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 发表于2009/12/10 10:28:18 
一切为了更完美
———东方之声设计师冯永坚谈CD–E3唱机的技术特点与设计思想
杨维中
CD唱机是国产Hi–Fi音响近年来的一大亮点,除至高、山灵、原创、声雅相继推出了自己的机种之外,新加盟的品牌还有丽特、华韵、斯巴克、欧博、东方之声等好几家。其中,广州东方之声推出的首款唱机型号是CD–E3。最近,笔者就该机的技术特点与设计思想采访了设计师冯永坚先生,现经整理如下：
杨：作为东方之声的首款CD唱机,CD–E3的电源部分很夸张,此举是否为取悦发烧友而设计？
冯：不是, 而应该说必须这样做。CD–E3的电源部分采用了十组电压供给形式,具体分配是：一组24V供三只日本NEC继电器,它由桥式整流及电容滤波再由LF7824三端稳压而成；4组＋5V和4组±16V则分别供数字电路和模拟电路；显示屏灯丝点燃则采用了一组独立的-21V电源。它们之间的地线划分得很清楚因此能排除互相之间的干扰。当然, CD唱机电源的素质不在于多和少而关键在于你怎么去用, 有时候简单、巧妙其效果也会很好。
杨：在当前的解码电路芯片中CS4390似乎并非名列前茅。
冯：事实上,德国MBL一款近两万元的CD机用的就是CS4390,但它的声音却能被发烧友所认同。因此1bit转换的解码与多bit转换的解码不是衡量唱机素质高低的唯一标志,1702与1704两块芯片均为24bit，工作方式是4bit转换,所谓的24bit只是它们所允许的输入数据,CS4390芯片内部则只有单bit的数据转换，但允许输入数据同样是24bit。所以当采样频率波长为固定的44．1K时,你多bit就意味着倍频少了,而1bit要达到同样效果,就要频率比较高才能相等,因为你是4个人干活而我是1个人干活,所以必须勤快4倍才能保持相互之间的矢量平衡。但反过来看,4个人干活总不能每个人都一模一样吧？你必然会存在晶体管的非线性失真,而1bit的非线性失真则要小得多。
所以发烧友们要弄清楚,解码芯片的工作方式与它所允许的输入数据是两个不同的概念。1bit是个好东西,不过它最敏感的和最不好处理的,是高速转换工作方式易产生的误差,因为你只有1个人在干活,万一有个什么风吹草动就很容易受到影响,它不像多bit,影响了一个但其它几个仍可以照常工作,所以1bit的电路形式要求误差很小。但不管是多bit还是1bit,最终获得优良的声音效果均与外围电路密切关联,单个地评价多bit与1bit的优劣没有什么太大的意义。此外,国外公司在供应芯片时也同时提供了典型应用线路,关键就看你怎么去应用,不过1bit的最大优势是没有过零失真。
杨：能介绍一下CD–E3的机芯转盘吗？
冯：CD–E3采用了飞利浦公司的12．10,这也是目前国产唱机常用的一款全塑结构普及型转盘,其驱动电机为蜗杆传动形式 。不过评价一台CD唱机应从包括性价比在内的整体上来综合权衡,而且一台CD机也并非因采用了通用型转盘便肯定声音不好,因为高档机芯的光头部分与普及型机芯的差异并不大,像马兰士的16D、17K1、19也采用了12．10但音质音色却不俗。
东方之声参加音响展示会常用的一台普腾CD唱机（美国品牌台湾产,20世纪九十年代中期产品）,它也是用的飞利浦12．10机芯。试验表明,采用该机芯可以把唱机的音色做得很接近一台德国的RESTEK（力无敌）唱机,该机转盘采用了飞利浦已停产的CDM9高档机芯,其光头循迹结构为摇臂形式。但CD–E3与RESTEK的价格相差悬殊很大,前者才两千多元而后者则高达一万八千元。
不过应当承认,国产厂家目前由于没有条件选择高档转盘机芯从而在某种程度上限制了设计师的水平发挥,因此同国外的竟争显得很不公平。如能采购到更好的机芯,我相信国产唱机的整体素质还会上升一个台阶,作为一名设计师,我想证明既使采用了廉价的转盘机芯，其实也能做出很好的声音来。
我注意到,很多采用12系列机芯的CD机出舱声音都比较大,就连马兰士的唱机也不例外。设计中,我通过一些外围技术上的手段来调整最佳状态,相信凡接触过CD–E3唱机的发烧友对此都会留下深刻的印象。另外,由于飞利浦12．10机芯采用的是单边驱动,所以如果出舱速度太快则会因惯性而产生抖晃,在这一点上我是通过调整伺服电路来控制运行速度阻尼的,所以CD–E3的进出舱非常平稳、轻盈。
杨：CD–E3的时钟振荡电路有何特点？
冯：CD–E3的时钟源型号是PCO–502H,尾缀阿拉伯数字的2代表精度误差值,单位是PPM万分之二,它比飞利浦专业级的A级标准50PPM还要高25倍。它误差这么小的原因是内部具有精密的温度补偿电路,所以它比较昂贵（每块接近200元）,不过它贵的不是芯片而贵在温度补偿电路。
我认为,器件人人都可以用但关键在于你怎么去用好它,因为时钟源的信号是并联输出的,这便涉及到时钟信号的带负载能力,你并联的越多那么它相对的误差值就越大。你如果要求它们互相不受影响的话,就必须给每一需要时钟源电路提供专门的时钟通道,但时钟通道会因电路分布的传递距离不等而存在着阻抗匹配问题,所以计算其长度和阻抗匹配便显得很复杂,因此它除了价贵之外还具有使用难度的问题。
CD–E3电路中,我们插入了一枚44脚的数字界面可编程芯片,其中包括了时序调整、抖动消除、电路整形、时钟分配、时钟处理等等,CPU则以飞利浦P87C54UBP来控制整机的动作程序。一般采用12．10机芯的CD机,也都会用到由飞利浦公司配套提供的CD7–Ⅱ数字伺服系统,它由以伺服芯片SAA7327为龙头的5片IC芯片组成。
杨：CD–E3的数字界面可编程具有什么特点？
冯：除了时序调整、抖动消除、电路整形等被写进可编程中之外,包括CD–E3平衡输出的正反相转换也都是通过它来完成而根本不是机械转换的,所以这样就不存在机械噪音的问题。此外,CD机静噪电路中的3只NEC继电器也是由可编程控制器通过光电耦合来主导控制的。这种控制方式有别于一般CD唱机采用的晶体管静噪电路,因为晶体管的一端是并联在地线上从而始终对信号会有所影响。
我们采取上述方式能有效遏制噪音干扰而提高整机的信噪比指标,不过继电器触点的动作程序与动作时机要设计得很精密及准确无误,才能既避免D／A芯片易产生的噪音而又确保音乐信号的完整播放。此外,数字界面的编程速度要适中,太快容易错码,太慢则又会对声音有影响,我们在十几种编码方案中选定了一种。
CD–E3唱机在放入碟片后,继电器只会吸合一次,这种有节制及精确的吸合动作除能避免触点频繁吸合动作易产生的噪音干扰外,还能减少继电器的疲劳而延长其寿命。继电器触点的有效吸合次数是有规定标准的,如NEC的有效指标是5000次,超过之后便易造成触点闭合不可靠,国外目前先进的CD机型大多都采用了这种静噪控制方式
杨：CD–E3的平衡输出正反相转换有何意义？
冯：平衡式输出的正反相转换功能,主要是让一些发烧友能结合自己的听音环境以及放大器、音箱的不同搭配来达到更好的效果。在正相或反相状态中,实际的听感可体现出声场更深一些,它和音箱喇叭线的正负对调是一个道理从而让发烧友更多了一种玩法。
此外,欧美器材的平衡输出接线顺序与日本器材正好是相反的,所以具有转换功能就显得十分方便,而且这一功能对非平衡RCA也同时有效。不过发烧友应当弄清楚,本功能的相位转换是由芯片来控制数字输出端的信号正反相,而不是CD机模拟输出的音频输出信号正反相,这种相位转换形式由于并不涉及硬件本身从而可避免其它相位转换方式易产生的一系列问题和弊端。
杨：东方之声一直以晶体管甲乙类放大器而擅长,现在开发CD唱机出于什么动机？
冯：其实我们计划推出CD唱机已构思了将近两年,最初的设想是为自己的放大器配套,因为东方之声放大器的外观很个性化,与其它厂家的CD机不太容易搭配协调,所以很多经销商都提出了配套要求。另外,也有一些发烧友因我们的功放样式不便与其它品牌唱机般配而终打消了购买东方之声放大器的念头。
不过我们还是犹豫了很长的一段时间,因为如果你自已生产的CD机搭配自己的放大器而声音不能得到发烧友认同的话,那就弄巧成拙了。不过通过这一段时间的研究,我发现CD唱机的挖掘潜力还是很大的,还有很多好的技术手段可以用在CD杌上,因此这更加坚定了今后继续开发CD机的决心。我们的思想宗旨是尽可能在价格不高的前提下,让它具有优秀的声音表现而最终成为一个很超值的产品。
杨：CD–E3的上盖板内加装有两道角型钢拉筋条,此举有何意义？
冯：其实我们手上如果有非常好的机芯,那不用花太多的心思便能达到非常好的效果,但飞利浦12．10毕竟不是一个高档的转盘,所以它飞速旋转时很容易与机箱盖板硬件产生谐振。抑制这种共振噪音最有效的手段是将转盘外围的金属结构部分做稳、做扎实。所以我在2mm厚盖板加装拉筋条的同时,整机底座还追加了4枚子弹头式的顶锥,以确保这款10公斤重机器的稳重感。当然,上盖板加装拉筋条也有利于遏制钢板冲压成型之后易产生的应力变形。
杨：CD–E3的模拟电路部分为什么采用了8片NE5534？
冯：8枚NE5534中的4枚用来作模拟滤波,另外4枚则用作平衡转换,模拟电路部分的关键在于器件的组合与搭配,整机依然采取了纯手工焊接工艺,这也是东方之声的一贯风格。此外,在严格合理的双面线路板设计中,大面积环路的接地应该放在表面层,电路的相互连接在机器金属底板和印板上层的大面积接地双向夹击之下,能够起到屏蔽抗干扰作用从而最大限度地提高整机信噪比指标。因为数字电路的时钟辐射干扰很严重,所以电路的一些关键环节都串有磁环,这实际上就是为了吸收噪音干扰。
杨：你曾提到CD–E3唱机的数码同轴信号输出颇有讲究,能否简单的介绍一下？
冯：CD–E3的同轴信号输出很稳定而且很标准,所谓标准是指它的信号波形是地道的方波形,这从示波器上可以明显地看到,它的上升沿和下降沿都很一致。但有一些CD唱机的输出波形就很难看而且不稳定,这实际上就是时钟在作怪,所以造成的误差抖动值太大而且通常也没有设置抖动消除电路。
杨：CD–E3校声时参考的是德国力无敌唱机,而中国发烧友却似乎更热衷于英国声,对此你以为如何？
冯：我很喜欢力无敌的音色,因此在CD–E3的校声中参考了两台德国CD机,一台是前面提到的一万八千元的力无敌,另一台则是两万多元顶开盖式的MBL。个人认为,力无敌的声音没有什么太多的渲染而十分中性,而且这种中性很有质感,其次高频的谐波也很丰腴,所以重放出来的声场感比较真实。当然好的CD唱机很多,象丹麦神弓的一款四万多元的唱机其音色相当不俗,它的音乐感也是令人感动的。
杨：贵公司在生产制造中,很注重手工焊接的焊点成形及焊接时间,而这对声音有直接影响吗？
冯：其实这个问题很好理解,因为每一个焊点的焊接都可以视为是一次热处理过程,焊锡在不同手法的操作下其温度、冷却、结晶以及最终的焊点成形是不一样的,而且你反复焊接的次数越多,时间越长,其焊锡内的分子结构所产生的质变也就越大,剩余下来的含铅杂质成份也就相应越多,所以焊点的成形对声音的影响是不可忽视的。
2003年2月25日
注：本文附图8张，如不清楚可再联系。本人通讯地址：邮编430080，武汉市青山区106街坊64门12号，宅电027–86873581，**：130–36111731。
东方之声设计师冯永坚正在调校CD–E3唱机电路。
CD–E3唱机的造型风格与该公司的放大器如出一辙。
CD–E3的内部工艺十分精良
CD–E3机内电源部分的阵容十分壮观
数模印板上的器件排列中规中矩
CD–E3具有RCA非平衡、平衡、光纤、同轴信号输出端子各一组
嵌入机脚中的四枚顶锥状如子弹头
本主题由 admin 编辑于 2009-12-10 11:22:32
本主题由 admin 编辑于 2009-12-10 11:25:14
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