技惊四座,俨然一代盟主-Weiss MEDEA数字模拟转换器 刘汉盛
用了MEDEA之后,我的感觉彷佛从酷暑黏湿的大街上进入冷气足够的百货公司,那种身体感官舒服的感觉可以转用在耳朵听到音乐的感受……若要说得更具体些,我认为最大的改善有三个地方,第一是光泽增加了,第二是音场里面的声音细节更清晰,第三是乐器真实的程度提高了。
数字模拟转换器。四组数字输入,一组模拟输出。最高可接受192kHz数字讯号,数字字长24bit,拥有8倍提升取样能力。总谐波失真加噪音小于-105dB(1kHz,27dBu输入),讯噪比大于117dBFSA加权,串音小于110dB(0-20kHz)。尺寸450×80×300mm(宽×高×深),重量12Kg。参考售价:460,000元,进口总代理:皇佳(02-25928760)
MEDEA的体积并不大,但是捧在手上份量却不轻,这是因为机箱采用厚装甲所致。
MEDEA的内部线路看起来犹如仪器,不仅精细,而且整洁,这样的设计其目的就在降低噪声。
如果您看过黎奇年轻时的照片,真的很难跟他近年的身材容貌划上等号,不过这并无损失黎奇为唱片界所留下的珍贵瑰宝价值。这张黎奇在Decca所录下的「卡门幻想曲」等曲子就是值得收藏的珍版。假若您听这张CD时不觉得录音效果有什么惊人之处,那就表示您的音响系统可能会把大部分杰出的录音效果都打五折表现,您能够忍受这样的残酷事实吗?反之,假若听这张CD时,您能充分感受到小提琴音质音色的迷人,那就对了。(Decca 452 309-2)
焦点:一部可以改变您对数字模拟转换器观念的新器材,简单的说,它可以让音乐表现整体提升,我没有听出它有什么缺点。
搭配建议:取样频率误差太大的CD转盘会让MEDEA无法锁定输入的数字讯号,导致无声。其余没有什么禁忌。
在音响界中,数字领域的涅盘极致境界到底在哪里?它能够让数字讯号回复到最早的模拟原貌吗?到目前为止,我仍然无法肯定数位领域的最高境地会发展到什么地步;我也还没有听过任何数字音讯能够散发出模拟音讯味道。当然,我不排除由于LP模拟音讯中会掺杂着许多失真,而形成LP特有的风味。这种特别的「风味」当然不是号称「纯净」味道的数字音讯所能模仿出来的。
专业领域出身
在此,我并不是要讨论数字领域的表现极致,而是要谈一部最近我所听到的Weiss MEDEA数字模拟转换器。这部数字模拟转换器是继dCS之后,我所听过最好的数字模拟转换器。或许好事的读者会问:dCS与Weiss之间,孰高孰低?在此我可以回答您:二者都一样让人感动,不过dCS着重在全套式表现,而Weiss则是单机使用。有意思的是,无论是dCS或Weiss,他们都是录音室专业器材出身,后来才跨入家用Hi End音响领域的。
提到录音室专业器材,有一件事情也可以让读者们脑筋思考一下:既然我们所听到的各种讯源都来自专业录音室,那么专业录音室的器材应该算是音响效果的「元祖」,音响迷使用专业录音器材(例如专业数字模拟转换器、专业CD唱盘、专业喇叭等等)是否就能得到最高表现?按照理论来说应该如此,但事实上所得到的结果却又不尽然如此。有关这个迷思,我想留给读者们去体会,毕竟音响中有太多的变量会让1加1不等于2,大部分音响迷在乎的并不是「理论上」会如何,而是「最后表现出来的结果」是如何,这也是音响好玩的地方。如果所有的音响诸事都能够以1加1等于2来解决,那多无趣!
开启一扇新的窗口
或许,有很多读者们会怀疑:现在已经是什么时代了,还在谈数字模拟转换器?尤其是像MEDEA这种高价数字模拟转换器,它会有市场吗?在此我可以肯定的回答您:类似Weiss MEDEA这种高价数字模拟转换器的市场一定很狭窄,但是它可以为我们开启一扇新的窗口,让我们了解数字领域的进阶到底已经到了什么地步。对我而言,MEDEA不仅是一部数字模拟转换器,当我使用它时,彷佛是换了一部前级,因为一切音乐的表现都提升了。若把MEDEA定位为一部数字模拟转换器,可能会嫌它贵。可是,当您把它定位为「如更换一部前级时」,它的真正价值就显露出来了。
瑞士数字专业公司
有关MEDEA提升音乐的表现能力,我要稍后再提,现在我要花一点小篇幅谈谈Weiss的背景,接着要花最大的篇幅来讲MEDEA的精彩设计。Weiss是瑞士公司,由创办人Daniel Weiss以及合伙人Ben Bernfeld于1985年创立。在创立Weiss公司 之前,Daniel在Studer公司的PCM Lab部门上班(1979年大学毕业就进入),而Ben则是德国Harmonia Mundi唱片公司的电子工程师。当时由于Ben拥有一家CD Master Studio,需要一些专业数字器材,于是与Daniel合作开发一些相关器材。后来认为自己的产品有市场,才创立公司。刚开始时替Sony、JVC等日本大公司的数字录音器材开发数字传输接口(当时AES/EBU专业数字接口尚未制订),当年的创业作品102 Series到今天都还能运作,不过已经升级为24bit/96kHz规格。慢慢的,Weiss的客户遍及著名录音室,如Telarc、Sony、Abbey Road、EMI、BMG等等。
在2001年,也就是浸淫专业数字领域各类器材16年后,Weiss决定跨入家用Hi End市场,第一部推出的产品就是MEDEA。与Studer这类公司相比,Weiss只能算是小公司。幸好Daniel专攻电子工程,创业之初,一切都可以自己来。等业务上轨道之后,才陆续聘用其它电子、机械、软件设计等工程师,把公司建立成一个小而美的专业录音器材制造厂。虽然公司规模不大,但是他们在专业领域的口碑却很高,有兴趣的读者们不妨上他家网站,读读里面刊载的各路专业录音室英雄好汉的赞美之词,在此当然略过。
机箱屏蔽与接地
数字模拟转换器发展迄今已逾一、二十年,各种该玩得花招应该都已经玩过了,Weiss还玩得出新花样吗?如果以这个观点来看,MEDEA其实没有什么新花样,其基本设计还是那些老套,不外乎让输入的数字讯号时基误差Jitter降低,接着是以市售数字模拟转换芯片以及自写程序的DSP来把数字讯号取样频率提升,字长(bit)增加;最后就是把模拟输出线路做得更好。没错,MEDEA的基本架构就是做这些老套工作,不过它发挥了瑞士人的特长,让这些工作达到一个非常高的成就,造就了MEDEA高人一等的声音表现。
到底MEDEA是怎么把降低Jitter的工作做得更好呢?我看它至少下了几道功夫,第一道就是机箱屏蔽与接地。我们都知道数字讯号最怕各种外部或自身电磁干扰,MEDEA就先在这方面下功夫,它的机箱采用非常厚的铝板,铝板里层还有一层隔离金属板,这层隔离金属板专门对付静电与电磁辐射。机箱内又隔成数区,金属板还接地,导引噪声。这种作法说明了MEDEA不仅注重机箱屏蔽,而且还注重噪声的接地导引。
可以用在前级的电源
第二道降低Jitter的工作就是重装备的电源部分。打开顶盖,您就会看到MEDEA的电源处理绝对不输给高级前级,上面设有许多稳压装置,而且左右声道分开。这种高级电源供应提供了纯净又稳定的电源给数字与模拟部门,降低了因为电源不稳定,干扰时基精准的可能性。
少了噪声的干扰,Jitter自然就能降低。或许您会问:降低噪声真有那么重要吗?不骗您,真的很重要!我所采访过的原厂,只要提出噪声这个问题,设计工程师都认为降低噪声是最重要也最基本的工作。Marantz负责最后调声的工程师最重要的工作之一就是拿着噪声测试器在机器各部分量测噪声,再想办法降低噪声,您说降低噪声的工作重不重要?
二重PLL相位锁定环路
MEDEA降低Jitter的第三道重要工作就是采用二重(较高频率与较低频率)PLL(Phase Locked Loop)相位锁定环路,让DAC芯片的震荡Clock(时基)与输入的数字讯号时基同步。我们都知道,模拟讯号转为数字讯号时需要取样,取样就必须有一个时间标准(例如44.1kHz取样就是每22.675737…microseconds取一个数据点),这个时间标准就是Digital Clock,它是由精准的震荡组件来产生「标准时间」的。在数字讯号做各种传递、转换的过程中,理论上各线路的「标准时间」都要绝对一致同步,这样在不同部门所采取的「音乐样本」才会是相同的「那个」。但实际上却无法做到,技术上只能想办法降低「标准时间」的误差。很多数字模拟转换器上都有PLL,但一般PLL线路都是处理较高频率的Jitter问题,而Weiss发现较低频率(低于1Hz)的Jitter问题反而对声音质量有更严重的影响,所以另设一重处理较低频率的PLL线路,这组线路甚至可以处理到低于人耳可听范围的超低频Jitter,这也是MEDEA与众不同之处。 或许各位会以为只要买回一个精准的震荡组件,「标准时间」自然就能达成。事实上并没有那么简单,因为震荡组件非常敏感,CD唱盘内的马达转动、机箱的振动(麦克风效应)、温度的变动以及噪声的干扰等都会影响时基的精准。此外CD转盘与数字模拟转换器之间的接驳数字讯号线、数字模拟转换芯片本身也都会产生时基误差。为了降低机箱麦克风效应对震荡组件的影响,MEDEA采用重装甲机箱;为了降低各种内部外部电磁噪声干扰,MEDEA特别注重屏蔽与接地;为了让输入的数字讯号与数字模拟转换芯片得到同步的时基,MEDEA采用了精致的PLL线路;为了供应稳定又纯净的电源,MEDEA花大成本在电源供应部分。以上这些就是构成MEDEA Jitter很低的重要工作。
数位飞轮
在MEDEA的说明书中,提及PLL相位锁定环路线路实际上就是一个Error Feedback Control错误回授控制线路。既然如此,它就必须有一个让它「追随锁定」的稳定目标。但是,微观来看,取样频率并非稳定的,而是经常在波动(Jitter),如果PLL线路也跟着经常波动,那就无法称职工作。Weiss的工程师把PLL线路视为慢速反应的飞轮(Slow-Reacting Flywheel),它不随着Jitter的波动而波动,反而具有类似飞轮的稳定转动作用。其实这种「数位飞轮」(Digital Flywheel)的作法并不是新鲜事,早在十几年前,专业领域里就已经采用。而在家用领域中,EAD与Simaudio也已经用过。
提升取样与超取样
降低Jitter的设计表过,接着要谈MEDEA的提升取样(Upsampling)、超取样(Oversampling)部分。有些读者可能会以为提升取样与超取样是二种不同的设计,其实这是一体的二面,基本说来是做同一件事,它们都是把取样频率的数值提高。「提升取样」可以采用自写算法(Algorithm,为某种目的而特别写的软件),把特定的算法灌入DSP芯片中,以DSP来运作。另一种「超取样」或「提升取样」则是普遍包含在市售的数字模拟转换芯片成品中。
或许您心中有一个疑团:既然在模拟讯号转为数字讯号的过程中,取样频率已经被「定死」了(如CD的44.1kHz),我们为什么还要在数字转模拟的过程中把取样频率提高呢?这样做有实质意义吗?其实是有的,不过其目的并不在于改变原始录音时的取样频率,而是要让低通滤波器(Low Pass Filter)工作得更容易。
低通滤波器的任务
这话怎么说呢?为了让读者们明白,我必须从录音时模拟讯号转为数字讯号说起。当我们在做数字录音时,依照Nyqust取样理论,取样频率至少要有最高截止频率的二倍。受到当年制作CD规格时的科技限制,工程师们把最高截止频率订在20kHz。由于模拟音乐讯号不止到达20kHz而已,所以超出20kHz的频率必须在模拟转换成数字讯号之前先行滤除,而滤除高于20kHz频率时不可能刚好从20kHz处像切豆腐般垂直陡峭滤除,它一定会有一个「缓冲区」,所以最高截止频率订为22.05kHz。22.05kHz的二倍就是44.1kHz,这就是CD取样频率的由来。这个用在模拟讯号A/D化之前的低通滤波器就是所谓的Anti-Aliasing Filter(抗锯齿,修边的意思)。
而当我们要把数字讯号还原为模拟讯号之前,也就是D/A之前,还需要再做一次数字讯号滤波的动作,这是因为此时的数字讯号中并不仅只有0-20kHz的频率而已,它还包括了取样频率的高次谐波,这些高于22.05kHz的高频谐波必须滤除,否则可能会引起扩大机内的内调失真,甚至烧毁喇叭的高音单体(这也是为何SACD唱盘设有高频限制机制,防止损毁扩大机或喇叭单体)。此时,我们再度需要一个低通滤波器,让低于20kHz的频率通过,高于20kHz的频率将其滤除。这个用在数字讯号D/A化之前的滤波器就是所谓的重整滤波器Reconstruction Filter,一个模拟式低通滤波器。
必须让缓冲区加宽
问题来了,我们可以设计一个滤波曲线很陡峭的低通滤波器,让滤波缓冲区只在20kHz-22.05kHz的狭窄范围内。但是,这么陡峭的滤波曲线代表着每个八度可能需要高阶滤波(例如8阶或10阶…)。这么高阶的滤波器往往会在截止频率处带来严重的相位问题与振铃(Ringing)副作用,而导致声音难听。为何我们不采用和缓的滤波曲线,以低阶滤波器来工作,这样不是可以让相位与振铃问题降到最低吗?同时,低阶滤波器的制造成本也会较低。
另外一个问题又来了,假若我们要采用低阶的滤波器,那就代表滤波缓冲区要很宽,这样滤波曲线才能够和缓而不陡峭。换句话说,就是要拉高低通滤波的起点,这样滤波的起点(取样频率)就不能设在原始的44.1kHz处,而是更高的倍数处,一般最常见的就是8倍(352.8kHz)超取样。滤波曲线和缓的滤波器不仅制造成本较低,同时相位失真与振铃现象也较低,,结果就是让声音更好听。
结合DSP与DAC芯片的优势
在一般的数字模拟转换器或CD唱盘中,可能只使用内含提升取样或超取样功能的市售D/A转换芯片。而在MEDEA内部,不仅采用DAC,还用上了Analog Devices SHARC DSP一个、Motorola DSP一个,作为提升取样频率、降低Jitter以及De-Emphasis之用(数字讯号接收芯片采用CS8413)。或许您又要问:既然市售数字模拟转换芯片内已经包含超取样功能,如果再用DSP做一次数字滤波,岂不是迭床架屋?没错,假若市售数字模拟转换芯片内的超取样质量很高,这样做当然是多余的。但是,如果有更高明的工程师自认自己以DSP来设计的数字滤波功能与质量超过市售数字模拟转换芯片呢?这就是高价数字模拟转换器能够大作文章的地方了。设计工程师可以把市售数字模拟转换芯片内的超取样功能完全或部分旁路,以自己设计的DSP来取代。假若设计得当,应该可以得到更低的相位失真与振铃。Weiss的设计工程师就是以DSP来做8倍提升取样频率的工作,让取样频率从44.1kHz提升为352.8kHz(或384kHz,如果输入讯号为48kHz取样时)。如此一来,数字讯号频宽就可达到176.4kHz。从20kHz到176.4kHz,这段滤波缓冲区已经够宽了。
超低输出阻抗的A类模拟输出级
再来要谈的是MEDEA的模拟输出级。一般较为高级的数字模拟转换器都会采用A类放大输出级,MEDEA也如此,它的模拟放大部份很强,占很大的线路板面积,算一算左右声道分离各使用了十颗晶体。除此之外,同样是A类输出级,MEDEA却能够把输出阻抗降低到仅有0.2奥姆。这么低的输出阻抗有什么好处呢?我们都知道阻抗匹配的原则就是输出阻抗要尽量低,输入阻抗要尽量高(当然还会有某些限制)。输出阻抗越低,下一级的器材(例如前级)工作就会越轻松,声音表现相对的也会提高。不过,要做到很低的输出阻抗又能维持稳定性并不容易,这就要靠功夫了。
MEDEA的输出增益分为Low/High二段可调,Low段从-infinity到+15dBu;High段则从-infinity到+27dBu。除了高低二段切换之外,面板上还有二个小螺丝孔可以增减左右声道增益(原厂附赠调整用螺丝起子)。原厂说明书建议使用低段增益,不过我自己使用时,却喜欢高段增益,因为这样听起来声音除了细致之外,还更有力,音场也更庞大。
四组数字输入
至此,MEDEA的精彩设计已经全部说完,或许您在继续往下看之前,先闭起眼睛,回想一下刚才所读过的文字,这样将有助于您对MEDEA的深入了解。接下来,我要讲MEDEA面板与背板上的基本装置。在面板上主要就是四个输入端子切换与前述调整增益的小螺丝孔,当您使用某个输入端子时,就要对应切换面板上的切换钮。如果输入的数字讯号已经锁定,该切换钮上方的小绿灯就会稳定亮着。反之,如果输入数字讯号无法锁定,小绿灯就会闪烁。为什么输入数字讯号无法锁定呢?因为MEDEA的取样频率允许误差窗口设定得很窄,只要误差在±80ppm之外,输入的数字讯号就无法锁定。此时,模拟输出端就会自动静音,您将听不到音乐。
绕到背板,可以看到四组数字输入与一组模拟输出。第1-3组数字输入皆包括XLR与RCA端子,第四组数字输入则是Toslink光纤端子与RCA端子。模拟输出端则包括RCA与XLR端子。要提醒您的是,这四组数字输入端子都可以接受从44.1kHz-96kHz的数字讯号。不过,假若输入的数字讯号为176.4kHz或192kHz时,就要同时使用第一组与第二组输入端,将它们做双线传输使用。此时MEDEA内部会自动侦测输入讯号的取样频率,并做适当处理,而面板上的第一组输入与第二组输入绿灯也都会亮起。
彷佛从溽暑进入清凉
好,到目前为止,我把MEDEA的内外都说过了,现在该进入读者们最关心的声音表现部分了。聆听MEDEA时是在我家,为了彻底发挥MEDEA的性能,除了原本自家器材之外,我特别采用dCS Verdi CD/SACD转盘,以及Burmester 011前级、911 MK3后级与949喇叭,最后定稿就是以这套器材的表现为准。在此有件事要提醒您:有些CD转盘的数字输出无法让MEDEA锁定讯号,导致没有音乐。如前所述,这并不是MEDEA故障,而是您的CD转盘所输出的数字讯号误差太大,最根本的解决之道就是更换CD转盘。
到底Weiss MEDEA的声音表现有多神?能够让我说就好像更换一部前级似的。在此我不想说些细枝细叶的小表现,而是要告诉您整体让我精神一振的改善。用了MEDEA之后,我的感觉彷佛从酷暑黏湿的大街上进入冷气足够的百货公司,那种身体感官舒服的感觉可以转用在耳朵听到音乐的感受。事实上,用了MEDEA之后,我所感受到的就是声音的悦耳程度整体提升了一大步。若要说得更具体些,我认为最大的改善有三个地方,第一是光泽增加了,第二是音场里面的声音细节更清晰,第三是乐器真实的程度提高了。
乐器的真实程度提高了
光泽增加与细节更清晰很容易懂,不必我多加说明。需要进一步表述的是「乐器真实的程度提高了」。事实上,这一句话就几乎包括了各种的表现。例如听小提琴时,原本还嫌太光滑尖锐的小提琴变得更悦耳了。听钢琴时,原本觉得木头味还不够、泛音还欠一点的感觉被弥补起来了。听铜管时,原本稍嫌刺耳的高音阶变得不刺耳了。听人声时,音像变得更凝聚、更实体。这些具体的提升乐器质感的表现就是我所谓「乐器真实的程度提高了」。
以上是当我使用Low档输出时所感受到的声音表现,如果是用High档,则除了前面所述的提升之外,音像会变得更大些,重量感也增重了,演奏的劲道也增强了。大提琴的擦弦质感更粗犷些,钢琴的触键更重,泛音规模感更大。人声更饱满些,脚踩大鼓与Bass合作的噗噗声更有劲。以我家的空间条件以及我个人的爱好而言,我偏好使用High档输出。不过,使用High档输出时,您必须留意声音是否变得粗糙失真,假若如此,就表示太大的输出已经造成前级的不堪负荷,此时必须转为Low檔。
俨然一代盟主
对于Hi End音响迷而言,Weiss算是新人,但是它一出手就技惊四座,俨然一代盟主。或许大部分音响迷会认为MEDEA的售价昂贵,但如果说LP迷斥资几十万台币购买LP转盘的行为,可以被传为追求模拟声音极致表现的美谈,那么CD唱片迷花费数十万台币购买MEDEA,也应该被视为追求数字声音极致表现的不妥协精神。追求极致与否?就在您一念之间。