關於轉盤結構與解碼位元的文章

[阿毛]

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由 阿毛 於 02/23/2002 01:58:21 修改

[阿毛]

【日本CD轉盤結構徹底研究】


和歐美音響廠家比較起來，我們不太容易從日本家電大廠的產品中歸納出相同的作法。這些規模大得嚇人的公司，各有各的研發方式、各有各的設計理念，大從傳動機械、小到各種運算集成電路，它們都能自行研發制造，將不同廠牌的日本CD唱盤拆開，講夸張一點，可以說沒有一個電路的設計方式是相同的。既然如此，我們常聽到大家說「日本唱盤的聲音走向」到底是怎中@回事？這些設計大不相同的器材是怎樣被歸納出同一種聲色走向的？老實說確實很難回答這個問
題。筆者雖不敢說聽遍日本CD唱盤，但我實在無法將DENON及PIONEER列為同一種音色表現，或
說TEAC和SONY擁有同一走向的聲音質感之類的話。但假如從日本制音響器材多使用日本零件制點來看，那中j部分日本唱盤（甚至可以適用于所有器材）各頻段量感的分布狀況相似便是可以理解的。
　　既然如此，我們該從什尹井蚰h切入介紹這些東洋嬌客呢？日本唱盤在數/模轉換線路方面雖然各家有各家的獨門作法，但嚴格說起來還是不脫離多比特及一比特的兩大系統。而且歐美音響廠商會用到日本公司設計之數模轉換電路及芯片的機會實在太小了，因此我們決定將焦點集中在使用理論各有不同、工作方式多有巧妙的傳動拾取系統，當然，下面介紹的系統雖然有些已有三、四年，甚至于更久以前的技朮產物，但釵h歐美HI-END廠商卻是一直到最近才開始使用，目些看起來很先進的系統（尤其是飛利普生產CDM─12系列傳動系統之后），此文應該可以提供─個參考給最近想換訊源，尤其是准備較多預算的讀者，（使用日本傳動結構的歐美CD唱盤或轉盤，几乎都沒有太便宜考）。但值得注意的是，下面介紹的傳動拾取系統大多這會細分出釵h等級（就像PHILIPS的CDM系統除一般型號，還有Pro等級）。

　　而多數歐美公司那些貴得要命的機種，使用的等級可能還不如原廠中低價位型號呢。

TEAC VRDS系列

　　代表機種：TEAC VRDS-25x、Esoteric P2s，平價唱盤機種：TEAC VRDS-7其他使用此系統之歐美音響廠商： Krell、Wadia、Copland、Emsemble Resolution Audio。
　　這是目前最受歐美HI-END音響廠商喜愛的日制傳動系統。雖然目前使用先鋒倒置式傳動結構的廠商數量較多，但大多集中在中低價格的產品，高級機種還是以使用VRDS系統較多。比起其他公司，TEAC的VRDS最早就因為被Wadia看中用來制造高價轉盤而聞名于HI-END音響界。假如您看過飛利普CDM傳動系統正在工作中的樣子，除了佩服伺服系統在那樣晃動不堪的環境下，還能繼續工作外，也很難不懷疑它到底遺漏了多少信號。而TEAC的工程師早已發現了這種情形，因此發展出這里的主角VRDS，簡單的說，VRDS系統就是用一個大夾子將CD緊緊的夾住，讓它不會隨意晃動﹔但從另一個角度來看，這個大夾子也可已視作一個和CD唱片一樣大小的「唱片鎮的作用」。不能將它完全視CD鎮的原因，在于它并不是從上向下壓住CD，而是讓CD向上去緊緊的貼住它而隨之旋轉，曾加傳動系統和CD唱片之間的接觸面積，使CD唱片的運轉動作更加穩定。
　　馬達以懸挂的方式裝置于傅動機械上方，則是VRDS系統的另一個特點：當然，為了支持這塊大型的壓片盤及馬達重量，TEAC設計了加強型的支架，VRDS系統的等級分類，主要就是支架及壓片盤制造材質的差異上，便宜的機種使用合成材料，高級機種使用合金材料。

CEC皮帶傳動系統

　　代表機種： CEC TL-O，平價唱盤機種：CEC5100，其他使用此系統之歐美音響廠商： Burmester，Parasound

　　CD的轉速是不固定的，隨著雷射頭由內圈移動到外圈讀取信號而改變轉速，從每秒500轉到200轉之間不斷地作變化。過去設計者們認為要讓CD在最短的時間內正常轉動，還要讓選曲時很快的加速或者減速，所以必須使用高扭距馬達。另外要抑制CD在高速旋轉時的扭動，轉軸上要加上重量不等CD鎮，這也使得馬達需要更高扭距工作。　

　　為了讓轉速正確，降低伺服校正系統的負擔，使用高扭力馬達是必需的，問題在于高扭力的馬達雖然可以解決問題，卻也帶來馬達本身發生震動及產生電磁噪音的更大問題。資深的音響迷一定很清楚，以前的LP唱大多數都是以皮帶進行驅動，這種驅動方式可以有效隔絕不當振動─包括皮帶可以隔絕馬達所產生的振動，邊緣的抖動因為這種質量的慣性而降低。但為何后來的CD系統反而不用這種傳動方式呢？原因之一在于上述的情形只在馬達轉速固定的情況下才存在，而CD唱盤驅動馬達的轉速卻是不斷的在變化的。原因之二則是CD系統的轉速每分鐘高達200至500轉，傳動皮帶在這種情況下是否不會斷裂而還能正常工作，也著實令人擔心，面這也正是CEC皮帶系統一直被人懷疑其成效的原因。不過這套系統顯然對上述的問題有所對策，他們發展出一套「PLL相位環鎖線路」，加上高精度轉軸及加重唱片鎮所產生的飛輪效應（只要馬達輕拉，轉軸就會轉個不停），讓轉速變化的問題降至最低，伺服系統的工作也更加容易。傳動皮帶也經過精選，避免長時間使用會老化的問題，雷射頭以另外一具馬達驅動，又減低了一種震動干擾的可能。CEC就是用如此方式徹底解決高扭力馬達所帶來問題。

DENON三重避震轉盤系統

　　代表系統：DENON DCD-S1 DENON DP-S1

　　其他使用此系統之歐美音響廠商：無

　　雖然DENON公司始終不肯將這套技朮外售給其他廠商使用，目前也沒有將這套技朮向下移植到低價格的機種，但還是應該花些篇幅來介紹它。首先是它具有代表性，少了它會讓這篇介紹不夠完整﹔其次是一般轉盤系統的補強方式，多少都有這套系統使用方法的影子。
　　DENON解釋這種三重浮動結構，可以把內部相外部振動都減低到難以想像的程度。第一重懸浮是以打上DENON標志的鋁鑄體為主之雷射讀取部分，雷射頭由高精度光學玻璃制成（你可知道90%以上的雷射頭都用有機玻璃鏡片？），二維平行控制的線性馬達驅動，這部分的主體以彈簧和油壓阻尼固定在鋁鑲底盤上。第二重懸浮就是占全機三分之一重量的鑄鋁底座，它上面有很多突起的柱子。包括電源變壓器、穩壓線路板、傳動機構、模擬放大線路板等，都是懸空的鎖固在這些柱子上。第三重懸浮指的是特殊合金所措成的避震腳，它們不像美匯器材一樣隨便裝個橡膠墊聊備一格，而是真正具有非常好的阻尼作用。
　　在三重懸浮之外，DENON還有很多獨特的設計，先說重達200公克以銅和鋁合金車制的唱片鎮好了。目前我看過能和DENON唱片鎮「論斤秤兩」比較的只有SONY、CEC和Burmester，而后兩者根本是一樣的東西。這五囿滌菑驩禨ㄓF能真正把有彎曲的CD壓平之外，它在旋轉時形成的慣性作用也會大幅降低晃動。某些采用飛利普CD傳動系統的器材上也加了一片唱片鎮，不過飛利浦規定馬達所能負載的重量很有限，因此時間一久那些「超載」的馬達難保不出問題，Denon為了支撐重量級唱片鎮，以高轉矩的霍爾馬達為基礎，直接驅動一個12mm的不鏽鋼主軸，軸心承座使用摩擦系數低且硬度極高的紅寶石。在大軸心、大扭力馬達與起重唱片鎮的配合下，CD片轉動時服服貼貼，几乎不會有任何振動，相對的校正系統工作負擔減輕，也代表了好聲的開始。此外，DCD-S1的200公克唱片鎮多開了三個孔，這可以讓CD與唱片鎮之間有更繁密的結合。


先鋒公司超穩定性轉盤結構

代表機種：先鋒PD-T07HS

平價唱盤機種：先鋒PD-S703，PD-S503，其他使用此系統之歐美音響商：Audio- Alchemy、Theta、EAD、Musical Desien、Wadia、Carv　　

　　先鋒此型傳動裝置，是本文介紹的五種傳動系統中最多歐美音響廠商使用的一種。拆過一般傳動結構并觀察它們工作情況的讀者，一定清楚夾住CD唱片旋轉的唱片夾大小其實只和CD內圈相仿而已，結果當然是高速旋轉的CD唱片難免東搖西晃。很多設計師都認為這是CD唱機不能正確穩定拾取信號的一大原因，于是更大、更重的各型唱片鎮紛紛出籠，最具代表性的有Krell八爪魚唱片鎮、超重的Denon三孔合金制唱片鎮、ART的石墨鎮，而TEAC的VRDS系統嚴格來說也可以算是這種設計理念下的一種產物。但先鋒使用的卻是一個完全逆向思維模式，他們將CD的印刷而朝下、讀 取面朝上放在一個和CD相等大小的圓盤之上，而雷射頭則以懸挂的方式向下讀取信號，這種工作方式有點像是以前的LP唱盤。不用解說高超的理論，光看托住CD的旋轉盤有整片CD那中j，就可以知道這樣工作的機械一定比較穩定，再加上此時CD是被整片壓在托盤上工作的，旋轉時能避身上下晃動的可能性。實際看過這款傅動系統的讀者一定會發現，Pioneer遠在CD承盤上面加了一層柔性的膠墊，這層膠墊也有其用途，它可以吸收外來的細微振動，使得CD唱片更穩定的旋轉。從新一代◇型號開始，Pioneer也針對這款機械系統作一些細部的調整，最明顯的是CD承盤材質作了一些改進，同時還加一些洞，這些洞可以讓CD旋轉時和承盤作更緊密的結合。

SONY的光頭固定旋轉系統

代表機種：SONY CDP-XA7ES，CDP-R1A

平價唱盤機種：SONY CDP-X5，SONY CDP-XA50ES，CDP-3000，CDP-XA3ES

其他使用此系統之歐美音響廠： Gryphon

　　SONY的Fixed Pick Upechanism，雷射頭固定讀取系統，是上述几種傳動機構中最晚研發出來的一型，但它卻也是向下移植使用得最徹底的一型。目前SONY使用此型傳動拾取系統的目種眾多，從定價高達一百二十萬日幣的CDP-R10轉盤，二十五萬日幣的中價位唱盤旗艦CDP-X7ES，十二萬日幣的CDP-X5000，九萬八千日幣的CDP-XA50ES，六萬日幣的CDP-X3000及六萬六千日幣的CDP-X30ES，甚至于四萬六千曰幣的CDP-XE900、三萬五千日幣的CDP-XE700（折台台幣還不到一萬元）都這使用這種最新設計的傳動系統。當其他公司把眼光放在唱機中搖來晃去的CD，而想盡辦法要讓它穩定時，SONY卻發現移動中的雷射頭由于質量太小的緣故，極容易被外力干擾而產生不必要的震動，因而影響讀取訊號的正確性。SONY在此運用了完全不同于其他廠商的設計方式，他們選擇將質量較輕，易受外力震動影響的雷射頭固定，然后讓較重，可以較穩定動作的CD的承盤移動迎合激光頭的讀取動作。當然，這樣做還是沒有解決原來馬達本身振動所帶來的問題。在這個部份，SONY用了類似于Denon公司的作法─使用大軸心、大扭力的馬達，配合超重的唱片鎮讓CD的旋轉動作極為平穩，不過這些作法只有在高價機種上可以見到，
　　SONY已于前些日子推出SACD唱盤的原型機，這種新的系統上統上仍然沿用了光頭固定工作方式，因此說它是SONY公司跨世紀的設計，應該再適合不過了。




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[阿毛]

【雜談1bit與多bit】

肖先生（原創工程師）　

LDH說得對，如果換CD機最好選擇DENON或TEAC產品，SONY就暫時不要考慮了。主要原因是SONY和PHILIPS的數模轉換方式大同小異，都是1bit技朮。如果以前都玩的是1比特的東西，為何不試試使用多比特的CD機。這里要聲明的是，不是說1bit方式不好，關鍵是現行CD格式限制了1bit優點的發揮。CD是以多bit（16）方式記錄的，1bit-16bit-1bit轉換過程還是多了個16到1的內容，總會帶來一些問題。PHILIPS和SONY很聰明，早就發現這個弱點了，所以當DVD出現時，它們不會再堅持用其實也是自己CD格式的DVD-AUDIO格式了，而是推出全新的SACD格式。

先聊一下SACD。早期錄音有用多bit方式完成的，現在几乎清一色DELTA-SIGMA 1比特方式錄音。SACD就是看利用這個特點，全過程都使用1比特，少了錄音到CD的抽去和CD到解碼的插補步驟，聽到的東西几乎就是麥克風收錄的東西。我看好SACD！

轉回換CD機這個話題，現行CD機可能還是多bit方式的表現更好一點，因為畢竟少了一個16到1的環節。除去SONY/PHILIPS不談，現在高檔的數字音源無一例外的用多bit方式（有時稱電阻網絡方式），看看MARANTZ終極型號CD-7也用回多比特的TDA1541，當然MARANTZ這樣用有可能有其它因素在里面，庫存？雙皇冠固然好，但畢竟是四倍插補，還沒等著別人用多少就有8倍插補的DAC出現了。回頭看，其實四倍插補做好了也應該不錯，可惜盲目追求指標是主流，過去有，現在有，將來還會有。

1比特和多比特另外一個不同是小（弱）信號表現能力，多比特明顯強于1比特，失真相差几個dB。為什丑H因為電阻在精密程度（光刻）和熱噪音（材料）上對信號影響相對小些，而1比特的電容和積分電路對信號影響則相對大些。最后一個不同是強弱信號反應能力上，多比特也明顯強于1比特，試想一下，8倍插補后的信號以極限變化（65536），多比特是通過電阻網絡立刻表現出，而1比特要通過1比特到1比特的次次電容充電到最后一次放電過程，按理說結果都一樣，可實際就有差別。

反映到音樂表現，用沖擊力說法就可以簡單概括。1比特無零點交越失真是個優點， 但多比特DAC很早就利用例如雙DAC做正副半周轉換解決這了問題。而1比特DAC似乎到了今天才重視自己的問題，現在出現的很多新技朮就是針對1比特這些缺點產生的。MARANTZ加那個增幅器（HXXM）看樣也不僅僅為了調聲。其實以當前的技朮而論，1比特和多比特DAC差別很小。唯一可惜是目前1比特CD機大多還是用几年前的DAC！ 這也是我認為1比特不好的原因。

1比特DAC出來的聲音，特別是在一些大系統上聽，總是有過為濃郁感覺，人工美化的東西過多了點，如果你就是聽人聲和弦樂，OK！那就堅持用MARANTZ東西，否則，交響樂的渾濁、鋼琴的沉悶（形容過了點）總是覺得不太對勁。當然這些形容多是指MARANTZ。SONY或其它DELTA-SIGMA的清麗另當別論，聲線過細是不是問題？留到以后再論。反觀多比特DAC出來的聲音，開始聽來有些人可能不習慣，可越聽越感覺真實、自然。剛才說過1bitDAC聽弦樂覺得很美，但當你聽用多比特DAC轉換出來的聲音后，提琴發出聲音的那種質感、那種更真實的美是無法用人工美所能取代的。記住，在商店里你很難下結論，只能是把東西搬回家一個人仔細感受才能得出結論。

講個我的經歷。想起當年買MARANTZ CD16，CDM4 PRO+1547實在是誘惑，所以，在94年春節前的某一天花8600元（當時是一年積蓄啊）歡天喜地地把它抱回家，以取代我以前的MARANTZ 94，可是聽來聽去，總是讓我感到失望。慢、鈍、朦，這就是我的夸張感受！難道是先入為主嗎？堅持几個月還是接受不了，最后讓几百元的價格出手了都這樣廉價。其實1比特CD機也有讓我感動的東西：PHILIPS 600，真的和MARANTZ有所不同。可惜PHILIPS 800，MARANTZ 15沒有在自己認為好的環境下聽過。我不想談現在的19、17、16D、14是什切n音，聽過是聽過，帶有“偏見”再發表意見就不公正了。不管怎切縑AMARANTZ CD機畢竟是我最佩服的產品。可惜啊！如果MARANTZ有一款用例如PCM63、PCM1702或AD1862，我一定買！有句實話還是要講，除去DAC，MARANTZ其它方面的制作無人能比，如果講與其它日本CD機相比，DENON、TEAC使用別人的伺服，看那丹h的走線多少有一點點土炮的味道，對不起，話是說大了一點。

如果你沒有玩過多比特的CD機，我的意見是勸其換一台這樣的CD機，如果覺得不好，就當是一次經歷，看看在你自己的聽音環境下到底有什中ㄕP。

再談談我對知道的，現有的CD機的看法。

DENON 10II（HDCD III為什切晲S有見到）DENON2800（2880）TEAC 25N（25XN），TEAC8N 歐美機還是不說好，因為性價比低了點，好的東西太貴了，現在，不如拿這丹h的錢玩SACD機，或相對花少量的錢玩二手DAC了，記住，要有軟件DSP的東西，補品讓你眼花繚亂的東西不見得好到上天，更多地給你是心理滿足。當然聲音應該是好點，心理作用更不可忽視，每個人或多或少都會有心理作用，聽音樂時的心情不同，感受也有很大不同。

多比特DAC產生的共性的東西不談了，想從技朮角度看這些機器有什中ㄕP。

DENON和TEAC的光頭部分基本相同：SONY240A，DENON2880好象用的是三洋的東西，以我的觀點都是廉價貨色。但TEAC的VRDS結構略勝一籌﹔DENON用的是NPC給DENON專門開發的數字濾波器，我猜測是類似TEAC使用的NPC5843一樣的東西，只不多加進數字反相弁遄A最好的5842，NPC應該不會給﹔TEAC用NPC5843，再用普通74系列邏輯門進行反相，所以說技朮相當，但TEAC還用了一顆AD1893，起減小JETTER和數字濾波方式切換的作用，所有數字濾波都有真正的16天生20比特弁遄C至于DENON所說的LAMDA技朮，似乎沒有什丑A是指PCM1702是用兩顆19BIT DAC解決零點失真問題？還是指四DAC平衡？可這也不是DENON發明的技朮。DENON用的DAC是20比特DAC，四顆PCM1702﹔而TEAC25N是四顆20比特的AD1862，這里除TEAC8N用PCM1702做并聯外，其它都是以平衡方式做轉換，而且都是一出DAC就轉非平衡，并不是平衡到底。因為有AD1893，這互嵨EAC又勝出一點，模擬部分DENON用的元件好一點，特別是電容。結合上述原因TEAC25N價格自然高出DENON10II一點，我忘日圓報價，230？好象一樣，25XN大概250。我為什予鴷X8N而不說10N，10NSE，我的感覺是8N雖然VRDS檔次沒有10N好，但技朮較新，好像10N用TDA1547，10NSE用PCM1702。8N一是像金嗓子CD機用并聯DAC方式，而是數字濾波還可以調整，數字濾波方式可調性是目前的趨勢，所以說僅談多比特DAC方式的CD機，不到5000元的TEAC8N值得推荐，而且估計伺服部分應該是SONY全數字技朮了，25N和25XN最大的改變也是XN用全數字伺服。TEAC缺點是走線較亂。同樣DENON2800從價格講也是很好的東西，少了一個變壓器，少了數字接收以及用P檔的1702（10用好一點的J檔），OP稍次一點，其它與10大同小異。

其實SONY CD機吸引人的地方也有數字濾波方式可調。MARANTZ也學聰明了，CD19a也有此弁遄ACD-7就不用講了。模擬部分弄來弄去對聲音不可能有太大提升，弄過頭的只能使聲音太假了。當然也不能忽視模擬的作用，個村還是有個村的高招。

買什七D機最終看自己的喜好，我只是談自己的一些看法，可能有不對的地方請指出。建議看看樓下的“平橫乎？24比特乎？”，有點內容！

文章來源： 轉貼自《音響發燒站》2000.4.05


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