2010 年 6 月 22 日更新:後來 Peter Daniel 測量他的 CEC TL0,指出 Lampizator 的實驗設計有缺陷,CEC 的輸出在接上負載之後就變回漂亮的方波。詳情請見這篇後續。
波蘭 DIY 玩家 Lampizator 最近發表這篇文章,Deconstructing the CEC(解構 CEC),內容著實有趣。Lampizator 在美國買了一部二手 CEC TL-1X,為這部皮帶驅動的「銘機」紮實的工作讚嘆不已。然而,聽感上,與常年以來的看法相近,CEC 呈現著自然順暢,帶有一點黏性的「類比味」,但低頻卻不夠下沈有力,顯得頭重腳輕。
Lampizator 用示波器檢測 CEC TL-1X 的數位輸出訊號,發現 RCA 輸出的 SPDIF 波型居然是混亂的三角型波,而不是應當的方波:
而平衡輸出又是另一種雜亂無章的波型:
這實在令人震驚。便宜的 CD-Player 也能輸出漂亮的 SPDIF 方波,而投入相當物料,作工精緻的 CEC TL-1X 卻輸出如此荒腔走板的波型。更奇妙的是,這樣的輸出,聲音卻不差,還相當有特色!
於是 Lampizator 強烈懷疑這是 CEC 的調音手法,故意在數位輸出模組上動手腳,把方波打成特殊波型,這樣的波型 DAC 仍然能夠解碼,但卻有音色上的變化。接著,Lampizator 把可疑的數位輸出模組 bypass 掉,直接從 CD 解碼晶片拉出 SPDIF,果然得到了正常的方波輸出:
將這樣的訊號直接送入 DAC,據 Lampizator 說,聲音變得更好了。尤其是結實有勁的低頻通通回來了,而且富有魅力的中頻並沒有變差,音樂性、音場、空間感也都俱佳。於是 Lampizator 認為 CEC 幹了一件蠢事,用多餘的數位輸出模組「封印」了 TL-1X 優秀的低頻。
不過,我想 CEC 會這麼設計絕不是出於愚蠢。我沒能親耳聽到 Lampizator 直接拉出 SPDIF 的成果,不確定是否如他所說,低頻改善之餘,其他環節也沒有 trade-off。但 CEC 會這麼調音必然其目的,比如說,日本人習慣在小空間玩大喇叭,適量地弱化低頻,可以減少駐波問題,讓全頻帶更平衡。另一個可能是如此可以調整出溫和柔韌的音色,即所謂的「類比聲」,符合消費者對「皮帶驅動」的想像,區隔市場定位。而事實上,這樣特殊的音色來自數位輸出模組的「加料」,複雜精密的皮帶機構反而只是行銷噱頭。
這些情報又燃起我對 CEC 轉盤的好奇。CEC 詭譎的奇計淫巧非常有趣,Lampizator 精闢的專文破解也很有意思。我的 TL-51X 也有一張「可疑」的數位輸出模組,我也要 bypass 這張模組,直接聆聽原始 SPDIF 的聲音,看看正直善良的低頻是不是通通都回來了!
2009年9月20日 星期日
2009年9月18日 星期五
UCC Golden Reference Regulator for First Watt B1 Buffer
之前用過幾次 UCC 穩壓,印象不差,特別是用在前級或 DAC 的類比輸出級,音響性很好。但用在 DAC 或數位電路上,效果就不是那麼全面,有時還不如小巧便宜的三端子 IC 穩壓。每看國內 DIYer 製作 DAC,動輒採用三五組 UCC 穩壓,佔了機箱 2/3 的空間,所有供電一概由 UCC 穩壓供應,如此施為效果如何,實在令人好奇。
在 diyAudio 與 diyhifi 等討論區上閱覽,國外 DIYer 對於穩壓的使用比較靈活,處理不同的 loading 皆有個別考量。即使是 IC 穩壓,用法也相對多元細膩,針對不同的負載特性而設計。像小電流穩壓,10mA、50mA、200mA 即有許多選擇,不若國人毫無頭緒,一概採用 78xx 系列或 317 系列。
UCC 穩壓屬於 op-amps 串連式穩壓,這類穩壓相當經典,Horowitz 的教科書 The Art of Electronics 有教,Walt-Jung 發表的 Regulators for High-Performance Audio 更是響譽 DIY 社群,簡稱 Jung Regulator。Jung Regulator 初始也是針對 DAC 的類比放大、op-amps 前級等應用而設計,自始至終,很少看到外國人將 op-amps 穩壓應用在前級以外的地方。我過去曾以 8V 的 UCC 單電源穩壓供應 TDA1543 DAC,不至於衰聲,但也未盡理想。主要的問題是聲音較緊,不夠輕鬆,音質近似通用的三端子穩壓。以數位電路來說,仍然仔細校調的穩壓 IC 或 non-feedback 達靈頓電晶體串連式穩壓為佳。
在 diyAudio 與 diyhifi 等討論區上閱覽,國外 DIYer 對於穩壓的使用比較靈活,處理不同的 loading 皆有個別考量。即使是 IC 穩壓,用法也相對多元細膩,針對不同的負載特性而設計。像小電流穩壓,10mA、50mA、200mA 即有許多選擇,不若國人毫無頭緒,一概採用 78xx 系列或 317 系列。
UCC 穩壓屬於 op-amps 串連式穩壓,這類穩壓相當經典,Horowitz 的教科書 The Art of Electronics 有教,Walt-Jung 發表的 Regulators for High-Performance Audio 更是響譽 DIY 社群,簡稱 Jung Regulator。Jung Regulator 初始也是針對 DAC 的類比放大、op-amps 前級等應用而設計,自始至終,很少看到外國人將 op-amps 穩壓應用在前級以外的地方。我過去曾以 8V 的 UCC 單電源穩壓供應 TDA1543 DAC,不至於衰聲,但也未盡理想。主要的問題是聲音較緊,不夠輕鬆,音質近似通用的三端子穩壓。以數位電路來說,仍然仔細校調的穩壓 IC 或 non-feedback 達靈頓電晶體串連式穩壓為佳。
同是 op-amps 串連穩壓架構,但不同的組態設定與調整,聲音仍然有相當大的區別。UCC 調音非常用心,幾年間不斷地改版演進,國內少見。其穩壓在小功率類比線路上確然不錯,聲音輕快活潑,收放自如,動態大,全頻帶也相當平衡。對於前級和 DAC 輸出,不失為一個理想的電源選擇。
自從年初完成 Nelson Pass 的 First Watt B1 Buffer Preamp 之後,一直採用基本的 LT317 穩壓來供應 B1 所需的 +18V 電源。B1 所需的電流非常小,兩聲道合計只要 15mA 左右,大多數穩壓都能輕鬆應付。雖然如此,我嘗試以簡單的 TL431 shunt regulator 穩壓供電,效果卻不理想,聲音薄弱,推不出正常的動態。後來,又以自己相當喜愛,用為 TDA1543 供電的 non-feedback 三級達靈頓電晶體穩壓,音質純淨,但仍然有氣無力,要死不活,讓人舒不過氣。總而言之,經過幾個月的測試,最後仍然採用表現最穩定,聲音已相當全面的 LT317 作穩壓。
然而,我還是很想繼續嘗試 B1 的供電。這時想起過去將 UCC 穩壓用在 DAC 與前級的印象,便想拿出庫存的 UCC 正電單電源穩壓成品來使用。這個單電源成品是 2004 年的製作,設定為 8V 輸出,用來推動 TDA1543 DAC。試用一陣子之後,發覺 Elso Kwak 為 TDA1543 設計的 non-feedback 三級達靈頓電晶體穩壓更為寬鬆自然,便將這張 UCC 穩壓退役下來。當我上網找詢資料,想將 8V 輸出調整為 18V 時,卻發現 UCC 已經移除舊的安裝資料,改推新版的穩壓 PCB,Golden Reference Regulator。據 UCC 表示,新版穩壓表現全面勝出,於是便訂了一張來玩。
新版的電路其實差異不大,仍然是以 op-amps 決定輸出電壓,再由功率晶體隨藕的方式輸出電流。不過在配料的哲學上,卻有明顯的差異。雖然 UCC 自己賣電容,但這次竟然全面採用 WIMA MKP2 作 bypass,而完全沒有使用口碑卓著的 MKP2000 系列。或許是 WIMA MKP2 更小,腳距更短,更容易 layout 吧!當然,應該也有調音的學問在。此外,這次對整流二極體也有新的手法,不再採用 1N5062,改用 very short recovery time / soft recovery 的 IXYS DSEP 15-06A 二極體,併且併上小電容吸收噪訊。PCB 維持一貫的生產品質,組裝非常容易,三兩下就完成了。
我大致上是依照 UCC 的建議來配料的,但採用 AD780BN 來作電壓參考,是 2.5V 而不是 5V,所以更動了電阻比例,才能正確輸出 18V。此外電容改用手邊庫存的 Panasonic FM、Black Gate FK / N 等產品,電阻也改用熟悉的 Philips MPR-24,經過簡單的測試就安裝到 B1 上了。
起初,穩壓輸出電容是 Black Gate N Type 47uF / 50V 的規格,由於這顆電容和 B1 PCB 上的 input 電容併聯(我取消了原本 1 ohm 的輸入電阻),input 電容同樣也是 Black Gate N Type 47uF / 50V,形成 Super E-Caps 佈置,所以對 UCC 穩壓來說,輸出電容大約是 100uF 左右。然而,在這樣的組態下,B1 的聲音有點薄弱,低頻略少,氣勢不能完全施展。我記得之前使用 UCC 穩壓時,輸出電容的容值對其音色表現影響頗大,容值越小,速度越快,反之則較為寬厚。於是我改採 UCC 建議的數值,裝上 220uF 的 Black Gate FK,聲音果然寬鬆適暢許多。雖然 FK 不如 N Type,但在這個情況下容值比電容的級數更為重要。
另一個調整是 op-amps 的穩定電容 C3,這是一顆 22pF 的小電容。據之前的經驗,這顆小電容對聲音也有不小的影響,特別會改變泛音的音色和音樂的尾韻。UCC 建議使用陶磁電容,然而國內電料行所售之陶磁電容,皆不知其廠牌規格,難以選購最高級之 COG/NP0 級產品。只好先以 silver mica 電容取代,後來又以熟悉的 Philips 銀膜電容試音。相比之下,silver mica 電容較為活潑銳利,然而卻稍為硬了一點,又有一點髒。Philips 銀膜則比較平順自然,沒有什麼副作用,目前便使用 Philips 銀膜,有待日後購入 COG 陶磁電容再繼續試音。
至於整個穩壓電路的核心要角,op-amps,我仍然採用 UCC 建議之 NS LME49710。這的確是非常棒的 op-amps,之前曾與 AD797、AD847、AD8610、OPA627、OPA111 等在音響上頗有好評的 op-amps 比較,雖然 LME49710 並沒有 AD 系列的音樂性,也沒有 TI OPA 系列的厚實有力, 但非常的流暢平順,像水一樣透明,幾乎沒有存在感,實在難能可貴。
First Watt B1 Buffer Preamp 裝上 UCC Golden Reference Regulator 之後,經過兩三天的 run-in 和調整,聲音漸漸穩定。UCC 的音色與頻帶表現,與 LT317 穩壓差異不大,但細節豐富許多,S/N 比似乎更高了。最主要的改進則在動態,迭遇大場面時,比 LT317 更強健,足以穩定地支撐出堅實的音場,維持飽滿的音色,毫不軟腳,毫不紊亂,聽起來真的非常生動過癮。LT317 相比之下,在大動態、大場面下似乎少了口氣,音色突然轉薄,無法舒暢地大聲鳴放。不過目前 UCC 穩壓聲底比較尖細,聽小品、人聲、鋼琴,總覺得聲音太細瘦,不夠豐滿,LT317 相比之下卻沒有這個問題。或許 UCC 穩壓先天上聲音較薄,配上同樣不厚聲的 Panasonic FM、Black Gate、Philips MPR-24 等零件,有失平衡,這就仍然要繼續調整了。
雖然 Pass 說 B1 Buffer 對電源並不挑剔,接上便宜的 adaptor 就有好聲。事實上 B1 Buffer 對電源頗為敏感,搭配適當的穩壓設計,絕對有更上一層樓的助益。
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