本文嘗試對當前最優秀的高階音訊DAC晶片的結構、技術和性能等做簡單介紹,作一個排名,以供大家參考。
儘管如此,任何一個優質的音訊DAC晶片(無關排名),都有可能被用來實現整機的好聲音。想必,我們要客觀地認識DAC晶片的重要性,更要客觀地認識晶片的整機配合的重要性。所以,本文並不提倡唯「芯」主義。
1. 音訊DAC晶片的類型
1970年代,開始有了單片積體電路(IC)的DAC,就算是開啟了DAC的晶片時代。而最早的DAC晶片是從使用加權電阻的結構,雙極電晶體的工藝(處理)技術開始的。
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| 1975年的8bit DAC晶片DAC08,摘自 《The Data Conversion Handbook》, ANALOG DEVICES, 2005 |
1) 分壓式
在音訊應用,傳統的技術是使用分壓式結構的(R-2R是分壓式的一個特例),多位(並行輸入)的PCM(脈衝編碼調製)數據格式,為了改善精度和提高速度,降低功耗,工藝逐步採用互補雙極性電晶體、薄膜電阻加雷射矯正和現在的CMOS電路等。這類晶片中,著名的有如Burr-Brown公司(2000年被Texas Instruments收購)R-2R結構的幾款晶片:
PCM63:1998年推出,支援20bit/96kHz的PCM音訊信號,動態範圍108dB;
PCM1702:1995年推出,20bit,動態範圍110dB;
PCM1704:1999年推出,24bit,動態範圍112dB。
這些晶片都採用了一些特別手段來改善性能,如使用「符號量級(sign-magnitude)」架構在零位附近採用小的級差、互補的兩套DAC電路來產生絕對的電流,雷射矯正的電阻等措施,來減少過零失真和差分誤差。
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| R-2R DAC晶片PCM1704,摘自《PCM1704 24-Bit, Datasheet》,Burr-Brown Corporation, February, 1999 |
Philips半導體公司(2006年與Motorola半導體合併成立成為NXP半導體公司)還推出了的數位流(串行輸入)的DAC晶片如:
TDA1541/TDA1541A:16bit,推出時間分別為1985年和1991年,信噪比95dB和110dB,使用10位元+6位元的分壓器,其中低位6位元使用3個2位元進行輪換,實現動態元件適配(DEM)功能,來降低失真,TDA1541A按差分線性誤差從高到低還分為/N2/R1、/N2和/N2/S1的級別;
TDA1547:1991年推出,1位元(支援20位元PCM信號),信噪比113dB,動態範圍108dB,需與SAA7350數位流電路配合使用。分離晶片的布局和獨立聲道設計,有很好的聲道分離度(115dB),通過切換電容分壓網路來進行數位類比轉換,很適合當時的高階CD機等設備使用。
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| 數位流DAC晶片TDA1547方塊圖,摘自《TDA1547 Datasheet》 Philips Semiconductors, September 1991 |




