2009年1月21日 星期三

Scientific Conversion 脈衝變壓器

DAC的SPDIF輸入訊號,通常會經過交連電容隔離直流。有時用一顆,有時用一對,連地也一起隔離。這顆電容對聲音影響極大,不下於類比輸出的交連電容。多年前,我在TDA1543的DAC上試過數種電容,包括已停產的UCC標準版、Rifa 450、CDE silver mica、RelCap RT、MultiCap RTX、MultiCap PPFXS Black Gate NX 等,聲音各自不同,而且呈現出來的音色與個性,與用在類比電路上相同。

除了交連電容,當然也可以用變壓器交連。變壓器交連最大的好處在於隔離,可以完全切開前端(如轉盤)與DAC的地。但變壓器與電容一樣,都有頻寬和相位的失真,最以變壓器交連與電容交連各有優劣,好的電容勝過爛的變壓器,反而亦然。最常見的數位變壓器是 Pulse Engineering 的 PE-65612。不過,這顆變壓器的聲音並不理想,與一般的薄膜電容交連差不多。除非前一級的干擾太嚴重,非常需要隔離,否則稍微好一點的交連電容就能遠勝 PE-65612。好的變壓器並不好找,Audio Note UK 曾在網頁上賣他們的銀線變壓器,但現在已無零售,只附在 DAC 套件裡。日本 DIYer 也在網站上示範自製數位變壓器,看起來不並困難,但在台灣不易找到他們所用的特殊鐵芯。

2004年,一位網友惠贈我一顆他設計的數位變壓器。他的變壓器相當優秀,聲音中性、自然、平衡、音樂性佳,整體表現和高級交連電容在同一個等級。不過,這顆變壓器聲音比較暗,配上 NOS DAC 和全音域喇叭,整體音色不免過於樸素。幾經比較,我先後使用 CDE silver mica 和 RelCap RT (polystyrene film) 來做 TDA1541A DAC 的數位交連。這兩種電容,高頻比較亮麗,體積也不大,放得進 PCB 裡。CDE silver mica 的聲音比較中性,沒有什麼音染,RelCap RT 則有 polystyrene 特有的甜美,都是非常優秀的交連電容。

在 2004 年前後,我也發現了 Scientific Conversion 的數位變壓器產品。Scientific Conversion 的產品在國外的 DIY 社群頗有口碑,但因為價格高,通路少,所以用的人始終不多。在 DIY 社群之外,連 Analog Devices 也曾將 SC 的製品用在 evaluation boards 上。

我的 TDA1541A PCB 上也留有 SC944-05 這顆變壓器的腳位,但因為 SC 的產品不好買,而改用電容交連。Scientific Conversion 幾乎沒有經銷商,必需直接向原廠購買。然而,買的量少,價格壓不下來,運費又高,極不合算。同時,由於之前的經驗,覺得數位變壓器未必勝過高級的電容,所以也沒有太強烈的動機買 SC944-05 來試。

幾年過去,又開始想為 TDA1541A DAC 動點手腳,這次就下定決心,向 SC 原廠買了幾顆變壓器來玩。按照 Pedja 當初的設計,將 SC944-05 裝到 PCB 上,同時焊上了幾個必要的電阻電容。數位電路的電阻,我偏好低感抗的碳膜製品,這次是用庫存的 Panasonic 小功率碳膜電阻,旁邊並 10p 的雙信雲母電容。

開聲之後,嚇了我一跳。SC944-05 的聲音,與過去試用的交連變壓器完全不同。比起原先的 RelCap RT,現在整個系統的 SN 比似乎拉高許多,背景非常乾淨,細節變多了,相同的音量設定,聽感卻變大聲了。低頻有明顯的延伸,有些本來聽不到的低頻,如今都出來了。不過,RelCap RT 的聲音比較輕快活潑,現在則變得沉穩凝重,音樂的速度較慢,每一個音符都像在放大鏡下,紋理清晰可見,足以讓人仔細地檢視。

Scientific Conversion 的確是非常不錯的變壓器,不過,我還不能完全接受這種凝重到有些溫吞的聲音。希望經過 break-in 之後,能輕快活潑一點。總之,小小的數位變壓器能為系統帶來這麼據烈的變化,而且是無論怎麼換電容都無法得到的變化,出乎我的意料,讓我看到更多音響的可能性。

20 則留言:

mikeliu 提到...

Hi 不知網兄的代號如何,所以不知怎麼稱呼,只好先略過稱謂了:p

自從去年在新天新地論壇看見網兄發表了對於DIY的看法,我也十分認同,也認同你所說國內DIY玩家對於套件,裝配成就感遠大於最後所產生音樂本身的說法;也很敬佩你對 TDA1541A DAC精益求精不斷求進步的作法,希望有機會能聽到此DAC的聲音。

WF 提到...

Mileliu 兄您好,

感謝您的鼓勵。看到您與我有相同的心聲,真是令人振奮。與志同道合的同好交流,是國內 DIYer 圈子裡難得的緣份。

TDA1541A DAC 因為我不斷的改機,有些零件只是「放」在機殼裡,稍微用阻尼物墊著,沒有完全固定,難以搬動外借。
不過,我手邊的 TDA1543 DAC,已經暫時結束實驗,組裝完成。如果兄有興趣,可以借與您指教。

mikeliu 提到...

真的壓,那就太不好意思了mm...

WF兄應該是極簡派的喜好者吧,所以才會喜歡NOS dac跟gain clone這種設計。

那我留一下我的聯絡方式,希望能夠聽聽看TDA1543的聲音,我的email就是mikeliu at gmail.com,謝謝。

目前正想改造我的唱頭放大的穩壓部份,目前唱頭放大的電源乃使用NB的交換式電源,我想這部份講究一點,應該sn比跟細節會很多吧,計畫中。

WF 提到...

其實我並不認為「極簡」就會得到「好聲」。舉例來說,聲音最讓我的感動的廠牌Linn,他們的製品一點也不極簡。反相的,他們很早就開始使用惡名昭彰的switching power,也從不在乎訊號路徑上有多少電容電阻,也不管用了多少負回授,更不強調發燒料。種種作法,都與一眾 DIYer 背道而馳。

但 DIYer 如果要去學習 Linn 的作法,搞一個鋁金屬 CNC 機殼,弄一個超低雜訊的switching power,再做複雜的音頻電路,無疑吃力不討好。花上廠機數倍的價格,聲音可能也好不到哪裡去。複雜的架構,有太多不確定的因素,好聲的要訣不易掌握。特別是製作的量不大,DIY 往往只做一台,複雜的架構有著更高的成本。

極簡的架構對 DIYer 來說比較有niche:調整的地方少、網路上資源多、零件可以盡量發燒,這些因素使得 DIY 比較容易成功,比較容易獲得好聲。

因此,以我一個微小的 DIYer,沒有專業的儀器,沒有深厚的電子電路知識,也只能在「極簡」的架構下,試圖找到自己喜歡的聲音了。

mattter 提到...

最近在找PE-65612的代替品,才找到這篇文章。就如同MF兄所說的,數位輸入、輸出部分影響聲音不小,但是市面上找得到的數位變壓器實在少得可憐。不知道MF兄當初是如何向SC買的?以及價錢如何?我在他們家的網站上看得一頭霧水,是說沒有100pcs不接受訂單嗎?希望MF兄能指導一下購買方式。謝謝!

WF 提到...

直接向 Scientific Conversion 購買即可,他們沒有最小訂購數量限制,買少只是單價較高,運費不划算而已。

我買的時候,報價是 49 顆以下,一顆 16 USD, 供你參考。

天閑 提到...

HI~
WF大

看到您文章裡頭提到~
SPDIF進來過了pluse transformer後
還有用一些電阻並電容~
然後再進數位接受晶片對吧?
想請教這一部份的線路您是怎麼做的嗎?
謝謝。

WF 提到...

這是 Pedja TDA1541A PCB 上預設的線路。其實很平常,就是對地電阻、併聯在對地電阻上的小電容等等而已。這部份我改過幾種方案,影響不怎麼大,所以最後按照 PCB 的設計照裝而已。

影響最大的就是訊號交連的電容或變壓器吧,影響之大,更勝於類比端的輸出交連電容。

Po-Ting 提到...

PE-65612我用了十年,沒看過版大的文,還不知道有更好的變壓器,我真是孤陋寡聞。 不過話說回來,國外也有專家po文反擊SC變壓器,認為1.非1:1的變壓器不要買。2.SC的變壓器不要買。3.Shielded的變壓器不買,要買unshield的。4.Newava的產品比SC好(如S22160 unshield) 不知道到底真相如何?

WF 提到...

Po-Ting 兄,

小弟確實看過 SC 不好或有缺點的言論。

不過我想,SC 比 PE 好應該是滿明顯的,也沒有顯著的副作用或癖性,他們說「不要買」或「不能用」未免太嚴重了點。

我試過四五顆不同品牌的脈衝變壓器,聲音有好有壞,PE 是其中最差的,SC 和其他兩顆等級差不多,但裡面我最喜歡 SC 的音色(有一顆過於樸素、另一顆則比較飄逸)。不管哪顆脈衝變壓器都有一個水準以上,而且都有一種電容交連所沒有的平實質樸的音色。

電容交連的變化比較大,有些電容可以調出很華麗或很滑順等各種效果,也未必比變壓器差,看喜好而已。

Newava 評價確實不錯,如果能比 SC 更好那也滿有趣的。小弟以後會記得試試。

mattter 提到...

我用的變壓器雖然不多,不過還是可以提供一點自己的經驗。
PE-65612我想應該是機械量產的產品中還算不錯的。我曾經和其他不知名的小牌子比過,的確聲音比較好,也因此去買了不少顆回來。但是後來在某台自己DIY的小玩具上發現電容交連的聲音竟然比PE-65612還好,所以我目前機器上的PE幾乎都被我拆了。
當時看了WF兄的這篇文章,也去買了幾顆SC試試看。我記得聲音比PE細緻,不過高頻聽起來量感比較小。但仔細比較後發現高頻量感變小並不是解析度變差,相反的解析度比之前更好。我猜之前多聽到的高頻量可能是一些雜訊夾雜之後解碼的結果。最簡單的證明就是,之前VFD開關很明顯聽得出轉盤的聲音不一樣。換成SC變壓器後,小弟的木耳已經分不出VFD開或關有何不同。
SC很明顯應該是手工製造,如果沒人開團購,加上運費還真是有點貴。其實也可以考慮其他手工繞製的管道,搞不好聲音更好聽。

WF 提到...

mattter 兄,小弟的經驗和您很像,不過您對於 SC 的音色描寫又更為生動精確了。小弟覺得變壓器聽起來比較樸實,與您說的「高頻量感變少但解析更佳」也許有三分相似。

關於 VFD 的影響,這裡確實可能是變壓器交連的優勢。變壓器交連一來可以隔離轉盤與 DAC 的地端,二來變壓器有頻寬限制,會濾除高頻雜訊。此二者都可能減少轉盤的雜訊交連到 DAC 去,在轉盤端雜訊較高的時候(例如用電腦當轉盤),變壓器的好處就更為明顯,這時即使是 PE 搞不好還會勝過一些電容。

不過電容也有電容的好處,有些電容的音色用在 SPDIF 上還真是挺美的,例如 Teflon, 銅箔 PP、錫箔 PS 等,各有其魅力。

Po-Ting 提到...

VFD通常都是3V AC交流點燈加上一組-24V的陰極電壓,如果說VFD影響音質,有可能是訊號受到其交流電的影響,不過60Hz的交流應該無法被變壓器所過濾。我猜可能有其他因素。

WF 提到...

Po-Ting 兄,

您說的有道理,-24V 與其他電源是獨立的。但為什麼許多廠機都喜歡設置「關閉 VFD」的功能,然後許用家也都覺得關閉 VFD 會改善聲音呢?

是 VFD 吃電流大,增加變壓器的負擔,還是-24V 的 rail 走線干擾了其他元件,還是 VFD 很熱,影響其他元件的工作溫度?

WF 提到...

另外,小弟如果沒有誤解的話,脈衝變壓器應該可以濾除 60Hz 的訊號。以我用的 Scientific Conversion SC 94405 來說,頻寬是 7 kHz – 60 MHz,太高、太低的雜訊都會被濾掉。

匿名 提到...

WF兄 剛好手邊有兩顆 目前拿來裝在CDPRO-2
IC-7404-->0.1uf-->300毆姆-->SC944-->rca輸出
就這樣裝 但目前搞不清楚(SC944) 2:1
2比1 哪一邊是2 哪一邊是1 這顆變壓器上面有分兩邊 一邊3支pin 另一邊2支pin

WF 提到...

您好,

小弟已經把 SC944 的 datasheet 寄到您的信箱了,請參考。

WF 提到...

您好,

小弟已經把 SC944 的 datasheet 寄到您的信箱了,請參考。

nomo16 提到...

不知道WF兄有用過SC947-02嗎?聲音跟SC944-05比起來怎樣?

Ytsejam 提到...

若以相同輸入 (16bit/44.1kHz) 來看,SC947-02 聲音比較透通,跟 SC944-05 比較飽滿。

至於是否 947-02 就比較好?那倒不見得,因為兩者的頻寬不同。若訊源屬於 24/192k ,944-05 就不適用。另外兩者阻抗匹配也不同,947-02 其實比較是用在 AES/EBU ,而 944-05 則是 COAX ,小弟曾經試過把947-02 終端電阻降到 75 ohm ,反射情形會變嚴重,正常會在 100 Ohm ~ 110 Ohm 之間。944-05 的阻抗則是設計用在 75 Ohm,在 COAX 的條件下,小弟認為 947-02 不見得會比 944-05 好。

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