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这篇文章是小张压箱底的珍藏文章之一，是北京的叶立老师７年前所写的一篇关于解码器的文章．当中提到的很多器件现在可能已经不生产了，器材的型号也被一些新型型号所替代，但是文章当中所涉及到的工作原理和设计理念至今仍然颇有参考意义，征得叶老师同意，与俱乐部的朋友们分享，也谢谢ＭＡＮＲＡＹ花重金认购．
谈/谈/解/码/器
作者：叶立
近年来,越来越多的发烧友注意到了一种叫“解码器”的音响器材,这种器材在音响系统中起什么作用呢?
解码器的“学名”是“数字模拟转换器”,即Digit al t o Anal og Covert er又称DAC或是D/A转换器。顾名思义,它的功能就是把数字音频信号转换成模拟音频信号。
其实,任何一部具有音频输出的数字音源(如CD机、LD机、VCD机、DVD机、MD和DAT等)都有一部分电路在完成数字音频信号到模拟音频信号的转换工作,只不过这部分电路是作为音源的整体电路来设计、处理的。既然音源中已经有了解码电路,那么另配置解码器的原因和意义又在哪里呢?
一部CD机的构成是相当复杂的。从整体看,它由机械部分(即机芯,包括主轴、主轴电机、激光头组件、循迹电机、导轨等),以及电路部分组成。电路部分又包括伺服控制电路(控制主轴转速、激光头的循迹、聚焦),RF射频放大电路、DSP数字处理电路、DF数字滤波电路、D/A数模转换电路、AF模拟滤波及放大电路,还有电源电路。 这些处理多种信号成分的电路挤在一块电路板上或是挤在一个机壳中,各种信号的窜扰是不可避免的。另外,供电电源的内阻也不可能为零,但只要电源有内阻存在,各部分电路的信号就会通过电源内阻相互干扰。要是再加上机械部分的机械振动,相互间的干扰就更厉害了。研究与实践均已表明IC电路具有拾音效应,颤动的导线也会产生振动噪音。这些干扰和振动,是CD机音质劣化的一个极重要的原因。也就是说一体化的CD自身有一些难以控制和在制造工艺上无法解决的问题,这也使我们理解到为什么么一些名牌顶级CD机内部隔离、屏蔽、减振措施非常复杂,而为了实现这些措施所付出的代价又是多么昂贵。
要想解决一体化CD机这些问题,采用分体结构是一个最适合目前制造工艺条件的方案。具体做法是把一台CD机分成两个部分,一部分由机械部分及电路部分的伺服电路、RF射频放大电路、DSP数字处理电路及电源组成,通过光纤或同轴电缆插口输出PCM格式的数字音频信号。通常把这部分称为CD转盘。一台CD机如果具有光纤输出口或是同轴输出口,也可以当作CD转盘使用。另一部分则由DF数字滤波电路,D/A转换电路,AF滤波放大电路及电源电路组成。这部分就是我们通常说的解码器。它通过光纤或是同轴电缆与CD转盘连接,将PCM数字信号变为模拟音频信号提供给前级或是功放。为了能适应多种数字音源,通常解码器都可适应三种取样频率,即44.1kHz(CD唱片、LD视盘的音频),48k Hz(DAT用),32k Hz(数字广播用)。
一部解码器通常由这样几部分电路组成:一部分是处理数字信号的电路,这部分电路包括DIR解调电路,它把光纤或是同轴电缆传来的PCM数字音频信号接收下来并做必要的处理。这一电路CD机中没有,但CD机中的DSP具有这种功能。这一电路使用的IC电路通常有YM3623B,CS8421等。DF数字滤波电路,这一电路常用的IC电路有YM3433,YM3434,SM5813,SM5843,DF1700等。D/A转换电路,这一电路常用的IC有PCM58P,PCM67U,PCM69U,PCM1702,在一些高级的解码器中还常用到一种型号为20400的模块。另一部分电路是处理模拟音频信号的,这部分电路有模拟音频滤波及放大电路。这部分电路往往是解码器中最具特点的部分,有的使用优质运放,如5532,5534,AD746,AD847。有的使用晶体管分立元件,在一些高级的品种中还有使用电子管来实现这部分功能的。再有一部分就是必不可少的电源电路了。
从解码器的电路组成看,解码器已经不是简单地将这部分电路从CD机中分体独立出来,而是通过这部分电路将信号精雕细琢,极力去改善CD机的音质。评价一台解码器的优劣,已经不能用简单的客观参数来确认了,因为解码器的有些技术参数已经超越人耳的分辨能力,主观听音评价对解码器来说有更大的意义。
解码器的各部分电路对音质均有影响,其中处理数字信号的电路中对声音影响较大的是时基精度与转换精度,通常说来高bit数对提高这些精度有利,但同时也还要看到电路工艺对精度的影响。这部分电路中的一些IC块是很有名气的,如DF1700,PCM58P,PCM1702,20400等,往往一些解码器的资料中很强调该机使用了上述IC电路,但这些IC电路是IC电路公司制造的,赞誉是属于这些IC电路公司的,这只能说明该机使用了优质器件。而解码器的制造者能否将这些名IC电路应用得好是另外一回事。所以有些甚至口碑极好的解码器资料中并没有注明它使用了什么型号的IC,甚至连18bit还是20bit也绝口不提,只是说它采用的是多比特技术还是1bit技术,以此来说明音色的取向。
处理模拟信号的这部分电路应该说是解码器最具特点及个性的电路了,它往往决定了一部解码器的整体素质及音色特点。这部分电路的选择余地很大,技术难易差别也很大,一部优秀的解码器能否被使用者认可,这部分电路的表现很可能起决定性作用。国外一些有名气的解码器公司往往在这部分电路上下足功夫。有些价格昂贵性能超群的解码器还在这部分电路中使用电子管。如英国Audio Not e的DAC2,DAC3;加拿大Sonic Frontiers的SFD-2;丹麦的LA Audio的DA2等。这部分电路的一些技术参数如-0.5dB带宽,-3dB带宽,倍频程衰减率,两声道分离度,本底噪声频谱分布等,都会对声音有影响,但通常的解码器资料中很难看到这些技术参数值,看来这些参数很可能是制造者的技术秘密了。
电源部分在解码器中也是一个不可忽视的部分,主要克服电网中高频成分对数字电路部分的影响,还要克服数字电路部分对模拟电路的影响,所以有些高级的解码器把电源部分又单独分割出来,成了分体电源解码器。
上面我们述及的内容是对一些有品位有个性的解码器而言。这类解码器的水准应该说是属于Hi-End范畴内的。它在一个音响系统中起的作用是对声音精雕细琢,改善音质,但这也有一个前提,那就是必须有一个好的CD转盘。因为要得到高精度的PCM数字音频信号是要靠CD转盘来保证的。如果转盘部分的机械、电路的素质不高,绝难想象会通过一个解码器来提高音质。一部优秀的解码器应该能鉴别出不同档次的CD转盘音质差异,如果在某一档次上解码器失去了区分CD转盘的能力,那么只能说这个解码器或CD转盘“技止此耳”。
音响市场是个多层次的市场,解码器也不可能永远维持自己“阳春白雪”的地位。对于一些中低档的CD、LD甚至我国特有的VCD,当需要使其音质提高,发掘转盘的潜力时,“摩机”终究不是一个好办法,因为这不是每个人都能做到的,再有“摩机”也不能解决一体化CD机的其它问题。于是市场上便有了一些低价位的解码器。这类解码器的设计定位是以中低档CD机为配套目的的。因此,这类解码器的设计起点并不很高,其性能价格比也很合理。目前国产的品牌,型号也有数款,价格大约1000—3000元,其中有些型号可以说是很不错的。很适合将其配合中档以下的CD机LD机及VCD使用,当然这要看这些CD机是否有数字输出口或是否能加装数字信号的输出口。
使用解码器能在哪些方面提高音效呢?一般说来,音效改观最明显的地方一是声场的展扩及延伸,一是音乐细节的增加。进一步的改观则是低音的弹性及高音的柔润,当然不同档次的解码器对音效改观程度是不同的。同时这种改观的程度还会受到整个系统的搭配和系统档次的制约。我们在选配解码器时首先要考虑的是与之相配的CD转盘或是准备当CD转盘使用的CD机的基本素质。因为不可能指望添置一台高素质的解码器就会使普通的CD机在音质上产生飞跃。同样一台普通的解码器在配合一优质的高档CD机时,其音效可能还不如这台CD机本身。一套素质不高的音响系统很可能限制了一台优质解码器发挥其优越的性能,而一套性能优秀的音响系统反而会突出了一台素质不高的解码器的“毛病”。音响爱好者们选配解码器时,最好通过实际试听,相信自己的听音感受,品味分体CD机给自己带来的音乐享受。 |
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The wise never marry, they marry they become otherwise.
@Moses 
发表于 2006-8-29 17:09:16
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