年度娱乐帖【网播系统的“科学”优化理论与实践】兼PNA nSwitch测评

phoexi

  是的，我最近又在折腾网播系统。网播是个让人又爱又恨的东西，爱它的使用方便，曲目来源丰富；恨它的组建与优化复杂，影响声音的地方太多。

  在这里，我先说一下个人对这几年来折腾网播系统优化的经验做个总结。网播系统的优化，基本上就是围绕着两个核心：
1、尽可能分隔各个部分，降低最终的干扰
2、尽可能保证音频流的可靠稳定实时传输

根据多次反复对比总结，不同设备产生的干扰大致如下：
高干扰设备：普通PC/无线路由器/普通NAS
中干扰设备：存储设备读取/有线路由器
低干扰设备：普通光交换机/普通电交换机
极低干扰设备：HIFI交换机/HIFI网桥/HIFI服务器

不同设备的隔离作用以及对音频流的影响大致如下：
普通光交换机（包括光隔离器）：隔离作用强，音频流影响大
无线WIFI传输：隔离作用强，音频流影响极大
HIFI交换机光隔离/光口：隔离作用强，音频流影响中
普通网口变压器（如各种树莓派等主板自带网口）：隔离作用极弱，音频流影响中
高质量网口变压器（一些HIFI设备会选用较好的网口）：隔离作用弱，音频流影响小
HIFI交换机电口：隔离作用中，音频流影响小

补充说明一下，网播系统的网络里面有三种类型的数据传输
1、控制信号：控制机器播放/选曲等，不要求传输质量
2、文件数据：以文件形式传输，对传输质量要求不高
3、音频流：已经转换成为音频流，如ROON RAAT/HQ NAA等，对传输质量要求高。UPNP方式兼具文件和流的特性，要求介于二者之间。

  结合以上几点，最终得出的结论如下：
1、播放本地文件情况下，加上一台HIFI服务器，比网播/网桥直插存储设备会好得多，且HIFI服务器建议给存储设备单独供电，可以减少存储设备读取噪声的影响。
2、PC/路由器/NAS与HIFI设备之间建议使用光口连接/光隔离器进行隔离，可以大幅减小噪声的影响。
3、HIFI服务器与网播/网桥之间建议加上HIFI交换机且使用网线（电口）连接，减少对音频流传输的影响，并过滤一部分干扰。
4、网络在线播放因为无法避免经过外网和猫/路由,通过挂入HIFI服务器的ROON或者HQ重新转换音频流后会比直接UPNP播放要好一些。


  说了这么多，可能看的都烦了，就拿个简单的图来说明一下个人认为最佳的网播系统连接方案吧。


  接下来就说说图中蓝框里这个核心“部件”，在之前我使用的是一套（两个）光电隔离器和一台HIFI交换机，共3件东西来完成的。这样一来，需要3个线电来供电，成本和体积都大大增加。前段时间，我看到PNA至纯网音发布一个新产品，nSwitch，只需要一台机器就能完成全部工作，于是果断下单。
  说起PNA至纯网音，它其实和我前段时间测评的celaduio属于同一个大团队，PNA是高端旗舰产品，而cel是走性价比的。
  两个核心人员之前都是华为网络设备核心研发团队，做个交换机基本就是老本行了，可以说是手到擒来。


  机器外观上，PNA的产品属于极简风格+科技感，整体做工是非常不错的。


  机器设计上是2+4个网口，内部用光纤隔离，也就是说，2个口可以接路由器和NAS之类的大干扰设备；4个口可以接HIFI设备。

  拆开改装看一下内部，整体的设计非常规整，布局和走线都很合理，看得出设计还是很有功底的。

  这个位置是nSwitch的超级电容电源，据说是两组超级电容，自动切换充放电，最终对那4个HIFI设备用网口的电路供电，是完全与输入的适配器隔离的，可以大幅减小供电的干扰。


  说一下nSwitch对声音的提升，最明显的是安定性，一耳朵的提升，声音的毛刺感会大幅减轻，更加细腻稳定。整体的密度也有所提升，同时高低频两端的延伸和声场会进一步打开。

  机器正面有两个开关，并不是电源开关（交换机插电就工作没有电源开关）左边的是接地方式选择，根据介绍说，如果有地盒，连接到nSwitch的接地端子以后，可以打开这个开关，会有更大的提升。另一个开关是机器指示灯的开关，指示灯的工作也会产生一定程度的干扰，实际对比下，关闭指示灯对声音有小幅度的提升。

  nSwitch是一台“音”“质”兼具的HIFI交换机，对于高端网播/网桥系统的用户个人十分推荐。

phoexi

ztjun 发表于 2020-12-14 16:44
感谢凤仙分享经验！
2、文件数据：以文件形式传输，对传输质量要求不高
这点可能不一定，举 ...

你对比下就知道了

raat和naa基本上是实时且连续的传输 对网络优化更敏感（尤其是对服务器和网桥之间这段）
upnp当然也有影响 但是upnp本身传输是当文件 一段段切开传输（实际大概几秒传一段）
所以说介于文件和音频流之间

注意我对文件传输用词都是要求不高 而不是没要求
upnp还要高一点的

另外 上面说的是传输实时性的影响


至于你说的网线差别 那是当然的
网线差别影响到干扰大小 那是另一回事了

phoexi

35f2 发表于 2020-12-14 16:37
搞这么复杂，除了可以播放流媒体的便利性外，到底音质能不能胜过本地文件播放？

能

几个原因

1 单个数播 本地播放 没有隔离存储设备读取噪声的能力
2 单个数播 主控和数字输出电路在一起 相互干扰
3 单个数播 必然有屏幕 存在较大的干扰


所以为什么CD转盘声音好  因为1.读取噪声低 2.控制非常简单 3.可以用干扰小的简单屏幕

而网播 1.可以服务器和桥分开 2.还是服务器和桥分开 3.可以完全没有屏幕

phoexi

ztjun 发表于 2020-12-14 18:10
百万设计过一个本地播放的转盘，似乎可以解决以上问题
没有屏幕，屏幕在遥控器上，电也做了相应隔离

我买过
少了屏幕干扰 多了蓝牙射频干扰 从音质上看 明显不是提升

他设计分体屏幕纯粹是为了使用体验

另外 我后来把蓝牙拆了  变成开机就播 不能暂停不能切歌
没了蓝牙干扰 音质好不少

phoexi

Synaric 发表于 2020-12-14 18:29
我有一个疑惑，以下是一篇科普的引用

你如果要纠结为什么音频流的稳定性会影响音质的话

其实数据从网口进网桥 再从数字音频口输出数字信号 必然是经过缓存的

数据的存储和读取都会产生噪声（元器件本身噪声和电流大小变化对整个供电的污染）
存取的脉动越大 干扰就越大

所以说 音频流越稳定 那么整体噪声就越低



话说回来了 对于这个问题就有两个解决方法

1.稳定存入+稳定读取 这也就是roon的raat追求的
2.最快速度把文件转换成标准数据然后塞进内存并断开存入+稳定读取

方案2也许更好 但是需要很强的cpu和传输带宽 使转换和存入足够快（最好一首歌开头0.x秒声音没出来就存好了）

phoexi

wkd15jordan 发表于 2020-12-14 18:56
超级大的fifo？

也可以这么认为

但是 基本上需要自己开发网播传输协议了  市面上现成的协议要么是追求平稳（尤其是raat 官方说明就有提及这方面）
要么是不管
至于那几种传文件的方式更是随便传的（我说传文件要求不高主要是传输方式本身脉动太大了，网络的脉动远不如它本身的大）


另外 我说的这种方式 并非pc上常见的内存播放 因为内存播放存的是原文件
实际播放时候 文件是从内存取一小段进cpu 解压 放回内存 再进cpu 再输出 折腾很多回
而我说的必须先把文件转换成某种标准数据 才可以不经处理直接稳定读取就从数字口输出去

phoexi

岁朝清供 发表于 2020-12-14 20:48
能不能评一下pna？对这个比较感兴趣

我不知道你想说的是什么

pna是个品牌 而不是具体某个机器

如果你问的是pna nswitch这里写的就是这个东西
如果是pna nbridge我没有买这个 之前朋友的机器借来听过iis输出接解码 声音还是挺不错的 我买了他们性价比定位的nb100+dac 前段时间刚测评
另外pna还有个老产品是不带交换机的光电隔离器 没听过

phoexi

岁朝清供 发表于 2020-12-14 23:48
嗯，我想问的是nbridge+，这个和纯数播版的nb100+差距大吗？同在iis输出下

没有同台对比过

phoexi

寻声 发表于 2020-12-15 00:08
我实在没听懂，网络传输的音频数据都是0101这样的数字数据，你所谓的隔离减少的噪声到底是指什么？？还是 ...

麻烦01党把hifi系统看成一个整体

噪声确实不影响网络本身的传输（只要别大上天 大到丢包）

但是
噪声影响网桥输出的数字音频信号的抖动 继而影响DAC的解码过程顺便噪声一路传到DAC 传到放大器 影响模拟电路工作

phoexi

wkd15jordan 发表于 2020-12-15 09:23
小弟弟我认为这里的噪声可能是指“不定时非线性高频脉冲弱电冲击波”（原谅我文科生自创词语啊），这种“ ...

噪声不是只针对晶振的

而是影响所有对抖动有要求的数字电路以及所有模拟电路

phoexi

foretime 发表于 2020-12-16 09:40
可能这样会比较合理，第二个交换机的作用是隔绝其他设备到终端的杂讯传输

hifi服务器的噪声并不高  而光隔离对音频流影响却很大

我试过在自己的普通工业级光隔离器 国产品牌hifi光隔离 以及nswitch上都试过这种接法
通过实际对比 声音上是得不偿失的 密度会下降 细节会丢失 而且带有一种不自然感
工业光隔离的影响最明显  hifi级也有这种现象

phoexi

寻声 发表于 2020-12-16 13:54
真别搞的这么玄乎，以太网报文转发，如果不考虑丢包，就是报文转发延时，你说的抖动就是延时吧，现在好 ...

我说了半天影响的是数字音频信号和模拟信号

你居然还在丢包
你的iis/spdif和模拟信号有包吗？

phoexi

寻声 发表于 2020-12-16 16:42
hifi交换机和iis/spdif和模拟信号 有什么关系？？我越来越听不懂了，hifi交换机不就是转发报文的的一个中 ...

你交换机和网桥接一起 噪声不会过去？
之前写的
“噪声确实不影响网络本身的传输（只要别大上天 大到丢包）

但是
噪声影响网桥输出的数字音频信号的抖动 继而影响DAC的解码过程顺便噪声一路传到DAC 传到放大器 影响模拟电路工作”




我觉得我说的清清楚楚
真没搞懂你为什么要来和我纠结丢包不丢包的问题
我自己都说了 噪声不影响网络本身
建议你先看清楚 然后再回复

phoexi

寻声 发表于 2020-12-16 20:51
我还是没听到你的答案啊，噪声到底是什么？？？hifi声音这东西就像艺术，每个人欣赏都不一样，各有所有 ...

EMI都不懂还一口一个你擅长
居然还问噪声是什么。。。

phoexi

寻声 发表于 2020-12-16 21:29
另外，我认识华为做交换机的也真不算少了，hifi交换机？呵呵，我说了，不用回复我了.

「传导式（conducted）EMI」是指部分的电磁（射频）能量透过外部缆线（cable）、电源线、I/O互连介面，形成「传导波（propagation wave）」被传送出去。

以上 随便找了篇专业论文复制粘贴的






然后你说你认识华为。。。。那就真的笑死了

那真的太巧了
你大概不知道nswitch的总设计师还刚好就是前任华为核心路由器产品研发经理

phoexi

pseudo 发表于 2020-12-17 07:38
请问hifi交换机是否能隔离传输的噪声呢？如果用gbic进行光电转换是否可以隔离噪声？如果可以的话，我是不是 ...

各种传输方式的隔离效果在帖子里有论述

光传输和wifi是比较好的隔离性能 可以较好隔绝前面设备产生的噪声
电交换机的隔离性能基本上取决于使用的网口变压器质量（本质是变压器磁隔离）当然接地设计也有很大关系
但光传输和wifi传输的连续性不如电传输 会在接收端产生较大的新的噪声
另外 wifi收发本身射频噪声很大

phoexi

ztjun 发表于 2020-12-17 08:09
他么看不下去了，所有回复基本都是废话，15年经验就这么屌，劳资25年从单片机玩起的，还在低声下气的学习 ...

他大概自己是玩了15年泥巴


也不看看nswitch的总设计师是谁
人家是华为20年前起家的元勋之一

phoexi

德约科维奇 发表于 2020-12-18 05:30
其实寻声这人我真的是喜欢，你说的一点儿问题没有。他画的这套系统根本不成立，这个华为的什么人如果真的弄 ...

新注册的小号？
Roon播放拔网线 立刻没声
HQ naa拔网线 立刻没声
airplay拔网线 立刻没声
upnp拔网线 能放几秒到十几秒
都是手机+服务器+网桥本地播放的

还网播都缓存整首歌？
看样子连网播都没摸过吧，何必赌吃翔呢？

phoexi

德约科维奇 发表于 2020-12-18 08:58
我上面说了，不包括在线播放。我不想侮辱没有基础知识体系的人。我上面说得不多，但已经很完整。我不会和 ...

你没看见本地播放四个大字？？？
你也别回了 该吃吃该睡睡

phoexi

魔神Z 发表于 2020-12-18 09:22
疑惑这个干扰的问题，是怎么判别的

首先单独一个网桥插u盘 upnp开始播放以后 拔网线 拔u盘 还能放几秒到十几秒  这个就是最低干扰状态

然后你逐步往上加各种东西 来听声音的差别

抛开各种外加设备自己调音风格不说
噪声干扰造成的变化一般是声音细腻度下降 毛刺增多 结像变虚 不耐听