常见问题:
◇QLS-HiFi独家专利技术---单片机单线程纯音播放程序有什么好处?
我们在用电脑作为播放音乐的朋友可能会深有体会,当电脑运行程序较多时或者用不同播放软件播放音乐时输出的声音差异是非常大的。比如cPlay这个软件就是因为采用了尽量少的线程运行,简易的界面功能而能获得比Foobar2000好很多的音质,另外cPlay+cmp这个组合则做到尽量完全关闭Windows的其它所有线程,从而音质上更会脱胎换骨的提升。但是PCHiFi即使是cPlay+cmp这个组合播放,仍存在无法克服的震动和各种电磁干扰对声音造成的致命影响。
我们再来看看现售的其它数码 / 音乐播放器大多都是采用操作系统多线程来运放播放软件,优点是可以实现的功能多、可以支持的格式多,并且有较多的方案公司可提供项目支持,无需自己研发软件,产品上市时间快 、研发投入小、风险小,缺点就是声音受到系统的影响较大,这种多线程的操作系统就等同于在运行多线程软件的一台电脑,它顶多是没有了硬盘与开关电源的影响,但多线程的影响会对播放器的源头(数字输出)带来较大的Jitter(时基抖动 ),从而影响到每一个音频口的声音素质。一些公司则通过了调音增加音染来试图掩盖Jitter带来的声音缺陷,这与HiFi有些背驰而行了。针对这些问题QLS-HiFi投入了较大的精力利用自己在单片机编程方面的优势 ,在首代产品的基础上再历时3年,实现了新一代基于单片机的单线程纯音播放器,没有操作系统,没有多线程影响,实时性高,音频源头数字输出Jitter超低,整体音质上 、支持文件格式上、功能上、界面上相对于前一代产品都取得了较大突破。
为什么我们要花数年时间一行一行敲出数万行的单片机单线程程序?为什么我们要投入数十万研发费用在软件这个产品上不容易看出价值的部分?这是对HiFi的执着,对追求高音质的执着。因为我们深信音乐不被扭曲,彻底还原,乃数字播放器的首要任务。
一个简单的比方:多线程等同于一个人同时需要做很多件事情,而且很多事情具有相同优先级别,并且重要的事情处在较低的优先级别,那么这个重要的事情就会被其它事情给耽误掉,致使这个人没有足够的精力来很好的去完成它。单线程就是我要做几件事情时我会一件一件做完 ,同时我会把音频处理设为首位优先级别,只要音频处理需要,我们随时会放下手上的其它活先去处理音频部分,使得音频输出不受任何操控的影响。我们的单片机会专心读文件、解码,每到一定量的数据然后送到I2S乒乓缓冲区,这个过程不受任何外界指令影响,单片机内部会有硬件I2S自动提取乒乓缓冲区的数据转换输出,我们会精确计算好时间,确保有200%以上的余量时间等待为缓冲区送数,为了确保这个时间足够充裕我们将遥控解码等耗单片机时间的功能又由另外的独立芯片来完成,以确保极低Jitter输出。
◇为什么HiFi播放器不能用操作系统(Linux或Windows..)来做?
由于目前大部分操作系统都是分时多任务系统,由上层的进程调度,到底层的中断调度,之后才能送达硬件。多数操作系统的中断以100Hz左右作为一个时钟滴答。也就说至少每10ms应用程序才能得到调度,而且由于系统有大量的应用,音频应用的优先权并不是首位的。而底层方面,则有各种中断需要处理,其中网络中断,显示 / 视频中断都需要大量的数据处理,音频处理优先级一般都会较前两者低。因而产生大量的Jitter,这也是PCHiFi无法和CDP相比的关键原因,用操作系统的播放器就等同于独立的Mini PCHiFi。
在操作系统中,音频应用(播放器)是应用层的程序,它每隔一段时间会将一段音频数据发送到操作系统中。而应用层还有许多其它的应用,也会间歇占用CPU等系统资源。播放器必须等待CPU等资源空闲才能将音频数据发送到操作系统中 。所以,如果系统中各种应用越多,音频应用就会不能得到及时调度,无法及时发送数据到操作系统中。
再往下,就是内核发送数据到硬件,内核是通过调用音频设备的驱动程序和硬件进行交互的。而这一切的动力来源,便是系统的中断。每次硬件发出中断,CPU会进行响应,查看是哪个设备的中断,然后调用中断程序进行处理,或者从硬件读入数据,或者又是写入数据到中断。这里可以看到,系统中有各种各样的中断,低优先级中断处理到一半,如果有高优先级中断发生,就会暂停下来,处理高优先级中断 。很多中断都比音频中断优先级高。因此音频响应在操作系统中可能会得不到及时处理,这样会导致jitter的产生。
有个USB解码器,它是异步的,为了处理这个异步的问题,集成了8M的缓存,必要的时候可以缓存近3秒的音频数据.呵呵,这东西声音怎么样先不说,但是这个缓存近3秒的做派,说明设计师对操作系统音频输出的实时性抱以极大的不信任。
◇QA860相比其它同类产品,价格更高的或价格更低的都有哪些优势?
1、其它同类产品大多是使用ARM跑操作系统来完成音频文件的读取、解码与播放的过程,上面已经分析过这种操作系统会产生大量的Jitter,从而造成声音输出出现丢失音乐细节、还原性低、数码味重等很多问题。
QA860使用QLS-HiFi独家专利技术-单片机单线程程序架构,确保音频处理具备高的优先权,同时给音频处理预留200%以上的时间,从而把Jitter产生的可能性降到极低,确保音质输出的高还原性 ,使音染减到极低,保留音乐的生动性与音乐感,使其以一种自然无添加的状态达到背景静如深海、音色宽松、大气、华丽高贵。
2、较多的同类产品采用1颗晶振非整数倍分频提供给不同的各种音频码率,非整数倍的分频会带来时钟波形的变形从而影响音质。
QA860使用2颗定制的1PPM超低抖动温补晶振分别为44.1K 88.2K 176.4K与48K 96K 192K提供所需时钟,整数倍确保时钟波形完美从而保证音质。
3、电源与时钟的处理,较多的同类产品对于时钟部分可以说完全没有处理,时钟电源也是直接一颗线性稳压供给,大部分的产品更是1路电源为整个板子供电,大家有注意到磨机转盘或数字播放器基本都是围绕在换晶振、时钟处理、某个部分独立供电...等等方法上的,而且大多比较有成效。
QA860在时钟处理与电源上面下了大功夫,基本可以说已经没有太多可磨的空间了,时钟的供电上面更是用了多级线性稳压,而且末级用了昂贵参数性能极好的TI射频LDO。(数字播放器时钟的供电对音质影响非常大)
4、高频干扰,高频干扰是造成数码声的较大来源,而高频干扰较大的来源是电源与地线,较多的同类产品控制部分频率高达几百MHZ,而地线与电源上面且完全没有分割或隔离,这样出来的声音必定冷、薄、刺,数码味重。
QA860使用大功率密封环牛, 多路输出分别为各部分独立供电 ,控制部分与音频部分电源、地线上都做到了完全的分割与独立,另外因为QA860的单片机工作频率低于100Mhz,其空间的高频辐射也基本可以忽略,因此才能做到中高级别台式CD机的声音素质。
5、PCB板,24Bit 192K的数字音频信号频率已经超过10Mhz了,主时钟MCLK频率还更高,对于这么高频率的数字信号传输,信号的完整性与地平面的完整就显得非常重要 ,否则就容易波形变形而影响声音,我们看到部分同类产品仍然是使用双面PCB板,首先双面PCB板基本是无法保整完整的地平面了,另外双面PCB板对于芯片VDD的高频内阻也很难控制到很低,从而VDD引脚高频纹波大,再次影响到音质。
QA860音频板与主控板都采用4层PCB板设计,确保高频信号的完整性,完整的地平面与低的VDD高频内阻,我们调试时对于VDD引脚超过1mV的纹波都判定为设计不良,需要重新设计加于改良,因此PCB板才被改了很多次 ,有好几次修改都只是为了降那么一点点纹波,或者只为声音的一点点提升,因为我们认为一台好机器的诞生是不能忽略任何细节的,我们一直以“完美还原每个音乐演奏”的信念去设计每一个产品,决不在声音上面有任何的妥协。
◇QA860为什么不用硬盘或U盘作为载体?为什么没有网络接口不支持网络播放?
1、我们始终认为简洁至上,多个香炉多个鬼,事实上也的确如此,单片机要处理的事情越多,实时性就越得不到保证,声音受影响也就越大。
2、SD卡的价格越来越便宜,容量也越来越高,目前已经有128G的SD卡了,将来肯定还会有256G、512G或更高容量的出来,价格也会越来越亲民,就算1张64G的SD卡都已经能够装下数千首无损歌曲了,对于一般的烧友已经足够,为了更好的音质难道你不能放弃硬盘。
3、如果要支持这么多载体为什么我们还要HiFi播放器呢,1台PCHiFi就OK了,事实上支持这些载体的播放器目前都是跑的操作系统,说白了也就是1台MINI的PCHiFi,PCHiFi在声音素质的提高上存在着难以突破的瓶颈,始终无法与中高级别CD比肩。
QA860的总体音质已经超过较多中端档次的CD机,我们的目标是向 数万元高级别CD机看齐,因此对于影响音质的功能我们必须要有所放弃。
将来是否能找到两全的办法,我想应该是可以的,但需要探索的路还很长。
一个相对于用户两全的办法就是你买一台QA860,再 买一个1K左右的数字界面,QA860可以做为界面的DAC使用,当你需要欣赏好音乐,需要高音质时就直接播放QA860,而当你想要播硬盘或U盘的歌曲或想用网络播放歌曲又对音质要求不这么高时就可以 连接数字界面+QA860用电脑来播放音乐。
◇QA860的数字输出为什么比QLS上一代产品要强很多?
一方面是在同高级别CDT对比后,我们对QLS上一代播放器的数字输出还是有一些不满意,另一方面也为了应对市场的激烈竞争,我们做了非常多的实验,做了非常多的尝试,也从国外很多高级别产品上学到了很多,我们找到了一些硬件上改善数字输出素质的方法,这其中包括改善电源电路,使其高频瞬态响应更好,噪音更低,PSRR更高,也包括改善了时钟传输电路使其因传输带来的抖动更小。包括改善数字信号传输电路,使其信号回路更加完整,因传输线带来的影响减小。还增加了特殊的电路间隔离设计,确保把各部分相互干扰减到极低。
另一方面是因为QA860使用了更好的定制变压器,同时针对变压器作了振动隔离及吸收技术,彻底消除牛振动给数字电路及时钟带来的影响。同时QA860的外壳我们重新进行了结构设计,新开了铝型材模具,在提升重量、稳定性的同时对避振也进行了充分的考虑。并且在内部各部分增加铝板隔离从而减少空间干扰。
还有就是因为QA860使用了瑞士Schurter滤波插座,并标配瑞士Schurter保险丝,使其供电性能达到了一个新的高度。
◇QA860为什么要集成DAC?为什么不只做数字输出?
我们一直崇尚简洁至上,多个香炉多个鬼,外部的独立DAC需要增加SPDIF发射、同轴线、SPDIF接收、整形等等很多额外的电路,经过这么多电路后很难再做到没有损耗、没有音染。
而内部集成的DAC不需要经过这些线路,它使用很短距离的I2S直连,信号更直接、路径更短、更保真,也更容易做出真正的Hi-Fi声音。
在合理的电路布局、供电、机械隔离情况下,其它部分对DAC的干扰也可以做到有效隔离,从而实现1+1>2.
◇QA860的DAC强吗?它能达到什么价位的独立DAC水平?
首先我要说我对QA860的DAC表现非常满意,在这个价位能做到这个水平可以说无可挑剔,在QA860上面你听不到刺耳的数码声,听不到发冲、毛糙、偏硬的电脑声,它的声音非常干净、通透、直接、饱满,通过声音表现的画面一览无遗,细节、泛音、空间感一样不缺,声音鲜活有力、饱满、层次分明。在有高素质的同时也具备非常好的耐听度。这个声音你实在想像不到它是一台不到6K的一体机发出来的。
如果非要说它能达到什么价位的DAC水平,我们不赞同越级PK,但是你不到6K价位能买到的只是一台DAC能有这样的声音表现也是超值了。
◇QA860的耳放能达到什么水平?
QA860的耳放设计相对于内部DAC与播放器是有一些妥协,但是也没有办法,内部的空间限制、电源供给限制造成必须要有某个部分作出妥协,播放器我们是一定不能妥协,DAC也不能妥协,能妥协的就只有耳放了,否则一台6K不到的机器如果每个部分都很强很高级别了你也不相信啊。
虽然QA860的耳放设计是相对有一些妥协,但是它比市面上很多千元左右的台式耳放还是不会差的,比很多国内外中高级别一体机的自带耳放也不会差的,推力对付大多数HiFi耳机足够了,对于HD650、DT990、K701这些耳机直推都有不错的表现。
◇QA860能够与QA100搭配使用吗?是否QA100会成为瓶颈?
相对于搭配高级别功放的声音表现,QA100的确会成为QA860的瓶颈,但是QA100也有其非常高的性价比,我们用它搭配QA860与QA660是一耳朵能听出两套系统档次上差了一大截,QA100直接数字输入的优势越强则强的特点表现得一点都不含糊,QA860 + QA100的声音相对于QA660 + QA100的声音更通透、层次更好、更饱满、更有感情,推ATC SCM7也更有力度,特别是低频的提升很明显。
所以说如果你预算不多,平时也喜欢听听耳机,那么QA860 + QA100这套箱子、耳机都能听的系统的确也有非常高的性价比。再或者就是你不听耳机,只是拿QA860 + QA100推箱子相对QA660 + QA100推箱子所带来声音上的提升相对于差价也是值的,只是性价比可能比QA660 + QA100略低。
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