Sau khi tìm hiểu mấy cái articles trên mạng, chẳng hiểu gì ráo, có bác nào giải thích giùm em: 1) digital filter - tại sao phải upsampling / oversampling? hai cái techniques này có khác nhau không? 2) analog filter - tại sao phải có? 3) có bác có kinh nghiệm về non-os DAC của Audio Note hay 47 labs không? tại sao em nghe mấy cái DAC này cảm thấy "more natural" hơn rất nhiều (Con DAC kit mà em đang định mua còn không có analog filter nữa). Em chẳng biết gì về điện, mong các bác expert ở đây chỉ giáo cho em nó. V
Để trả lời câu hỏi của bác Vincin cặn kẽ là cũng tốn khá nhiều giấy mực. Để em sẽ trả lời từ từ một ít một cho có đầu có đuôi nhé. Bản chất của âm thanh kỹ thuật số là một chuỗi các tín hiệu rời rạc nối tiếp nhau theo thời gian. Mỗi tín hiệu gọi là một mẫu. Tín hiệu chuẩn ghi trên đĩa CD có 44100 mẫu mỗi giây và mỗi mẫu có 16 bits dữ liệu. 16 bit này có thể biểu diễn được 2 mũ 16 (65536) mức tín hiệu khác nhau. Trong khi đó bản chất của tín hiệu nhạc là tổng hợp nhiều sóng sin lại với nhau. Việc dùng các mẫu tín hiệu rời rạc để thể hiện các sóng sin này có một nhược điểm là tín hiệu ra ko phải là sóng sin hoàn hảo (không trơn nhẵn) mà sóng sin bị mấp mô như hình răng cưa hay bậc thang. Bác xem hình đính kèm. Đây chính là nguyên nhân của mọi rắc rối đối với âm thanh kỹ thuật số.
Hình minh họa như trên là cho sóng sin có tần số không cao lắm (khoảng 500hz) (giả sử không có lọc gì hết) Nếu vẫn dùng tần số 44100hz để biểu diễn sóng sin 20khz thì trông còn kỹ quặc hơn rất nhiều vì tại tần số này 1 chu kỳ sóng âm chỉ có 2 mẫu tín hiệu mà thôi. Người ta không muốn có những sóng sin xấu xí như vậy vì trông nó chả giống tín hiệu gốc ban đầu tẹo nào. Để xóa đi những dấu vết này có 2 cách làm: 1. analog filter để lọc những tín hiệu tần số cao vốn là thành phần của những đướng răng cưa này. 2. digital filter hay là oversampling Bộ lọc số thêm từ 3 đến 7 mẫu vào giữa các mẫu gốc có các giá trị được tính ra từ mẫu gốc nhân với một hệ số nào đấy. Nếu thêm 3 mẫu vào ta có 4x oversampling, thêm 7 mẫu thì là 8x oversampling. Khi làm như vậy những nét răng cưa trên sóng sin gốc sẽ nhỏ lại rất nhiều và sóng sin ra trông sẽ trơn tru hơn là nonoversampling. Tác dụng của nó cuối cùng cũng giống như analoge filter. Tuy nhiên khi oversample thì những răng cưa này không mất hẳn mà thực ra nó biến thành nhứng tần số rất cao so với dải âm tần. Khi đó chỉ cần dùng 1 bộ lọc analoge đơn giản là có thể lọc sạch gần như hoàn toàn răng cưa.
Vẫn vậy thôi chỉ có điều là mẫu sẽ chính xác hơn(kiểu như khi làm tính mà tăng số chữ số sau dấu phảy lên ấy mà). Mà độ phân giải 24 bit thì làm gì có nguồn tín hiệu ngoại trừ chạy SACD hoặc DVD-A Nói chung thường là digital filter sau khi thêm các mẫu vào cũng thường chuyển đổi mẫu sang 18, 20 hoặc 24 bit tùy từng con IC.
Em nghĩ bài thứ 2 của em đã trả lời câu hỏi của bác vincin tại sao phải oversample rồi nhỉ? Còn Upsample thì cũng tương tự như vậy thôi nhưng mục đích của nó là nâng cao độ phân giải. Upsampling khi chèn mẫu mới thì thường dùng phần DSP phức tạp cầu kỳ để suy diễn ra trị số của mẫu với kỳ vọng mẫu mới này sẽ giống với tín hiệu gốc nhất. Tuy vậy theo em điều này quả là vô vọng vì cái gì đã không biết rồi thì đoán ra làm sao được dù có tính toán phức tạp mấy đi chăng nữa. Tín hiệu nhạc dao động chẳng theo quy luật nào cả --> không thể tìm ra được mẫu thực sự giống với tín hiệu gốc. Theo em muốn chơi độ phân giải cao thì phải có nguồn âm độ phân giải cao mới thực sự có tác dụng được.
Phần trên em cũng đã đề cập tại sao phải có analog filter rồi. Tuy nhiên còn điều bí mật này nữa. Khi ta không lọc những vết răng cưa đó ra thì sao? Thường là không sao cả bởi vì các thiết bị phía sau như ampli, loa có băng thông hạn chế đã có tác dụng lọc sóng cao tần rồi nên cứ để không lọc cũng được. Bộ lọc analog thường có những tác dụng xấu đối với tín hiệu ra. Khi em làm DAC thường là không lọc analog hoặc lọc rất nông thôi. Tuy nhiên điều này chỉ đúng đối với loại DAC R2R còn DAC 1 bit thì thường là phải lọc nếu không sẽ nghe thấy tiếng xì xì phát ra từ loa tép.
Về câu hỏi cuối cùng của bác tại sao nghe DAC non-os more natural. Theo quan điểm riêng của em (có thể có người không đồng tình), đó là vì không có lọc số. Bộ lọc số thực ra là bộ xử lý tín hiệu. Tín hiệu đi qua nó đã bị processed rồi bác ạ nên nó không tự nhiên nữa theo em là nó tạo ra những chi tiết giả tạo. Một lý do nữa là nếu dùng lọc số tức là oversampling DAC sẽ chạy ở tần số cao gấp 4 hoặc 8 lần so với non-os khi đó ảnh hưởng của jitter sẽ mạnh lên một cách tương đối. Jitter là hiện tượng xung đồng hồ của mạch DAC không chính xác về thời gian. Khi tần số cao lên thì chu kỳ thời gian của xung ngắn lại khi đó với cùng một mức độ jitter (sai lệch thời gian) sẽ có ảnh hưởng lớn hơn đến tính chính xác của các xung định thời gian đưa vào phần D-->A. Bác có thể tưởng tượng xung thời gian là trục hoành còn mức tín hiệu là trục tung trong hệ tọa độ của tín hiệu. Khi tọa độ trục hoành không chính xác thì tín hiệu do DAC tái tạo ra cũng không chính xác.
Cám ơn bác Planets...bài post và ví dụ của bác rất make sense. đúng là em nghe nhiều cái us / os DAC thấy rất chi tiết, nhưng nghe mãi thấy mệt tai và music cứ khô khô thế nào í. V
Bác HAIKEN cho số điện thoại để mình liên hệ tìm con CS8412 đi, với lại muốn đến nhà Bác HAIKEN xem cái DAC nhu thế nào, tui o quận 11 TPHCM, qua nhà bác cũng gần. CS8412 giá bao nhiêu, mua o đâu vậy?
Re: Hay quá, vụ này bác Planet viết từ lâu lắm mà hôm nay em mới có dịp trải nghiệm, số là em mới làm được cái CD Transport chạy cơ Phillip Pro 2, em làm thực nghiệm so sánh như sau : -Dùng 3 chiếc DA: 1 là đồ hãng chạy Non-OS, 2 là đồ DIY chạy AD1865 và 3 là đồ hãng xài PCM1702 . -Dùng 2 chiếc Transport : 1 đồ hãng dùng cơ PCM12.4 + XO 2 chân, 2 đồ DIY dùng Pro2 dùng XO 4 chân. Khi hoán đổi vị trí, em có nhận xét như sau : Với bộ cơ cỏ, dùng DA không có OS nghe âm thanh mộc mạc tự nhiên hơn. Có lẽ lý do là Jitter như bác Plannet nêu ở trên. Trường hợp Cơ tốt, bộ D/A có OS mới phát huy được thế mạnh của nó, lúc này tiếng treble trở nên tách bạch lạ thường. Chi tiết rõ ràng mạch lạc. đặc biệt lợi thế khi nghe giao hưởng. Do hệ thống còn đang chạy rà, em sẽ tiếp tục ngâm cứu hầu chia sẻ thông tin cùng bà con. Thân mến
Re: Re: Dạ cái OS và NOS này thì em nghĩ phải so trên cùng 1 chip DAC và một thiết kế mạch mới công bằng! Em cũng chỉ thấy nói NOS tiếng mộc mạc tự nhiên hơn thôi, do vậy OS về mặt kỹ thuật chắc phải tốt hơn NOS rồi nên rất nhiều các DA đời sau này đều chọn giải pháp OS ạ!
Re: Re: Đơn giản thôi bác ạ, thường anh em ta hay làm NOS đấy là không có lọc số và giải pháp là dùng lọc analog ở đầu ra. Lọc analog thì không thể nào chính xác, cắt dốc và gọn như lọc số được nên về mặt kỹ thuật có phần kém hơn là đương nhiên.
