功能强大的法国BAudio dac one EX解码串流服务器
在电子学、物理学、化学家眼中,音响产品使用的技术层次是很低的,所以音响圈中极少有博士级的设计者,它们都跑去研究更先进尖端的产品了。哪天如果有个热爱音乐的发烧科学家愿意下海,解码器这类产品就只是玩具而已,他们可以把我们想得到,想不到的功能全放进去。
来自法国的B.Audio dac one EX解码/串流/服务器,是我试听过功能最强大的解码器之一,设计者Cédric Bermann和Sébastien Bermann两兄弟就是拥有超凡实力的科学家。Sébastien是拥有汽车行业背景的多学科工程师,他受雇于梅赛德斯-奔驰等国际公司,致力于汽车的声学舒适度优化,测量、测试并寻找改进方法。
而Cédric是电子和信号处理方面的专家,拥有十年的经验,他一直在开发与音频相关的高精度计量产品,测量噪音、失真等。Cédric在15岁时DIY了第一个功放,不用说,他是B.audio的主要电子设计师,而Gérard目前负责业务。
▲法国B.Audio的设计者Sébastien Bermann(左)与 Cédric Bermann(右)两兄弟,B代表了姓氏Bermann
新公司B.Audio于2016年10月在法国东部小镇Mutzig成立,这是一个人口仅五千多,四周都是葡萄园的纯朴农村。产品研发其实早于2006年就开始了,十年多经过多次样机试制才定案上市。
这期间的资金从哪来?原来二兄弟有个喜欢音乐的父亲Gérard,他全力支持小孩去完成梦想,可见得除了技术实力,有个富爸爸还是很重要的。B.Audio让我联想起法国另一个家族企业音响品牌JMF Audio。父亲Jean-Marie Fusilier创办了公司儿子Arnaud Fusilier和Laurent Fusilier后继发力,三人构成了铁三角的架构。
JMF早期是从事高频和红外线遥控设备的厂商,研发的技术和产品主要应用于工业和国防,并成为该领域的知名专家,客户包括空中巴士AirBus、雷诺卡车Renault RVI、宝狮雪铁龙集团PSA、横跨航空航天、国防、运输、电气领域的THALES集团、从事飞机、汽车、电池、智能和医疗设备的SOLVAY科技公司、英法海底隧道EUROTUNNEL、法国军队等,并拥有多项专利。
JMF Audio开发的DSP分频主动号角音箱,或者与日本Kinoshita号角音箱合作开发的功放,都有独特创意与不俗性能。所以说只要科学家愿意出手,就不关许多DIY们的事了。
虽然B.Audio有杰出的科学手段为后盾,他们却认为最新的芯片技术有望更高的参数性能,实际上听起来往往令人失望。所以B.Audio的几部解码器中,只说他们用了Delta-Sigma解码方式,主要芯片都密封在金属盒中,线路板上大部分芯片也磨除了标示,表明B.Audio不想以参数来哗众取宠,他们花了10年时间研究的是如何让声音听起来更自然流畅、更生动有活力、细节更丰富、更有音乐临场感、更能传达音乐家的表情,而不仅仅是更清晰而已。
由Olivier Hess设计的外观同样传递了此一简洁纯粹的风格,参考级的B.dac解码器在CNC加工铝面板上集成滚珠轴承的旋钮,我试听的这部B.dac one EX连音量旋钮都取消了,只剩一个电源开关。
▲这才叫简洁!铝合金遥控器的按钮连功能都不标示(标示在背后),用起来真有点不习惯
大家不要被B.dac one EX极简的外观给骗了,它里面满满的高科技成分。负责外观设计的Olivier Hess父母是法国人和德国人,十几岁时移居伦敦,及后在伦敦创立了Olivier Hess设计公司拥有三种语言的背景让他更具国际观,而优异的摄影技巧则带来与众不同的视角。
简洁是好事,但简洁到铝合金遥控器的按钮都不标示功能,那就有点不够人性化了。家中有部二十年前丹麦B&O Beosound 2500组合音响,附带一个功能齐备的遥控器,为了这只什么都没标示的遥控器还有本专门的介绍手册,可惜至今我都没有完全搞懂。但没有遥控器,B.dac one EX的强大功能英雄无用武之地,幸好上手之后慢慢习惯了,就能体验到B.Audio不花俏的精髓。
B.Audio很骄傲他们让铝金属和黑色压克力显示屏完美结合,我觉得有机会应该让老板参观一下中国的手机工厂才对,B.dac One EX解码器厚重的前面板与外壳无缝结合,效果不错。唯一明显将这两个元素区分开来的是它们不同的配色方案。机器的前面一点也不拥挤。单色LED的浅灰色文字清楚但字体实在很小,可显示当前使用的数字输入、采样率和数据类型,即使把亮度调到最大的7,仍得把脸凑近了才能看清楚内容。
厂方说包括B.dac One解码器、B.dpr One前级、B.amp One后级(输出功率120瓦/8欧姆,桥接时300瓦/8欧姆),以及对应的EX加强版系列共六部产品,使用的所有组件都经过精心挑选,可长时间保持最佳特性。
例如B.Audio选用的电容在105℃条件下至少有5000小时寿命,意味着一般家庭正常使用时间超过40年!另外B.Audio关注可持续性升级,尤其DSP设计的数字滤波会随着新的算法而有更佳效果,目前B.dac one EX解码器最高支持352.8kHz(DXD)与DSD256格式,以后可以持续往上提升。
硬件升级更不成问题,机器内的线路板透过接插口可快速更换,B.dac one EX背板已经预先开好了几个孔洞,在目前的音响行业这是罕见的良心啊!当然为了确保最高质量标准,除了精心挑选的法国供应商外,生产也都在自己的车间内完成,嗯,法国制造虽然没有德国制造的可靠声誉,仍然要比大部分国家让人放心得多啊。
▲dac one EX解码器的输入、输出端子一应俱全,两个模拟输出(RCA和XLR)、六个数字输入(AES/EBU、2x TOSLINK、异步USB和2x同轴S/PDIF)。通过USB支持高达32bit/384kHz 的PCM和DSD 256格式,而DoP则支持DSD128。背板还预留了一排端子开口,将来可以进行升级
解码器的机箱采用触感很好的磨砂涂漆,六个面均为厚实的金属钣件,构成一个扎实不易产生共振的结构。从背面来看,B.dac one EX各种接口齐全,USB端口就有二个,可输入也可输出,一个RJ45网口可连接家里的路由器,B.Audio认为无线WiFi不稳定,所以并没有设计无线连接,必须采用有线连接路由器,平板电脑连接相同的路由器。
原厂提供了一个App,首先可在苹果应用商店下载免费版Mconnect Play Lite软件,这个软件兼容UPnP、MPD、LMS、NAA、Roon、Airplay、Spotify协议,最厉害的是已经整合TIDAL、Qobuz、Deezer、vTuner等音乐平台,只要注册账号就可以尽情享受。
软件很方便可以把电脑、NAS及云端里储存的音乐传送到Mconnect影音器里播放,当然也可以用手机播放储存在电脑及NAS的音乐文件,直观好用。这个软件非常方便的可以识别本地存储的硬盘文件,也可以识别网络流媒体Qobuz和Tidal等在线音乐,支持Roon则能方便进行管理编排。
▲dac one EX的外观极其简洁,内部结构却相当复杂,双变压器分别为数字与模拟线路供电
打开B.dac one解码器后才能发现其精彩之处。B.dac one与B.dac one EX一样都有将数字与模拟分开的二个密封Amgis环形变压器,线性电源可提供更低的噪讯、干净的声底与更好的声音密度。不同型号的变压器与滤波电容数量会有相应调整,所以B.Audio很奇特的在B.dac one解码器参数上标示了总电容储备>45000µF。
B.dac one EX的线路板采“叠床架屋”方式,一小片线路板USB是 Amanero Combo 384 USB界面,理论上最高可支持 DSD 512信号,这是唯一可识别的芯片,其他磨去编号的芯片刻意保持神秘感。EX解码器的某些版本可以安装2个2.5英寸SATA固态或机械硬盘,总容量上限8TB,硬盘架在主机板上方,不必拆上盖就能抽换硬盘,我试听的版本无此功能。
▲以DSP负责数字滤波的Sigma-Delta解码线路用金属盒密封
线路板中最让人瞩目的无疑是密封的灰色金属盒,里面包含ARM处理器、多位ΔΣ解码模块(可能是Burr-Browns)和DSP,B.Audio利用自己编写的算法构建线性相位滤波器,以及专利的SJR源抖动消除技术,其目标是在没有外置时钟的情况下也能完全消除所有输入抖动。在数字滤波器中,IIR数字滤波器方便简单,但它的相位非线性,要求采用全通网络进行相位校正,稳定性难以保障。
FIR滤波器具有很好的线性相位特性,在满足一定对称条件下,可以实现IIR滤波器难以实现的线性相位。相位的线性与非线性对波形的影响差别很大。以方波为例,经过滤波以后,如果各次谐波的相位关系能尽量保持,波形基本不失真;如果是非线性相位滤波器各谐波的相位关系就很难保持的,波形失真会很严重。
▲线路板上的芯片多数都磨去编号
数字滤波器有很多种,根据其冲激响应函数的时域特性,可分为有限冲激响应( FIR)滤波器和无限冲激响应( IIR)滤波器。设计IIR滤波器时可以借助成熟的模拟滤波器成果,如巴特沃斯(Butterworth)、契比雪夫(Chebyshev)和椭圆滤波器(Elliptic)等,根据指标先写出模拟滤波器的公式,然后通过一定的变换,将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。
设计FIR滤波器时阶数远高于IIR阶数,而阶数越大计算越复杂,在实际中越难以实现。FIR没有反馈,没有稳定性的问题,且具有线性相位的特点,适合处理高速信号,或者对失真非常敏感的信号,包括dCS等Hi-End产品都首选这种设计。
打比方来说,我们在音乐厅欣赏歌唱家或乐器演奏,最理想的情况是舞台发出什么声音,听众就能听到什么效果,只是时间上稍微有滞后。如果音乐厅有不当的吸音、扩散,也就是非线性相位,音乐中某些频率很快传过来,有些频率则要晚一点,我们听到的声音就有失真,坐在不同位置的观众听到的差异更大。
线性相位在物理上的体现,就是不同频率的信号延迟时间是一致的,先不论声音是否悦耳,但它们是真实的。但是设计FIR滤波器最早要40阶以上,100阶(也就是100个点)更好,而一般单片机算100次浮点乘法和加法是非常有压力的,而且会产生较大时间延迟,即输出会感觉反应迟钝。每家公司的算法不同,于是产生不同的声音风格,也具有更自然流畅的声音表现,这可不是用AKM、ESS那些常规解码芯片所能比拟的。
说到这里大家应该知道了,dac one EX是一部在求真实基础上,又加入自主计算营造独特声音风格的解码器,DSP的空间校正更增添声音变化的趣味,所以很难用三言二语来描述它的具体表现。
我用柏韵Pureaudio AirCore播放器当音源,以USB连接B.Audio dac one EX解码然后由美国SST蓝鲸Ambrosia 2000 II/Ampzilla 2000 II前后级功放来放大,线材全部都是德国汉诺瓦Hanowa签名版。试听期间历经了三个阶段的感受:乍听之下平淡无味,乐器轻飘飘得好像没有重量感,高频甚至有点粗犷不够细致。
热机两天之后,中频温暖感回来了,高音甜美轻快,低频还是嫌轻了些。一个礼拜不关机,再来测试B.Audio解码器,发现它好象脱胎换骨,从羞涩的少女变成健壮的美少年了,这时的dac one EX已经迈入Hi-End音响的范畴。由于这部解码器工作时并不会发烫,请放心让它24小时不打烊吧。
法国音响产品普遍有高音飘逸空灵,低频下潜够深但不够丰腴的特色,B.Audio不例外却又与众不同。它的背景非常干净且宁静,展现在眼前的舞台生动、通透、定位明确、线条凝聚、音乐的表情丰富,更容易引起听者情感的共鸣。
从DSD64到DSD256的不同录音格式,B.Audio解码器完全没有任何刺激单薄的声音,钢琴的音符圆润有光泽,小提琴的拉弦平滑散发松香味,动态有超乎想象的强劲激情。整体而言,dac one EX有着敞亮洋溢光彩的音色,略带华丽宽松的音质,人声略为后退因此整个音场显得宏伟宽大,人声与乐器的比例恰当完整,轮廓清晰立体。
与强调浪漫的传统法国音响并不相同,dac one EX解码器既有温和柔美的一面,也能传递慷慨激昂的热情。dac one EX的平衡输出声音较稳定,而单端输出节奏轻快活泼些,用家可斟酌选用。在大系统上搭配dac one EX解码器,对它凝聚、紧密、清晰,兼有冲击力的平衡度大为赞赏,播放管风琴、定音鼓与大鼓非常逼真,它的速度快,控制力佳。
高音没有刺激的透明度,细致圆滑不夸张,又有足够的空气感来刻画空间大小。透明中带着一抹淡黄的音色有很好的温暖度,音质精致绝无生冷感。中频结实有凝聚力,表现人声、木管与弦乐有种从容不迫的宽裕感。
▲B.Audio的前后级功放拥有ASP与IOD等专利技术,操控功能同样极简
与dCS、Narga、Esoteric、CH Precision这些数字音响的大哥相比,年纪轻轻的B.Audio的确缺少知名度,缺少豪迈的外观,价钱上也不是一个级别。但从声音的角度,从实用的功能来看,小弟却有机会创造新天地,尤其这是科学家泡制出的新玩具。
——END——
开关电源维修,电路中为何需要串联小电阻,起什么作用?
开关电源电路中为何需要串联小电阻,起什么作用,在电源中会见到阻值特别小的电阻,通常是0.5-2.2欧姆,它们分别在不同的位置,起到不同的作用。
在电源输入端会串联一颗2.2欧左右的电阻,这样可以限制电容充电电流,还可以起到保险的作用,就是用电阻代替保险管了,节省了一个元件,有短路时,电阻不能通过大电流,就会烧断,不会造成起火。还用用PCB上的铜箔做的很细,代替保险管的,当有大电流时,铜箔很细,不同通过大电流,铜箔就会烧断,保护后级不会扩大故障,这种在小功率的电源中特别常见。
开关电源中还有一个电阻非常小,串联在MOS管的S极R89,这里串的电阻是检流电阻,就是检测变压器初级流过的电流,电源芯片没有检测电流的能力,只能检测电压,就要把流过变压器的初级绕组的电流通过串流的电阻产生电压,把这个电压信号输入到电源芯片中,控制开关电源的过流保护和短路保护。
这里为什么要串联很小的电阻呢,因为串联的电阻大,功率就要大,浪费不必要的电能,影响效率,根据电源芯片的输入保护电压是一定的,电阻越大,电源的过流保护点容易保护,这个电阻是根据电源的功率来设计的,功率越大,电阻越小,所以常见的电阻比较小。
在电磁炉路中也有一个2.2欧3W的电阻,也是起到保险的作用,都是厂家为了节省成本设计的。
还有的就是0欧姆电阻,一开始也不知道为什么要加一个0欧姆电阻,直接短上不就可以了吗?实际也是一个保险电阻,当后级电路有短路,电阻就会烧断,还有就是在单面PCB电路板的直插0欧姆电阻,是用作跳线的作用,单面板只能单面走线,有的地方绕不开,就需要跳线,有的用跳线,有的直接用0欧姆电阻。
还有就是0欧姆电阻在调试时使用,在每一个电路模块的电源串联一颗电阻,当调式时,断开其它的电阻,只连接这一颗电阻,就可以单独调试,尤其在批量的电路板时,某一点可以时断开,也可以是短路,据根据需要,是否焊接这个0欧姆电阻。
经常在电路中遇到小阻值的电阻,每个电阻在每个位置的不同,它的叫法和功能也不同,常见的小电阻就是用于保险的电阻,保险电阻,检测电流大小的电阻,检流电阻。
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