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详谈HiFi调音量

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发表于 2019-11-20 17:08 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式
音量调节对音质影响有多大?烧友还真不一定知道,没有比较没有伤害,想想为什么一个高端电位器能卖好几千就知道了,从模拟到数字,从手动到软控,从后级到音源,草医给烧友逐一讲解理论、效果和利弊。

最普遍又占99%的音量调节都是电位器,一般HiFi用16型,高端HiFi用27型,便携用更小的09型。原理都是滑片在碳膜上滑动,不同位置的电阻不同,电位器的质量除了手感不同,影响音质的关键是碳膜,时间久了会掉碳粉,老机子扭音量的时候会支嘎支嘎响,碳膜的误差也相当大(最少5%),对于两声道来说问题不大,只是左右音量偏一点点,碳粉不均匀,当音频信号流过就肯定影响音质,对于全平衡线路来说,如果冷热声道有偏差就直接失真了,所以全平衡线路(不是只有在接口转平衡,真平衡是全程四个声道)对调音量的要特别高。草医一体机v1.3是用四联,每声道单独一组电位器,为了解决电位器失真的问题,到了v1.4就全改了线路设计,能把平衡失真压低,所以不要小看一个电位器,用料和线路设计都要考虑好。

碳膜电位器又怎么能满足发烧友的要求呢,真正高端HiFi是用独立电阻的步进式电位器,因为电阻可以用高精度低温漂的HiFi电阻,误差可以控制在0.1%,但是缺点也不少,因为是步进式手感不平滑,档位有限,一般也就20-40档,体积又特别大,进口的价钱从几千到几万,国产后能降到几百一个,甚至100以下也有。草医一体机从v1.4开始改为步进式独立电阻的电位器,因为机子太小了,里面用的是贴片小电阻,而且只能有20档音量,听感上是一耳朵高清,一层朦胧薄纱没有了,定位和结像都有提升,当然缺点就是小音量时候档位不够,尤其是夜间听歌,低一档太低高一档太高。

还有一些推杆或拉杆式,道理一样,基本都是碳膜或电阻档位式。也有在电位器后面加马达,这样就可以数控或遥控音量了。现在是数控或软控的年代,老烧可能还钟情于手感好的电位器,年轻一代总觉得数码控制好,数控模拟音量也有两种方法。

第一种是一般中低端机子用的芯片,比较有名的是PGA2311,一颗芯片有两声道,256档可调,需要用mcu单片机透过按键或旋转编码器来控制音量,Burr-Brown在HiFi行业的地位可以说无可代替,后来被TI收购了,也可以说强强联手吧,所以这个芯片的评价很不错的,草医也用两颗PGA2311UA芯片(UA的级别更高)配上两颗顶级稳压芯片,做四声道全平衡方案,给烧友插在一体机里玩,当然模块上还有单片机、编码器、红外接收和显示屏。那么为什么说只能是中低级设备呢,因为HiFi界有一句话,多个香炉多个鬼,音频线路是Less is More,多加了芯片串在音频信号上当然会影响音质,何况在一个芯片里有模拟又有数码,数码电流底噪会传到音频,再好的线路设计也无法避免高增益时有些微底噪声,但是这种方案在万元以下的机子还是很普遍的。

那高端机子要数控音量用什么呢?当你用遥控调音量时,机子里听到哒哒哒清脆的声音,这就是里面继电器切换的声音。继电器的原理跟独立电阻差不多,用0.1%误差的HiFi电阻,但是档位多了几十倍,不旦可以软控,而且失真超低,除了体积大外,可以说是最完美的音量调节方案,唯一缺点是继电器切换的一瞬间可能会有轻微的爆音,这是因为跳档不是线性滑动,在音量大的时候一堆继电器一起跳动和切换,音量大的时候瞬间波动大,这种小小爆音只是0.1秒,基本上可以忽略。

除了模拟调音量,当然还有纯数码调音量,一种是调音源,一种是调解码,两个方法都会有量化失真,但是相对于模拟失真,数字线路不受零件的影响,失真的范围也是可控,尤其是在平衡线路中,音量是在解码前调的,明显优点是结像好、解析高,给你超高清的感觉。假设你的音源是44.1k/16bit,调音量就是在电脑端压低音量后再传给界面和解码,16bit本来有65536量化级,调低音量后等于15bit、14bit、13bit,当音量低的时候细节的丢失比较多,所以一般是要求烧友在音源端100%音量,尽量不要在电脑和数播调音量,用Windows的尽量用ASIO驱动,这样操作系统就无法干预音源,保证源汁原味的进入界面和解码器。

最后一种调音量是用解码芯片,现代解码芯片像es90x8和ak44xx都可以数码调音量,当然也会有量化失真,但是芯片里可以先转32bit再调音量,相对在音源调音量,可以用算法来补救一些,当然具体效果看芯片的算法了,大部分带音量调节的解码器都是这种。

对比这几种调用音量的方法,没有一种完全完美,当然继电器音量相对影响音质最少,草医也做了一个模块,用10个继电器,1个做mute,9个继电器组合512档的音量调节,可以用旋钮或红外遥控,也可以用手机红外app,在一台机子上给烧友多种体验,自己ab后就知道自己喜欢什么了。
2019.11草医
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