小众问题思考 DAC扩充数位测试

声威电声

关于一个24bit数据，使用16bit位DAC,只需将数据移位保留16位即可。高频部分自动削去，这大概所有人都知道。问题来了！一个16位的数据，使用18位的DAC只需要将后两位接地，此DAC便可工作于16bit模式。这大概一部分人知道。问题又来了！一个18bit的DAC怎么播放20bit信号。那么一个16bit的DAC能否也可以直升到20bit呢？我的问题是。如何将一个20bit的DAC工作于24BIT状态？如PCM1704给出一个半遮面的回答。将一个引脚接入负5V电平，那么自动处于20bit状态，而将其接地则是24BIT模式，此处仅凭记忆不做求证。问题又来了，它是怎么实现的？是原版里面是24bit?通过引脚将后面4BIT接地实现？还是内部原版就是20BIT通过扩充实现？按照说明书是23BIT。反正不管是多少BIT，值得反思的问题是如何将DAC扩充。这是重点。然而还是BB公司，还是著名的DAC，PCM69给出不同的回答。这也是我要求证的问题关键，下图对比一下，你看看能否发现问题？注意PCM69手册明确此为18BIT模式DAC，那么在DF1700的帮助下如何实现图上的方式？千万不要告诉我图片是假的！由于单独贴文无法实现大量信息整理，下面分段剖析一下。以至于亲身试法，满目疮痍之后方显英雄本色。慢慢揭开谜底。也许不是正解。也许只是谬论。

嫼脃仴洸

PCM69为18BIT芯片，可以接受16、18、20BIT信息，但是工作状态不一样。如果是接受16BIT信息，那么在硬件18BIT电阻中，最低位2组电阻不工作，输出16BIT信息。接受18BIT信息，芯片内部18组电阻全部工作。接受20BIT信息时，自动删除2个低位信息，只输出18位高位信息。所谓低位信息就是最弱的信息。

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嫼脃仴洸 发表于 2026-8-24 16:40
PCM69为18BIT芯片，可以接受16、18、20BIT信息，但是工作状态不一样。如果是接受16BIT信息，那么在硬件18BI ...

正解！这样一看BB公司不厚道了。再看一下，不删除的做法。也是此次研究的关键。2位处理相对比较简单。看一下之前的处理方法之一。建武机器采用电阻法补位。使用18bit的DAC，然后分离出19与20BIT然后通过电阻实现补位！这个方法在大名鼎鼎的D20400上也有所应用。

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另一种方法则是利用一个8bit的DAC来解调后2位然后补位。这个方法在STUDER上有所应用。问题是如果补4位如何处理？是在DAC之前补还是之后补来的噪声更低？

shenzhen007

使用NOS板接AD1861芯片，NOS接收I2S 24BIT数据，输出18BIT给AD1861芯片正常工作，若调整为16BIT给AD1861，出现爆音，无法工作。

嫼脃仴洸

PCM69也算厚道的了，不硬砍低2位，而是将其送入内部独立的1位Δ-Σ调制器进行噪声整形。
这个操作把截断产生的量化误差从可听频段推挤到20kHz以上的超声波区域。
最终由外部LPF（低通滤波器）顺手滤掉这些超声噪声，从而保留了可听范围内的纯净听感，避免了硬截断的“毛刺”失真。

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抛出最著名的DAC天价名器AD1139来看。也是此次测试失败的一个重要的问题。查看一下AD1139的框图会发现，是由高6bit+低12bit分段式合成DAC。通过德国论坛的剖析图，成功复制出内部结构。但是因电阻校准有误差所以会有微微的噪声，但是不影响此次测试。果断剪开DAC分段，当时考虑低12bit基准为+10V，并且低12部分采用AD7535阉割后两位做低段DAC，使用AD7541直接可以替代，而且AD7541是标准的R-2R，10K-20K的DAC，然后再6到12中间插入10K-20K的6段。想象是+10V基准通过18组R-2R，会更精细的去输出电压。而总电压10V不变。但是结果实验惨不忍睹。只关注电压忽略电流的匹配是此次实验最关键的失败。原DAC使用AD7541则非常完美工作。在仔细想想，AD1139就是通过在AD7541即12BIT基础上增加6BIT，实现18BIT的扩展。但是在6和12中间再加电阻则完全不行。

声威电声

附上AD1139的制作参考。有能力的朋友可以直接制作出相同架构的DAC.但是无奈于电阻精度。实际工作中会有一丝丝噪声。
https://www.richis-lab.de/DAC07.htm

无语密码

一个16位的数据，只能使用16位的DAC。如果想要20位的DAC，成本就贵了。因为16位的数据，先转20位，才能使用20位的DAC。这已经不是加减的问题，需要软件支持，硬件不会支持的。

声威电声

无语密码 发表于 2026-8-24 17:16
一个16位的数据，只能使用16位的DAC。如果想要20位的DAC，成本就贵了。因为16位的数据，先转20位，才能使用 ...

16bit数据使用20bit的DAC只需要将MSB对齐。剩余用0补位就可以了。现在问题和你说的相反。是20bit数据。要用16位DAC来补成20位使用。而不是直接切掉后4位！

无语密码

声威电声 发表于 2026-8-24 17:21
16bit数据使用20bit的DAC只需要将MSB对齐。剩余用0补位就可以了。现在问题和你说的相反。是20bit数据。 ...

哪有那么简单？
比如1~9的数字，要加一倍的数字。怎加？那么答案是什么？
好像你的数字只跟bit有管吧？跟其它无关的

我说的你不明。但你说的不会错。
问题出现在那呢？你的解码档次是属于低端而已
我说的是中档的解码器，就是说16位数据来获取相当于20bit的新数据，已经改变了数据了。
16位数据虽然可以转20bit的新数据，但真实数据依旧是16bit,，多出来的数据都是造假的，其意义就是将抵挡转中挡而已

zxhdoop

我只知道要加抖动，具体机理不懂。

无语密码

其实玩数据转换是很有趣的。我可以超bit转换。所以知道其意义在哪？以前仅仅是看看资料而已，不懂的，资料也未必有

声威电声

无语密码 发表于 2026-8-24 18:59
哪有那么简单？
比如1~9的数字，要加一倍的数字。怎加？那么答案是什么？
好像你的数字只跟bit有管吧 ...

问题不是增加数字。而是1234正常读，56789分别改写为5，5.5,6,6.5,7,7.5............
延伸数位而总量不变。因为1234是MSB不能轻易更改否则直接影响低频部分。然而高频精细化的影响相对较小。
按您所说理解一下就是播放CD信息只有16位，使用24BIT的DAC那么全部都是造假信息。但是造假过程中是否仅仅是后8位全部补零？还是利用算法精细调整。这就是问题所在。
那么如今24bit数据多入牛毛。是否使用20bit芯片扩展一下，播放24BIT信息，而不是仅仅靠造假来实现？
方法是什么？能否在DIY中实现？ 理论上论坛知识丰富的专家多入牛毛。但是解决问题的就凤毛麟角。这才是问题的关键！

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目前补中间为的方法是。利用SD5000作为模拟开关，然后通过0.1%电阻补中间位，让DAC工作于24BIT。但是完全失败，不忍上传测试板，只上传电路做思考。

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后来以为是SD5000的开关干扰,更改为4053继续测试。涛声依旧。由此证明在中间补位完全不可行。那么下面进行反思！市场有很多利用电阻加上HC595或者使用4053做开关的24BIT的DAC。是否也有同样噪声问题？

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故此放弃第一套方案。那么接下来就要测试第二套方案，就是建武的利用电阻补位，在LSB后面实现。前面使用20bit，后续通过电阻2进制方式补位，这个算是比较成功，其噪声仅仅超过原芯片20bit一点点，这一点点完全可以忽略不计。这个噪声只有在播放空白音乐时能够听到，而且功放要满音量工作。

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接下来要测试就是第三套方案，就是STUDER方案，利用DAC08做LSB低4位解码，然后将生成的电流信息与原Iout混合。这个是有风险的。故此还在犹豫中。因为DAC08的基准电压不好确定，而且一定要使用1/2LSB或更低误差的版本，低14位基准为+10V，而最低的4位也就是DAC08的基准电压成了难题。我是DAC制作的初学者。也就是小学生，所以大家不要嘲笑。这就是所谓的，梦想是要有的，万一实现了呢？

无语密码

声威电声 发表于 2026-8-25 11:38
问题不是增加数字。而是1234正常读，56789分别改写为5，5.5,6,6.5,7,7.5............
延伸数位而总量不 ...

前面的知识，你让我有新的认知。
你也得看看中高档CD的解码芯片
一个16bit的数据，无论你用大高的bit芯片，它只能压缩输出电压，因为16bit的最高电压就等于24bit的电压，所以输出16bit的电压时，就严重减少了。再放大，参数就会降低很多，所以16bit解码要远远优于24bit解码，至少不用放大也能输出2V。若是24bit强制使用，不知道能输出多低的电压，反正0.1V也远远达不到的。

那如果要实现16bit的解码输出电压等于24bit解码的电压呢？所以就得造假数据了，使16bit的电压等于24bit的电压，理论·上提高DAC 电压100倍（随意说）也是可行的。所以实际的办法就是将16bit转24bit，。如何转？就是在16bit里加数据填充到24bit..这就是插值。为什么要这样做呢？因为16bit数字滤波就是渣渣，这是芯片工程师也无能为力的。所以才有20bit的顶级CD解码芯片。它能够大幅降低失真。如何插值，估计就是用软件来解决的。或者说是固化软件在芯片里了。好像这种CD超采样芯片已经达到了22bit...。后期也出现了高频造假，因为CD还原不出，才升级的

无语密码

要插值，就要预测合时插入，插多少电压等等，。其实我也在玩这个的，只是电路会不断改进，毕竟硬件跟不要求，因为考虑的是视频而不是音频。视频要求就更高，还得考虑数据是否要加速等问题，比如16bit转8bit或4bit。