本帖最後由 WilliamHuang 於 2014-10-26 21:44 編輯 $ \: N$ W9 I* M7 c3 F- G
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經過許久等待,雅士音響舉辦的「CHORD數位技術深度座談會」終於來到。不過,在座談會舉行前,我們先幫大家採訪到CHORD旗下全部數位器材的首席設計師:Robert Watts。Rob是一名專業音響晶片設計師,同時專精於設計數位與類比用途兩大領域的晶片。目前是Silicon Chip的晶片設計顧問,幫CHORD設計數位器材已經達二十年之久。Rob不僅是顧問級的工程師而已,本身也是一位音響發燒友。因此,這次座談會的主角不是老闆John Franks,而是數位晶片的專家Rob。
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主講者Robert Watts,在數位領域擁有非常深厚的功力。/ b4 d9 S- q3 {8 K% x6 v- E
$ i/ V& l6 Q/ ORob開宗明義地講,人類的聽覺構成都是經過大腦處理,所以我們才能判斷出不同樂器的音色,乃至於聲音在空間中精確的位置。雖然我們都知道這些聲音的資訊是透過大腦判斷,但是大腦是如何處理這些訊息的,老實說,我們還無法知道精確的處理過程。
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話雖如此,經由National Physics Review 的一份研究報告中,我們知道人類聽覺神經網路會有4微秒的延遲,用來幫助我們認知聲音在空間中的位置,足見「時間」對於人類聽感有多麼重要!對於而這「4微秒」意味著大腦可以分辨取樣頻率不同的區別大約在250kHz,遠遠高過於CD規格的44.1kHz。因此,為了彌補規格上的不足,廠商才開發出8倍Oversampling的數位濾波技術。不過,傳統數位濾波大多採用FIR濾波的演算法,用來填補Oversampling不足的聲音訊號。
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! z! b& i" ?" f+ C: C$ z6 [開講之前John Franks先跟各家媒體聊聊,並且請Rob介紹自己的專長。% W" [! R6 r! G6 L. E' J
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Rob認為傳統方式已經不足以滿足人們對於再生音樂的高音質需求,因此他提出WTA濾波的演算法,此演算法更適合運用在音響領域。不過,就算有WTA濾波演算法幫助,能不足以創造讓人滿意的音質,他更進一步將超取樣倍數拉到驚人的2048倍!為什麼要拉到這麼高的倍數?Rob用一張12kHz正弦波訊號來解釋,當訊號為8倍超取樣時,依然可以見到波型有明顯的鋸齒狀。但採用2048倍超取樣的波型則非常圓滑。不過,把超取樣倍數拉到這麼高,要怎麼彌補多出來的bit資料呢?
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John Franks也會幫大家解釋CHORD的器材設計理念。0 H: R1 x! O+ Y
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Rob提出名為「Tap」的元素,當Tap長度越長的時候,超取樣產生的波型就越接近真實的類比訊號。像在Hugo上面就有高達26,368的Tap長度可以運用。此時,過去DSP晶片的運算能力就無法負荷,必須改用FPGA才行。而他們用的FPGA晶片內含16個208MHz的DSP單元,才能達成2048倍超取樣的數位濾波。
0 w" C% ] X! Q* L' @接著,Rob說人類聽覺對於噪訊極端敏感,因此盡可能地降低Noise Floor非常重要。如果音樂訊號裡面的Noise Floor太高,聲音聽起來會過於明亮、僵硬,並且具有侵略性。Hugo內部使用電池供電,並採用精密的穩壓IC,電路板使用四層板設計,同時強化過濾RF干擾的設計,杜絕一切可能會提高Noise Floor的可能性。
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Hugo是CHORD所製作過最小、最精密的隨身Hi-End音響器材。1 Z; s1 H3 c( r( T
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關於數位器材最重要的jitter問題,Hugo使用「DPLL(Digital phase lock loop)」電路,不僅能降低輸入訊號的時基誤差,鎖定時間只有1毫秒而已。最後,在耳機輸出部分,Hugo使用獨立純A類工作的OP,輸出阻抗只有0.075 ohms,最高可以輸出5v RMS,峰值電流達到0.5A。如果喇叭的效率夠高,甚至可以用Hugo「直接」推動呢!真是難以想像一台隨身耳機擴大機,竟然可以如此精密複雜,規格、性能之高連正常尺寸的DAC都跟不上。
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