方寸之中大有天地——谈谈LAiV/乐音芙 μDAC分立器件R2R解码器
今天我们再聊一聊解码器,其实这个话题是很难说全、说透的,并非是因为市面上源源不断的新品,而是我们对它的了解往往有些片面。比如介绍LAiV/乐音芙μDAC的时候,其采用的分立器件R-2R解码核心我肯定也要谈谈,但这并非它唯一的特色,也不见得是最重要的特色,是的,你没看错,后面有我拍的拆解照片和详细解释。作为数字音频设备的典型代表,解码器的精髓往往是比较抽象且难以理解的,随着玩得多了、测得多了,我希望谈一些更深入的东西,如同题目中所说——方寸之中大有天地,既是指LAiV/乐音芙μDAC精妙紧凑的设计,也包含了新款解码器中丰富且多样的电声技术创新,它们共同影响着声音,最终塑造出一款优秀的产品。
包装和内在高度统一,都是简洁紧凑的风格,开箱却很有仪式感
在HARMONY系列中,解码器有两款,设计语言与核心构架是相同的
由于体积紧凑,所以需要搭配外部电源适配器使用,配送了多国插头
LAiV是一家新公司,设计团队位于新加坡,按照他们的说法——是由一群具有多年从业经验的资深工程师联手打造的。当然,这样的话我们听得多了,也就不太在意了,真正吸引我的是他们产品介绍中对解码器的认知和设计理念,即——将现代数字算法与科学的电声设计理论相结合,通过科学技术的探索制造出一款高性能分立器件解码器。这里我们要往前追溯一下,在过去的二十多年中,解码器发展非常迅速,这句话没问题,但它指的并不是解码芯片迭代。实际上在解码芯片中,“D/A转换”功能只是它的诸多能力之一,无论是容易理解R-2R还是相对繁琐的多比特/Multi-bits,很多人对此津津乐道,它们确实很重要,但并不是最关键的。真正不断发展的是对数字信号的各种处理,比如经常提到的“过零失真”“差分非线性误差”等问题,基本都是通过数字算法解决的,看不见摸不着,但是真正的技术核心,也是现代高性能解码器的基石。
虽然配备了大旋钮,但uDAC并不支持数字音量(只有LO),属于最纯粹的解码器
一对XLR平衡模拟输出,RCA需要自行转换,数字输入有四种,USB、光纤、同轴、I2S
底部标配避振脚钉,TF卡槽用于烧录固件,厂商承诺对产品提供长期固件更新支持
μDAC就是在这些方面上下足了功夫,这是一款非常紧凑的解码器,隶属于HARMONY系列,他家展会上经常展示那些大机器,但我却更喜欢这个小的(桌面用刚刚好),二者具有相同的核心技术和配置,完全独立自主的设计理念,从输入端的USB界面到最后的模拟输出,没有一个集成方案,细节处理也非常到位,比如高速数字信号隔离,高精度本地时钟,这都是现代解码常用的技术手段。当然,受限于体积,供电部分做了一些调整,需要搭配外部电源使用。这里我觉得需要解释一下,我自己搭配实验稳压电源试过,也看了一些国外的评价,其实看法差不多,μDAC的内部二级稳压做得相当好,所以它并不是一个“吃电源”的产品,有的朋友觉得一定要折腾一下,然后就能怎么怎么样,实际上是那些机器本身性能的问题,下面μDAC的性能实测和内部拆解也证明了我的看法。
OS/升频模式的失真频谱
模拟输出电平4V,动态范围113.756dB,实测性能比官方数据还要高一点
音频带内底噪1.2μV,这个参数很夸张了,背景干净深邃
以19K+20K Hz信号进行互调失真测试,参数同样优秀
麻雀虽小五脏俱全,能把机器做得如此紧凑,展现了优秀的设计制造能力
很多人特别关注那两个“小金条”,但其实重点在这里——MCU与FPGA
模拟输出采用了分立晶体管,贴装在PCB背面所以看不到。很多玩家应该会比较开心,看到了ELNA、WIMA等高品质电容
看明白了吗?没看明白是正常的,现代解码器和大家比较熟悉的模拟放大器不是一回事,花里胡哨的阻容器件不能说没用,但真正解决问题还得是STM32F446VET6和ALTERA Cyclone IV。这俩是啥?前者是μDAC的USB界面,是一颗带有USB接口的MCU芯片(所以使用μDAC的时候建议安装专属驱动,虽然不装也能识别,并没有发挥机器的全部性能,异步传输的高品质USB界面大多如此),后者则是大规模可编程数字逻辑芯片,数字算法和核心固件就在其中。至于数字算法到底做了什么,就是每个品牌的不传之秘了,R-2R的最大好处是它可以跳过Sigma-Delta调制和格式转换的过程,这句话是关键,相关内容可以看看解码芯片的技术构架。升频(也就是机器设置中的OS模式)则是可选的,而且是另外一回事,不要和Sigma-Delta调制搞混了,升频后仍然是以PCM编码形式输出的(所以μDAC更擅长PCM解码,DSD信号则需要转码,其中涉及DSD2PCM算法的问题,我听着不错,声音密度很高,连贯细腻,但问题还是在于“看不见”,也不好测试,就很难细致评价了)。
接下来开始进入更多很少被讨论的细节,μDAC在这里加入了数字信号隔离整形(这部分也在PCB背面,排线太多,我就不拆了),两端各有一组稳压电源,实现电气和物理层面上的分隔。整形后的信号进入解码核心(所谓解码器,到了这一步才开始D/A转换),也就是那两个“小金条”。R-2R的原理我就不多说了,电子开关+电阻网络嘛,确实很依赖堆料,乐音芙也大方的采用了0.05%精度高性能电阻。至于为什么要单独做成两个小模块,倒不全是体积因素,而是独立模块的设计本身就很科学。不仅便于生产测试,而且金属外壳可以构成双层隔离并提供稳定的工作环境(R-2R构架不好做的原因不仅是成本,哪怕用超高精度和超低温度漂移的电阻,也不可避免存在误差和漂移,所以以往的产品中有一些看似抽象的操作——比如把电阻装进恒温箱,随着技术进步,现在没必要这样处理,更多地是和乐音芙一样,把解码核心单独密封起来)。
模块通过插座和螺丝双重连接,非常稳定
时钟信号有两种来源——本地时钟和前端跟随,μDAC本身就是一个完整机器,不过也可以搭配使用,类似尺寸的小型机器还有一个独立USB界面,叫μDDC。它的设计与众不同,数字输入有好几个,输出却统一成I2S格式,搭配使用的情况下,既可以选择界面同步时钟信号(省了一根时钟线),也可以使用解码器本地时钟。有朋友可能会问——μDAC拆解中怎么没看到这部分?额,就在FPGA芯片旁边,因为厂商用的是小封装版本的Accusilicon AS318B,称其为飞秒时钟没有任何问题。说得更明白一些,乐音芙在我看来是典型的技术驱动型厂商,不整那些虚的,舍得用航空铝CNC加工的机箱,做大一点或做小一点对他来说是一样的,但事实是——不同封装的AS318B参数相同,但紧凑的布局、简洁的信号流却可以减少干扰的问题,那问题就很简单了,一切以技术需求为准。
界面和解码都可以调节I2S线序,二者搭配使用的时候则会自动识别匹配
模拟电路也十分讲究,早些年的办法特别简单粗暴,用几个高性能运放就完事了(现在的解码芯片开发板也还是这样,追求参数嘛,很正常),乐音芙却一反常态的采用了看起来比较“传统”的分立晶体管,按照他们官方的说法是“离散A类输出”,其实可以理解为用分立晶体管搭建的运放,虽然极限失真性能比不过运放,但电路形式非常灵活,不需要依赖大量的负反馈,而且具有更高的瞬间输出能力。最后这一特性非常有用,比如对音乐瞬态和器乐音头的影响,音乐中具有大量的猝发强信号,不光是定音鼓,比如钢琴的强力敲击,小提琴拉开弓弦那一瞬间,明快有力、扎实清晰,乐器质感表现非常好,而且细节丰富。这就是鲜活啊,录音听起来“像真”,有一种沉浸感、代入感,很多人不知道什么是数码声,我觉得最典型的是两方面——1.声场拉得很开但乐器形体也是平铺开来的,没有深度层次,2.微弱信号被“吃掉了”,既不细腻也不流畅,器乐丰富的音色没体现出来,少了点东西,然后就觉得十分单薄苍白。而这些问题,在μDAC上面是不存在的。
说了这么多,基本都是技术层面的东西,有必要吗?我当然可以不厌其烦的描述其富有仪式感的包装设计、精细优美的金属外壳,但它们无助于你了解一款解码器,清晰地照片比什么言辞都有说服力。讨论声音呢,当然可以,但在没有听到之前,一定不要被几个简单的宣传词影响,要看到背后的东西,如果没有上述这些技术设计的支持,光是一个R-2R的概念就显得非常空洞,何况在HIFI刻板印象中,它又通常被描述为“声音温暖厚润”,真是这样吗?显然不是。而且μDAC的设计理念是相当“纯粹”的,比如常见的数字音量功能它就不支持,有的朋友一看就觉得好像用起来不够方便,是乐音芙厂商没这个技术水平吗?显然不是,而是它们看到了一些本质性的问题,比如数字音量依靠衰减采样精度进行调整,虽然μDAC也有升频设计,但对声音细节的影响并不能忽视,而且也与乐音芙追求的HIFI审美相悖。

在它上面,我感受最深的是那种“活跃开扬”的气质,无论是NOS模式还是OS模式都是这样(使用手册上给了个示意图,显示NOS和OS的差异,但我得说清楚,那个显然是夸大了,便于玩家理解而已,两种模式实测失真也就差了0.001%)。但这种气质的内在却又是另一种感觉,μDAC骨子里是扎实严谨、均衡饱满的,既符合现代主流审美,也不挑器材搭配,略带一点随性的气质只是它的外在,二者相辅相成。丰富的层次和鲜明的细节就在那里,无需你我刻意寻找,而是以一种丰满和谐的整体感受呈现出来。
我觉得这就是一种HIFI审美意义上的“真实”,它超越了现实中的真实,很多人对高素质的理解非常“简单”,声音线条如刀砍斧剁般锐利,小提琴听起来一定要像钢丝一样才行,但这是由人演奏的乐器,必然不可能剔除情感的因素。而另一方面,对听感的追求往往也比较极端,浓烈的音乐色彩(所谓的人声毒嘛),无拘无束放飞自我,感染力很强,但就很难称得上全面和大气。乐音芙在二者之间找到了一个微妙的平衡,而且他们抓住了R-2R最突出、最鲜明的特质——气韵生动,这个词说起来有些抽象,实际上就是一种鲜活流畅的感觉,体现在宏观上是深远的声场,体现在微观上是坚实饱满的力量、丰富的细节渐变、舒展的高频延伸,然后让它们填满整个舞台,将不同的频段、不同的音色平衡交融在一起。
而且这种处理又让它具有一种微妙的中正感,尤其是对于流行音乐的演绎。过去我们一直都说古典器乐表现力更强,这话没错,但实际上也可以看做对“问题”的逃避,在流行乐喧嚣吵闹的表象下,其实有着更多东西,只不过被夸张的感官刺激所掩盖。μDAC可以“帮助”我挖掘出这些音乐的深度,比如Gin Wigmore的很多作品,只是一个单纯的大嗓门女声吗?那种勇于做自己的信念才是感染力的源泉,从这个角度来说,μDAC虽然不是一个凌厉霸道丝毫毕现的声音,但它反而具有真正的音乐揭示力。
我相信很多玩家对乐音芙μDAC的第一印象可能都是精致小巧的外观,从而忽略了它同样也是现代高性能R-2R解码器的本质。能做出这种产品显然是厂商的技术结晶,但更令我欣赏的是他们在审美上的造诣,如同该系列的名字——HARMONY(意为“和谐”),μDAC展现出某种意义上对音乐重放的终极追求,将纷繁复杂的音乐细节有层次、有条理的逐一展开,又始终保持着灵动活跃的气韵,R-2R、分立解码这些技术名词在这一刻不再空洞,而是具象为HIFI重放的魅力。
END
