解析晶振在高保真（HiFi）音频系统中的应用

时间： 2024-08-27 来源：晶科鑫公众号

技术问答

高保真（HiFi）音频系统中的晶振通常与数字音频处理相关。这些晶振在音频设备中扮演着重要的角色，因为它们直接影响音频信号的质量和系统的整体性能。以下是与Hi-Fi音频有关的晶振的一些关键点：

晶振对HiFi音频的影响体现：

1. 晶振的作用：

时钟信号：在数字音频设备中，如数字音频转换器(DAC)、数字信号处理器(DSP)和音频解码器，晶振提供精确的时钟信号。这些信号是数字音频转换和处理的基础，确保音频采样的时间准确性。

稳定性和精度：高质量的晶振能够提供极低的频率漂移和相位噪声，这对于Hi-Fi音频系统至关重要。频率漂移会导致音频失真，而高相位噪声可能会影响音频的清晰度和细节。

2.晶振的类型：

在HiFi音频应用中，常见的晶振类型包括：

在HiFi音频系统中，我们常见的晶振类型主要有晶体谐振器、晶体振荡器、TCXO 温补晶振、VCXO 压控晶振和OCXO 恒温晶振这些产品，OCXO晶振产品由于价格较高，故只在一些高端HiFi器件上才会出现，而晶体振荡器和晶体振荡器更多是应用在Hi-Fi手机，入门级的HiFi产品应用上，下面我们介绍一下TCXO晶振和VCXO晶振在音频系统中的应用。

温补晶体振荡器(TCXO)：这些晶振能够在温度变化时保持稳定的频率，适合需要高精度的音频应用。

压控晶体振荡器(VCXO)：这些晶振可以通过外部信号调节输出频率，灵活性较强。

3. 影响音质的因素：

相位噪声：相位噪声是指信号频率周围的噪声，过高的相位噪声会直接影响音频信号的质量。

抖动（Jitter）：抖动是指数字音频信号时钟信号的不稳定性，它会导致音频转换中的时序错误，从而影响音质。高质量的晶振有助于降低抖动。

4. 选购建议：

在选择适用于HiFi音频的晶振时，可以考虑以下几点：

频率稳定性：选择具有良好频率稳定性的晶振，以确保在不同温度和工作条件下性能的一致性。

相位噪声：查阅规格书以了解晶振的相位噪声特性，选择低相位噪声的产品。

品牌和型号：选择知名品牌和针对音频应用的特定型号，有助于实现更好的音质。

5. 应用实例：

在音频播放设备中，HiFi晶振尤其重要，例如在采用XMOS解码芯片的播放器中，高精度的双时钟晶振可以有效降低抖动，提升音频信号的质量和准确性，实现纯正的Hi-End性能。这种类型的播放器通常支持高分辨率音频解码，如DSD 512和PCM 768KHz@32bit，要求晶振能够提供稳定可靠的时钟信号以匹配高端音频数据的处理需求。

数字音频播放器(DAP)：在高端数字音频播放器中，晶振的选择对音质有重要影响，通常会采用高性能的晶振组件。

声卡和DAC：为了实现高保真音质，声卡和DAC设备使用高质量的晶振以减少抖动和相位噪声。

6. HiFi音频应用的晶振频率：

HiFi音频系统里，我们常见的晶振产品频率主要有11.2896MHz、22.5792MHz、24.576MHz、45.1584MHz、49.1520MHz、100MHz等频率，从以上频率可以看到，11.2896MHz和22.5792MHz和45.1584MHz它们是存在倍频的关系，当然更多是取决于所使用的方案和电路设计，主流封装尺寸现在更多还是在2.0*1.6(SMD2016)、3.2*2.5(SMD3225)这几个尺寸较多。

总结：

在HiFi音频系统中，晶振是保证音频信号质量的关键组件。选择合适的晶振并配合高质量的音频电路设计，可以有效提高音频设备的性能，实现更清晰、更真实的音质体验。

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