音频解码

概念扫盲

一、音频格式与编码类(文件/协议层面)

  1. PCM(脉冲编码调制)—— 最原始的数字音频数据格式
  2. MP3 —— 有损压缩音频格式
  3. AAC —— 有损压缩音频格式(MP3的升级版)
  4. OGG —— 有损压缩音频格式(开源)
  5. FLAC —— 无损压缩音频格式(开源)
  6. APE —— 无损压缩音频格式(国产)
  7. WAV —— 无压缩的无损音频格式(微软标准)
  8. DSD —— 高码率音频格式(1比特直流)
  9. SACD —— DSD格式的物理光盘载体
  10. 有损压缩 —— 丢弃部分音频信息以缩小体积
  11. 无损压缩 —— 保留全部信息,解压后与源文件完全一致

二、硬件芯片与方案类(物理部件)

  1. DAC(数模转换器)—— 把数字信号转成模拟信号的芯片

ES9038Q2M 和 ES9039Q2M、ES9038PRO

  1. XMOS —— USB接收/界面方案(整理USB数据流,重整时钟)

XU316解码耳放、USB界面里负责“数据接收和核心处理”的主控芯片

  1. DSP(数字信号处理器)—— 专门处理数字音频算法的芯片
  2. 耳放(耳机功率放大器)—— 把模拟信号放大到足以驱动耳机的设备
  3. 解码耳放一体机 —— DAC + 耳放合并在一个设备里
  4. 纯耳放 —— 只有放大功能,不含DAC
  5. 胆机(电子管放大器)—— 用玻璃电子管放大的耳放
  6. 石机(晶体管放大器)—— 用半导体放大的耳放
  7. 甲类(A类) —— 放大管始终满负荷工作的工作状态
  8. 甲乙类(AB类) —— 甲类和乙类的混合工作状态
  9. D类 —— 用PWM脉冲方式放大,高效率的工作状态
  10. 模拟电位器 —— 机械旋转式音量调节器
  11. 继电器阵列 —— 用继电器切换电阻网络的音量控制方式
  12. 电子音量(如MUSES芯片) —— 用芯片控制的精密电子音量方案
  13. 数字音量 —— 在DAC内部直接衰减数字信号的音量方式

三、传输与接口协议类(连接层面)

  1. LDAC —— 索尼开发的蓝牙高码率传输协议
  2. SBC —— 蓝牙最基础的默认音频传输协议
  3. 硬解 —— 用专用硬件芯片进行解码
  4. 软解 —— 用CPU通用计算能力进行解码
  5. 源码输出 —— 不解码,直接把原始压缩数据流传给外部设备
  6. 升频(Upsampling) —— 解码后把采样率人为拔高的处理
  7. 蓝牙 —— 短距离无线传输技术
  8. USB界面 —— 处理USB数字音频信号输入的模块
  9. RCA —— 莲花头模拟音频接口
  10. XLR(卡侬) —— 三针平衡模拟接口
  11. USB-B —— 方口USB数字输入接口
  12. Type-C —— 手机/电脑通用的USB数字接口
  13. 光纤 —— 光信号数字音频接口
  14. 同轴 —— 电信号数字音频接口(RCA头或BNC头)
  15. 3.5mm单端 —— 小尺寸非平衡耳机口
  16. 6.35mm单端 —— 大尺寸非平衡耳机口(台式机标准)
  17. 4.4mm平衡 —— 日系推行的五极平衡耳机口
  18. 2.5mm平衡 —— 早期四极平衡耳机口(逐渐淘汰)
  19. XLR四芯平衡 —— 四针卡侬平衡耳机口(台式机标准)
  20. 平衡放大 —— 信号分成正负两半分别放大的电路架构
  21. 假平衡 —— 只换了平衡接口,内部电路并非真平衡

四、音质描述与参数概念类(评价/指标层面)

  1. 信噪比(SNR) —— 信号与底噪的比值,越高越干净
  2. 输出阻抗 —— 耳放内阻,越低越适合低阻耳机
  3. 阻抗(耳机) —— 耳机的交流电阻值,单位Ω
  4. 灵敏度 —— 耳机给1mW功率能发出多大声,越高越容易推
  5. 输出功率 —— 耳放能提供的电功率,单位mW
  6. 阻尼系数 —— 耳放输出阻抗与耳机阻抗的比值,影响控制力
  7. 抖动(Jitter) —— 时钟信号的时间偏移,影响声音精准度
  8. 失真 —— 输出信号与输入信号的偏差程度
  9. 偶次谐波失真 —— 电子管特有的失真类型,听感上偏暖
  10. 频响 —— 不同频率的增益/衰减曲线
  11. 声道分离度 —— 左右声道互相串扰的程度
  12. 底噪 —— 无信号时的本底噪声
  13. 偏音 —— 左右声道音量不一致
  14. 延迟(算法延迟/传输延迟) —— 从输入到输出的时间差,单位ms
  15. 控制力 —— 耳放对耳机振膜刹停/制动的能力(非量化主观词)
  16. 声场 —— 耳机营造的空间感宽窄(非量化主观词)
  17. 推力 —— 口语化指驱动能力,可指功率也可指听感饱满度(非量化)
  18. 暖 / 冷 —— 形容声音风格走向(非量化主观词)
  19. 空气感 —— 形容高频延展和空间残响(非量化主观词)
  20. 数码声 —— 贬义,指冷硬刺、不自然的听感(非量化)
  21. 模拟味 —— 褒义,指顺滑自然、接近真实的听感(非量化)

台机、耳放、小尾巴链路

小尾巴链路

手机APP读取FLAC文件 → 系统音频API → USB控制器 → USB-C引脚 → USB线 → 小尾巴USB-C座 → XMOS芯片 → I2S总线 → DAC芯片 → 模拟差分输出 → 耳放电路 → 3.5mm/4.4mm插座 → 耳机线 → 耳机单元 → 耳朵

一体式台机耳放

电脑播放软件 → USB控制器 → USB-A口 → USB线 → 一体机USB-B口 → XMOS芯片 → I2S → DAC芯片 → 模拟差分输出 → 前级/耳放电路 → 6.35mm/4.4mm/XLR插座 → 耳机

分体式

数播/电脑USB → USB线 → 独立DAC的USB口 → XMOS芯片 → I2S → DAC芯片 → 模拟差分输出 → DAC的XLR/RCA输出座 → 模拟信号线 → 独立耳放的XLR/RCA输入座 → 运放输入引脚 → 耳放放大电路 → 耳放输出座 → 耳机线 → 耳机

耳放、台机市场分析

一台1000-5000元的解码耳放:

  • DAC芯片:ES9038Q2M批发价约 20-40元/颗(批量更便宜)
  • XMOS XU316:约 30-50元/颗
  • 运放(如OPA1612):约 10-20元/颗
  • 环形变压器:中低端用的是批量国产货,约 50-100元
  • 电容电阻等被动元件:整机加起来 20-50元
  • 外壳+接插件:公模铝合金壳+国产插座,约 50-100元

整机BOM(物料成本)算下来:200-400元,撑死500元。

售价1000-5000元,**毛利 50%-80%+**。

国内不做任何认证:FCC/CE/3C等强制认证USB-IF认证,做了只要没出口也是假的