|
大家好。我涉烧不深,此前在坛子里一直潜水。但是看到之前一个帖子,讨论SD卡可能影响音质的,整个过程否定方哐哐拿着GPT生成大道理,肯定方只能说一耳朵听出来,也拿不出什么具体的理论来反驳。人人听感都有差别,关注点也不一样,单凭我觉得怎么怎么样,也很难说服对方。所以专门注册一个号来谈谈我的理解。
我不是做音频的,但是也做过一些嵌入式的项目,对高频模拟和数字信号也有一定的了解。想从我这里的一些经验,简单谈一谈这个问题,希望能给各位提供一些见解,也是抛砖引玉,如有纰漏和疏忽,只当贻笑大方了。
先说结论,尤其在涉及高频模拟信号的时候,SD卡读写对信号的失真确实会有一定影响。
这里SD卡和TF卡其实一样,两种卡的接口是一致的,只有大小区别,我们后面就都拿SD卡来代指。如果从干扰的角度来看,大卡更大一号,距离远了,泄漏电磁对周边器件的影响小一些。有些特种工业SD卡还会往内壳子里贴铝片,确实能进一步做隔离。说到这里不知道有没有坛友能够测试一下,用铝箔纸隔离一下会不会有效果?小心不要让铝箔纸把元件弄短路了。
有的坛友认为SD卡里有晶振,所以导致卡的读写速度会影响音质,还有JITTER,这个观点其实是不正确的。SD卡的时钟是从主控制器通过CLK端口输进去的,而时钟这部分我觉得应该算是做播放器的基本功,现在随便买个一百块钱小尾巴都是飞秒级时钟,一般很难有太多问题。SD卡的读写总线频率是固定的,速度只是控制器慢读和快读的区别。
从数据流的模式可以分为两段,从SD卡读数字信号,通过机器的MCU解码(这一步都要做,和硬解软解无关,主要要把文件系统里存储的数据格式转换为标准的PCM/DSD比特流)然后经过DAC转换为模拟信号,最后通过可能的功放输出,或者直接DAC就能输出(比如43131就能直出)。
对前者,SD卡读然后到DAC这一段,只要是板子上走线正常,阻抗该匹配的匹配明白,走线该对齐的对齐,对外界的屏蔽足够(其实一般电磁环境,裸板都没啥问题),都不会有问题。这一点也算是基本功,如果做不到一般来说开机都开不了。数字信号,或者说比特流,容错都很好,除非拿到切尔诺贝利核电站挨辐射,还真没见过出错的。SD卡也像之前那个哥们说的一样会有校验。至少到这一步,SD卡都不会影响音质的。
其实稍微想想也明白。我这代人读书的时候都拿MP3看过小说,也是存在内存卡和机内闪存里的。小说txt就是纯数字信号,难道各位遇到过看小说看到一半错字的吗?数字信号这一段就是这个样子。单讨论到这一步,SD卡肯定是没有问题的,音质差别不会出在这个位置,可能播放卡顿、跳帧才会是这里出问题的表现。
但是PCM/DSD过DAC之后,被翻译成模拟信号,就非常脆弱,容易被干扰了,SD卡要影响音质,就是这个部分。电磁辐射影响之前其实也有坛友提过了,我这里说说我观测到的。SD卡闪存芯片里存储是用的NAND门,可以理解为一个一个小的电容,存数据就是给电容充电,读数据则是先给这个电容放电看看有没有电,然后再存回去。
我们做模拟信号天线的时候,就发现SD卡对这种小电流的容性负载影响比较大。每当SD卡读写的时候(注意NAND的原理,读写的过程其实是类似的),相当于突然往地上释放电荷。对于悬空设备(没有有效接地的)和小电流信号(对应DAC输出信号的)影响尤其大。
如果调制输出是双极的,比如差分信号,受这个影响就会很小。可能好一点的DAC芯片,平衡输出就是这种。这种信号完全是悬空的,对地面电压不会太敏感,然后差分信号抗电磁干扰也强。单端的因为要地来做参考面,就会受这个的影响。这部分电荷是容性的,所以仅仅只分数字地和模拟地,不把元器件分开,效果也不好,数字地会感应到模拟地上(有些画板子习惯不好的工程师,会说多层板里就数字地一层,模拟地一层,叠在一起,属于自欺欺人)。最好是能够物理上就分区分开,板子割开。可能有些不挑卡的播放器,物理上分区隔离就做得好一些。至于有效接地,一般来说数播都是随身系统,不知道用比较好的接地电源线供电听会不会有差别?感觉不好测试,因为有些设备接电会解锁高耗电进入性能模式,没法做AB对比。但尤其不要随便找个手机充电头,用那种悬空的开关电源,纹波又高,地说不定都还在漏电,只能是反作用。就算用开关电源也至少要接地。
越次的SD卡,放电就越多,这个是工艺决定的。我们做的项目因为受这个的影响很严重,每次读数据都能看到信号咔咔咔在跳,最后是给模拟部分做了半孔板,焊在数字板上,底面还贴了铝片防干扰,做了个半包结构,SD卡读写倒是完全不影响了,也没有测试的数据。肯定没法跟客户说,你必须买什么三星闪迪的卡才能用我们的设备。音频信号相对来说频率比较低,受干扰会比较少,不至于一耳朵听着杂音,但可能就有一些很难感知的影响,尤其是比较捉摸不透听不明白的高频,可能这就带来了所谓“音质”的差别。尤其是结像,所谓老烧都是烧高频,高频泛音对结像的清晰度非常关键,而如果要影响,不平的地面对高频的影响肯定是比低频的影响重。
如果是输出就走PCM,不在这里做数模转换,上分体式的,可能确实会更好,SD卡就不会有太多影响,把数播当转盘使。但是如果走机线,相比于设计严谨测试规范的机内PCB走线,感觉更容易被干扰。对于那种DAC芯片输出就是单端信号的,不知道会不会把放大和DAC尽量放近一点,地面不要形成场效应,效果会不会好一些?
最后回到卡的速度和音质的关系。我不太熟悉这些卡的具体工艺,对于主控模式来说,感觉来说可能像QLC、TLC这些会比MLC要好一些,因为一个单元的数据量更多,读写的总漏电更少,不过这方面我也没找到数据。索尼说慢一点的卡会好一些,不是很明白原理,不知道是因为他们的工艺慢一点的卡的干扰小,所以先射箭再画靶子,还是什么原因。因为读卡这个过程是离散的,先从卡里读进MCU的内存,感觉应该不会有什么问题。看一些评测说,快慢实际上也是刷写速度,一般从芯片上看都不会有太大区别,特别是速度相近的,有时候都是相同工艺,一块晶圆上好的做快卡坏的做慢卡。有个猜想,可能是慢卡内阻高,放电慢,反而对这个放电过程的影响更小了。
我们这边偏下游,没有搞IC的同事,我对SD卡的理解也是拍脑袋,权当抛砖引玉,如有错误希望大家能够包涵指正。
|
|