看我如何旋转CD
日本CD唱机传动结构彻底介绍 许咏翔
和欧美音响厂家比较起来，我们不太容易从日本家电大厂的产品中归纳出相同的作法。这些规模大得吓人的公司，各有各的研发方式、各有各的设计理念，大从传动机械、小到各种运算芯片，它们都能自行研发制造。将不同厂牌的日本CD唱盘拆开，讲夸张一点，可以说没有一个电路的设计方式是相同的。既然如此，我们常听到大家说「日本唱盘的声音走向」到底是怎么一回事？这些设计大不相同的器材是怎么被归纳出同一种声音走向的？老实说确实很难回答这个问题。笔者虽不敢说听遍日本CD唱盘，但我实在无法将Denon及Pioneer列为同一种音色表现，或说TEAC和SONY拥有同一走向的声音质感之类的话。但假如从日本制音响器材多使用日本零件制点来看，那么大部分日本唱盘（甚至可以适用于所有器材）各频段量感的分布状况相似便是可以理解的。 既然如此，我们该从什么角度去切入介绍这些东洋娇客呢？日本唱盘在数类转换线路方面虽然各家有各家的独门作法，但严格说起来还是不脱多位及比特流的两大系统。而且欧美音响厂商会用到日本公司设计之数类转换电路及芯片的机会实在太小了，因此我们决定将焦点集中在使用理论各有不同、工作方式各有巧妙的传动拾取系统。当然，下面介绍的系统虽然有些已经是三、四年，甚至于更久以前的技术产物，但许多欧美Hi-End厂商却是一直到最近才开始使用这些看起来很先进的系统（尤其是飞利浦生产CDM-12系列传动系统之后），此文应该可以提供一个参考给最近想换讯源，尤其是准备较多预算的读者们（使用日本传动结构的欧美CD唱盘或转盘，几乎都没有太便宜者）。但值得注意的是，下面介绍的传动拾取系统大多还会细分出许多等级（就像Philips的CDM系统除了一般型号，还有Pro等级），而多数欧美公司那些贵得要命的几种，使用的等级可能还不如原厂中低价位型号呢！TEAC VRDS（Vibration-Free Rigid Disc-Clamping System）代表机种：TEAC VRDS-25x、Esoteric P2s三万元级平价唱盘机种：TEAC VRDS-7其它使用此系统之欧美音响厂商：Krell、Wadia、Copland、Emsemble Resolution Audio这是目前最受欧美Hi-End音响厂商喜爱的日制传动系统。虽然目前使用Pioneer倒置式传动结构的厂商数量较多，但大多集中在中低价位的产品，高级机种还是以使用VRDS系统较多。比起其它公司，TEAC的VRDS最早就因为被Wadia看中用来制造高价转盘而闻名于Hi-End音响界。假如您看过Philips CDM传动系统正在工作中的样子，除了佩服伺服系统在那样晃动不堪的环境下还能继续工作外，也很难不怀疑它的拾取系统到底遗漏了多少讯号。而TEAC的工程师早已发现了这种情形，因此发展出这里的主角VRDS。简单的说，VRDS系统就是用一个大夹子将CD紧紧的夹住，让它不会随意晃动；但从另一个角度来看，这个大夹子也可已视作一个和CD唱片一样大小的「唱片镇的作用」。不能将它完全视为CD镇的原因，在于它并不是从上向下压住CD，而是让CD向上去紧紧的贴住它而随之旋转，增加传动系统和CD唱片之间的接触面积，使CD唱片的运转动作更加稳定。马达以悬挂的方式装置于传动机械上方，则是VRDS系统的另一个特色；当然，为了支撑这块大型的压片盘及马达重量，TEAC也设计了加强型的支架。而VRDS系统的级数分别，主要就在于这组支架及压片盘制造材质的差异上，较平价的机种用合成材料，高价型号便以全金属材质制成。CEC皮带传动系统代表机种：CEC TL-0三万元级平价唱盘机种：CEC 5100其它使用此系统之欧美音响厂商：Burmester、ParasoundCD的转速是不固定的，随着雷射头由内圈移动到外圈读取讯号而改变转速 ?从每秒500转到200转之间不断地作变化。过去设计者们认为要让CD在最短的时间内正常转动，还要让选曲时很快的加速或减速，所以必须使用高扭力的直驱马达。另外为了要抑制CD在高速旋转时所产生的扭动，旋转轴便必须加上各种重量不等的CD镇，这也使得马达需要更高的扭力来工作。为了让转速正确，降低伺服校正系统的负担，使用高扭力马达是必需的，问题在于高扭力的马达虽然可以解决问题，却也带来马达本身发生震动及产生电磁噪音的更大问题。资深的音响迷一定很清楚，以前的LP唱盘大多数都是以皮带进行驱动，这种驱动方式可以有效隔绝不当振动 ?包括皮带可以隔绝马达所产生的振动，边缘的抖动因为种质量的惯性而降低。但为何后来的CD系统反而不用这种传动方式呢？原因之一在于上述的情形只在马达转速固定的情况下才存在，而CD唱盘驱动马达的转速却是不断的在变化的。原因之二则是CD系统的转速每分钟高达200至500转，传动皮带在这种情况下是否不会断裂而还能正常工作，也着实让人担心，而这也正是CEC皮带系统一直被人怀疑其成效的原因。不过这套系统显然对上述的问题有所对策，他们发展出一套「PLL相位环锁线路」，加上高精度转轴及加重唱片镇所产生的飞轮效应（只要马达轻拉，转轴就会转个不停），让转速变化的问题降至最低，伺服系统的工作也更加容易。传动皮带也经过精选，避免长时间使用会老化的问题，雷射头以另外一具马达驱动，又减低了一种震动干扰的可能。CEC就是用如此方式彻底解决高扭力马达所带来的问题。Denon三重避震转盘系统代表机种：Denon DCD-S1、Denon DP-S1三万元级平价唱盘机种：无其它使用此系统之欧美音响厂商：无虽然Denon公司始终不肯将这套技术外售给其它厂商使用，目前也没有将这套技术向下移植到同厂较平价的机种，但我们认为还是应该花些篇幅来介绍它。首先是它具有代表性，少了它会让这篇介绍不够完整，其次是一般转盘系统的补强方式，多少都有这套系统使用方法的影子。Denon解释这种三重浮动结构，可以把内部和外部振动都减低到难以想象的程度。第一重悬浮是以打上Denon标志的铝铸体为主之雷射读取部分，雷射头由高精度光学玻璃制成（你可知道90％以上的雷射头都用压克力镜片？），二维平行控制的线性马达驱动，这部分的主体以弹簧和油压阻尼固定在铝铸底盘上。第二重悬浮就是占全机三分之一重量的铸铝底座，它上面有很多突起的柱子，包括电源变压器、稳压线路板、传动机构、模拟放大线路板等，都是悬空的锁固在这些柱子上。第三重悬浮指的是特殊合金所构成的避震脚，它们不像美国器材一样随便装个橡胶垫聊备一格，而是真正具有非常好的阻尼作用。在三重悬浮之外，Denon还有很多独特的设计，先说重达200公克以铜和铝合金车制的唱片镇好了。目前我看过能和Denon唱片镇「论斤秤两」比较的只有SONY、CEC和Burmester，而后两者根本是一样的东西。这么重的唱片镇除了能真正把有弯曲的CD压平之外，它在旋转时形成的惯性作用也会大幅降低晃动。某些采用Philips传动系统的器材上也加了一片唱片镇，不过飞利浦规定马达所能负载的重量很有限，因此时间一久那些「超载」的马达难保不出问题。Denon为了支撑重量级唱片镇，以高转矩的霍尔马达为基础，直接驱动一个122mm的不锈钢主轴，轴心承座使用摩擦系数低且硬度极高的红宝石。在大轴心、大扭力马达与超重唱片镇的配合下，CD片转动时服服贴贴，几乎不会有任何振动，相对的校正系统工作负担减轻，也代表了好声的开始。此外，DCD-S1的200公克唱片镇多开了三个孔，这可以让CD与唱片镇之间有更紧密的结合。Pioneer超稳定性转盘结构代表机种：Pioneer PD-T07HS三万元级平价唱盘机种：Pioneer PD-S703、PD-S503其它使用此系统之欧美音响厂商：Audio Alchemy、Theta、EAD、Musical Design、Wadia、Cary<图1>Pioneer此型传动装置，是本文介绍的五种传动系统中为最多欧美音响厂商使用的一种。拆过一般传动结构并观察它们工作情况的读者，一定清楚夹住CD唱片旋转的唱片夹大小其实只和CD内圈相仿而已，结果当然是高速旋转的CD唱片难免东摇西晃。很多设计师都认为这是CD唱机不能正确稳定拾取讯号的一大原因，于是更大、更重的各型唱片镇纷纷出笼。最具代表性的有Krell八爪鱼唱片镇、超重的Denon三孔合金制唱片镇、ART的石墨镇，而TEAC的VRDS系统严格来说也可以算是这种设计理念下的一种产物。但Pioneer使用的却是一个完全逆向思考模式，他们将CD的印刷面朝下、读取面朝上放置在一个和CD相等大小的圆盘之上，而雷射头则以悬挂的方式向下读取讯号，这种工作方式有点像是以前的LP唱盘。不用解说高超的理论，光看托住CD唱盘的旋转盘有整片CD那么大，就可以知道这样工作的机械一定比较稳定。再加上此时CD是被整片压在托盘上工作的，旋转时能避免上下晃动的可能性。实际看过这款传动系统的读者一定会发现，Pioneer还在CD承盘上面加了一层软性的胶垫，这层胶垫也有其用途，它可以吸收外来的细微振动，让CD唱片更稳定得旋转。<图2>从新一代的型号开始，Pioneer也针对这款机械系统作一些细部的调整，最明显的是CD承盘材质作了一些改变，同时还加了一些洞，这些洞可以让CD再旋转时和承盘作更紧密的结合。SONY Fixed Pick Up Mechanism代表机种：SONY CDP-XA7ES、SONY CDP-R1a三万元级平价唱盘机种：SONY CDP-X5000、CDP-XA50ES、CDP-X3000、CDP-XA3ES其它使用此系统之欧美音响厂商：Gryphon <图3>SONY的Fixed Pick Up Mechanism，雷射头固定读取系统是上述几种传动机构中最晚研发出来的一型，但它却也是向下移植使用得最彻底的一型。目前SONY使用此型传动拾取系统的机种众多，从定价高达一百二十万日币的CDP-R10转盘，二十五万日币的中价位唱盘旗舰CDP-XA7ES，十二万日币的CDP-X5000，九万八千日币的CDP-XA50ES，六万日币的CDP-X3000及六万六千日币的CDP-X30ES，甚至于四万六千日币的CDP-XE900、三万五千日币的CDP-XE700（折合台币还不到一万元）都还使用这种最新设计的传动系统。当其它公司把眼光放在唱机中摇来晃去的CD，而想尽办法要让它稳定时，SONY却发现移动中的雷射头由于质量太小的缘故，极容易被外力干扰而产生不必要的震动，因而影响读取讯号的正确性。SONY在此运用了完全不同于其它厂商的设计方式，他们选择将质量较轻，易受外力震动影响的雷射头固定，然后让较重，可以较稳定动作的CD的承盘移动迎合雷射头的读取动作。当然，这样做还是没有解决原来马达本身振动所带来的问题。在这个部份，SONY用了类似于Denon公司的作法 ─ 使用大轴心、大扭力的马达，配合超重的唱片镇，让CD的旋转动作极为平稳，不过这些作法只有在高价机种上可以见到。SONY已于前些日子推出DSD唱盘的原型机，而DSD的软件也于近日开始发行（详情请参阅本期由杨主编撰写的『业界要闻』）。不过从SONY的DSD型录看来，这种新式的数字音源规格在传动系统上仍然沿用了Fixed Pick Up Mechanism工作方式，因此说它是SONY公司跨世纪的设计，应该再适合不过了。
