解密美国ARC数字信号处理器PS8

　　导读：10月10日，美国ARC的技术总监在广州美托声频系统地介绍了美国ARC数字信号处理器，也就是我们常说的DSP处理器PS8。这款被称之为史上最强的DSP处理器，终于揭开了它的神秘面纱。

　　在去年底，美国ARC的技术总监Fred Lynch在广州美托声频的年会上介绍了美国ARC将要推出一款全球功能最强大的汽车音响DSP处理器。当时我就有很强大的好奇心，想去国外的资料里看看美国ARC的这款处理器与如阿尔派的H800，欧迪臣的Bitone到底有何不同。但可惜的是国外也很少有资料介绍这款产品，只是美国ARC在参加今年年初的CES展上，真正将这款PS8处理器的样机装到了美国ARC的样车上。这算是全球首台改装车上应用的PS8，但后来随着ARC对样机的修改，时至现今，PS8处理器才姗姗而来。

　　Fred 在介绍PS8处理器的理念，这款处理器如同美国ARC最顶级的功率放大器一样，主要思路也是由汽车音响教 父级设计大师RobertZeff提出，并通过美国ARC的PS8项目团队的努力，以及Fred在众多的最顶级的汽车音响竞赛车上实际测试，使声音更加优化，更易调校，方便操作;最终才将PS8处理器定型。我之所以可以快速地写出这篇测试文章，也得益于Fred在此次培训课上所讲述的内容，另外也还包括美国CARAUDIO杂志的测试专家GarrySpringgay提供了许多的实测图片。这次的测试我称之为静态测试，是因为这台机器我并没有放到车上去仔细调校和试听，而是让汽车音响的发烧友们可以通过这次测评可以快速地，全面地了解PS8处理器的特点，以及主要功能，具体的试听报告，将在以后我们的汽车音响测评里推出。

　　PS8处理器的外观与DSP功能

　　从 外观上来看PS8处理器，就是一个小巧的黑色拉丝铝外观的盒子。从整个外观来看，它没有调校功能，只有信号接插连接器，它的控制与调校都要用一条USB的连接线，连接到安装了PS8处理器驱动程序的笔记本电脑。从外观来看，正中间是黑色有机玻璃，处理器工作时可以显示蓝色灯光，指示灯分别是显示信号接入的选项以及工作状态。从左至右分别是指数字信号输入状态，USB连接状态，蓝牙连接状态，CLIP是指是否有削波失真，USER是指用户自定义处理。

　　PS8的连接也比较简单，从正前方来看，可以看到PS8支持8个声道信号输出，旁边是可以接入光纤与同轴的数字信号输入，另外还可以接入辅助模拟信号输入。而在另一侧，则是6组信号输入，可以RCA低电平输入，和喇叭线输入，但喇叭线输入时，需要将喇叭线的正负信号转成RCA插头，并选择高电平输入的开关。旁边则是显示输出，USB连接线以及控制，电源接入连接线等。

　　从 严格意义上来说，PS8不能简单看作是一个普通的DSP处理器，它可以说是一款有着多种功能以及不同应用的汽车音响音频处理中心：可以整合原车音响系统与后级音响系统，可以为整个音响系统调控和处理，在Expert专家模式下，可以精准调校，从而使整个音响系统成为竞赛级，以及达到顶尖发烧级的音响水准。

　　PS8处理器在程式处理上有一个非常有创意的设计，它可以设成简单应用，也可以设成精准应用。它可以设成四个模式来应用：Standard标准，OEM原车整合，Intermediate中等，Expert专家级。在Expert专家级的模式下，各种调校功能以及设定的复杂性可以说是无与伦比。今天，在这里，我们也是以Expert专家级模式作为测评重点。由于Expert模式里对各个频率的音量，Q值等有较大的调校范围，因此稍有不甚就会操作不当，而使器材损坏。因此打开Expert模式的人必须经过专业的技术培训，懂得如何操控和处理PS8的细节。而且整个PS8在调校时，只有打开Expert模式才有警告与提醒，而在调校DSP处理器的相关参数时系统不会提醒，因此要特别注意。

　　双核DSP处理CPU

　　我们先来看看PS8处理器的核心DSP电路，这个是处理器的关键之所在。许多的DSP处理器也有良好的功能，但是并没有存储功能，一断电所有数据需要重新植入，因此给车主带来极大的不便。从PS8的核心DSP电路来看，可以说PS8有效地解决了这个问题。打开PS8，我们可以看到PS8的DSP芯片是一款高性能，32位，用户可编程并固定点的DSP，它有两个MAC乘法算术处理时钟，另外还有8个72位的加速器，XY轴各四个数据采样点。伴随着DSP处理器的是一个可置换的DMA存储器，它可以将串行控制端口SCP的数据，数字音频输入DAI，数字音频输出DAO以及DSP内部的记忆数据进行存储，而不会丝毫影响DSP处理器的工作。

　　DSP的整个电路设计，使这款PS8有着极佳的音质表现。在数字信号处理方面，每秒的计算速度MAC可以达到3亿次，计算速度快，就可以让你的调校与即时的信号重播无缝连接，也就是不会像我们常说的会稍微滞后或卡住。双MAC设计，也就是我们常说的双核处理。另外内置DSP的监控电路，可以将DSP芯片实行保护。最大的数字信号处理可以达32位，192kHz的取样频率，因此可支持32位的音频取样，DSP输入输出都不会有任何失真。如果你是发烧音响玩家，可能知道SACD这种超级音频CD格式，它的数位都只是24bit/192kHz取样，因此PS8的处理，可以说超过SACD的数位分析精度，可以接收多声道的DSD的数字SACD信号输入。正因为这么高的精度设计，因此这台DSP处理器的信噪比非常高，模拟信号输入都可达96.5dBA，而数字信号输入时信噪比高达107.4dBA。由于DSP的超强处理能力，因此在数字化的音量控制达72位，因此也使调校的音量增益更加精准。

　　讲了这么多枯燥的数据，只是想说明工欲善其事，必先利其器。如同我们的电脑，只有好的CPU处理器，才能支撑起整个系统的工作。当然其实里面还有许多的数据，但我更加关注其针对音质系统的设计，因此接下来，我们来看看PS8在这个方面的表现。

　　PS8的性能与测试

　　先要说明一下，PS8用仪器所作的测试数据，是源于CARAUDIO的测评数据，但通过测试条件以及测试者的评语，我们可以看到这款PS8在静态测试下的强大。美国CAR AUDIO杂志的测试专家GarrySpringgay介绍说，信噪比一直以来是DSP处理器的硬指标，PS8处理器使用一流的电子元件，并用RobertZeff优异的线路设计，因此它的信噪比在输出电压达4V时，都超过-95dBA这样的高水平，而整个THD总谐波失真低达0.005%，而声道分离度也达到-88dB。这些测试数据非常优异，这得益于PS8的卓越设计，它的主要技术要点我们一一来看看它的设计之妙。

　　ARU技术：USB自动恢复技术

　　ARU技术是由Zeff特意为PS8设计的技术。当USB的连接线有问题，或连接的电脑突然断电，车辆发生断电或其它故障，并没有存储用户定义的设置数据，或需要完全重设时，ARU技术可以快速保护系统，用户只要重新将最后用户定义的文件复位，即可以恢复数据。

　　实时更新实时存储管理

　　用户在用电脑更新PS8的DSP数据时，连接到的音响系统即时快速地反应出实际的效果。用户的设定数据在内部自动生成数据文件，而不只是即时的音乐表现。从某种程度来说，这也说明PS8能以较高的解析力来反应用户所作的各种调校，而不像传玄参的处理器，将在数字处理方面损失带宽，频率响庆以及信号的通 透感。

　　四级发烧级开关电源供应

　　PS8 的电源供应用四级开关电源供应系统，并作了良好的屏蔽。四级开关电源供应，是为了应对要求非常高的数字或模拟电路的各种元器件。独立的14V电源供应给OLED显示器控制电路和OP放大电路，另外分别供给要求非常高的PS8解码电路和DSP的主芯片供电。为了隔离不必要的噪声，各电路接地点都完全分离，以免信号窜扰，这样就可以降低PS8的数字与模拟电路部分的噪音，同时提高信噪比。

　　ARC AUDIO内置电子防伪验证码

　　每款PS8处理器都有独立的内置防伪验证，以及流水号，这可以让用户或经销商登录或管理，防止窜货或者保证用户的权益，如可以防盗等，因为编码唯一。这个流水号内无思无虑在PS8的微处理器中，可以通过PC机连接验证。

　　输出级IC可更换技术

　　PS8的输出级采用德州仪器的音响发烧级高解析力5532输出级IC，提升整个系统的动态响应与音质水平，使PS8可以提供非常精准的声音重播。当然，无论原厂的用料有多好，都会有发烧玩家觉得自己所喜欢的元件才是最佳。为了满足“摩机党”的要求，PS8在这个IC上安装了完全无损信号的IC卡座，方便玩家可以更换IC，以满足他们的个性需求。当然这要求玩家有更高的电子电路知识，并有良好的听音能力，否则5532完全可以满足要求。

　　信号输入级和输入兼容性

　　PS8 有六组RCA信号输入端子，最高输入信号可达7V。而且能够兼容高电平输入即喇叭线接入，但要用一个将喇叭线转为RCA的线束，并按下输入电平的选择开关，它可以将输入阻抗由10000欧变为200欧。高电平输入的信号可接高达20V的信号，因此可以和全球绝大多数车型的原车音响整合。

　　同轴和光纤数字信号输入

　　优先分配的同轴和光纤数字信号输入，使用户的音响系统可以与当今最顶级的发烧主机连接，而大小写到最好的声音效果。(使用数字信号输入时，需要用ARC的PSC辅助控制器)

　　3.5mm非平衡式信号输入

　　PS8另外还带有一个3.5mm的辅助信号输入，可以接连接便携式音频设备或车载导航等。当辅助信号输入分配为“NAVI”(导航)时，当有信号输入时，PS8将自动静音，而让导航语音信号通过发声。当这个信号使用时，它将关闭RCA的5，6声道，而使它混入到主界面里的声音。

　　DSP控制启动开关电路

　　为预防音响系统里的有些器材的不必要的冲击声以及吸合的电子元件声音，PS8有一个非常创意的设计，DSP控制电路可以控制音响系统里各功率放大器的开关顺序与时间。用户可以在电脑上用软件控制功率放大器开启或关闭的时间，时间可从主机开启后的1ms到10s可调。

　　预设模式外置触发

　　为了能够控制内置独立的三个预设模式，PS8可以通过控制外置的触发，允许用户选择已经存储好的三个不同的设定模式，而不需要去接控制器或者连接电脑来操作。

　　可作为家用音响的直流电源输入

　　在PS8的接线排旁，还另外增加了一个直流电源的接插端，这是允许用户可以将PS8作为顶级的家用DSP处理器，用户只需要配一个AC/DC交流变直流的电源就可以了。

　　蓝牙控制模组(选配件)

　　PS8还有高级蓝牙通讯功能，可以用作其它音频器材的播放，另外还可以通过应用来控制PS8。PS8BTM蓝牙扩展模块，可以让用户将便携式的MP3音乐或其它存储设备音频传输到PS8;从而将PS8和这些音频设备当作辅助音源主机。PS8BTM蓝牙扩展模块使用2.1版通讯协议，可以接CE，IC和FCC认证的任何带蓝牙的设备，最远距离可达30m。

　　用户定义声道名称及功能分配

　　PS8的软件可让用户自己定义输入与输出的声道名称以及功能分配。这些名字可以让你比较方便地进行EQ调校，信号延迟和分频网络设定以及输出电平选择等。

　　内置电压表

　　PS8还有一个独创的功能就是在软件里有内置电压表，调音师可以看到每个独立的声道的信号以及频率点的输入输出电平状态，而不需要用示波器或电压表来测量。信号输入端的电压表可以实时看到信号的输入情况，包括是否达到失真状态，每个独立输入信号声道的电平状况。输出端的电压表可以监控PS8的信号从前级输出到输出级的情况，这对混合，分频网络，延迟和EQ处理等信号处理全面监控，使每个独立的输出声道都不会有额外的失真和过载。

　　全时系统声道静音控制

　　为了更方便调控，PS8可以让用户全时对系统的独立声道静音操作，而不需要切换屏幕或者功能，使调校更简单容易。

　　一步软件更新

　　当PS8通过电脑连接到网络时，用户可以按”Check for FirmwareUpdates”键，对软件进行更新，不需要登录官网，输入用户名或注册等。如果更新时网络断了或者出现其它异常情况，也不会因此而使软件无法操作，软件将自动回复到更新前的状态。

　　PS8模式调音功能介绍

　　介绍了PS8这么多的功能特征，我们对PS8有一个大体的了解，它在功能设计以及音频处理方面都有非常高的水准。特别是它对汽车音响调音时碰到的各种问题，都有相对应的预防措施，使调音技师稍作培训，就不用担心PS8会出现问题而使调音复杂化，操作不方便，使用户体验差。

　　输入信号的处理

　　PS8的每个独立输入声道的信号电平用户可调，可调范围是-64dB至+24dB，每一步进增量0.25dB，这个数值可以说是现有最精密的电平微调控制。用户还可以通过选择输入信号的通道，选择哪种信号作为主声要信号输入。PS8还可以将输入信号，进行混编，得新组合再分配到指定的输出信号通道，这将使它可以兼容现有的任意车型的原车音响系统，使汽车音响改装非常简单方便。而在专家模式的状态下，它还可以对每个声道混编的音量大小如专业音响的混音台一样进行微调，从而达到最佳的效果。

　　分频网络的设定

　　进 行声道分配与混合后，是进行输出声道的分配，也就是分频网络的设定。PS8可以对8个声道的每个声道进行独立HP高通，低通，带通和全通设定。用户可以设定衰减斜率从-6dB到48dB，分频点可以从20Hz至20kHz任意调整。用户还可以来调节分频点的Q值即阻尼因素，如选用Butterworth获得最平坦的响应，Q值为0.707。另外也可以自己定义Q值的大小，从而获得更好的衔接。频率的精准度，用户也可以直接输入，精度高达0.01Hz，也就是说，你可以输入4523.43Hz这样的精准数字。为了预防使用不当，而损坏器材，你还可以设定各个声道的频率范围，以免损坏喇叭，如高音声道，你可以设定1000Hz起。这些精准的调校，使PS8达到一个非常恐怖的调音数据。如每个声道，每个分频类型的分频点频率可达1999800个，而分频网络的调校可能达到40亿种组合。

　　时间延时

　　PS8的每个声道都可以进行时间延时处理，可以通过快速选择反相与正相。每个声道的延时精度可以达到0.02ms，同时可以将声道进行关联全部或独立调整。

　　EQ均衡器

　　PS8的均衡器功能也是非常地精准，用31段EQ，每个频率点的增量精度可达0.25dB，而可调范围达到+/-24dB。每个声道可以独立调校，也可以关联调校。关联调校时也不会损坏声道的分离度。每个频率点的EQ调校Q值也是可以高整的，Q值调整范围可以从0.1至24.0，Q值越高，影响的频率范围越窄。

　　从下面图示里的测试曲线，也可以看出速个EQ卓越的性能表现。

　　点评：在做汽车音响竞赛裁判时，使我对汽车音响的处理器大多都测试并上车试听过。PS8的强大在于它的用料之好，使反应速度快，实时调校。而它针对在汽车音响调校时可能出现的各种问题也有充分的解决方案。当然最重要的是它的混音方式，调校精度，那可以说是叹为观止，期待有机会可以试玩试听!

　　PS8处理器技术参数

　　输出阻抗：22欧姆

　　输入阻抗(RCA)：10K欧姆

　　输入阻抗(扬声器)：200欧姆

　　频率响应：10hz-23.5khz

　　RCA输入灵敏度：28mv-7.1v

　　扬声器输入灵敏度：72mv-20v

　　增益范围扬声器88db

　　1V的总失真：0.005% THD

　　辅助输入灵敏度：214mv-4.1v

　　声道分离度：88db

　　最大输出电压：8.7v

　　模拟信号输入/输出性噪比：96.5db

　　数字信号输入输出性噪比：107.4db

　　数字信号输入输出失真度：0.002%thd

　　蓝牙信号输入输出性噪比：104.8db