#24Bit全平衡R2R解码耳放 K13 R2R# 系列文章2️⃣：R2R都说音质好，为啥现在不是主流的D/A解码技术呢？

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[话筒] 先简单的介绍一下R2R和目前主流的Delta-Sigma的区别。大家知道，数字音乐信号就是用01来代替模拟信号，模拟音乐信号就是跟随时间变化的幅度不等的模拟电压。所以，对应时间轴上，采样的时候就把模拟信号转为对应的数字大小。

对目前最主流的数字音频格式来说，就是用16位格式的信号来对应不同的信号幅度。

好了，重点就来了。可以看到，最原始的信号就是一个16位的01组成的数字信号。R2R的原理，就是基于电阻分压原理直接将这个16BIT的信号，直接转换成对应的模拟电压。

而目前主流的Delta-Sigma 数字/模拟转换技术，则是用积分的方式，将16比特的数字信号，转换为1BIT的数字信号，并采用积分的方式去“模仿”模拟波形。

所以，R2R技术从原理上来说，可以认为是最原生的方式，而主流的Delta-Sigma，则是一种更复杂和间接的方式。

因此，从“第一性”原则来说，也可以解释为什么R2R的音质会更好。

[话筒] 既然R2R音质更好，为什么过去几十年，Delta-Sigma的D/A技术成为主流了呢？

我总结了几个原因：

1，成本原因：R2R采用了电阻分压技术，尽管技术人员发明了R2R的架构，只需要2种不同阻抗的电阻就可以完成复杂的D/A转换，但是要在集成电路中做出高精度的电阻是成本是非常高的，著名的TI的1704系列，是采用激光切割的方式来实现的。但是主流的CMOS工艺要做高精度电阻是比较难的。

因此，R2R的DAC芯片就无法从这几十年来快速发展的半导体技术发展中得益。而Delta-Sigma架构的DAC芯片就不同，完全可以利用非常成熟，低成本的半导体工艺来极大的降低成本。

2，指标原因：R2R要做好指标，严重依赖于电阻的精度，以前来说，高精度的电阻成本是非常贵的。即使是现在，0.01%的电阻的采购成本也要差不多5元人民币。假如K13R2R的192颗电阻全部用0.01%的精度，那么光是这部分的成本都要接近1000元了。

而Delta-Sigma的D/A技术，则因为架构简单，模拟部分非常简单。主要的电路都是数字部分，或者说，可以利用半导体制程技术的发展，将复杂的过采样算法、噪声整形算法集成到芯片中。

因此，芯片的发展可以使得算法（软件）部分极大的增强，使得Delta-Sigma的D/A转换的精度越来越高，指标也越来越好。

而R2R则主要依赖硬件和模拟部分，发展速度就非常慢。特别是大家都转向Delta-Sigma技术后，基本上音频芯片公司就没有动力投入去发展传统的R2R技术了。

[话筒] 为什么现在采用R2R技术的HIFI产品又越来越多了呢？

1，Delta-Sigma的D/A技术发展接近天花板了。
目前高端的采用Delta-Sigma技术的商用DAC，指标已经做到最好的AP音频分析仪的测量极限了。例如ESS公司的旗舰DAC ESS9039SPRO，信噪比可以做到140dB，失真做到122dB。可以说非常之高了。

因此，音频指标在听感上的收益，比如更高的信噪比带来的更低的底噪，更低的失真带来的更清晰的声音已经越来越小了，甚至对大部分人来说，他们已经完全无法感知到。

但是，R2R在音色上的自然听感，则是Delta-Sigma所无法获得的。这个是骨子里原生的不足，指标再做高100倍也没用。

这个就和数字音乐格式再发展，在音色上也还达不到黑胶这样的纯模拟的前端的水平是一个道理的。你只能无限逼近，但是永远无法达到。

因此，要做音质上继续提高，光靠提高指标跑分这条路已经行不通了。

2，R2R技术现在有了较大的发展。
前面说了，R2R技术受限于芯片技术，所以成品的R2R芯片没有了，但是现在HIFI厂家做的R2R，都是采用了分立的结构，简单来说，就是用一颗一颗独立的电阻，加上FPGA，加上一些其它必要的芯片来做。

这样，R2R也可以将一些算法集成到FPGA芯片里，利用算法，将16BIT, 44.1K格式的数字信号，采用过采样，升频等技术，来提高指标。

简单说，就是R2R也可以将Delta-Sigma的D/A转换技术的精华部分嫁接到R2R的硬件上，这样就可以保留R2R优点的前提下，也可以将指标做的非常高了。

3，分立R2R的成本也下降了。
得益于FPGA，高精度电阻等器件的采购成本快速下降，现在我们做一个高性能的分立R2R D/A电路也降到了一个较低的成本。

所以，即使像K11R2R这样千元出头的产品，也可以用到由高性能FPGA和192颗0.1%高精度电阻所搭建的R2R D/A电路。

总结，R2R很长时间不再流行，是因为短板（指标）太短，成本太高所导致。但是现在短板也补上来了，成本也下降了。所以飞傲才能将之应用到越来越多的产品上。

当然，由于分立R2R目前集成度很低，因此暂时还只应用到飞傲的台机系列，后面我们会努力，进一步提高集成度，将R2R技术应用到飞傲的便携系列产品上。 http://t.cn/AXh0LYQN