數(shù)字功放并不是新鮮的東西,也已經(jīng)出現(xiàn)在諸多產(chǎn)品設(shè)計(jì)當(dāng)中,尤其最近幾年應(yīng)用較多,已經(jīng)慢慢有普及之勢。數(shù)字功放為什么受到重視?因?yàn)槠渚哂袀鹘y(tǒng)功放所沒有的高轉(zhuǎn)換率,可以高達(dá)80%-90%,而傳統(tǒng)的功放芯片效率在10%-50%之間,這意味著數(shù)字功放只有少量的電能被轉(zhuǎn)換成無用的熱能。由之帶來的好處也是顯而易見的,數(shù)字功放對電源的輸出功率要求低,散熱要求也低,只需很小的散熱系統(tǒng)就足夠了,安全性容易獲得更好的保證,制造成本和使用成本都能獲得顯著降低,在原材料成本大幅上升的今天,數(shù)字功放的成本優(yōu)勢突出,因此獲得青睞。
前些時候,樂之邦發(fā)布N99A純數(shù)字功放,個頭只有常見的解碼器大小,但可以提供2X60W的理論最大輸出功率,這在以前幾乎是不可想象的,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中,這種規(guī)格的輸出功率,光散熱器的體積就差不多會有N99A這么大了。何為純數(shù)字功放?先來看看“不純”的數(shù)字功放。在我們能經(jīng)常接觸到的數(shù)字功放中,主要有2種典型設(shè)計(jì)。
制造商=FUJIFILM;型號=FINEPIX S3PRO;焦距=60毫米;日期=2007.03.16 04:55:30;光圈=F22.0;測光模式=模式;感光度=ISO100;曝光補(bǔ)償=0.0EV;曝光時間=10/1250秒;曝光程序=手動模式
一種是Class D,也叫D類,這種應(yīng)用最廣,樂之邦早年的音箱設(shè)計(jì)中就采用過,創(chuàng)新HD50采用的也是使用的D類放大器。這種放大器并不是“純數(shù)字”的,首先,它接受的輸入信號就是模擬信號,所以它會多一次內(nèi)部的轉(zhuǎn)換,必須先將模擬信號數(shù)字化,這是一次必不可少的ADC過程,后面的轉(zhuǎn)換過程才能得以繼續(xù),數(shù)字化后在進(jìn)行脈寬調(diào)制并放大,因?yàn)榉糯筮^程是數(shù)字化的,D類通常也被歸類到數(shù)字功放。
Bose MusicMonitor 采用的則是另外一種數(shù)字功放設(shè)計(jì),在功放電路上,有三顆重要的芯片,AK4525、TAS5508B和TAS5142。AK4525是一顆Codec芯片,運(yùn)用到本電路當(dāng)中時,只用到了它的ADC功能,它負(fù)責(zé)將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。TAS5508是PWM處理器,所謂PWM,全稱為Pulse Width Modulation,中文為脈寬調(diào)制。真正的放大芯片是TAS5142。這種設(shè)計(jì)比D類要看著要復(fù)雜,成本也要更高,但處理流程基本相似。為了照顧到模擬信號源,它也有一個必不可少的“ADC”環(huán)節(jié),因此這種設(shè)計(jì)也不能算得上是“純數(shù)字”。采用類似設(shè)計(jì)的還有創(chuàng)新的GigaWorks T3。
假設(shè)使用聲卡到最終發(fā)聲,整個過程基本是:I/O控制器/DAC/ADC/PWM/放大輸出,即上圖中紅色路徑那種模式。如果去掉DAC/ADC過程,像藍(lán)色路徑那樣直接由I/O控制器輸出信號到PWM再放大能否實(shí)現(xiàn)?答案是肯定的,而且,這樣精簡流程,理論上還可以避免DAC和ADC兩次轉(zhuǎn)換帶來的損失,純數(shù)字信號流程也具有更好的抗干擾能力。但限于數(shù)字音源還不夠普及,幾乎所有桌面音箱或功放產(chǎn)品都選擇了“紅色路徑”的設(shè)計(jì),實(shí)際這是妥協(xié)的設(shè)計(jì)。
N99A的設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字方式類似于“藍(lán)色路徑”的設(shè)計(jì),但數(shù)字輸入接口使用的不是通用的S/PDIF,而是樂之邦自己開發(fā)MULINK,按照樂之邦的說法,MULINK接口能更好的完成時鐘的重整,帶寬也更大。但我們認(rèn)為,不管MULINK有多好的指標(biāo),保留S/PDIF會吸引更多用戶,否則N99A僅僅適合樂之邦聲卡用戶。
信號經(jīng)由MULINK輸入之后,由FPGA處理。FPGA是一種可編程的芯片,寫入不同代碼之后可以完成不同的功能,在N99A的設(shè)計(jì)中,F(xiàn)PGA完成數(shù)字濾波、混音、時鐘處理等工作,然后信號輸送到下一環(huán)節(jié)。FPGA不是必須的,但對數(shù)字信號進(jìn)行處理尤其時鐘方面的處理,可以減低數(shù)字信號本身的失真。FPGA還可以用于屏顯的控制。
PWM處理器采用TI TAS5086,而功放芯片并不知道具體型號,樂之邦方面也不愿意透露,只知道輸出功率為2X30W,暴力拆解可能會不可逆,根據(jù)參數(shù),我們猜測功放芯片為TI TAS53xx系列某款。散熱器體積不大,但對數(shù)字功放來說已經(jīng)綽綽有余。
N99A的主板上能看到一枚Cirrus Logic CS5341 ADC芯片,這是為了兼容模擬信號輸入。在N99A后面板上,除了2組MULINK輸入之外,還有兩組RCA模擬輸入接口。
數(shù)字功放一般配合開關(guān)電源使用,N99A內(nèi)置了一個電源模塊,體積接近內(nèi)部1/3空間。
N99A前面板上還有個小液晶屏幕,可以用于顯示當(dāng)前輸入的數(shù)字信號的采樣率信息,音量信息、信號動態(tài)電平大小等,旋鈕可調(diào)整各類參數(shù),包括音量、輸入端口切換等,操控上和樂之邦的解碼器產(chǎn)品很像,但更為簡單,算是很順手的設(shè)計(jì)。旋鈕右側(cè)有個紅外小窗口,用于遙控器控制通訊,遙控器可能作為非標(biāo)配件需要另購。
從設(shè)計(jì)思路,到實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),N99A算是很有新意的產(chǎn)品,它可以實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化轉(zhuǎn)換,并且使用FPGA實(shí)現(xiàn)了一些輔助性功能。它的價格為998元,那么它的實(shí)際表現(xiàn)會怎樣?
我們找來一些千元級的無源音箱作不同搭配。
數(shù)字音源采用Monitor 01 USD,這樣一套含聲卡音箱功放的系統(tǒng)總成本可以控制在2500-3000元左右,而模擬輸出的聲卡或者解碼器不再是必需品。
為了對比純數(shù)字輸入和模擬輸入的差別,音源選用的是MD11。為了對比方便,我們使用01 USD連接電腦,然后01 USD MULINK連接N99A,01 USD的同軸口則接入MD11,然后MD11接入N99A,這樣通過切換輸入源就可以很快的對比。
兩者的區(qū)別很明顯,純數(shù)字輸入方式具有明顯更加清晰通透的解析力,動態(tài)瞬態(tài)等各項(xiàng)指標(biāo)全面壓倒性勝出,實(shí)際上模擬輸入的這路成本還高得多。聲音的污染源來自DAC、ADC,也來自MD11到N99A的模擬輸出線路,這些污染的累積最后反饋到聽感上的區(qū)別是很明顯可聞的?;旧峡梢哉J(rèn)為模擬輸入已經(jīng)沒有太多意義。下面的文字描述不再涉及模擬輸入這路。
N99A具有極低的底噪,即便在寧靜的夜晚貼近揚(yáng)聲器聽也聽不出噪聲,這是傳統(tǒng)功放難以實(shí)現(xiàn)的,在工作狀態(tài)下,即便以較大功率輸出,其外殼也只是溫?zé)醄室溫25度],它完全可以其他設(shè)備疊放,不需要過多考慮過熱問題。
高頻表現(xiàn):N99A的高頻具有瞬態(tài)優(yōu)秀,動態(tài)大的優(yōu)點(diǎn),反應(yīng)迅速不含糊,解析力高,聲音干凈透明,純數(shù)字化的優(yōu)點(diǎn)在高頻頻段表現(xiàn)的非常明顯,傳統(tǒng)的功放設(shè)計(jì)很容易不小心就污染了高頻。由于沒有進(jìn)過多次轉(zhuǎn)換,也沒有出現(xiàn)其他數(shù)字放大器高頻那種偏單薄尖銳的趨勢,聲音明顯耐聽。在配合N99S時表現(xiàn)明顯。
中頻表現(xiàn):其中頻表現(xiàn)平淡如水,這是優(yōu)點(diǎn),也是缺點(diǎn),它的好處是能如實(shí)的反應(yīng)聲音的原始特點(diǎn),缺點(diǎn)是聲音缺乏渲染,沒有加強(qiáng)的感情色彩。聲音密度適中,不松也不緊,結(jié)像清晰,能夠清晰的聽出歌者口型,配合睿韻K3時,這種出色的結(jié)像力表現(xiàn)尤為突出。
低頻表現(xiàn):N99A的低頻同樣沒有明顯音染,質(zhì)感也較好。在中小音量時,能提供良好的控制力,瞬態(tài)表現(xiàn)突出,因此聽上去有些偏硬,但不算太明顯。而大音量時,低頻質(zhì)感會下降。
聲場表現(xiàn):一般的傳統(tǒng)設(shè)計(jì),分離度能做到-75dB左右就算不錯了,這也就意味著大部分傳統(tǒng)功放驅(qū)動的音箱會有輕微的串音問題,解決之道是使用雙單聲道設(shè)計(jì)。但純數(shù)字功放具有這方面的優(yōu)勢,處理流程中,信號保持不易被干擾的數(shù)字狀態(tài),這種狀況對分離度的提高也大有好處,而反映到聽感上的表現(xiàn)是聲場變得更寬,結(jié)像力也會變得更為清晰,樂器定位也能更為準(zhǔn)確一些,N99A具有這方面的優(yōu)勢。我們使用N99A+睿韻K3的組合對比睿韻MS88[傳統(tǒng)的功放設(shè)計(jì)+無源音箱],N99A+K3表現(xiàn)出來的聲場更為寬大且層次豐富。
N99A以一個小型桌面的功放機(jī)的形態(tài)展現(xiàn)了令人滿意甚至有些令人驚喜的音質(zhì)表現(xiàn),但它不是沒有缺點(diǎn),它的功率還是不夠大,額定功率雖然有2X60W,但經(jīng)驗(yàn)告訴我們,任何功放的不失真功率會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于額定功率值,N99A也不例外,可用功率的峰值估計(jì)約為2X30W,作為桌面功放來說,2X30W不失真功率應(yīng)該基本夠用,搭配各類音箱制造出的聲壓滿足一般的音樂欣賞也沒有問題。大功率輸出時,聲音卻會可聞的劣化,解析力、動態(tài)的下降尤為突出。我們認(rèn)為這是N99A體積限制,使得無法安放更大的電源模塊所致。
瑕不掩瑜,尤其在桌面音箱系統(tǒng)日漸衰落的今天,能看到一款還算有新意的產(chǎn)品并不容易,而且,這款純數(shù)字功放機(jī)售價并不離譜,價格為998,相比千元級的傳統(tǒng)功放,N99A的聲音更貼近“高保真”。可玩性也不差,中性的聲音可以實(shí)現(xiàn)更廣泛的搭配,用它搭配一個千元級的音箱倒是能玩出些樂趣,而且成本可以控制上合理的水平內(nèi),因此,我們對N99A的綜合素質(zhì)和性價比表示滿意,但如何評級,卻有所猶豫。因?yàn)镹99A不支持S/PDIF,這是保守主義作怪,也是我們不喜歡的一面,另一方面,N99A采用FPGA進(jìn)行輔助功能設(shè)計(jì),這可能是功放設(shè)計(jì)中首次出現(xiàn),也應(yīng)該給予鼓勵,我們也希望這樣的產(chǎn)品能給沉悶的行業(yè)帶來一點(diǎn)啟示