價。然而,這款民用級別的頂級R2R DAC實際取樣精度只有19bit,素質層面已經落後於時代。

為了解決R2R的素質問題,樂彼想了兩個比較極限的招:首先是2018年的LP6系列,也就是"樂三萬"和"樂四萬",解決方式是直接用定製的工業級R2R晶片AD5790,這款晶片單顆售價82.35美金,定位非民用領域內位數最高的R2R DAC,主要用於測量儀器和航空航天等,內部有數千個電阻網路並聯,匹配成取樣精度20bit的DAC。"樂三萬"LP6黃金版內建2顆5790,"樂四萬"LP6Ti內建4顆。要實現更高的取樣精度(動態範圍),關鍵在於電阻的精度匹配,相對誤差要儘可能低,這就需要非常高精度的加工工藝。

於是樂彼第二個招就搬來了臺式DAC用的"殺手鐗"——全分立R2R,直接手工搭電阻陣列,再做篩選和匹配,搞出來了P6系列,也創造了世界第一臺全分立隨身DAP。雖然產品定位比LP6系列低,但售價依然高達2w。P6系列內建了202顆電阻,組成取樣精度高達24bit的R2R DAC,解決了空有味道但動態乏力的問題。最近樂彼又頂著爭議推出了精度更高、動態翻倍的新品P6PRO,定價未知。P6PRO相當於在P6基礎上優中選優,實現更高標準的電阻篩選和配對,整機指標除了動態的大幅提升之外,信噪比也高了1.5dB,從PCB板那密密麻麻的電阻上,就能知道為啥沒別家做全分立了——如此吃力不討好的匹配過程,註定了無法大批量生產,但這種不依靠成品DAC、手工搭建的思路,反而規避了天災之禍,也算是一種幸運吧。

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最新評論
  • 1 #

    漲吧 使勁漲那個東西1千個人能有1個人買?

  • 2 #

    每次芯片價格低迷的時候,晶片大廠都會著火,把價格拉一拉

  • 3 #

    漲唄,手持dx150已刷dx220max系統,表示養老夠用了

  • 4 #

    有個入門4490先玩著,反正有cd機,蝦米最高會員,隨你們去。

  • 5 #

    飛傲M15用的是兩片AK4499。

  • 6 #

    我去...那個全分立的是不是還得控制環境溫度啊...

  • 7 #

    著火了,保險公司理賠,一分不虧,還可以把庫存晶片漲價出售,一舉兩得

  • 8 #

    玩得起的漲了也不嫌貴,玩不起的不漲都嫌貴

  • 9 #

    river AK系列又可以趁機漲價了,定個十萬八萬的總有人會買單。

  • 10 #

    能買得起這麼貴的,絕不在乎再多花幾千上萬塊錢買它

  • 11 #

    三星:有人模仿我的臉……

  • 12 #

    漲吧漲吧,反正又不買

  • 13 #

    索六萬怕不是要變成索八萬?

  • 14 #

    索六萬用的是什麼?

  • 15 #

    它漲任他漲,反正我不買。

  • 16 #

    好芯,好調教,才是最好的的誠意!

  • 17 #

    1萬個人估計就只有幾個人會買

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