Grimm Audio MU1/MU2音樂播放器因其音質而廣受好評。許多人問我們，一個只有數位輸入和輸出的設備如何能夠如此大幅度地提高音質，因此我們決定寫這篇解釋性文字。
MU1/MU2的核心是一個稱為「FPGA」處理器。這不是某種神奇的元素，而只是一個非常強大的計算器，恰好非常適合濾波器等音訊處理。每當音訊從一種取樣率向上或向下轉換為另一種取樣率時，都需要濾波器來消除高於兩者最低取樣率一半的頻率，這稱為Nyquist Frequency「奈奎斯特頻率」。 MU1的上取樣和下取樣濾波器在所有維度上都具有極高的解析度。我們研究發現，CD曲目以及原始DSD檔案中恢復微動態細節都需要這樣的精確度。
我們這些記得聽過第一張數位CD錄音的人可能仍然清楚地記得沒有wow and flutter、噪音和失真的興奮感。音訊重播會像測量理論結果一樣變得「完美」嗎？當我們都更習慣了音質的改進時，很明顯，還沒有達到完美。數位音樂似乎有自己的聲音特色，通常被描述為刺耳的、令人疲勞和不吸引的。這從一開始就引起了Grimm Audio團隊成員的興趣。是什麼導致這個看似完美的數位系統聽起來不完美？
我們了解到，模擬雜訊的掩蔽效應有一定的影響。但似乎當面紗被揭開時，內裏訊源並不如原本希望的黃金優秀品質。然而，由於某種原因，數位重播鏈添加的少量失真似乎比大多數類比畸變更能損害令人愉悅的聲音。 這就要求我們終生探索造成這種情況的原因。
一個線索是數位轉換器很大一部分是類比的。在DA轉換器中，電源和輸出電路顯然是類比的。而且DA晶片內轉換的最後階段（數位位元轉換為電壓）更多的是類比而非數位。數位和類比邊緣的最後階段似乎是整個音訊系統中最敏感的「類比」部分之一。其電源供應器上的雜訊必須非常低，以確保輸出訊號的幅度符合預期。但更重要的是，從數位到類比的轉換時刻的計時必須極為精確。 執行此程序的“時鐘”時序的變化稱為抖動。事實證明，數位音訊系統需要極低的抖動，以防止聲音刺耳、缺乏細節和立體聲影像模糊。 當您意識到對效能的高要求存在於附近電路高速切換的環境中時，很明顯設計混合數位和類比電路比純類比音訊電路的要求更高。
第二條線索是在數位領域發現的。我們意識到「完美」音訊播放所需的極低時脈抖動意味著數位訊號處理也需要極高的計算精度。可以看出，數位訊號「量化」不僅限制了本底噪聲，而且同時影響了訊號的定時精度。這意味著，每當以不足的運算能力執行處理時，就會引入幅度誤差，其以與抖動類似的方式影響聲音品質。如下圖所示。在左上角，具有「完美」時脈的 AD 擷取類比訊號（藍色）。左下圖顯示如果DA轉換器有一個抖動時鐘，其中並非所有取樣時刻都及時播放，再現訊號（紅色）會發生什麼情況。圖片右側顯示，當AD具有抖動時鐘而DA具有「完美」時鐘時，也會出現相同的問題。如圖所示，這些定時誤差會導致幅度誤差。但反過來當然也是如此：幅度誤差可以看作是定時誤差（由於誤差，幅度是錯誤的，但在稍微不同的時間它會是正確的）。因此，抖動和幅度誤差對波形有類似的影響，儘管它們的來源完全不同。
定時誤差和幅度誤差以類似的方式扭曲波形。
由於幾乎所有 DA 轉換器都以與原始音訊格式（例如 CD 的 44.1/16）不同的內部取樣率和位元深度運行，因此數位訊號需要從原始格式轉換為實際DA的「本機」格式元素。這個轉換過程稱為過採樣。它包括一個相位線性濾波器，可保留音頻頻帶，但去除其超音波“鏡子”。所有轉換器晶片都包含此類濾波器。我們的調查表明，當這些濾波器沒有足夠的「處理能力」來計算濾波器及其以所需精度進行重新量化時，會對音質構成威脅。例如，過濾通常以幾個簡化的級聯步驟執行，這會導致音訊品質細節的損失。為了防止這些限制，我們不遺餘力地自行創造「完美」過濾。所需的處理能力需要基於高效能FPGA的硬體。濾波在單一級中完成，不會影響訊號資料路徑、濾波器係數解析度和濾波器長度所需的極端情況。
在 MU1中，該技術透過以 MU1 中的極高精度步驟取代第一個、計算最密集的內部過採樣步驟，有助於減少下游DA轉換器過採樣濾波器的誤差。此外，MU1的低抖動時脈可確保極低抖動的AES或S/PDIF輸出訊號，從而提高任何鎖定轉換器的定時精度。