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【数码/仿真转换器名词浅释】
在制作比一专题之先，我们考虑到读者对数码/仿真转换器的诸多疑惑，所以尽量搜罗一些数字音响器材身上可能会出现的专有名词，然后以最清晰易懂的文字来说明给各位知晓，希望能在这些文字之中，让各位对数字音响能够有一些概略的认识。
数字/模拟转换芯片（Digital to Analogue Converter IC）
我们都知道，当数字音响在工作的时候，最后的一个程序就是将经过处理的数字讯号给转换成人类双耳所能听见的模拟讯号（Analogue Signal）。然而在这一个转换过程之中，通常我们会采用两种方式来将数字讯号还原。一种是传统的多位方式，另一种就是随后才发展出来的单位元的脉冲转换方式。当然，这一些复杂的处理过程都必须使用大型的集成电路（LSI）来完成，要不然这些处理器的体积将会大的十分的惊人。以下就将两种工作方式分开简略说明。
单位元方式：
所谓的单位元数字模拟转换就是数字讯号在经过多倍（CD音响的标准取样频率44.1KHz的倍数）超取样的方式作取样处理之后，再经过一个多重噪音整型程序（Noise Shaping），最后送入一个被动式的模拟滤波器之中转换成为模拟讯号。大多数单位系统的转换过程都是以PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调变）的方式来进行，然而飞利浦独家发展的比特流（Bitstream）转换方式却是采用PDM（Pulse Density Modulation，脉冲密度调变）的方式来完成，这两种处理方式一般来说无法兼容。
单位元数字/模拟转换的优点是处理过程较为单纯，造价低廉，而且可以不必像多位系统一般必须很精确的要求每一个讯号位的精确度，所以可以在一定的制作成本之内取得相当理想的转换精确度与极低的失真度，相当适用于一般的中低价位的数字/模拟转换流系统。单位元的数字/模拟转换流程一般可以分为几大类，像是最常见的飞利浦元流方式、日本NTT所发展的MASH(Multi stAge noise Shapping，多阶噪音整型)以及新兴的Delta Sigma方式等几类。这些转换芯片的工作方式虽然不太相同，但是多倍超取样以及多次噪音型技朮的采用却是共通的。
多位方式：
多位的数字/模拟转换方式是比较早被发展出来的转换技朮。它的工作方式比较复杂，对处理过程之中的精确度要求也比较高。多位的处理方式可以分为两种，一种是所谓的电流加法式，另外一种则是较为常见的电阻梯型式。电流加法式的工作原理有一点儿类似打摩斯电码一般，处理芯片之中有一组事先依2的平方根所建立的内码，这些内码会控制一个电流产生器，然后依处理芯片所接受到的数据控制电流产生器的接通或是断开，就像数字资料之中的0与1一般，产生了一连串对应于原数字讯号的电流。这些电流讯号最后再经过一个电流/电压（I/V）转换程序转变成电压讯号，就可以得到逐点变化的模拟讯号。而电阻梯形式就比较简单而常见了，它就是先在数字转换芯片之中建立一组由电阻所构成的梯形转换网络，所谓的梯形其实就是代表了讯号的模拟波形，经过取样滤波处理后的数字讯号在送入这一组转换网络之后就直接被转换成一般的模拟讯号输出。
一般来说，多位的数字/模拟转换方式对于工作流程之中的精确度要求比较高，要不然会产生比较严重的失真。例如在采用电流加法型的处理芯片时，若是电流产生器的瓜速度不够快的话，那仍N产生大量的开关失真。相对的若是采用电阻梯形式的话，若是电阻排列的精密度不够，那什T号就会成为不完美的锯齿波，声音的失真之大自然是无可避免。但是多位系统若是处理得当的话，不但转换的精确度相当高，也会有速度快、动态大的优点，所以目前几乎所有的高价系统都仍然采用多位的数字/模拟转换系统，但是大多对转换器的分辨率、精确度及误差等要求很高，所以造价也不便宜。目前较为常见的多位转换芯片有美国的Ultra Analogue 20400、Burr Brown PCM63P以及Analogue Device 1862等几颗，当然还几颗较为特殊的日本制D/A芯片，这些我们会在下文介绍。
数字接收芯片（Digital Receive IC）
当数字转盘将CD片中所烧录的讯号以光学方式读取而出之后，经过一组译码IC的转换，成为一组包含音乐信息及时脉讯号的数字资料。这些数字资料在经过CD转盘上的各种输出接口（诸如大家相当熟悉的75欧姆同轴式RCA、AT&T玻璃光纤、日本EIAJ的Toslink塑料纤、BNC、专业的110欧姆AES/EBU平衡式，甚至还有Theta所独有的Single-Mode单模式光纤）之后以一种制式的S/PDIF（Sony/Philips Digital Interface Format，新力/飞利浦数字接口格式，这是在数字音响发展之初，荷兰的飞利浦及日本的新力所协议商定的一种数字讯号传输方式，音乐讯号是和时脉讯号混合在一起而被送出，在到达数字/模拟译码器的时候才又被分开处理）方式经过同轴导线或是光纤的传输而送达数字/模拟转换器的输入接口。拉收芯片就是在数类转换器的最前端把关，负责数字讯号的接收及锁定的一块重要芯片。经由数字接收芯片的接收-侦测并锁定之后，混合着音乐信息及时脉讯号的数字讯号才能进入数类转换器的处理程序。一般的接收芯片大多可以自动侦测数字讯号的频率，然后加以锁定，像是一般卫星译码器A模式的32KHz讯号、CD转盘的44.1KHz讯号以及DAT、DCC工作所需的48KHz等取样频率，对一般的数字接收芯片来说都不会有什什t合上的问题。但是值得注意的是，数字接收芯片的品质造成相当大的影响，像是近年来最热门的话题Jitter（时基误差）的存在，若是接收芯片的品质及精确度足够的话，先前混在数字讯号之中的Jitter就比较不会有再恶化的现象。常见的数字接收芯片有美国Crystal的CS8412、Ultra Analogue的AES20，此外还有日本的YM3623B等。
数字滤波（Digital Filter）
数字滤波这一个部分对于数字音响的工作流程来说，是一个非常重要的部分。所谓的“滤波”就好象滤泡式咖啡之中的滤纸一般，它可以将咖啡之中的残渣滤除，然后留下纯净的咖啡以供饮用。数字滤波器的工作原理也是一样，它是利用一个经过预设的处理程序来将某些不须要的讯号给滤除，只留下后续处理所需要的讯号资料，以避免这些多余的讯号对后续的处理程序产生干扰，一是多倍超取样（Over Sampling），另一个就是杂音整形（Noise Shaping）。所谓的超取样就是增加取样频率之中的取样过程，使得取样频率更宽。这样子做有什丹n处呢？其实很简单，就好象筛选黄豆一般，若是你想要找到一百颗完整的黄豆的话，从一万颗黄豆之中来找要比你从一千颗黄豆之中去找要来得容易。当初在制定数字音响的工作模式时，由于厂家们认为数字音响的工作频段上限只须到达20KHz就足够了，所以就将取样频率给设定在44.1KHz。但是后来的人才慢慢发现，这一个受限的取样频率其实就是数字音响声音呆滞平版、缺乏空气感的元凶，于是就发展出提升取样频率的方法作为改善音质的手段。取样频率的提升通常是以44.1KHz的倍数而为之，四倍就是176.4 KHz，八倍则是352.8 KHz，以此类推。将讯号经过多倍超取样之后再作处理的确可以改善讯号还原后的品质，但是如此也引发了另一个问题，那就是负责运算处理资料的部分要更加的精密，处理速度也要更快，要不然必定无法将这些数据处理妥当，造成失真。所以并不是取样倍数越多就越好，这还要看处理器的运算能力够不够才行。在这里最好的例子就是美国EAD的DSP-7000数字/仿真转换器，这一部转换器的内部有四倍与八倍超取样的切换选择，根据大多数用家的使用经验显示，似乎还是以四倍超取样的时候声音较好。
在这个部分就是各Hi-End厂商大出奇招的地方了，撇开一些运用现成芯片的厂商不谈（因为其数码滤波部分的处理程序已经是内建，运算能力已定，无法改变），某些厂商为了要求最精确的声音表现，特地引进了先进的DSP（Digital Signal Processing）方式来改进处理器的运算速度。所谓的DSP方式其实并不复杂，它就是运用独立的处理器来处理数字资料，而通常这一个处理器是必须由软件程序来驱动，所以各厂商就可以自己在一片可改变程序的只读内存芯片（Erasble Programable ROM，EP-ROM）上写入独家的驱动程序，然后驱动处理器工作。通常会运用在数码滤波方面的微处理器大多是Mortorola的DSP56001，这个处理器的运算能力相当强大，就像一部微型计算机一般，只要驱动程序够优秀，它的处理能力是相当惊人的。DSP方式的数码滤波器的处理精确度高、速度快，唯一的缺点当然就是成本非常高，无法很普及的运用在所有价位的数码转换器身上。目前也只有几家Hi-End厂商如Theta、Wadia、Vimak以及Krell等几家愿意且有能力如此大费周章的运用这种数字滤波技朮，大部分的厂家在考虑了研发成本及制作成本之后，大多还是采用了现成的数码滤波芯片。像是日本NPC的5803、美国Burr Brown DF 1700等几片，都是一般数码转换器中常见的滤波芯片。不要以为使用现成芯片的系统就比较落伍，这要牵涉到钗h部分的配合问题，Mark Levinsin的No.30仅采用NPC的5803就是一个好例子。
模拟滤波器（又称低通滤波器Low-Pass Filter）
多位系统在经过数字/模拟转换的程序之后，必须以一个含有特定斜率（Slope）的滤波器将处理器在超取样过程之中所产生的周期性倍频讯号（如88.2KHz、176.4KHz等）给滤除，只留下我们所须的讯号，要不然这些衍生而出的高频频滤带将会使得必v放大器过荷，并干扰了正常的讯号品质。
电流/电压转换（I/V）
前面我们曾经说过，数字资料在进入数字/模拟转换芯片之后就会产生一连串对应于原模拟讯号的电流脉冲。这些电流脉冲必须再经过一个转换的程序将这转换为电压讯号，才能够被子完整的还原成模拟讯号，并进入一般扩大机的放大线路作讯号放大。这一个转换程序在一般的数类转换器之中大多是以运算放大器（Operational Amp，也就是俗称的OP Amp）来完成，取其构造简单且工作状态稳定之优点。但是也有钗h厂家认为这一个部分非常的重要，单用一个运算放大器来完成整个转换程序的话可能不太够理想。所以有些厂商就在这个部分用上了重料，像是全由晶体构成的放大线路、重量级的电源供应等，有的厂家甚至还用上了真空管来作讯号放大或是缓冲的工作。
去加重（De-Emphesis）
早期的CD唱片在制作的时候，为了改善高频部分的延伸和噪讯比，所以就在制作母带的时候先以压缩的技朮将一些高频的噪声混入讯号之中，然后在还原成类经讯号时就以一组调解线路来将之还原，并滤除那些后来加入的高频噪声。这一种先将声音压缩处理然后再加以还原的技朮就如同卡带的杜比噪音衰减线路一般，对于改善声音的噪讯比的确有效果，但是也会带来一些副作用，例如动态受限或是音质劣化等。近年来由于数字录音的技朮大大进步，工作母带也大多改用全数字方式来制作，因此几乎已经不再需要运用此种技朮就可以获得相当高的声音品质及噪讯比，所以近年来已经很少有CD唱片运用此种技朮来制作，备有去加重线路的数字处理器也一天比一天的少。
相位转换（Phase）
在将录音母带转换成数字母带的时候，常常会由于工作人员的疏忽而使得录音之中的相位发生错误，而产生相位的误差。通常在数字唱片之中所发生的相位误差都是反转180度，这就好象把幻灯片给翻转来看一般，整个音场之中的音像都会产生涣散的现象，低频也会变得松散。这种现象可以透过转换器身上的一个相位反转开关来改正，使得相位恢复正常。
数字音量控制（Digital Volume Control）
近年来由数字音响科技之中所衍生出来的一种周边技朮。所谓的“数字音量控制”是指机器的音量是透过一组软运算程序来直接衰减控制，而非透过传统的模拟式电位器而为之，如此可以确保讯号的的解析力及噪讯比，不会受到音量电位器的污染。数字音量控制技朮大致上有三种，第一种就是以软件运算的方式计算出在某音量的状况之下所需要的衰减值，然后再策动一组音量电位器或是音量IC来将音量衰减，基本上其工作区间还是在模拟的部分，很多号称数字音量控制的前级扩大器就是使用这一种方式。另一种数字音量控制就比较复杂了，它通常也是使用一组运算软件来计算出所需的衰减值，然后再通知转换器之中的模拟放大部分（也不是I/V转换部分，因为这一种控制方式大部分式出现在数类转换器的身上），直接在这里用音量IC以衰减增益的方式来进行音量调节。这种音量调整方式的音杂较少，但是由于I/V转换的过程对于数字系统的解析力有着决定性的影响，通常输出衰减几个dB其分辨率就会下降一个Bit。所以在运用此技朮作音量衰减的时候，必须很注意分辨率的问题，尤其是电平极低时候，要尽量避免使解析力低过标准的14位解析力。最后一种方式是全数字式，它是先将输入讯号经过一个模拟/数字转换器（A/D）转换成数字讯号，然后在透过运算软件控制讯号的衰减度，最后再还原成模拟的讯号。这种方式所受的干扰很小，但是同样要注意到解析力的问题，还有A/D及D/A部分的品质也会影响声音的表现。
数字接口处理器（Digital Interphase Processor，简称DIP）
这是一种置于数字转盘及数字转换器之间的处理器，可以有效的改善数字音响的音质。其实DIP的工作原理很单纯，它就是利用一组主动式的处理线路来重新处理数字讯号之中的时基内码（Time base），并防止讯号中的Jitter（时基误差）有再恶化的现象，是一种相当有效的数字处理器材。
