交换机
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HIFI日记:关于HIFI交换机的原理和探索

最近很多厂商都开始关注交换机,也有不少玩家开始认可交换机在HIFI音频领域中的作用。最近BLOG主就遇到了一位在这方面有兴趣的新烧油,但苦于网络上对这一块还没有很清晰简单的说明,于是BLOG主就打算简单写写。

交换机的原理很简单,因为数字信号传输总是带有大量的jitter,比如最近流行的ROON Bridge或者HQPlayer NAA的时候,因为CPU经常处于高频率下负载,产生的jitter也就越多。下面这个就是以前比较常见的系统模式,传统但问题也很多。

后来,我们知道在Core打包数据传输给Bridge过程中,实际上传输的是封包数据,而不是音频流数据,通过这个点,HIFI厂商发现了一个有效降低jitter的方法,那就是利用交换机进行输出中专,在这个过程中对信号进行重整。如下图所示:

Core需要有双网口支持

上面两个,就是当前比较典型的交换机玩法,它能有效杜绝来自Core/音频服务器的噪声,大幅度降低Bridge端的jitter。当然,更进一步的处理方案,则是在交换机和Bridge上加装精度更高的晶振来进行数据重整时的处理。

然后则是硬件部分,实际上不管是当前MELCO这类卖天价的HIFI交换机还是巴法络那台平民版的音频交换机,他们的构造都大同小异,毕竟HIFI厂商在这一块的技术积累几乎可以算是空白。因此当前的交换机基本上只要遵循以下几个规范,基本就能获得不错的声音,同档次不同产品之间的声音,实际上也趋于同一水平:

1、固定频率的CPU,一般是ARM架构,MIPS之类的也基本没区别。

2、更好的线性供电,PoE供电存在非常多变数,不提倡使用。

3、合规的元器件,正确的布线。

4、更好的晶振,更准确的时钟。

而在软件层面,由于当前厂商积累的还比较少,当前优化主要还是集中在I/O部分,通过降低数据交换的延迟,加大缓存来达到优化的效果。同样,单层的交换机系统要比多层的声音要好一些,这可能是因为CPU负载程度不一样而导致的。

以上就是关于HIFI交换机的一些科普性的基础内容,实际上除了上面的基础部分,还有一个重要的内容是光电隔离,其主要是通过光信号转电信号的过程,彻底隔绝前面的杂讯。这其中涉及到光口(SFP/SFP+)和电口(RJ45)之间的选择、Core中网卡MOD、STP/UTP等网线选用等。这一部分已经在之前BLOG主写过的内容中呈现,一部分以后有机会再跟大家分享吧。

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