图5　SNR的测试框图

1．4　通道分离度
　　 通道分离度定义为一个通道的输出信号电平与处于数字无声信号输入的另一通道输出电平的比率。测试频率一般选1kHz，推荐测试频率有125 Hz和10 kHz。对内置DOLBY－DIGITAL或DTS 5．1声道解码的DVD机种，这个指标尤其重要。

2　20 kHz低通滤波器在测试中对动态指标测量值的影响

　　ΔΣ型DAC利用噪声整形技术来获得高的动态范围，即通过ΔΣ调制器改变量化噪声功率谱的形状，把带内（音频频带）的量化噪声搬移到带外。随着带内量化噪声能量的降低，DAC动态范围的变大，留在带外的整形量化噪声也变大。图6是一典型的ΔΣ噪声整形的频谱。除此之外，带外还有采样频谱分量，虽然有DAC内置的FIR数字滤波器进行过滤，但毕竟数字滤波器的阻带衰减有限（一般在－30 ～100 dB之间），音频带外必然残留了采样频谱分量。图7为典型的ΔΣ音频DAC（8倍超取样数字滤波器加过取样比为nf_s的ΔΣ调制器）的频谱图。如果在测量动态指标时，测试用20 kHz低通滤波器的衰减特性不够陡峭，那么带外残留的采样频谱分量和整形量化噪声就会被计入带内，从而给测量值带来误差。具体影响是测试的THD＋N值变大，动态范围D．R值减小，信噪比SNR值减小，图8显示了这种影响。为了获得真实的动态指标，一般建议DAC内部的数字滤波器的阻带衰减加上外部的测试用20 kHz低通滤波器的滚降特性达到－90 dB。根据EIAJ的要求，外置20 kHz低通滤波器的滚降特性应该达到在24．1 kHz处衰减器为－60 dB。一般需要9到11阶的模拟低通滤波器。

图6 典型的ΔΣ噪声整形的频谱

图7 典型的ΔΣ音频DAC（8倍超取样数字滤波器加过取样比为nf_s的ΔΣ调制器）的频谱

图8　数字滤波器的阻带衰减

　　目前，许多工程师都使用音频分析仪进行DAC的动态指标测试，这些仪器一般都带有各种测试滤波器和计权滤波器，必须了解这些滤波器的指标，以便评估测试结果的精度。例如，日本KENWOOD的智能音频分析仪VA－2230，其20 kHz低通滤波器的滚降特性在24．1 kHz处衰减仅为－30 dB。同样的DAC，用它测得的动态指标就低于用美国AUDI　PRECISION公司的SYSTEM　ONE加24．1 kHz处衰减为－60 dB的LPF测得的值。

3　根据动态指标评估ΔΣ音频DAC的注意事项

3.1　动态范围应是选择ΔΣ音频DAC的首要依据
　 　动态范围反映了DAC对小电平微弱信号的高保真重现能力。与R－2R梯形电阻式音频DAC（多BIT型）不同，ΔΣ音频DAC利用噪声整形技术来降低可闻频带噪声，从而获得高的动态范围，达到增加分辨率的目的。目前这些新型的支持DVD－AUDIO的ΔΣ音频DAC，为了获得24 bit的分辨率，采取的许多新技术都是围绕提高动态范围这个焦点的。如：BB公司的增强型8级幅度量化4阶ΔΣ调制器，AD公司的多BIT带差分线性补偿的ΔΣ调制器，采用这些技术的DAC（PCM1716，PCM1728，PCM1600Y，AD1855，AD1853等）都有极低的带内量化噪声和谐波失真，取得了优良的动态范围指标。而AKM公司则采用提高过取样比（128倍过取样）的方法获得高的动态范围。值得一提的是，过取样比高即工作频率高，如果处理不好，DAC系统内部的热噪声及辐射及引起的噪声可能远大于量化噪声，且不能被ΔΣ调制器噪声整形和滤除，会导致DAC转换精度和信噪比的下降。

3．2　数字滤波器的阻带衰减是需重视的硬件指标
　　 ΔΣ音频DAC的音频频带外存在大量的噪声，由于人耳是天生的频率20 kHz阻带衰减∞的LPF，这些噪声听不到。但决不能忽视它们对听感的影响。带外噪声主要来源于两个方面，一是由采样定理决定的采样频谱分量，二是ΔΣ调制器产生的整形量化噪声。前者主要靠DAC内置的超取样数字滤波器衰减，后者由DAC后置的模拟低通滤波器抑制。根据采样定理，输入信号频率f_A，DAC的采样频谱分量就是f_s±f_A，见图9。虽然经过多倍（一般是8倍）超取样数字滤波器的衰减，仍残留了噪声分量，其幅度等于数字滤波器阻带衰减值。如果DAC后面的模拟部分线性不好，则重放的音频信号就可能与采样频谱残留的下边带分量互调，产生落在音频通带内的差拍干扰f_s－2f_A。例如：重放的14 kHz音频信号，则产生频率为16．1（＝44．1－2×14） kHz的可闻的差拍干扰信号。随着重放音频信号频率从12．05 kHz到20 kHz变化，差拍干扰的频率在20 kHz到4．1 kHz之间变化。这种差拍干扰落在音频通带内，不可能将其滤除。它对高音重放会产生不良影响，造成放音清晰度下降，听感不自然，有毛刺感，形成Hi－Fi发烧友所谓的“数码声”。为了消除这种差拍干扰，希望数字滤波器的阻带衰减越大越好，理想的要求在24．1 kHz处衰减－96 dB以上。但在实际使用中，考虑成本等因素，DAC内置数字滤波器的阻带衰减一般小于该值。在目前已商品化的24 bit，96 kHz ΔΣ音频DAC中，BB公司的PCM1716，PCM1728，PCM1600Y最好，达－82 dB。AD公司AD1855虽然有优良的动态范围指标，但内置数字滤波器的阻带衰减仅－47 dB，笔者认为其实际听感可能不及PCM1716。这里应该明确的是，DAC后置的简单2到3阶模拟低通滤波器不可能抑制残留的采样频谱的下边带分量，特别是24．1 kHz的分量。它的主要作用还是衰减ΔΣ调制器产生的整形量化噪声，防止带外噪声可能引起的后续宽带音频设备的过载或损坏。