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从上面示意图可看出,时钟返回到机芯伺服控制电路后还要控制光盘的转速,换句话说,这个方案的实现一定要修改机芯的伺服电路与DAC电路,这个又是对厂家数码功底的考验。我想起95年曾玩Theta ProBasic II 的解码器(当年的价位2万多RMB)时,曾用它接过Sony、philips、TEAC等不同机芯的CD机,当时给我的感觉是解码器出来的声底基本就是转盘的声低,似乎接解码器的能力有限,百思不得解,但基本的结论是玩解码,还是原厂配套的最好,当然转盘的素质也有影响,例如与采用philips CDM1摇臂机芯的雅俊CD机与采用CDM9 pro Theta 配套的转盘,接原厂配套转盘的音场宽度把雅俊抛开不只几条街。现在回想起来,光头读取同样唱片的数据信号各个机芯应没有太大的差距(除非这个光头机芯读盘太差),问题在于转盘的主时钟及后天形成的jitter与串行的数码流混合通过输出电路后而导致不同机芯固有的声底,而这个确是后面的DAC无法改变的。而像wadia这样的时钟后移处理方法,其实是降低了不同读取机芯对声音改变的要求,但要修改机芯的伺服电路。当然,wadia这样的数码hiend厂对于在DAC的主时钟也是极尽其能事,看看下面维修时拍的时钟模块就只能竖起大拇指了:
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谈到Jitter对声音的影响,最直接的是声音的通透与清晰,及空间自然感。
数码校声处理技术手段
Wadia与其他音响厂一样,同样会采用校声的方法来改变音质,象通过数码滤波器再次高倍取样读取的数据信号做数码滤波而降低D/A后模拟低通滤波器的滤波特性的基本方法,wadia一定是发挥他家的数码优势,不采用标准DSP芯片厂家的标准方案,而是采用重新写软件的方式来解决,当然很多高端厂家都有这个本事,这个在我看来不能算非常核心的技术优势,尽管wadia宣称这个Digimaster技术20多年来一直在改进。
实际上让我比较感兴趣的是wadia对CD片上16比特数据之外多加的8比特的校声处理手段及对DAC芯片非线性问题的校声技术。严格来说,这添加的几比特只是无序的噪声,关键是如何通过算法来保证这些添加的数据不影响原始的16比特数据,并最终对音质有益。
Wadia的算法采用了幅度与频率分发的技术,幅度分发算法简单来说就是使添加的比特平均的幅度多数在0伏或非常小的信号,幅度大的几率非常小,而这些都是wadia自己按校声的方式来定的,说白了有些象听感激励器。频率分发算法其实就是高通或低通滤波,wadia提供了用家可以用遥控器设置来选择不同的方法与听音取向。上述方法是wadia多年来研究模拟音乐信号的特征而采用的叫做“self similar”的数码技术,换句话说16比特的数码信号是没有自然模拟界中”self similar“的特征,而wadia 通过增加的几个比特这样的方法来模拟了音乐信号的特性。
我们了解CD机中的DAC芯片选择,不同厂家有不同的喜好,例如美国厂商喜欢R2R多比特芯片,欧洲厂商似乎更青睐一比特的脉宽调制方案,虽然最终的声音表现是一个系统工程,但芯片的技术特性始终是无法改变的,例如R2R多比特DAC对电源的稳定性要求极高,尽管电源设计采取非常理想的方案,DAC芯片的输出特性也不可能是线性的,因为全世界还没有能造出绝对理论性产品的芯片厂家。讲究的厂家都有些校声技术手段来消除这些芯片的影响,wadia的校声手段采用在取样值附近添加一些高及低的取样信号到DAC,然后通过低通滤波器后取平均值,输出即可与原来理想值更接近,原理见下面示意图,当然,所有的这些方法都是通过软件控制与DAC的配合来实现的。
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数码音量控制
传统上数码音量控制是为了方便,而wadia是为了发烧。
Wadia提出数码音量控制的理由是无论模拟音量控制多么完美,无论多么昂贵的前级,信噪比都会受到电源、干扰、布线、模拟电路本身噪声等的限制,总会影响hiend声音的通透,而采用完美的数码音量控制,原理上可以避免对于数码音源状态下前级对声音的影响,所谓simple is the best, (实际来看, 很多情况决定于后级增益设计的情况)。
而对于所谓的数码音量设计,多数厂家采用的是通过单片机或CPU控制芯片内部电阻阶梯组合开关的方式来实现对声音的衰减,但这个设计从发烧的角度来看还是有瑕疵:第一,信号到达电阻梯前必须是模拟信号,原则上不能算纯粹的数码控制;第二,芯片内部的电阻阶梯开关控制还是对音质有影响的,毕竟是通过半导体方法来实现的。也有些厂商通过数码来控制机械转动,而音量衰减仍然通过传统的电位器来实现并调声,典型的例子如MBL6010D的MSP音量电位器设计。
严格来说,真正的数码音量设计一定是在DAC之前对数码流进行控制,通过DSP将原始二进制数据码流移位,例如输出电压幅度降一半,即衰减6DB,意味着在数码二进制码流中移1比特,如衰减18DB,意味着要移3比特,换句话说,原来16比特的CD信号音量衰减18DB后比特数变成了13比特!显然这对发烧音响是不能接受的。
Wadia的做法再一次显示了他家的数码NB功底,前面说过,wadia 的DSP算法会将16比特的CD数据添加为24比特,那多出的8比特同样作为数码音量衰减的用图,例如衰减18DB,移出前面的3比特,剩下的比特仍然有21比特,衰减36DB,仍有18比特。就是说原始CD的16比特数据信号在音量衰减相当大的情况下仍然能保持不变。同时,如果用家不希望采用数码音量控制,那么就可把音量放到最大即可,这个时候24比特全部保留,也可以欣赏到wadia添加带来的8比特的校声效果,实践证明,音量放到最大声音最好,也证明了Wadia的“self similar”校声后带来的更自然的声音播放。
模拟电路设计
Wadia的模拟部分设计同样秉承美国hiend厂家惯用的重量多级电源设计,这里重点说说DAC之后的I/V设计,此款CD级采用4片PCM 1704, 每声道用两片,完全平衡设计,作为目前多比特DAC声音最好的1704, 设计上确有一个让使用者必须要考虑的问题,就是1704的输出特性有限流的问题,尽管指标上输出可到几毫安,但解析力已大打折扣,理想的I/V部分吃电流越小越好,wadia 这样的厂家一定不会采用常规的运放设计,而采用独立的分离纯甲类无大环路负反馈的模块,让我惊讶的是在这么小的模块上,一个声道竟然用到4个稳压模块,两声道共用8块。而I/V电路设计更是采用了平衡与非平衡完全独立的JEFT+高电流运放的架构,如图所示:
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总结:
如前面所述,Wadia对古老的CD系统仍然采用了非常多的创新音质改进技术,作为发烧友的我们,真的对这样的厂家深深敬佩,在当今世界hifi环境下对古老的16比特CD格式还这样执著的厂家真是难得,从声音表现来看,我觉得已把CD片上的信号发挥到了极限,当然与其他hiend CD机一样,录音越好,越能体现它的优势,而且还非常的润与自然,不象某些同样贵的CD机,声是透明了,但并不自然耐听。