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纯数码功放

说到这,大家或许会觉得奇怪,本专题的内容是解码器,怎么突然扯到功放上面?当然,我这里说的功放是指数码功放,但要注意的是这数码功放并非那些大家常见的,用于专业音频领域的超大功率D类功放,那些都是对模拟信号进行调制,并不是纯数码功放。纯数码功放是可以直接对数字音频信号进行处理,而不需要任何的模拟放大电路。由于是纯数字处理过程,所以不需要采用非线性放大电路,理论上可以实现很低的失真。

纯数码功放的核心原理还是Delta-Sigma调变器,将PCM信号调变成PWM(或PDM)之后再经过低通滤波电路来还原成模拟信号,并驱动音箱。所以纯数码功放也可以理解成一台能直接驱动音箱的解码器。

在纯数码功放里面,最为发烧友熟悉的莫过于1999年美国TACT Audio推出的Millennium数码功放,是与Peter Lyngdorf (DALI的创始人)合作下所创立的品牌。Millennium的设计非常超前,不仅仅采用数码放大技术,而且还融入了RoomCorrect功能用于修正房间声学问题。后来Peter Lyngdorf本人又创立Lyngdorf Audio了,并推出与TACT Audio几乎一样的数码功放产品,而RoomCorrect功能则换了个名字叫RoomPerfect,目前还应用在McIntosh的环绕声处理器和Steinway Lyngdorf的音响里面。

除了TACT Audio外,Sharp在同年重返音响市场,并也推出两台纯数码功放,型号分别SM-SX100和SM-SX1,为它采用1bit技术。与此同时,还推出DX-SX1和DX-SX100 (仅展示,并未正式推出市场)两款SACD机与它们搭配。SACD机与功放之间采用1bit i-Link接口连接,实现纯正的1bit传输和放大。

此外,电子业巨头SONY也有自己的纯数码功放技术,叫D-Master。但Sony 的D-Master数码功放并非应用在高端音响里面,而是应用在电视机内置扬声器的功放部分、Soundbar音响的功放部分、还有便携播放机的耳机放大部分等消费电子产品里面。

纯数码功放在高级音响市场上面也算不上是一种成功的产物。一方面是过于超前,其次是价格偏高,发烧友难以接受。而且声音方面也得不到发烧友的认同。以Millennium为例,虽然没有硬和冷的“数码味”,但声音比较平淡,同价位机里面不像传统的胆机、或者AB类晶体管功放那样自然,耐听,且有人情味,而且这类功放的输出功率比较小,最大输出功率在200W左右,在搭配音箱时还存在不少限制。

SONY S-Master数码功放技术主要应用在消费类电子产品上

TACT Audio Millennium数码功放

1. FireWire界面:针对早期Apple公司的Mac、MacBook电脑

2. USB界面:早期的USB DAC通常都会提供USB 1.1和USB 2.0两种,前者主要针对配置较低的电脑,而现在基本都撤销了USB1.1,只保留USB2.0

3. Toslink光纤界面:最常见的数码传输界面之一,通过电光转换后以光缆来传输,适合长距离传输,用于连接CD、DVD等光盘播放机

4. SDIF-3界面:为DSD数字信号传输的专用界面,用于连接能输出DSD-RAW的数码设备,如、EMMLabs ADC8 A/D转换器、dCS Verdi SACD转盘、Tascam DA-3000数码录音机等

5. AES/EBU界面:用于连接CD转盘,或专业数码前端设备,输出电压比S/PDIF高,适合长距离传输

6. S/PDIF界面:最常见的数码传输界面之一,用于连接CD、DVD等光盘播放机

数码流媒体音乐年代下的解码器

在解码器的发展过程当中,除了追求性能,追求指标外,解码器的设计也随着音乐存储载体的变化而产生变化。以前的解码器主要面向碟机,其存储载体是数码光盘(CD、SACD或DVD)。但随着互联网的发展,音乐存储媒体从数码光盘演变成以硬盘、USB盘等便携式存储设备里面,且出现了网络音乐服务商,唱片公司直接将音乐放到网络上销售,年轻一代的发烧友很少买CD唱片,通过电脑,或者手机来播放音乐。因此就出现了USB解码器,流媒体播放机、便携解码耳放这些适应年轻人使用的解码器。

数字界面的转变

存储介质的转变引起了播放设备的转变,同时也引起来数字接口的转变。在录像机+PCM处理器的年代,录像机和PCM处理器之间采用视频接口来传输数据,采用75欧姆阻抗的同轴电缆来传输数据,接口部分分别是家用为RCA,或者专业为BNC。

后来推出Philips和SONY共同制定了S/PDIF界面之后,S/PDIF广泛地应用在家用音响领域上面,连接线依然采用75欧姆阻抗的同轴电缆,而专业领域以及某些顶级解码器则采用AES/EBU界面,采用110欧姆阻抗的三芯电缆来传送数字信号。相比起S/PDIF,AES/EBU接口的传输电压更高,抗干扰能力强,适合长距离传输数字信号。

此外,还有一些由厂家自行设计的传输界面。如,dCS公司在它的解码器上面使用Dual AES/EBU界面,通过两条AES/EBU来传输24bit/192kHz数字信号(单条只能支持24bit/96kHz)。此外,在DSD解码器上面,基本上都是由厂家自己设计的传输界面。那是因为SONY的初衷是不希望DSD信号在家用领域上以转盘+解码器分离的方式传输。Emmlabs采用自己设计的EMM Optilink以及AES/EBU界面来实现转盘和解码器之间的数据传输,ESOTERIC则采用ES-Link4,还有面前提及的1bit i-Link,所以只能采用同厂机型之间的连接。而dCS则比较霸气,除了采用IEEE1394(俗称“火线”接口)之外,还直接把专业领域采用SDIF-3界面来输出DSD数字信号。

而到了数码流媒体音乐年代的解码器,解码器上面则增加了USB Type-B接口,或者IEEE1394接口,又或者是以太网接口,甚至有些解码器能同时具备这两种接口,而且操作方式也跟以前的解码器有很大的差异。

流媒体音乐播放系统

USB DAC与电脑对接

数码流媒体年代的解码器

在数码流媒体年代的解码器主要有两种,一种是USBDAC(或FireWire DAC),另一种叫网络流媒体音乐播放器。这两种解码器都有一个共同的特点,那就是可以支持很高规格的数码音乐文档,目前最高可以支持DSD256(1bit/11.2MHz)和24bit/384kHz PCM,主要是因为性能强大的DAC芯片支持,如:ESS9038PRO,性能指标强劲。而且这类型的产品需要懂电脑才能使用,都是年轻人在玩,老一辈的烧友基本被拒绝。

USB DAC(或FireWire DAC)是针对电脑而设计的,PC HiFi最熟悉不过了,当中以USB DAC为目前主流,FireWire DAC只针对MAC机型使用,但由于MAC后来放弃了FireWire接口,这种FireWire DAC如今已经很少见了。每个USB DAC都需要安装驱动程序(MAC系统除外),以及一个音乐播放软件配合。

至于网络流媒体音乐播放器方面,这种播放器一般提供网络接口和USB接口(用于读取USB存储设备里面的音乐),什么同轴、光纤、USB Type-B输入之类接口都不会提供。虽然Marantz NA-11S1、NA8005,ESOTERIC NT-05、NT-01等被官方定义为“网络音乐播放器”,但它们也不是真正意义上的网络音乐播放器,属于将USB DAC和网络流媒体音乐播放器两者的合体。而真正的网络流媒体音乐播放器就是Linn DS系列、Lumin、A1、S1、D1才是纯粹的网络流媒体音乐播放器。

网络流媒体音乐播放器需要在网络环境下使用才能体验到它真正的魅力。它可以通过互联网访问网络音乐平台,在线播放音乐。也可以通过局域网读取NAS里面存储的音乐,而且每个网络流媒体音乐播放器都有一个对应的APP程序,可以通过平板设备,或者智能手机来控制。而且还可以借助网络功能来实现多房间音乐播放。

除了以上两种,还有针对智能手机,平板设备等移动通讯类产品而设计的便携解码耳放,用于改善音质。而便携解码耳放也分两类,一种是有线连接,另一种是无线连接。对于有线连接类型,实际上也是USB DAC,因为数据传输也是通过USB界面来完成,而无线连接类型则通过蓝牙来连接。它们最大的特色在于体积可以做到很小。像AudioQuest Dragonfly、德生BT-50、BT-90,这些产品体积跟一个USB盘那么大,非常适合便携。

说到无线便携解码,最近华为推出HWA无线高清音频传输标准,这种技术同样采用蓝牙方式连接,但在数码音频规格方面最高能支持24bit/96kHz,但需要硬件支持,目前已经有相应的采用HWA技术的便携耳放,而且华为愿意免费开放给其他厂商使用,所以将来会出现更多同类型的产品。

发烧线材厂商AudioQuest推出的Dragonfly便携解码耳放,体积跟USB盘那么大

德生BT-50蓝牙便携解码耳放

数码流媒体年代解码器 对音乐数据的处理方式

大家在看USB DAC,或者数码流媒体音乐播放器的说明书的时候,是否注意到一点,厂商除了告诉你器材最高支持的数码音乐规格外,还会告诉你能支持什么样的音乐文档格式。如:WAV、AIFF、FLAC、MP3、AAC等。那是因为存储在硬盘、存储卡等设备里面的音乐都是经过编码,然后封装成文档的形式来保存的,与CD唱片里面存储的数据完全不一样。所以,不论是USB DAC,还是数码流媒体音乐播放器,它们跟电脑声卡一样,需要先对这些数码文档格式进行硬件解码,然后再交给DAC线路做数模转换才能还原成模拟音频信号。

在传输方式上,USB DAC,还是数码流媒体音乐播放器都需要对数据流进行进行时钟重整。为什么要进行时钟重整?这是为了减少时基抖动(Jitter)而做的。因为从电脑、还是路由器传送过来的数据流的时基抖动都很大的,要是不对这些时钟信号进行处理的话,出来的音质会很烂!简单地说,处理数据的时候,会把电脑,或者路由器自身的时钟数据剥离,然后再通过自己内部的时钟对数据流进行重新分配,从而减少时基抖动。

不过,对于追求无止境的烧友来说,普通的电脑、路由器或NAS并不发烧。所以开始摩改NAS、路由器之类的网络设备,最典型的方式就是将开关电源换成线性电源,或者使用隔离牛,甚至换上发烧网线等一系列段来提高音质。

此外,也有厂商推出数字转盘、发烧NAS、发烧路由器等专门针对数码流媒体音乐的玩家,当然这些设备的可选性并不多,且价格不便宜,真的只有那些追求极致的发烧友才会使用。

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