大家知道計(jì)算機(jī)的芯片不斷地?fù)Q代、翻新.在音響領(lǐng)域中變化較快的要算編碼、解碼技術(shù)了,如CD機(jī)中的解碼芯片就是不斷變化的一個(gè)典型.比較有名的BB(BurrBrown)公司近幾年生產(chǎn)的解碼芯片就有PCM1710、PCM 1702、PCM 1717、PCM 1732、PCM 1738等,而最近出品的PCM 1704、比它的前者PCM 1702、具有更高的性能, 分辨率達(dá)24bit,其性能如下表所示,PCM 1704與8倍超取樣數(shù)字濾波器DF1704相配合可達(dá)到768kHz(96kHz的8倍)的超取樣速率.用它組成的DAC
現(xiàn)在DAC解碼器(以下簡稱DAC)已日漸在國內(nèi)的DIY朋友中流行起來，不少朋友曾問及筆者，用什么樣的芯片好，各個(gè)D／A芯片之音的音色有何分別?似乎大家都認(rèn)為，決定一臺(tái)DAC一的音質(zhì)的因素是D／A芯片，其實(shí)這是一個(gè)較大的誤解!筆者認(rèn)為，導(dǎo)致音質(zhì)的最大差距并不是在于D／A芯片，也不是用了什么二次鎖相環(huán)電路，而是模擬輸出電路與電源的供應(yīng)。
這可能會(huì)令不少人感到驚訝，因一直以來所宣揚(yáng)的都是說影響DAC品質(zhì)的是D／A芯片、時(shí)基抖動(dòng)等，對(duì)于模擬電路及電源穩(wěn)壓部分重要性甚少提及，這樣也給不少人一個(gè)信息：用好的D／A芯片就會(huì)有好的音質(zhì)。事實(shí)上，在同樣檔次的外圍電路下這是正確的，但在筆者多年來親手做過的D A c為數(shù)不少，多種常用的D／A芯片也做過了，對(duì)芯片的對(duì)比的機(jī)會(huì)也多，發(fā)現(xiàn)用設(shè)計(jì)良好的晶體管電路作輸出的PCM58要好于用運(yùn)放輸出的PCM63~k.
電路設(shè)計(jì)：
有人曾對(duì)筆者說，DAC是屬于數(shù)字產(chǎn)品，重點(diǎn)應(yīng)在數(shù)字部分上，應(yīng)在數(shù)字部分下大功夫，如加入二次鎖相電路，模擬電路應(yīng)屬其次。其實(shí)，之所以用數(shù)字方式來處理音樂，就是因?yàn)槠涫д娑鹊?，而音樂最后還是用模擬電路來放大再輸出。再者，看看國產(chǎn)的千元級(jí)的DAC也用上了PCM63P。IK作D／A轉(zhuǎn)換，而幾十倍價(jià)錢的進(jìn)口DAC也可能是用PCM63的，但兩者的音質(zhì)差別之大卻是無法形容，這時(shí)總不可以說國產(chǎn)的DAC中用的PCM63P—K比進(jìn)口的DAC中的差太遠(yuǎn)吧。究其原因，兩者最大的差異在于模擬輸出電路，這才是進(jìn)口高檔DAC與國產(chǎn)DAC的最大分別。進(jìn)口高檔的DAC往往使用了極為復(fù)雜的晶體管輸出電路。
筆者曾機(jī)緣巧合得到一片富士通的鎖相模塊，嘗試過在一臺(tái)DAC中加入二次鎖相環(huán)電路，效果比一般的鎖相電路好。但結(jié)果，提升也并不大，還不如將輸出的NE5532換成OPA2604的區(qū)別大，原因可能是現(xiàn)在的DIR芯片的性能已相當(dāng)不俗，與以前的YM3623之類的相比，其內(nèi)部時(shí)鐘鎖相電路性能優(yōu)異，令時(shí)鐘的穩(wěn)定性提高了不少。當(dāng)然，用二次鎖相電路再提高時(shí)鐘穩(wěn)定性會(huì)更好，但并不是所有的鎖相電路都能比CS8412內(nèi)部的好，一個(gè)優(yōu)良的鎖相電路的成本也不菲，且元件難覓，倒不如將更多的資源放在其他效益高的方面。
一、TDAl541A
一直以來筆者都很鐘愛于．Philips的TDAl541A與DAC7(TDAl547，此DAC的制作有機(jī)會(huì)再另文介紹)，可能是個(gè)人的主觀偏見，也因PCM系列的多比特D／A通常有LSB與MSB這兩個(gè)調(diào)整端子，而筆者沒有儀器去對(duì)此進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試，未經(jīng)調(diào)整會(huì)對(duì)D／A的轉(zhuǎn)換精度有一定的影響，使PCM系列的芯片沒能完全發(fā)揮，其他一些24bit精度的lbit的D／A芯片，聲音又過于冷艷和單薄。
筆者認(rèn)為Philips最出名的dac芯片，1985年11月研發(fā),TDAl 541A與DAC7這兩片IC的設(shè)計(jì)是相當(dāng)完美的。DAC7相信不少朋友會(huì)認(rèn)同其品質(zhì)，而TDAl541A可能會(huì)有異議了，因其只是一個(gè)16bit．的早期設(shè)計(jì)，距今有20年的歷史了。但試想以Philips這個(gè)開創(chuàng)CD機(jī)的巨子來說，TDAl541A是其多比特芯片中最好的D／A芯片，一直用了多年而沒有推出更高級(jí)的多比特芯片，韻味十足，柔情似水，人聲出色，個(gè)頻段十分均衡耐聽出于商業(yè)理由，如果不是一個(gè)完美的芯片的話是不會(huì)這樣做的，各位不見PCM系列的D／A芯片出了一個(gè)又一個(gè)?
據(jù)馬蘭士首席設(shè)計(jì)師K．I．稱謂TDAl541A為：“這枚芯片其實(shí)是近乎完美的設(shè)計(jì)，只要其余線路配合得好，比任何24bit晶片還要靚聲。CD機(jī)重播余韻精細(xì)度不夠是因其數(shù)碼系統(tǒng)只是在一特定動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)工作，低過最低有效數(shù)位(LSB或LSD)和高過最高數(shù)位(MSB)的信號(hào)，都不能饋入數(shù)碼系統(tǒng)內(nèi)，因?yàn)榈瓦^LSB的信號(hào)無法推動(dòng)解碼器，正是余韻在中途猝然消失的原因，高過MSB的會(huì)使解碼器出現(xiàn)與音樂無關(guān)的怪聲及高頻刺耳現(xiàn)象。TDAl54lA采用一個(gè)比較聰明的辦法，在LSB上注入了2～3dB的噪聲，作用是使最弱音信號(hào)的電平混合了噪聲電平后提高了2～3dB，避免觸及LSB的危險(xiǎn)界限，令CD的余韻聽起來更暢順通透自然?！彼裕P者建議朋友們選擇DAC時(shí)盡量選擇使用PCM63、1702、1704之類芯片的DAC。
當(dāng)下決心更換自己所用的。DAC時(shí)，依然選用了TDAl541A。在開始設(shè)計(jì)時(shí)，選定的工作方式為經(jīng)典的4倍取樣電路。與SAA7220P／B搭配，在之前已對(duì)比過將TDAl541A工作在8倍取樣與無數(shù)字濾波器的NOS方式下的音質(zhì)表現(xiàn)，感覺還是4倍取樣最好，8倍取樣時(shí)的動(dòng)態(tài)凌厲，音色稍顯清麗；而NOS方式時(shí)，中低頻醇厚，但高頻卻表現(xiàn)不佳，如設(shè)置模擬濾波電路的截止頻率高，則高頻顯得稍硬，與中低頻難于融合；如設(shè)置截止頻率低時(shí)，雖然可以與中低頻融合了，但又覺得分析力不足，最終，還是在4倍取樣時(shí)音質(zhì)最為平衡，全頻過渡自然。
至于D／A芯片出來后的I／V轉(zhuǎn)換電路，用有源方式時(shí)會(huì)滲入了轉(zhuǎn)換電路的音色。多數(shù)情況下，這種方式會(huì)突出中低頻，而高頻顯得遜色，分析力欠佳；而無源的I／V轉(zhuǎn)換可以取得較平衡的音色，表現(xiàn)最為純真。于是就采用無源方式的I／v轉(zhuǎn)換電路，但這種電路的缺點(diǎn)是處理不好時(shí)信噪比較低，需要在設(shè)計(jì)時(shí)多加注意。
設(shè)計(jì)模擬濾波器電路時(shí)，理論上4倍取樣應(yīng)要有3～51gr的電路。實(shí)際上I~hilips這個(gè)芯片組合結(jié)構(gòu)的商品機(jī)多數(shù)會(huì)用兩階的模擬濾波器。而筆者在日常使用中發(fā)現(xiàn)，用一階的模擬濾波電路音質(zhì)更好，高頻的相位變動(dòng)少了，音質(zhì)更顯甜美，分析力更高，在此也不例外地采用這種方式。
由于輸出模擬電路是最后的環(huán)節(jié)，對(duì)音質(zhì)的影響也最大，所以一定要設(shè)計(jì)一個(gè)性能優(yōu)異的電路。這里可以選用膽、運(yùn)放或是晶體管電路。運(yùn)放是最簡單最常用的一種方式，但音質(zhì)眾所皆知，難于做出高檔的效果。用膽做的話，音質(zhì)也不錯(cuò)但固有的噪聲相對(duì)大，或許有發(fā)燒友認(rèn)為這并不重要，但是細(xì)想一下，假如．DAC有更低的噪聲的話，就可以多聽一些軟件中的細(xì)節(jié)部分，你就會(huì)覺得信噪比的重要了，此外，用膽會(huì)令聲音帶有一種固有的音色，這也妨礙了音質(zhì)的全面提高。順便提一下，筆者發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在不少國產(chǎn)的DAC常使用SRPt，電路作輸出，其實(shí)筆者認(rèn)為這并不適合。原因有二，一是陰極電路與SRPP電路本身的膽味不濃；二是SRPI：電路對(duì)負(fù)載的阻抗有一定的要求，必須在一定的負(fù)載阻抗下才會(huì)好聲。至于后面的設(shè)備輸入阻抗是多少，設(shè)計(jì)者不得而知，所以聲音好壞還要看用戶的后面設(shè)備是否與設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)目標(biāo)阻抗匹配，也就是說要碰運(yùn)氣了，，在極端的情況下，阻抗不匹配可能令SRPt，產(chǎn)生嚴(yán)重的失真!
最終，目光還是放在晶體管輸出電路上，這也是整機(jī)分析力及音質(zhì)純正的最大關(guān)鍵。因此要設(shè)計(jì)一個(gè)高性能、高速度的晶體管輸：出電路?；蛟S有些對(duì)電路不太熟識(shí)的朋友會(huì)不解，其實(shí)分析力的重放在于輸出放大器的噪聲電平與：上沿與下沿特性。如果上沿特性不好，在信號(hào)來了時(shí)不能準(zhǔn)確及時(shí)跟上，信號(hào)消失后放大器只能跟上．信號(hào)電平的一半或更低。令信號(hào)的輸出幅度比原信號(hào)縮小，聽來自然會(huì)不清晰甚至是聽不到，分析力也就差了。所以一般的DAC，即使數(shù)字部分用了分析力極高的D／A轉(zhuǎn)換器，由于模擬電路的設(shè)計(jì)不良，大部分的細(xì)節(jié)還是放不出來。要上沿特性好只有選用高速放大器，而高速放大器可以有效減小對(duì)音質(zhì)影響極大的TIM失真，令音質(zhì)純正悅耳。
筆者一向喜歡使用菱形差動(dòng)電路，因其有著極其平衡的音質(zhì)、極低的失真度。且對(duì)于菱形差動(dòng)電路來說，只要參數(shù)的設(shè)計(jì)合理，三極管的要求反而降低了，即使所有的三極管的誤差高達(dá)一倍，電路還是十分穩(wěn)定，音質(zhì)還是很好的，這點(diǎn)在本刊1991年的有關(guān)功放文章中也有提及。筆者在這種電路的功放中試過，有意換上了誤差很大的三極管，輸出不接延時(shí)保護(hù)電路，開關(guān)機(jī)時(shí)喇叭一點(diǎn)沖擊聲也沒有?？梢哉f是電路復(fù)雜了，制作反而更簡單了。
對(duì)于一個(gè)音響系統(tǒng)，筆者是喜歡全程直耦的，而TDAl54lA內(nèi)部是使用單極電流的，會(huì)在放大器的輸出端產(chǎn)生較大的直流電壓。要解決這個(gè)問題可以有兩種方法，一是使用單極電流補(bǔ)償電路，二是使用直流伺服電路。使用單極電流補(bǔ)償電路，會(huì)由于TDAl541在工作時(shí)的溫度是需要一段時(shí)間來穩(wěn)定，在這段時(shí)間內(nèi)，DAC輸出的直流電壓相當(dāng)不穩(wěn)定。如果在穩(wěn)定時(shí)調(diào)整為輸出直流電平為零，則剛開機(jī)時(shí)最高可能有幾百mv的直流電平輸出，難于實(shí)現(xiàn)直耦。只有使用直流伺服電路時(shí)才能夠使整機(jī)的輸出保持零電平。雖然一直以來不少人認(rèn)為直流伺服電路的積分會(huì)對(duì)音質(zhì)產(chǎn)生不良影響，但筆者認(rèn)為這個(gè)觀點(diǎn)是不成立的。因直流伺服電路的設(shè)計(jì)截止頻率極低，往往只是l～2Hz或更低，距離音頻的有效頻帶20Hz有足夠的倍頻程，對(duì)音頻的影響絕對(duì)比用耦合電容低得多。另外，從許多高檔的放大器中可以看出，幾乎沒有不用直流伺服電路的。
二、Pcm1702:
如果說TDA1541A創(chuàng)造了CD唱機(jī)的光輝歲月，因此度高把采用TDA1541A解碼的那臺(tái)機(jī)器命名為“光輝歲月”。而后期開發(fā)的 PCM1702在HI-EDN界的尊貴地位，因它而使得CD唱機(jī)在TDA1541A之后進(jìn)入更加自由翱翔的境界，于是，度高就非常自然已臻“海闊天空”，即無比無際的意思，而這恰好又是黃家駒的另外一首絕唱。
和TDA1541A一樣，PCM1702是個(gè)久負(fù)盛名的音頻DAC芯片，美國BB公司因這個(gè)頂級(jí)20bit音頻DAC的產(chǎn)生確立其在數(shù)字音頻方面的王者地位。自推出后，世上很多HI-END名機(jī)因它而生，特別美國的HI-END廠家如MARKLEVINSON、KRELL、THEATA、日系的如天龍、TEAC等紛紛采用PCM1702的高端CD唱機(jī)和解碼器。如果說TDA1541A是歐洲機(jī)器所慣用的高端解碼方案，那么PCM1702就是美、日HI-END數(shù)字音頻的家常便飯。以兩個(gè)19bitDAC平衡工作的PCM1702具有聲音純凈、動(dòng)態(tài)龐大、質(zhì)感強(qiáng)烈的特色，其超高的解析力提供音樂中所有的細(xì)節(jié)元素，令人嘆為聽止。
三、DF1704：
最近出品的PCM1704、比它的前者PCM 1702、具有更高的性能, 分辨率達(dá)24bit,其性能如下表所示,PCM 1704與8倍超取樣數(shù)字濾波器DF1704相配合可達(dá)到768kHz(96kHz的8倍)的超取樣速率.用它組成的DAC，對(duì)於一臺(tái)DAC來說，高分析力是一個(gè)最重要的要求，分析力的重放在於輸出放大器的噪音電位與上沿與下沿特性，因輸出放大器是瓶頸，如果上沿特性不好，在信號(hào)來了時(shí)不能準(zhǔn)確及時(shí)跟上，信號(hào)消失後放大器只能跟上了信號(hào)電平的一半或更低，令DAC輸出的信號(hào)的幅度比原信號(hào)縮小，聽來自然會(huì)不清晰甚至是聽不到，分析力也就差了，所以多數(shù)的的DAC，即使數(shù)位部分用了分析力極高的D/A轉(zhuǎn)換器，由於類比電路速度低，大部分的細(xì)節(jié)還是放不出來。要上沿特性好只有選用高速低噪音的電晶體放大器，而高速放大器可以有效減小對(duì)音質(zhì)影響極大的TIM失真，令音質(zhì)純正悅耳。而運(yùn)放與膽管都難以重放出較高的分析力。 有了這樣的高速高線性線路，PCM1704（2）UK的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)就得以完全發(fā)揮。
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