如何进行数码播放器的开发和评估

CD格式由于历史原因，制定标准偏低，因此，CD和“母带”（所谓母带就是录音时候的原始文件，一般是24bit/96KHz以上的文件）对比，听感差别相对比较大。因此近几年，市场上不断涌现出来各种“母带”播放器，牌子琳琅满目，技术八仙过海，宣传天马行空，让人眼花缭乱；因为还没有业界标准，孰好熟坏，相信大部分“发烧友”较难分辨。

　　在此，音频专家潘昶针对工程师开发播放器的过程，公开宝贵经验，希望对大家选择产品有所帮助。

　　设计所需要的基本技能

　　要做好一个产品，首先要了解这个产品，相信这个是最基本的一个条件。设计完产品，如何才能知道其是否达到设计要求？举个简单的例子，如果一个指挥家，站在指挥席上，对比自己听到的现场实况和通过喇叭回放的录音，这个评估就相对比较中肯，因为音响系统永远都是一个“模拟现场”的系统，而需要和真实的现场对比，才知道其还原程度能达到多少。一般普通的烧友没有这个音乐修养也很难有这个条件，因此评估的标准相对较低，容易受到客观因素影响。当然，也不一定必须自己当指挥，但是如果可以经常去音乐厅欣赏音乐，那么也可以弥补这个不足，不过提醒一下，音乐厅的座位对听感影响很大。这可以简单的归类为：懂音乐，或者团队有懂音乐的行家。

　　数码播放器的大体系统架构

　　大部分电子产品，都分为软件/硬件，至少数码播放器是这样。而数码播放器包含的领域相对比较广，从硬件到软件，从数字到模拟，跨越多个领域，而且这些领域都是不容易结合的，要做好一个这样的产品，需要的时间是要以年计算，不是简单投入多少工作量就可以完成的。说到这里，可能很多做手机的工程师就不屑一顾，说手机不是比一个简单的播放器要复杂多了吗？的确，手机的软硬件系统复杂多了，但是要求和播放器确差很多，手机里面任何一个部分都不会要求到120dB的动态范围，更不会要求-110dB的THD+N，以笔者设计的经验以及各厂家的参数，手机的最高的要求也不过-96dB的THD+N，对比起来，和音响的要求差的可能达10倍之多，这些参数，都是一点点通过各种方式测试改进出来的，并非有什么公式可以计算或者有参考模型。

　　要一个系统要达到完美，软硬件结合的深度就要求很高，所以需要规划好，必须精通软硬件，缺一不可，我们朋友开发USB解码器就发现，不同的驱动对声音的影响很大，不同的电路设计，对声音影响也很大，甚至有很多至今尚无理论模型支持的现象。因此，必须对整个产品设计非常精通，否则无法达到所要求的参数。

　　为啥进口的音响产品这么贵，也有不少客户呢？为啥国内的牌子要走出国门这么难呢？设计好一个产品，技术是一个方面，但是音响产品，更多的需要时间，需要经验，比如这么多种型号的运算放大器，怎么搭配才好？为什么？单是运算放大器这个组合就可以有好几千种，而且并非性能好的器件一定出好声音。所以这就是音响产品比较难以开发的一个主要原因。最好就是作为业余爱好进行开发。同时，好的音响堪比奢侈品，一对喇叭轻松上6位数的，没有这个消费能力的设计者，往往难以设计出针对这个消费人群的产品，因此必须了解这正产品的真正市场和价值。所以设计这类产品的，最好是有钱也有闲，否则难以做好。

　　发展中国家，暂时还在“温饱”中求生，发达国家，基本丰衣足食，同时注重版权等精神文明的价值。无论是哪种产品，在发达国家进行研究大部分都追求精益求精，而在中国的土地上目前暂时还是以“山寨”居多。“能响”和“声音好”不是一个概念，需要的是时间和足够的积累，因此一个年轻的公司基本很难达到“声音好”的要求，因为我们也是这样走过来的，下面会有详细的论述。

　　到底人耳有多灵敏

　　台湾大学物理实验室的实验结果表明，验证了大部分人耳朵接受的频率是20Hz-20000Hz，还有在那个实验结果表明，人耳的灵敏度很高，人耳最强能接受的声响和最弱的声响之比达到惊人的1012（这个数据个人有所保留，记得以前看到过是118dB），这个数据如果转换成比特率，是240（按照记忆中的数据118dB，就是220）。这意味着16bit远远不能满足人耳的要求，人耳对此有更高的要求。

这里转一个实际的例子 ，一个母亲和一个初生婴儿分开睡在闹市路边一个开窗的房间里，车水马龙的吵杂并不会把母亲惊醒，而比窗外噪音小得多的婴儿的哼声却能把母亲唤醒。这个例子说明了人体的复杂程度不是简单的几个参数能够描述出来。而提出这个例子的教授指出，因为大脑对信息有很强的过滤功能，因此造成了这点，同时大脑会对接收到信息进行“调整”，放大需要的，过滤掉不需要的，所以才