Меняют ли настройки цифрового фильтра в ЦАП звук? Линейная фаза или минимальная фаза (замеры KEYSION 02 Pro)

Покупая USB-ЦАП, вы часто видите в настройках цифровой фильтр (DAC Filter): линейная фаза, минимальная фаза, резкий срез, мягкий срез. Звук они действительно меняют, но меньше, чем многие ожидают. В слепых тестах заметная доля слушателей не различает эти режимы. Статья рассчитана на владельцев портативных ЦАП с переключаемыми фильтрами вроде KEYSION 02 Pro: что меняет каждый вариант, когда переключение оправдано, а когда лучше не трогать.

Цифровой фильтр — один из этапов обработки данных сэмплов внутри чипа ЦАП. Задач две: подавить зеркальные частоты при оверсэмплинге и задать форму спада на высоких частотах. Работает он до цифро-аналогового преобразования, оперирует нулями и единицами и не касается аналоговой схемы.

В 02 Pro стоит старшая схема декодирования с переключаемым фильтром. Именно об этом строка «DAC Filter» в спецификациях 02 и 02 Pro. Заводской режим уже сбалансирован, большинству его можно не трогать.

У фильтра с линейной фазой групповая задержка постоянна: все частоты приходят одновременно. Цена — лёгкий звон вокруг сигнала, включая предзвон перед самим звуком. Минимальная фаза собирает звон после сигнала, из-за чего атака звучит резче, но групповая задержка перестаёт быть постоянной, и фазовые соотношения смещаются.

Проще говоря, линейная фаза «ровнее» по временной оси, минимальная — «собраннее» по импульсной характеристике. Разницу в деталях верхов ловят синусоидальные развёртки и меандр; в музыке её приходится слушать внимательно.

Режим	Групповая задержка	Предзвон	Поведение верхов	Что это значит
Линейная фаза, резкий срез	Постоянная	Заметный	Крутой спад, хорошее подавление зеркальных частот	Хорошие измерения, звук «ровный»; на части записей сибилянты жёстче
Линейная фаза, мягкий срез	Постоянная	Средний	Плавный спад, ультравысокие слегка приглушены	Сбалансированный выбор, безопасный дефолт для большинства сценариев
Минимальная фаза, резкий срез	Непостоянная	Почти нет	Чёткая атака, фазовый сдвиг	Ударные и электрогитара звучат «собраннее», вокал чуть смещается
Минимальная фаза, мягкий срез	Непостоянная	Минимальный	Самый мягкий, округлые верха	Долго не утомляет, деталей чуть меньше, подходит для длинных сессий

По замерам 02 Pro выдаёт на балансном выходе 4.4mm отношение сигнал/шум 135дБ и искажения -121дБ. Эти цифры не меняются от переключения фильтра: фильтр влияет на форму спада и фазу, а не на уровень шума и искажения.

Да, но при условиях: чистый источник, достаточно разрешающие наушники и зафиксированная громкость. Сравните поток 128kbps со смартфона и файл без потерь — различимость совсем разная.

На практике разница между режимами меньше, чем от смены амбушюр, кабеля или EQ. В слепых тестах стабильно различают линейную и минимальную фазу немногие; большинству нужен быстрый A/B, и после одной песни они забывают, что переключали. Не ждите, что фильтр спасёт систему с собственными проблемами.

Три случая стоит попробовать. Если ударные, метал или электроника звучат «мутно» или «мягко» на атаке — минимальная фаза с резким срезом. Если долгое слушание утомляет и верха режут — мягкий срез. Если вы перешли на файлы без потерь и хотите заново найти узкое место системы, добавьте режим фильтра в список переменных.

Если вы слушаете стриминг со смартфона и цените простоту, оставьте заводской режим. Выгода от фильтра меньше, чем от решения вопросов посадки, качества источника и самих наушников (см. ресурсы с музыкой без потерь и посадка и герметичность).

Нагрузка на фильтр зависит от частоты дискретизации. На 44.1кГц зеркальные частоты лежат близко к звуковому диапазону, и фильтру приходится работать плотнее. Выше 96кГц зеркальные частоты далеко, спад можно отпустить, и разница между режимами уменьшается ещё сильнее. На высоких частотах дискретизации фильтр заметен меньше (см. разбор частоты дискретизации).

У DSD путь шейпинга шума иной, чем у PCM. В режиме DSD Native на 02 Pro поведение фильтра не совпадает полностью с режимом PCM — ещё одна грань спора DSD против PCM (см. DSD vs PCM).

Возьмите одну песню, зафиксируйте громкость и быстро переключайте два режима в плеере или приложении ЦАП, туда-обратно не меньше трёх раз. Если каждый раз слышна одна и та же разница в одном месте — система к этому чувствительна. Если два раза из трёх вы не различаете режимы, эта переменная для вас не имеет значения: займитесь источником и наушниками.

Статью написал инженер аудиолаборатории KEYSION на основе замеров KEYSION 02 Pro, KEYSION 02 и KEYSION 01, а также открытых материалов по чипам. Мнение — личная оценка автора и приведено как справка при выборе.