2014年10月4日 星期六

B-90W DAC Integrated Amplifier DAC綜合擴大機

      U1與一般綜合擴大機最大的不同在於它內含USB DAC,而且帶有50W × 2的輸出功率。要在B-80N加入D/A則成本勢必增加,而重點在於一般性能的D/A,只能告訴使用者我有這項功能,但性能普通。


  最後的結果,便是這個內建D/A無法滿足聆聽者的期望與需求,最終是另外再添購外不D/A,而內建D/A將形同虛設。 打破原有B-80N的設計束縛,B-90正式動工,採用與HA-2相同性能的D/A,強話放大器的功率需求,一部符合數位時代播放與高性能的要求的綜合擴大器,重新定義 ─ B-90。
       
     設計 B-90除了保有一般訊號輸入與植入功率放大的功能外,它增加一組高性能D/A(數位類比轉換器)支援SPDIF格式。關於D/A是最近熱門的話題,大家在同步與非同步爭論不休,而規格競賽也早就啟動,從最早的44.1K/16 bit 到 192k/24 bit ,現今尚有384k/ 32 bit,未來會有人做到多高現在不得而知,但有一點是可以討論的。
 
     更高的規格競賽有沒有實質的意義?

     1.單就規格而言,我們必須瞭解這些規格的內容是什麼?就44.1K/Bit而言,44.1K是取樣率而16 Bit是位元數,從數學角度計算,4.1K的取樣率,其可解出的音頻頻率上線是22.05Khz,而16Bit位元數可達道96.32Db的動態範圍,這是最早的CD的規格,從數學計算上可得知:
44.1K = 22.05Khz
48 K = 24Khz
88.2K = 44.1Khz
96 K = 48Khz
176.4K = 88.2Khz
192K = 96Khz
384K = 192Khz 位元數可得聲音動態範圍:16Bit = 96.32dB
24Bit = 144.49dB
32Bit = 192.65dB
64Bit = 385.31dB
 
    而到底要多高才是理想?答案當然是越高越好,但無限的高合理嗎?有意義嗎?

2. 聲音訊號改用數位來記錄,目的在於更精確的記錄聲音,而其最主要的目地是給人耳聽到的,人耳的聽力極限大約為20hz 到20khz(年齡越高對高頻率越不敏感,一般而言,孩童對20khz在能量極高的狀況下,是可以感受到20khz的存在,而中壯年大概只能感受到16khz~18khz,而年紀稍大者,大多無法判 別14khz以上存在。)而人耳可承受的最大音壓約為120dB以下,年紀越小其承受的音壓能力也越小。而動態範圍則是音壓得相對值,以16Bit為例,其最大可達96 dB,若將96dB的訊號放大,提升到120dB,則24dB以下將為噪音,低層沒有任何聲音訊號,重點在於24dB以下的聲音已經小到幾乎無法判別他的存在與否,就好像在重型機車引擎旁聽著手錶秒針跳動的聲音一樣,這也就是CD的格式會訂在44.1K/16 Bit的道理之一。

3. 就錄音的角度而言,麥克風所能捕捉的聲音動態大多在100dB以內,而其頻寬好一點的麥克風可捕捉到3~40k的頻率(以小提琴而言,其泛音結構是有可能達到3~40k的,但份量極小)由此可知,為何大多的錄音室會使用96k/24Bit的規格了,因為再上去的規格對聽覺沒有絕對的助益,再加上更高規格會增加電腦運算的負擔,兩害必然取其輕。

4、就電子領域,目前的技術而言要往上跳躍似乎是有困難的,從錄音麥克風到麥克風訊號線,再到麥克風放大器進入電腦,這過程中免不了將聲波震動能轉為電能,而這此類比元件如麥克風放大器要達到140dB以上的動態範圍那是很困難的。

   由以上簡略的分析可知,96k/24Bit或 192k/24Bit會是比較合理的期望規格,就市場而言,目前母帶錄音會以96k/24Bit為主,而有一少部分已開始192k/24Bit更高規格來錄製,至於384k/32Bit似乎其相對意義已不存在而絕少有錄音室採用。然而就銷售面而言,規格競賽的心理因素是存在的,而且影響甚巨,試想有兩部的DAC價格相近,A為96k/24Bit,B為384k/32Bit,您會選那一台?我們以為A與B都已達到非常高的規格水平,都能有一定的音頻表現,但B未必就一定比A好,因為DAC的技術不是只有這項規格計數而已。

    B-90內建之DAC為192k/24Bit,並且向下全部支援,採用Bit by Bit, Simple 技術,不做任何升頻或降頻取樣。

   取樣率越高,類比率波電路可以簡化,但為考慮大多數的唱片軟體均為44.1k 因此B-90 DAC相當考就Anadog Flter設計,就如同HA-2 DAC擁有極高的斜率與 極低的相位差。

      Bias:靜態電流可調。

    這種裝置設計最早出現於A-50,其目的用於調節8 ohm與4 ohm之靜態電流對應,由於喇叭阻抗下降一倍,則驅動電流需上升一倍,因此在精確的A類放大器上,這調整是必要的。
 
     在HA-1與HA-2上,由於耳機阻抗變化更大,因此我們將Bias設計成多段可調,回到B-90的Bias可調,B-90 Bias並非純A類,以B-90的輸出功率 120W+120W計算,若欲使之工作於純A類,則B-90的總消耗功率將高達120W以上,就散熱面積計算其散熱片應是目前B-90散熱片用量的14倍,如此大的散熱面積方能使散熱片溫度控制在溫升40度(也就是65度)以下,這將使B-90變成龐然大物。

       沒有靜態電流,放大器將處於B類放大,B類放大會有交叉失真,這是大家都知道的常識,而一點點的靜態電流則可使交叉失真消除,成了所謂的AB類放大。而靜態電流要多大才是最好?無需爭論:A類最好。然就現實面而言,A類是非常難達成的。

       仔細分析,A類放大的特性,我們可以發現,A類之所以好,除了失真低其失真成分的諧波分佈是造就A類聲音醇厚的主因,而諧波分佈與靜態電流大小有關,並且與使用的非線性原件(如電晶體)有關。

        B-90 我們下了兩個主要的對策,以處理諧波分佈的問題,其一適當提高靜態電流,其二精選非線性原件極其周邊線路的配置,值得討論的是第二點。 在一種電晶體其非線性的曲線都不相同,這也造就使用不同電晶設計其音色也不相同的主因。電晶體在放大時不外乎三個區域:截止區、工作區與飽和區,B類時電晶體的工作起始點是在截止區,因此需要一些時間才能進入工作區,而導致交叉失真,而AB類則使電晶體工作起始點設在截止區與工作區的轉折點上,而A類則是使電晶體工作起始點設置於工作線性區的1/2處,如此可得最低失真。簡言之:AB類是在B類至A類之間任選一點設為起始點。 然而電晶體的工作區並非純線性,因此選用理想的晶體就可降低失真,並且即使降低靜態電流,其失真的諧波分佈依然會與A類的分佈雷同,只是比例稍高而已,音色依然醇厚。

     B-90 我們採用STD03N 和 STD03P 來擔任此要務,他內建溫度調節可使工作點保持穩定,不會隨著溫度變化而飄移,同時簡化了溫度補償電路設計,減少了不必要的零件帶來的惡化。而負責調節STD03N 與 STD03P的功率電阻,B-90特別訂製了超低誤差的無感線繞電阻,此電阻的誤差會帶來正負半波的不協調,導致失真的增加,1% 的誤差是我們向電組廠商訂製的基本要求,而實測之下這些電阻的誤差都在0.2%以下(一般功率電阻的誤差約莫在10%左右)。

      B-90 無法硬碰硬的做出120W+120W純A類設計,但我們巧妙運用線路技巧配合Bias適當調節,使B-90能保有相當低的失真並且同時具有醇厚的音色。

       在B-90 內部我們將變壓器另闢一室以降低變壓器對放大線路的干擾,對稱的佈局與精采的PCB Lay Out 這些是您所看不到的,它提供了良好的工作環境給放大器,您儘管享受就好,它優秀的動態範圍、極低得噪訊底層、快速的迴轉率與暫態反應等等…我們不在累贅,B-90將帶來劃時代的數位播放的方便性,重新定義未來的綜合擴大機。 開起B-90 您將體驗背景純黑、旋律活躍、跳動之美。

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