2017年2月17日 星期五
2010年3月18日 星期四
CEC 轉盤的祕密之後續
去年看到波蘭 DIYer Lampizator 的文章，指出 CEC TL1X 的數位輸出波型非常古怪，跳過「特製」的數位輸出板之後，聲音改善許多，尤其是鬆軟的低頻變得下沉有力。
低頻不夠紮實幾乎是所有的 CEC 轉盤的通病，許多雜誌、用家都曾提及。在我的眾多數位訊源裡，CEC TL51X 的低頻也確實是最糊、最鬆軟的。看了 Lampizator 的文章之後，前陣子心血來潮，便試著把 CEC TL51X 的 raw SPDIF 拉出來，跳過數位輸出線路直接連到 DAC 上。初聽有點驚艷，直通之後，聲音比較透明，細節似乎更多，線條也比較清晰。不過低頻並沒有更為下潛，只是較為深刻清楚而已。
然而，聽幾分鐘之後，開始覺得不太對勁。直通的聲音，清晰之餘，有些乾瘦，也比較冷硬，聽幾首曲子之後就開始讓人坐立不安，不耐久聽。相較之下，原本的聲音比較豐沛柔順，雖然細節略少，透明度不及，但耐聽許多。後來在輸出端串了電阻，改善仍然有限，再試聽幾天之後，那乾硬的聲音終於讓我耐受不住，於是又換回原始的組態。
後來發現 diyAudio 上也有人討論這件事。Peter Daniel 在他的 CEC TL0 上做相同的實驗，試聽感想與我差不多（bit annoying and thin sounding）。他指出 Lampizator 的實驗設計有問題：Lampizator 是在沒有負載的情況下測試 CEC TL1X 的輸出波型。Peter 重覆了 Lampizator 的測試，無負載時波型的確很怪，但在負載下測量，其實 TL0 的 SPDIF 輸出波型很漂亮（詳見原討論串）。
我這台 CEC TL51X 的數位輸出線路和上位機種 TL0、 TL1 不同，但也挺複雜。我不太了解為什麼需要這麼複雜的輸出線路，不過對聲音確實頗有助益。SPDIF 輸出線路的功能，莫過於增強輸出、阻抗匹配、波型重整、隔離雜訊等等。CEC TL51X 跳過輸出線路之後，聽感倒滿像 CD-Player 直入後級或被動前級，輸出阻抗不夠低，匹配不良的聲音。固然有透明、直接，高頻空氣感清晰的優點，但總是冷、瘦、乾、硬，不夠豐潤。類似的情況，在數位和類比上，聽感居然出奇的接近。
Lampizator 用的是 TL1X、Peter 的是 TL0、我的是最便宜的 TL51X，線路和構架不盡相同、原不應放在一起討論。但 Lampizator 在無負載下實驗，錯誤無庸置疑；而我和 Peter 的聽感又十分相近。不過我還是很好奇，Lampizator 如此盛讚直通的聲音，是他那台 CEC TL1X 剛好特別合適這種修改嗎？
經過實測之後，推翻了我先前的推測，CEC 並沒有刻意「劣化」原始 SPDIF 波型，做出奇特的音染。這個結果，一則以喜，一則以憂。喜的是我真的很欣賞 CEC 的風格和做工，憂得是低頻鬆軟的缺點依然無解。這台 TL51X 售價不高，卻設計精良、做工紮實，聲音又有特色，完成度極高。這些年來一忍再忍，始終捨不得下手修改。
2009年9月20日 星期日
CEC 轉盤的祕密
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！
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7月28日 星期二
Reclocking the CEC Transport
前陣子試圖破解 CEC superlink 格式，想拉 i2s 出來直入 DAC。完全了解 superlink 的 pinout 之後，剩下的問題是數位訊號的格式。我做了一個 16.9344MHz 的 clock，透過 superlink 餵給 CEC TL51X，再把 superlink 中的 bck, wck, sdata 等三條資料接到 Sony 格式的 TDA1543A，果然發出了聲音。然而，我參照 Kalman Rubinson 登在 The Audio Amateur 的文章，製作了一個簡單電路，據說能將 Sony/BB 格式的數位資料轉為 Philips 慣用的 i2s，但這個線路卻無法成功地將 superlink 的資料解成 i2s，只在單聲道發出雜音。
按照 rfbrw 的說法，CEC superlink 的數位輸出，資料雖然是 44.1KHz/16bit 規格，但 word length 卻有 24 bits。要將這樣的格式轉換為標準的 16 bit i2s，則必須 reclock，還要 shift sdata，相當麻煩。而經過太多轉換程序，說不定還不如直接使用 SPDIF 連接。加上最近買入一台老 Philips CD，聲底不下於 CEC TL51X，又可以簡單地拉出 i2s，便不想在 CEC 上花費功夫了。
雖然不能輕易拉出 i2s，好玩的是，透過 superlink 介面，可以送外部時脈給 CEC 轉盤，轉盤就會以外部時脈為基準工作，就像 Esoteric 高階機器可以外接高精度時鐘一樣！
CEC TL51X 內部是常見的 crystal 時脈產生器，頻率是 16.9344MHz，只要外接好一點的 XO，理論上都能有所改善。我把 superlink 其他 pin 空接，只拉 pin 0 (Ground) 與 pin 9 (Master clock input) 出來，接到自己搭棚的 Kwack Clock 7，數位訊號則透過 SPDIF 輸出到 DAC，CEC 與外部時脈合作無間，聲音就這麼出來了。
一開始的聲音雖然開闊，但卻很煥散，一點也不凝聚。於是我把 clock 到轉盤之間的連線，由實驗用的 1.5 公尺縮短到 30 公分，再把 Kwak Clock 7 裝箱，做好避震，重新接上，這下聲音就完全不同了。不但比 reclock 之前開闊，也不再有煥散失焦的問題。音色的層次變好了，而本來就相當耐聽的 CEC 聲底，又變得更有韻味，更沒有尖薄的「數碼聲」。雖然 reclock 之後的音色改善，倒也不是那麼大，卻是全面性的提升，沒有任何 trade-off。而且，reclocking 所改善的方向相當獨特，其他改機方案都無法帶來這類的改善。這次的經驗讓我非常的振奮，接下來打算繼續在這個外置 clock 玩各種花樣，例如採用不同的時脈產生器，換電源架構，也可以改善機箱和避震，真是樂趣無窮。
這台 CEC TL51X 買入至今，雖曾拆開上蓋觀察內部，但止於「眼到」而始終沒有動手改機。然而 CEC 獨門的 superlink 介面卻成為窗口，讓我這一年多來徹頭徹尾玩的不亦樂乎，比往常的改機更有樂趣。
按照 rfbrw 的說法，CEC superlink 的數位輸出，資料雖然是 44.1KHz/16bit 規格，但 word length 卻有 24 bits。要將這樣的格式轉換為標準的 16 bit i2s，則必須 reclock，還要 shift sdata，相當麻煩。而經過太多轉換程序，說不定還不如直接使用 SPDIF 連接。加上最近買入一台老 Philips CD，聲底不下於 CEC TL51X，又可以簡單地拉出 i2s，便不想在 CEC 上花費功夫了。
雖然不能輕易拉出 i2s，好玩的是，透過 superlink 介面，可以送外部時脈給 CEC 轉盤，轉盤就會以外部時脈為基準工作，就像 Esoteric 高階機器可以外接高精度時鐘一樣！
CEC TL51X 內部是常見的 crystal 時脈產生器，頻率是 16.9344MHz，只要外接好一點的 XO，理論上都能有所改善。我把 superlink 其他 pin 空接，只拉 pin 0 (Ground) 與 pin 9 (Master clock input) 出來，接到自己搭棚的 Kwack Clock 7，數位訊號則透過 SPDIF 輸出到 DAC，CEC 與外部時脈合作無間，聲音就這麼出來了。
一開始的聲音雖然開闊，但卻很煥散，一點也不凝聚。於是我把 clock 到轉盤之間的連線，由實驗用的 1.5 公尺縮短到 30 公分，再把 Kwak Clock 7 裝箱，做好避震，重新接上，這下聲音就完全不同了。不但比 reclock 之前開闊，也不再有煥散失焦的問題。音色的層次變好了，而本來就相當耐聽的 CEC 聲底，又變得更有韻味，更沒有尖薄的「數碼聲」。雖然 reclock 之後的音色改善，倒也不是那麼大，卻是全面性的提升，沒有任何 trade-off。而且，reclocking 所改善的方向相當獨特，其他改機方案都無法帶來這類的改善。這次的經驗讓我非常的振奮，接下來打算繼續在這個外置 clock 玩各種花樣，例如採用不同的時脈產生器，換電源架構，也可以改善機箱和避震，真是樂趣無窮。
這台 CEC TL51X 買入至今，雖曾拆開上蓋觀察內部，但止於「眼到」而始終沒有動手改機。然而 CEC 獨門的 superlink 介面卻成為窗口，讓我這一年多來徹頭徹尾玩的不亦樂乎，比往常的改機更有樂趣。
2009年6月24日 星期三
破解 CEC Super Link 格式
眾所周知，SPDIF 並不是理想的傳輸格式。SPDIF 將多軌數位訊號編成單軌訊號，再由 DAC 端以 PLL 還原多軌資料，這樣複雜的過程，增加了數位訊號的 jitter。
這麼多年來，一直希望 bypass 掉 SPDIF 轉換，直接從 CD 轉盤拉 I2S 到 DAC 解碼。但我的 CD 轉盤卻沒有一台屬於 Philips 系統，不能直接拉出 I2S。而我的 DAC TDA1543 與 TDA1541A 卻又只能接受 I2S，於是其間的問題變得不易解決。
現役的 CEC TL-51X 有特殊的 superlink 介面，正是跳過 SPDIF 轉換，以 D-sub 接頭直接輸出多軌數位訊號到自家的 DAC。但 CEC 並沒有公開 superlink 規格，CEC 產品的 service manual 也極少見，官方網站上僅有簡略的示意圖。如何透過 superlink 介面直接從 CD 轉盤拉出數位訊號，目前在網路上仍然找不到解答。
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前陣子幫朋友製作 CD-Pro2，聽過 I2S 直入 TDA1543 的好聲之後，我對於如何 bypass SPDIF 的興趣更濃厚了。有空時拆開 CEC TL-51X，經過一番實驗，終於有了初步突破。目前已經知道 9-pin D-sub 的 pinout，也大約知道數位訊號的格式了。
先看 D-sub 的 pinout：
1. Ground
2. Bit Clock (BCK)
4. Word Clock (WCK)
6. Audio Data (DOUT)
8. De-Emphasis (DEEM) inverted
9. Master Clock (MCLK)
在 CD 轉盤端來說，BCK、WCK、DOUT 是 output，而 pin 9 MCLK 則是 input。也就是說，master clock 由 DAC 端產生，再 feedback 回轉盤作 synchronization。
由於 TDA1543/TDA1541A DAC 並不需要 master clock，所以我先試著只接 BCK, WCK, DOUT 三軌出來，直入 TDA1543 試聽，結果一點聲音也沒有，我試用 Sony 格式的 TDA1543A，也仍然沒有聲音。
後來，我跳過 superlink，用莫式接頭從 TL-51X 的 PCB 上接這三軌出來到 TDA1543，聲音就出來了。不過聲音非常微弱，可見不是 I2S 格式，於是換上 TDA1543A，終於有正常的輸出。
所以目前的結論是，superlink 必須給定 master clock 才能正常運作。即使 DAC 裡不須要 master clock，也必須產生時脈給轉盤。其次，superlink 的數位訊號不是 i2s，應該是 Sony 格式。不過，所謂的 Sony 格式又有許多種變化，實際上到底是哪一種，還要再實驗。目前確定 TDA1543A 能直接解碼。
關於 TDA1543A，我一直也很納悶。官方 datasheet 裡完全無法查到相關資料，網路上也眾說紛云，只知道是 "Japanese format" 或 "Sony format"，卻沒有明確的定義。
目前所見最詳細的討論在 diyAudio 上：
http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?postid=252901#post252901
另一個討論串也有相關內容：
http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?threadid=10838
按照 rfbrw 的說法，TDA1543 所謂的 Sony format 是：
2's comp LSB justified data,48Fs serial clock and 48bit L/R frame irrespective of valid data length.
而且 Sony/BB 格式可以 cover Sony 格式，所以也不能由 TDA1543A 為 Sony 格式就反推 superlink 是 Sony 格式。總之，目前可以確定 superlink 是 Sony/BB 系統的格式。
儘管 TDA1543A 已經可以解碼，但我希望主力 DAC TDA1541A 也能用，所以終歸是要能轉成 I2S 才方便。Sony/BB 格式轉到 I2S 似乎又不太容易。手邊有一篇 Kalman Rubinson 登在 The Audio Amateur 的文章，講的正是數位格式互換的方法。不過 Elso Kwak 照著做卻也遇上了問題，無法順利轉出 I2S，看起來並不是那麼簡單。不過接下來還是會以 Rubinson 的方式為基礎實驗，希望能順利地把 superlink 轉成 I2S，就能自由自在地玩更多花樣了。
這麼多年來，一直希望 bypass 掉 SPDIF 轉換，直接從 CD 轉盤拉 I2S 到 DAC 解碼。但我的 CD 轉盤卻沒有一台屬於 Philips 系統，不能直接拉出 I2S。而我的 DAC TDA1543 與 TDA1541A 卻又只能接受 I2S，於是其間的問題變得不易解決。
現役的 CEC TL-51X 有特殊的 superlink 介面，正是跳過 SPDIF 轉換，以 D-sub 接頭直接輸出多軌數位訊號到自家的 DAC。但 CEC 並沒有公開 superlink 規格，CEC 產品的 service manual 也極少見，官方網站上僅有簡略的示意圖。如何透過 superlink 介面直接從 CD 轉盤拉出數位訊號，目前在網路上仍然找不到解答。
前陣子幫朋友製作 CD-Pro2，聽過 I2S 直入 TDA1543 的好聲之後，我對於如何 bypass SPDIF 的興趣更濃厚了。有空時拆開 CEC TL-51X，經過一番實驗，終於有了初步突破。目前已經知道 9-pin D-sub 的 pinout，也大約知道數位訊號的格式了。
先看 D-sub 的 pinout：
1. Ground
2. Bit Clock (BCK)
4. Word Clock (WCK)
6. Audio Data (DOUT)
8. De-Emphasis (DEEM) inverted
9. Master Clock (MCLK)
在 CD 轉盤端來說，BCK、WCK、DOUT 是 output，而 pin 9 MCLK 則是 input。也就是說，master clock 由 DAC 端產生，再 feedback 回轉盤作 synchronization。
由於 TDA1543/TDA1541A DAC 並不需要 master clock，所以我先試著只接 BCK, WCK, DOUT 三軌出來，直入 TDA1543 試聽，結果一點聲音也沒有，我試用 Sony 格式的 TDA1543A，也仍然沒有聲音。
後來，我跳過 superlink，用莫式接頭從 TL-51X 的 PCB 上接這三軌出來到 TDA1543，聲音就出來了。不過聲音非常微弱，可見不是 I2S 格式，於是換上 TDA1543A，終於有正常的輸出。
所以目前的結論是，superlink 必須給定 master clock 才能正常運作。即使 DAC 裡不須要 master clock，也必須產生時脈給轉盤。其次，superlink 的數位訊號不是 i2s，應該是 Sony 格式。不過，所謂的 Sony 格式又有許多種變化，實際上到底是哪一種，還要再實驗。目前確定 TDA1543A 能直接解碼。
關於 TDA1543A，我一直也很納悶。官方 datasheet 裡完全無法查到相關資料，網路上也眾說紛云，只知道是 "Japanese format" 或 "Sony format"，卻沒有明確的定義。
目前所見最詳細的討論在 diyAudio 上：
http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?postid=252901#post252901
另一個討論串也有相關內容：
http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?threadid=10838
按照 rfbrw 的說法，TDA1543 所謂的 Sony format 是：
2's comp LSB justified data,48Fs serial clock and 48bit L/R frame irrespective of valid data length.
而且 Sony/BB 格式可以 cover Sony 格式，所以也不能由 TDA1543A 為 Sony 格式就反推 superlink 是 Sony 格式。總之，目前可以確定 superlink 是 Sony/BB 系統的格式。
儘管 TDA1543A 已經可以解碼，但我希望主力 DAC TDA1541A 也能用，所以終歸是要能轉成 I2S 才方便。Sony/BB 格式轉到 I2S 似乎又不太容易。手邊有一篇 Kalman Rubinson 登在 The Audio Amateur 的文章，講的正是數位格式互換的方法。不過 Elso Kwak 照著做卻也遇上了問題，無法順利轉出 I2S，看起來並不是那麼簡單。不過接下來還是會以 Rubinson 的方式為基礎實驗，希望能順利地把 superlink 轉成 I2S，就能自由自在地玩更多花樣了。
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