近幾年來, 音樂市場逐漸地兩極化發展, 首先是類比系統的捲土重來, 最明顯的是黑膠逐漸被年輕族群接受, 不論是黑膠唱片或是黑膠唱盤的銷量都超過"傳統"的 CD 系統. 其次是數位音樂已經漸漸以串流音樂為主, 這也進一步導致 "傳統" CD/SACD 的式微. 與此同時, 數位擴大機也悄悄地改變之中. 以往 CD/SACD 這些數位儲存媒體, 雖然儲存是數位內容, 但是要透過播放器重播成類比形式傳遞. 所以擴大機基本都是 類比輸入/類比輸出. 串流音樂透過網路傳遞數位位元流, 融入現有音響系統的架構構是透過 串流播放器 與 DAC 解碼器 轉換成類比訊號, 然後接入傳統的前後級擴大機(A/AB/D 類擴大機), 最後再驅動喇叭. 對於老燒而言, 這是最直覺的接法. 不過現在對於入門的燒友卻有了新的選擇 : 取代 DAC 的數位類比轉換功能, 新型的數位擴大機內部將數位輸入的 PCM 資料轉換成 PWM 調變, 再經過 Class D 放大器驅動功率 MOS 晶體推動喇叭. 如此一來, "串流播放器 + 數位擴大機 + 喇叭" 就是完整的音響系統. 想像一下, 數位輸入, 直接驅動喇叭, 不需要 DAC 將數位資料轉換成類比訊號, 不需要前級放大器的小訊號放大, 不需要訊號線傳遞類比訊號, 輸出的失真自然會降低了不少. 除此之外, 簡化後系統的成本也可以大幅減少, 這種設計對於家庭劇院來說也非常合適.
下圖是 PCM 脈波編碼調變(Pulse-code modulation), 從訂定 CD 規格開始, PCM 就一直是數位音頻的標準格式, 雖然後來又有 FLAC, APE, MP3, AAC, 各種格式, 都是針對 PCM 資料的壓縮檔, 一直到 Hi-Res 的 DFF/DSF 才真正有了新的格式, 不過 DFF/DSF 仍然可以轉換成 PCM.
PCM 脈波編碼調變(Pulse-code modulation), PCM 的數字代表聲音的振幅大小, PCM 的播放間隔時間是由取樣率決定.
PWM 脈波寬度調變(Pulse-width modulation), PWM 的數字代表 duty cycle, 也就是 MOS FET 導通與關閉的比例, 透過 MOS FET 來控制輸出端的電壓. PWM 工作頻率決定音質的細膩程度, 工作頻率越高, 運算量越大, 對系統 與 MOS FET 的要求也越嚴格.
典型的 Class D 放大器控制晶片 TPA3255 的 Block Diagram : 類比輸入, 經過三角波取樣轉換成 PWM 訊號, 再經過數位放大運算, 由於經過放大運算, 所以內部有數位回授迴路, 降低失真. PWM 訊號驅動 MOS FET 與 低通濾波器, 輸出類比訊號. 整體回授迴路是將輸出端的類比訊號回授到類比輸入端. 這也是最常見的方式 : 類比輸入 / 類比輸出. 不過如果仔細分析, PCM 數位訊號經過 DAC 後被轉換成類比訊號, 在進入擴大機後又被轉換成 PWM 數位訊號, 其實是無效的轉換, 只會產生失真與雜訊, 也許正因為這樣, Class D 放大器被老燒認可的比例普遍不高, 其真實的潛力還沒有完全被挖掘出來.
下面是兩款新型的數位擴大機介紹.
1. Sabaj A30a 使用 Axign AX5689 控制器晶片, 數位輸入, 類比輸出, 這樣會導致輸出端無法回授到輸入端的問題, 所以控制器在回授迴路中內建 ADC, 將輸出端的類比訊號轉換成數位訊號, 回授到數位輸入端. 而 ADC 的好壞是決定輸出音質優劣的關鍵. 器材評論請參考 https://www.youtube.com/watch?v=mWqkrRZTt-4&t=81s.
2. smsl VMV A2 : 使用外接式 ADC : BB 的 PCM1804 以達成數位回授 降低失真. 除此之外 Block Diagram 與 Sabaj A30a 如出一轍, 事實上這兩部機器有著相似的 DSP 調音功能, 可能是同一個集團設計製造的產品. 器材評論請參考 https://www.youtube.com/watch?v=gmLyqAnAH74&t=299s.
上述兩部數位擴大機的價格都不過是台幣兩三萬元左右, 價位合理, 外型輕巧, 功率充沛, 雖然並不完美, 在 Youtube 上評價卻也相當不錯, 甚至有發燒友用以替換掉視聽室裏的中階音響系統. 如果改用傳統電源替代交換式電源, 雖然體積與成本會大幅增加, 但是音質一定能更上一層樓. 在淘寶上 TPA3255 Class D 放大器是有使用傳統電源的例子, 據說是店家與香港發燒友共同開發出來機型, 這個店家的功放都是使用規格 300VA 的電源變壓器, 所以雙聲道功放每聲道的輸出功率是 150W, 而 Mono + Mono 功放的輸出功率則是每聲道 300W. (https://item.taobao.com/item.htm?id=688712756627&spm=a312a.7700824.w4002-11274958696.11.2e866681VwggLI).
至於我這個音響小氣鬼, 心裡是蠻想買的, 但是 ... 手邊的黑膠系統是純類比音源, 跟這種產品完全無法相容.
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