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顶级1Bit和多Bit DAC的比较——Deltec PDM-2对擂EAD7000

顶级1Bit和多Bit DAC的比较——Deltec PDM-2对擂EAD7000

点击数:7603 次   录入时间:03-04 11:52:58   整理:http://www.55dianzi.com   家电使用指南

  Bitstream是PHILIPS自己在1989年发明的1Bit转换系统名称,这种系统能非常高速地将CD上的16Bit数据转换成真正的1Bit数据,它的好处是可以用一种独有的"真实"数码转换器,最后提供接近完美的音质效果,它所用的技术是一种转换式电容网络,将数码信号直接变成模似信号。

  在PHILIPS未完全成功发展1Bit的D/AIC之前,市场上的CD机无论是顶级或是平价廉宜的机种,D/AConverter(变换器)都是以多Bit方式进行,由于在设计上是采用16个或以上的精密电阻以及相同数量的开关去进行D/A转换,因此严格上来讲各个电阻的精度都直接或间接产生影响而左右音频重播之线性,就算能匹配到百分之百的电阻值,也难以通过温度差这一关,试想要在一部CD机内加设一个绝对恒温装置,又要投入多大的成本?是否有音响厂家这样做还不得知,况且除了这直线性差之问题外,多Bit CD机之过零失真是一个无法正面解决的问题,日本DENON(天龙)的Lambda及TEAC(第一音响)的ZDⅡ线路虽然都能从理论上解决了过零失真的问题,但却也不能从正面去处理,这样的原因使很多资深发烧友认为CD机的音质仍然未能超越高级LP唱盘的音色。

  尽管多Bit存在过零失真等弱点,但它是否已经发展到极限会被1Bit所取代?相对来讲,1Bit可以用更低的成本去制造平价及中高价CD(现市面大多数高中价以下的CD机均是1Bit制成),很多专家也认为1Bit没有多Bit的温度影响,它是一种PWM型式,的确可以免除多Bit的每一个Bit要求的精确度。Hi-End榜上的名贵机种如Mark Lecinaon、Wadia、THETA等等都采用多比特制式,在听觉上很多烧友也认为多比特是一种较为全面的D/A重播方式,尤其在速度及动态对比度上多Bit似乎更符合高传真之道。很多厂家在宣传新产品时总是扬其优点隐缺点,1Bit和多Bit都各有各的好处,但它们的骨子里又是否完美?实际上很多制作都有一个妥协,问题是这种妥协究竟是何种程度而已。

  至于1Bit和多Bit的特性和工作原理的优劣,相信不少烧友都已有大概之认识,在这里也不打算详谈。不过无论是1Bit也好,多Bit也罢,高倍取样的DAC无论在音质上,尤其是分析力上,均比低倍之DAC为佳,这是一个不争的事实。在这方面多Bit有个最好的例子就是笔者那部EADDSP-7000内部之4倍取样和8倍取样的比较,而1Bit中256倍取样DAC虽然在音质和分析力方面已有较佳的表现,代表作是Audio Alchemy DDEV1.0和MECROMEGA DUO BS 及DeLTEc PDM-1,但相对于第五代PHILIPS Bitstream芯片SAA7350的384倍超取样来说,就有明显听得出来的区别。

  说到这枚SAA7350 Bitstream芯片的区别,笔者就不禁想起前一段时间本地资深烧友詹君购入的英国Deltec PDM-2解码器后在寒舍中神聊之表情。这个朋友也是1Bit制式的拥趸,前几年购置日本SONY的1Bit靓机CD-55XE后,不曾换过,为了"动员"笔者弃多Bit转投1Bit阵营,詹君可谓劳苦功高,CD-55XE曾借给笔者1个多月,现在,新宠Deltec PDM-2又扛至寒舍与笔者那部EAD7000解码器挑战。

  日本曾经在PHILIPS推出1Bit之后不久也推出了普遍采用低比特为3.5Bit(俗称4比特)的MASH D/A转换系统。它跟PHILIPS芯片不能通用,这对PHILIPS构成一定的威胁,实际上PHILIPS以O.E.M方式(一种经营发展方式)供给其他音响厂芯片。但这些音响厂家在使用上获得十分成功的例子不多,主要是RF捡拾射频辐射干扰问题,这也是Bit-stream使用中影响音质的一大难题,PHILIPS当然在发展中每一次将他们的芯片升级时都试图将此问题减至最小,从第一代的平价1Bit CD广泛应用的256倍取样之SAA7320GP到第二代的改良型但仍为普及版的SAA7321GP,后来又推出完全解决前两者静态噪声之缺点并取而代之的最佳256倍取样IC芯片SAA7323GP(Audio Alchemy V 1.0就是使用它)。第四代的SAA7322GP 是7323型号后普及版,特性稍差多用于中平价CD机及丽声调谐器。SAA7350是在1990年底面世的第五代高性能Bit- stream芯片,当时的售价也是最高的,据PHILIPS厂方称这IC是专为Hi-End D/A解码器而发展的384倍取样集成块。传说其性能虽高,但很多购买此枚芯片使用的音响厂都未能掌握此IC之技术要素,使用时出现的问题很多,连飞利浦都承认只有自己及英国的Delrec公司运用成功,能充分发挥这枚IC的功力。为了配合并发挥SAA7350的潜能,PHILIPS又研制出着名的TDA1547作单独的Bitstream转换器,据厂家资料报告认为与SAA7350前几代芯片不同。是用该芯片时前面,勿须像以往那样的信号处理。但在TDA1547之前须用两枚额外的数码处理芯片,一个作数码滤波器和一个作Sigma  Delta调制器达成高倍取样及噪音整形,这两种功能可令音度改善。TDA1547解除了SAA7350的一些问题,使用Bitstream较易使用和取得极高之性能,PHILIPS也提供了他们的设计和忠告以帮助他们的客户成功使用TDA1547.此外,这枚芯片也给予设计家更多的选择来达成他们的改良。

  Deltec曾经在推出PDM-2之前出推出过一部最先使用SAA7350芯片的384倍超取样的DAC,命名为PDM-1 Series2,该机是数模一体化型机子,在前年笔者曾有缘见识过,可惜那时"银弹"不充足,对1Bit也有抗拒心,未能拥有。而詹君扛来的"腐蚀"自己的PDM-2更是PDM-1 Series2的全新改良版本,以SAA7350配合TDA1547工作,如图1所示,它的工作原理是未经处理的CD数码数据首先进入一个超取样的数码滤波器,它的输出仍为16Bit形式,然后用SAA7350芯片中的Sigma Delta调制器处理变成1Bit 形成,这个高速1Bit数据系统输出通过TDA1547 1Bit D/A转换芯片,产生一个模似输出,经放大滤波后输送到输出端,Deltec PDM-2就是当年市面上每一款采用PHILIPS最新型Bitstream超取芯片TDA1547的CD转换器。

  尽管在詹君喋喋不休的"煽动"下笔者对PDM-2已经有初步的认识,但仍未祥细阅读过它的资料,在他扛来PDM-2的后两个晚上都是在研究有关它的技术及各种测试报告,越看真是越"心动",当年的CD数字技术想想已达到如此高境界(包含自己的那部EAD DSP-7000DAC),而现在那些兼容机DVD的CD音质表现。的确令人怀疑是否能满足一些高级烧友的听音要求?就笔者观点及经验而言,同级别的DVD音质是比不上CD的。

  扯远了,PDM-2是一式二件数码模似处理器分体或设计,并不是普通的电源/电路分体式结构。它将TDA1547模似处理,系统单独装在一机体内,另外的数码芯片SAA7350置于另一个箱体内,两个机箱体大小相同,均是铅合金制造,外表为深灰色,面板为Deltec圆边圆角的标准形式,十分小巧坚固简洁美观,只需20cmх30cm的空位即可摆放。以其如此将数/模分体这一点的新颖做法来看,已经博得笔者之好感,多Bit甚至数十数百倍的超取样解码器或1Bit高价CD机在一些资深烧友眼中还存在一定的缺陷,尤其是数码处理器电路产生大量射频(RF)噪音,易在音响频宽内透发互调失真,令信号电平的噪音飘忽,让音质变得相对的干硬枯涩刺耳,PDM-2将数/模分体便轻松地解决这一问题,同时采用PHILIPS当年最新的TDA1547 Bitstream芯片,将敏感的模似转换与有噪音的数码处理分开,使电平低至-130dB时仍保持几乎完美的技术性表现,实际上由-30dB以上的失真为零。在数码处理器面板上有两个旋动动掣和一个绿色电源指示灯,模似处理器面板上只有一个电源指示器,十分简洁,这两部处理之间用一条原厂随机附送的一束含带3条高速20Mbit/s光纤导线顺序连接传送,由它们传送主时钟信号,衰减均衡信号,在左声道数据和右声道延时数据(一个抵消信号)及相等的左声道信号,PDM-2的数据处理器包含有SONY/ PHILIPS数码介面(SPDIF)连接,低时差时恢复数码滤波及一个SAA7350产生Bitstream数据和处理延时的左右声道数据工作。另一个模似处理器中包括两枚TDA1547的参考电路和无源滤波器和衰减均衡以及DHOA32厚膜混体式输出放大器,这两块TDA1547以16倍取样数码滤波工作,总取样达384倍,同时这种数码滤波器有一个18 Bit累积器,具有极高频率的排斥能力,这也是改善数码RF射频干扰的主因,这个电路就是PHILIPS着名的经典DAC-7电路。海外权威及许多烧友均认为它能将SAA7350的数码输出极高效地转化模似信号,经处理后出来的声音亦较多Bit更具真实性,可以使分辨率达到-130dB,而从-30dB起响应失真就为零,这样可以相应地提高乐器分隔度,改善音扬和定位的明确性和使声音更平滑。

  经验中确认时钟的偏移或不稳定也会奥妙地令音质产生差异,PDM-2的时钟从SPDIF储存程序解码器指令取出延伸出来后,由一特别的锁相环电路(PLL)控制,这个PLL性能为一个极度低频环中滤波器,将横跨整个音频频域的时差偏移降至20Hz,这一点也改善了乐器的分隔度、流畅性及结实感。

  Bitstream PDM处理的音质主要特点是在于时间感和低音的分析力上,这也是普通1Bit CD机与较高质素多Bit比较优时缺点所在,普通的1Bit CD机存在低音较优为松散和缓慢。在发展初期,Deltec便发现1Bit的毛病在于参考电压上。因此,该厂所有的PDM产品均采用供电环路中3多点式低阻抗参考信源,这也是该厂出品的DAC之音质称誉Hi-End界的主要原因。而资料显示PDM-2因应用了更精密的频带参考信源,故能产生极度准确的参考电压,输出阻抗更低,令人像身处现场一样,因而可以感受到音乐的动态而产生忍气屏息的速度感及强劲感。

  售价在280000元人民币左右的PDM-2可以锁定任何数码信源,包括卫星广播(32kHz),CD/CDV(44.1 kHz)和数码录音机(48 kHz),并根据输入信源自动转换匹配。该厂所有产品的外壳和其它厂有很大的区别,一律是圆边圆角的流线形,PDM-2也不例外,两个分体外壳都用厚铝造成,成本很高,可见该公司为树立一独特形象,确下了不小心机,而且对减低谐震也有良好表现,以上这些跟笔者那部EAD DSP-7000之厂方产品哲学竟然有些相同。

  图3是拆开PDM-2的内部照片扫描图,不见有什么名动天下的补品级元件,厂方称所的产品均是以一种称为"Surface Mount Technolongy"的先进面板焊接技术一溜烟生产,由于在无氧环境下进行焊接,所有的元件的焊点在焊接时,不会起氧化作用,对音色的提高有莫大的帮助,在机内的接线也很小,以减低电路受RF的干扰。采用微型高质素的聚丙烯电容和大量的薄膜电阻,以表面安装(SMD)方式由电脑控制的自动化机械装配。模拟输出放大电路Deltec电路自行研制的DH-032百膜混体式IC,并非平价NE5532或类似其他标准IC,这款D/A转换器共使用了14个独立稳压式低阻抗高性能电源供电,设有4个变压器,进一步隔离数码和模拟电路,有效地改善了低音的控制力、速度和动态。加上无氧环境下焊接的纯净接口,对音质有令人惊叹的改善,尤其是在细致性分辨力及音扬深度上,可称一绝。

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