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随身Hi-Fi:21世纪音乐发烧的必由之路(二)

来源:用户上传      作者: 本刊编辑部

  数字信号的频率在几十K到上百K赫兹的高频,而音频模拟信号的频率和人耳的听觉上下限同步,也就是20赫兹到两万赫兹。数字模拟转换之后,并不是百分之百的数字信号都转换成了百分之百的模拟信号。而是在模拟电信号里残留有大量的数字高频噪音信号。这些高频残留如果不加以去除,虽然不在人耳的听觉范围以内,但是会非常严重地影响音质,导致声音听感冷、薄、硬,而不是自然声的松、甜、润。因此必须在数字模拟转换芯片之后设置一个设计良好的低通(较低的低频可以通过,数字高频信号滤除)滤波电路。
  低通滤波线路滤除数字高频噪声之后,整个模拟音频信号的频响曲线并不是在20千赫兹或者22千赫兹的地方突然中断的,而是有一个逐渐衰减的线型存在,这就是所谓的高频滚降。一般来说,这个逐渐衰减的趋势越陡,相位失真就越大;衰减开始的频率越高(切比雪夫或者椭圆滤波器),数字噪声的残留就越多。而逐渐衰减的趋势越缓,衰减开始的频率越低(巴特沃兹滤波器),相位失真和数字噪声残留的就越少。
  尴尬的是,由于大部分消费电子媒体编辑手中的测试器材往往只是能够扫频和测信噪比等简单的数据,很多良好设计的巴特沃兹滤波器材却往往不受好评,被认为高频线形不平直,殊不知20K赫兹左右的高频降低对音质的影响远远弱于数字高频噪声滤除不彻底造成的负面影响。正因为如此,在HIFIMAN HM801播放器使用巴特沃兹滤波遭受非议之后,我只好在HM901便携播放器上设置了高频切换开关,让用户实际体验22K高频开始缓慢下降和17K赫兹高频缓慢下降的区别。
  在良好设计的滤波之后,紧接着就是耳机放大部分了。如果播放器对线路输出有较高的要求(比如HIFIMAN的901、802等播放器),那么还需要在耳机放大和滤波之间加入缓冲,从而在进入放大器之前预先做一级放大做准备。总而言之,在目前大家广泛接受的DAC芯片的型号很重要,耳机放大也是很重要的这个概念之前,我还要强调的是,重要的不止是耳机放大,还有滤波和缓冲。
  综合这三个对音质至关重要的模拟线路部分来说,设计良好,电压足够的供电系统是必须的一环。首先供电的电压要足够高,因为高电压是使用音响级模拟元器件的保证。以音响当中常用的运算放大器(运放)芯片为例,大部分都需要在电压达到十几伏的时候才能工作在最佳状态。而与之对应的低压模拟器件声音相对于设计良好的音响级器件,即使在相同的线路下,音质也会大大降低,变得声音缺乏厚度,细节和纵深感不够,而耳机放大部分的功率也不能得到保证。
  回顾一下早期日系便携式CD机的历史就能清楚地看到电源和模拟线路对音质的巨大作用。在1984年到1988年间,日系便携式CD机的供电电压为9V到12V,模拟线路电压为6V到7V。电压并不能满足音响级模拟元器件的要求,因此较多使用普通民用级的厚膜电路等廉价器件。即使如此,这些播放器的声音在消费级产品当中是相当不错的。从1988年起以第一个追求轻薄的SONY D-EJ50为标志,日系便携CD机开始把电压降低到6V左右,尺寸、重量大大降低。这期间生产的便携CD机的音质便逐渐不如Discman,出现了以SONY D350和D303为代表的染色声。
  90年代初开始,Discman开始极度地追求轻薄,电压供电降低到3V,加之低成本和概念功能炒作,出现了以D777和D335为代表的酱缸声,搭配极度扭曲的Megabass和DBB音效,从根本上背离了HIFI的本质。90年代末期以松下CT780,索尼D-EJ01为代表的追求高续航,长时防震的产品,极其省电,预读一次CD就把数字信号压缩存储到闪存里,从闪存里再播放出来,从而声音单薄寡味,沦为类似后来MP3播放器一样的产品。
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