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谈原创CD机制作 (谢谢原创的老肖提供的修改，原CD机制作谈已经删除） 1激光读取系统 原创CD机使用的是VAM1201激光读取系统，光头部分可能来自台湾，机架 来自于上海或广东。市面上还有少量CDM1206或CDM1210，是过去做CDROM的厂 家还剩下的一些库存，只可惜PHILIPS停产了，数量、货源和将来的售后服务 都无法保证，所以不能用。 怪都怪PHILIPS几年前上任的总裁，砍掉了许多不怎么盈利的项目。如今 的台式CD机在PHILIPS机芯方面选择只有三种VAM1201(1202)、VAM1205(相当 与CDM1210)和VAM1252(也就是IndustrialPRO)，最新的VAM22系列没有量 产。我们曾经就VAM1205（无刷马达）联系过PHILIPS，回答是VAM1205暂不供 给中国大陆，不知是为什么。我知道Naim有一款CD机已使用了VAM1205。再好 的VAM1252，也就是MARKLEVINSON，还有MARANTZCD7等高级CD机使用的那 种，光成本都抵我们一台HDCDCD机卖价了。也许等国内经济有好转时，我们 会考虑用。 其实激光读取系统中的激光发光管，它的正常寿命都是在5千至8千小时之 间。在此奉劝一些买二手CD机的发烧友要小心行事，激光头是有寿命的。除非 光头是PHILIPSCDM1201和SONY213或240a这些常见的光头，坏了可以较为 容易地找到，价钱也相当便宜。象PHILIPS的1201这个型号从CDM到VAM一直 保留，前面符号虽然变了，但东西基本是一个。这也是为什么我们选用 PHILIPS机芯的一个主要原因。 想想PHILIPS过去的摇臂系统，从CDM1、2、3、4到CDM9，除较为笨拙CDM1和 有一点设计问题的CDM2，后三个可以说是经典制作。SONY的磁悬浮也相当不错 (现在只有在AccuphaseCD机才能看到，可惜都是天价)。如今都是过眼云 烟，CD机难道真是像有人形容的是夕阳西下了！有消息说PHILIPS直线寻迹系 统是TOSHIBA的，不知是真是假。 目前，激光读取系统除PHILIPS之外，还有SONY的，现在可以拿来用的有213c (213vcd)和240a，以前常见的212a/b也停产。240相对213好一点。DENON S10用240a。TEAC也是使用SONY的光头，只不过传动系统是使用自己的VDRS。 说到传动系统，PHILIPS能提供也确实不那么让人满意，塑料的，看起来一点 都不“烧“。比起TEAC的VRDS或现在SONY机身移动系统，实在是差得很远。希 望有一天我们可以用到VRDS。有一点希望大家能了解，如今的侍服技术已经发 展到较高水准，已由过去的模拟、半模拟半数字到今天的全数字侍服，所以单 从技术角度看，只要在防振，侍服电路及控制软件几方面下功夫，PHILIPS的 塑料架已完全能满足要求。 我们也考虑自己设计传动系统，想想MarkLevinsonCD机还有Linn CD12，它们的进出盒是什么样的感觉，只可惜国内的基础工业差，近期无法实 现。当然，公司实力不高，也是一个原因。 使用VAM1201+CD7II，可能了解的人会说，怎么全用的是VCD用的东西， 的确，这是国内VCD机最常用的侍服系统，其实MarantzCD机除了极品机CD7 以外，从63到16D信号现在全都用的是VAM1201+CD7。关键在侍服系统上，这 也是许多人，包括国内同行可能会忽略的重要一点。当然，机芯也有可能不 同。 2侍服系统 原创CD机使用的是PHILIPS侍服系统，软件是由原创公司技术人员在 PHILIPS基本原程序基础上编写的。由于VCD在中国的迅速发展，现在在国内可 选择的侍服电路芯片较多，现成的侍服电路板更是五花八门。侍服电路芯片除 了PHILIPS和SONY两大家之外，还有三星、松下、SHARP等，但基本都是配合 SONY电压型机芯使用的（PHILIPS是电流型）。侍服IC变化非常快。拿 PHILIPS来说，从CDM12机芯出现以来，侍服IC就有7345(CD6)、737X(CD7)、 7327(CD7II)和732X(CD10)。发展趋势是集成度越来越高，周遍硬件控制越来 越简单。 在软件控制方面，为了方便使用，PHILIPS为用户提供一种界面，叫DSA 接口，用户可以用一些简单的命令进行操作。但是，原创CD机侍服软件不是通 过这个DSA界面进行控制的，而是提高软件直接操作侍服芯片，与 Philips/MarantzCD机的做法相同。直接操作侍服IC好处是灵活性高，速度较 快。如果拿一个现有的VCD机控制软件，删去视频部分程序，稍加改动也可以 使用，但会带来开始第一曲少1秒内容（蔡琴唱的“是谁.”变为 “谁.”）和快速搜索间断太大等诸多问题。 原创CD机侍服电路由原创自己设计制作。 原创早期产品(现已停产)是完全参照PHILIPS提供的侍服样板完成的，使 用上好的电容和电阻，也用了较好的玻璃纤维板，原以为Philips提供的东西 应该可以，但是，真正使用过后发现不太适用，电磁干扰较大，虽然高频干扰 对音频没有太大影响，音频信号使用记权方法测试也说得过去，听感还可以， 但是，站在HIFI角度看就不能满足要求。从仪器上可以看到小信号波形因此受 到影响，负60DB以下的信号几乎被噪声所掩盖。为此我们曾经修改过几个版 本，将单面板改成到双面板；地线、电源和高频信号加各种措施；电路样板做 了一块又一块，力气费了不少，效果就是不明显。静下心来仔细思考，得出结 论是，PHILIPS提供的侍服样板是为VCD机方案设计的，自然不能满足HIFICD 机使用。我们曾经研究不少进口CD机，但是重点基本都是放在DAC到模拟部 分；侍服部分没有仔细研究。所以，当时只有找来进口再重新研究了。可能会 有人问，你们不是在抄吗？抄也好，学习也好，如果不是盲目地照抄，能把别 人好的东西真正学到并自己掌握，再合理地使用，我认为就相当不错了。我们 的重点当然是Marantz，大家知道MarantzCD机实际上就是Philips的HIFI副 牌，从前几年的两个牌子共存到现在全转为Marantz一个牌子，Marantz的CD 侍服电路应该是最好的Philip的设计。找来Marantz6系列和1系列，6系列使 用的是单面板设计，而1系列使用的是真正双面板设计。由于原创CD机也采用 双面板设计，所以Marantz1系列是我们最好的参考原型。通过两次改板设 计，结果非常理想。高频噪音控制到2毫伏以内。小信号波型测试比美好的进 口机。我们拿到PMI公司进行HDCD认证的结果，1K频段噪音是-122db。 在这里想特别讲一下，侍服电路含有各种频率噪音，如果处理不当，它会 影响到两地方，一是送给DAC的信号，产生时钟抖动不淡，仅是对DAC干扰，就 会带来不少失真；二是公共地线，由于地线是公共的，在地线产生的噪音，特 别是高频噪音，会作用到整个机器。噪音通过辐射和传导会影响到整个系统， 甚至会窜到220V伏电网。如果是先天不足，后面就是加屏蔽、做各种接地处 理、将数字和模拟变压器分离都不能完全解决问题。 在电源方面，原创CD机侍服电路采用两级整流三级稳压，马达驱动、侍服 控制电路和控制电路分开供电同时地线加相应处理。激光读取放大及电流/电 压转换芯片独立一块电路板紧靠光头放置。CD托盘进出盒处理为了顺畅使用能 控制速度驱动IC，而不是为了节省成本使用三级管。为了保证信号的准确性， 无论哪种型号的CD机，我们都采用相同的电路。大家会发现现在的原创CD机侍 服部分没有时钟晶体，而是将时钟电路放到靠近DAC一边，其实这不是什么秘 密，是HIFICD的基本做法，它可以最大限度减少时钟抖动。 3解码系统 现有的两款原创CD机主要的差别在于音频解码部分电路不同，其中CDA6使 用的是美国CRYSTAL公司的CS4390；CDA9则使用PMI公司的PMD100和BB公司的 PCM1702。了解音频DAC的人都知道，目前主要的音频DAC供应厂商有美国的 Burr-brown、Crystal和AnalogueDevices，欧洲的Philips，日本Nippon PrecisionCircuits和AsahiKaseiMicrosystem，还有一些公司也提供 DAC，但是供货期无法保证。AKM实际上就是Crystal，当年AKM收购了 Crystal，将技术拿到手，反手又卖给CirrusLogic。 如今CD机的商机已经开始开始走下坡路了，所以，现在再出CD机产品只能 选用比较好的DAC来尽量弥补这种劣势。对CD机生产厂家而言，选择DAC其实较 为简单，从技术上看，尽管日本的东西并不落后欧美产品，但是，从名声上还 是差一点，所以，国产CD机创牌时是不会轻易用日本DAC。至于Philips,可惜 它已不在HIFI产品上下功夫了，TDA1547出现也有七八年了，虽然讲 TDA1547+TDA1307还是一套非常好的组合，不过，Philips的供货手续和交货 期却很难满足国内厂家的要求。省下只有BB、Crystal和AD了，价格相同的情 况下比较性能，很难讲它们之间谁优谁劣。 CS4390，这是一棵具有24Bit解析能力DAC，解码采用Delta-Sigma进 行，虽然它与Philips的Bitstream方式略有不同，但是都可以看成1比特解码 方式，和大多数1比特型DAC相同，4390内同时含有数字滤波功能。尽管 Crystal在CS4390之后还有其它型号，有些甚至是能接收192K频率的，但是， CS4390还是目前CrystalDAC类最好也是价格最高的一颗DAC。使用过4390的 国外CD机产品有：MBL、MERIDIAN、AUDIOLAB、ACHxxxCREEK，似乎英国CD 机很喜欢采用这颗芯片。 除由软件编写的数字滤波器和极少数高价DAC外，PMD100+PCM1702是目前 CD机可用的最好数模转换组合之一，与此相当的DAC还有PCM63和AD的1862。 滤波器性能如何直接关系到最后的音频输出质量，理论上讲，超倍取样越 高，性能就越好。超倍取样的有时候定义不同，通常是以CD标准采样周期内的 插补值多少来计算超倍取样倍数；少数后接1比特DAC的滤波器是以1比特转换 周期来计算。目前硬件方式的数字滤波器基本都是8或4倍插补。PMD100是8倍 插补；CS4390尽管称128X，但实际上是4倍。插补虽然是无中生有，但这里有 好过无。因为插补目的是为了减轻DAC之后模拟滤波器负担，尽量减少音频信 号因模拟滤波器而带来的相位移。 从目前发展趋势看，数字滤波器，应该叫数字处理器DSP，它的作用越来 越大。从早期的THETA、WADIA到现在的SONY、MARANTZ（CD-7），他们的高档 数字音频制作都使用大量数字处理芯片进行运算。 原创CD的低通滤波器设计原则是：使用较少的电容和电阻组成滤波网络以 减低阻容元件对音频信号影响；在满足要求的情况下将截止频率滚降点尽量向 高端推移以避免过多的高频项移；考虑到目前功放前级或前置电路输入阻抗较 高而不设缓冲级以保持音频信号的纯度。从商业角度看，这样做其实很冒风 险，东西少，有人会指责过于简单，不够发烧，但为了保证CD唱片的原声，除 加不加缓冲级还值得探讨外，前两点应该是目前CD做法的一趋势。 什么是低通滤波器，说得简单一点就是利用电阻电容组成RC网络，利用电 容冲放电特性将高频成分滤去，再利用有源电路将有用的，但因RC电路而衰减 的高频信号通过电容反馈进行放大补偿，一级不够用可以用两级或更多，级数 也就是常说的阶数。 低通滤波器类型有几种，常见的有butterworth、bessel和chebyshev， 表现只是在滚降幅度和相临频率特性和相位特性反应不同，由于现在数字滤波 器超倍取样的作用，DAC转换噪音已被推到人耳可闻范围较高频段，低通滤波 器截止频率滚降点可以设置尽量远离20kHz，所以使用什么类型低通滤波器， 对声音影响并不是太大。 低通滤波器电路形式有很多种，常见的（有多级反馈型）MFB、Sallen- key还有被叫很响的GIC型。(所有电路详细介绍请参考BB公司的网页中 “ApplicationNote”)每种形式的电路都有其特点。不能以好坏做简单的评 论。GIC由于至少是3阶或3阶的倍数滤波，所以，除去相位指标外，GIC滤波性 能非常好，噪音很小，频响曲线笔直，这是它的优点，它的缺点是需要元件较 多，GIC需要五颗电阻和三颗电容（实际上为了稳定工作还需要另加两个电容 防止电路振荡）以及两个主动元件才能完成，GIC电路之后必须要有一级缓冲 才能输出。此外，由于至少是3阶，所以相位相对2阶自然大一点。有意思的 是，不知是谁讲，说信号不通过GIC，所以声音不会受到影响（连SONY在介绍 SACD机都鼓吹这些），低频信号是不通过它，但高频还是要通过它来进行衰减 和提升的，恰恰是高拼信号对声音影响最大。原创A9使用Sallen-Key。本来最 早的A9设计使用的是GIC，但最后考虑来考虑去还是使用了Sallen-Key电路类 型，其中最重要的一个原因是Sallen-Key电路简单，工作稳定可靠，电路只需 两颗电阻和两颗电容和一个主动元件就可以完成，而且A9使用的Sallen-Key电 路类型为2阶形式，butterworth类型，滤波切换点（Cutoff）设置为 100Khz，电路之前还有1阶缓降式滤波，滤波切换点设置为50Khz，最终20Khz 相位移控制在32度之内。原创A6使用的MBF电路类型为2阶形式，butterworth 类型，滤波切换点（Cutoff）设置为50Khz，20Khz项移控制在34度之内。 在设计过程中我们发现一个有意思的事情，就是日本高档一点CD机喜欢使 用GIC滤波器，欧美CD机则更多的是使用MFB或Sallen-Key形式的滤波器。 WADIA的干脆只用两到三个1阶无源滤波电路组成整个低通滤波器，最后到 20Khz有3db的衰减也照样使用。 前面谈过，目前趋势是强调DSP功能，连给用户提供可选择滤波器类型、 滚降方式等功能也是由数字部分完成，留给模拟的空间越来越小了。所以这些 现在再强调低通滤波器的作用似乎有些过时。MARANTZ的CD7不光使用六颗DSP 芯片进行处理，它还将后面的低通滤波器相移考虑进去，在数字部分先做调 整，使最后的音频输出达到几乎0相位漂移的目的，我认为这才是真正的CD机 完美制作。可惜是这些都来得太晚了，也许不到普及就会被新的SACD或DVD- AUDIO所取代。 相位问题讲了很多，只不过想强调一个准确度的问题。并不是说有相移就 会使声音变坏，很多CD机可能反而利用相移来改变音色。音箱设计和环境都会 改变声音相位。 大家知道，使用不同的OP或不同的分立元件产生不同的声音效果，同样， 使用小容量的电容和大阻值电阻与使用大容量的电容和小阻值电阻虽然在滤波 效果上可以达到一致，但声音也略有不同，这里有输入输出阻抗有一定关系 外，还与采用什么样的电容电阻有一定关系，所以CD机一般是通过这些变化来 做声音细微调整。另外，我们认为过分增大输出电平来获得一种好感的不是正 确的做法。过高的输出电平会使部分功放在大动态信号下产生失真。 除非你刻意改变频率曲线，有意拉高或降低某段频率（类似EQ），一般是 使用什么样的DAC，声音有80%已经由你使用的这颗DAC加上前面的数字滤波器 决定了。本人对MARANTZ那种处处加“前级”（HDAM）的做法持保留意见。我 们认为MARANTZ的做法在前几年很高明，那时价钱低的功放和音箱没有几个可 以有好声的，尖、薄、利是最大的特点，削减高频以突出中频可以减少这些缺 点。但是时代在进步，现在的音响器材越做越好，以前的缺点改进很多，如果 再刻意突出中频而忽略高频就会使声音听起来迟钝，感觉缺少细节。新的DVD AUDIO和SACD提高频率为了什么，不就是为了增加细节吗！ 大家一定关心我们是如何确定CD声音的，首先，要由设计者自己选定两个 以上的方案供公司内部评定，然后再拿给与我们关系较密切的其他音响厂，让 他们给一个评定，最后再拿给既发烧又懂音乐的朋友（这里有录音的和作曲 的，我没有