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品牌之旅 | 全心全意提供最优质的产品:昇和影音英国dCS之旅(下)

2024-07-09数码

产品代理:昇和影音

由昇和影音集团特别策划的「英国dCS之旅」已于2024年4月28日圆满画上句号。此次行程有国内多家dCS授权经销商,包括广州典雅音响花园、北京北昌影音、广州顺景影音、杭州艺源音响、成都超音、无锡音海影音(排名不分先后)等均派员前往参观学习。【视听前线】作为此次行程的独家受邀媒体,特别派出本刊编辑阿毕前往,为大家带回dCS工厂的「谍照」,带大家了解这家全球首屈一指的数码音频专家的历史文化,深入了解dCS的核心技术。6月杂志为大家带来了dCS现任掌门人David Steven先生介绍dCS的历史,以及参观dCS生产车间的部分。这期杂志将会继续和大家分享余下行程的精彩内容。

dCS的核心技术大分享

▲ 第一天的下午,由产品市场经理James Cook先生为大家非常详细地介绍了dCS的核心数码技术

第一天的下午,由产品市场经理James Cook先生为大家非常详细地介绍了dCS的核心数码技术,包括独门的FPGA技术、Ring DAC的技术特点、APEX升级之处等等。James Cook先生特别强调了dCS的全线产品均采用了FPGA 的架构,而且是自行开发的FPGA软硬件,并不是像其他品牌那样外购FPGA芯片,因为外购芯片会受到各种限制,只能控制机内很少一部分的电路。而dCS自行开发的全功能FPGA,对整机的各个部分都能全面控制,运行速度也更快,特别是针对滤波器的处理,对重播声音品质影响巨大。

接着,James Cook先生介绍了PLL锁相技术,这在数码音源当中是非常重要的环节,有别于其他品牌采用外购的PLL技术或芯片,dCS的产品为自行研发的软硬件技术,这部分特别使用了两组晶振来锁定不同频率(44.1kHz和48kHz)的数码信号,当使用44.1kHz的时钟时,会关闭48kHz的晶振,反之亦然。而晶振的供应商是dCS的长期合作伙伴,已经超过30年的合作关系,并且收到这些器件后,会经过多重的测试以及调试才能安装到机器上。

▲ James Cook先生正在为大家解释OCXO和VCXO的区别

看到这里,相信不少朋友都会对晶振的类型很感兴趣。James Cook先生介绍到,目前只有Lina Clock采用了OCXO(恒温晶振),就是在晶体上方加入发热装置,让晶体的温度能够保持恒定,以此减少温度变化带来的频率变化。而Lina DAC以及其他更高端的产品均采用了VCXO(电压控制晶振),通过晶体内部的监测电路来监测温度,当温度升高时,晶振的频率会降低;当温度下降,晶振的频率会上升,此时通过调整控制电压来补偿由温度引起的频率变化,以确保晶振输出频率的一致。而每个晶振对应不同温度时所需要的补偿电压,则由厂房内的时钟校正设备进行测量并写入设备当中,可谓是精益求精的设计。

为什么只有Lina Clock采用OCXO(恒温晶振),而Lina DAC以及其他产品均采用VCXO(电压控制晶振)?这是因为Lina Clock只有时钟信号输出,而Lina DAC和其他产品均提供了数码/时钟信号输入,因此需要根据不同数码信号的频率,通过VCXO以及外围的电路进行微调来匹配信源的时钟频率,这个也是dCS的一个补偿机制。因为OCXO不具备调节功能,因此需要选用VCXO(电压控制晶振)。

为什么需要外置时钟,或者为什么加入了外置时钟声音会更好?这是因为晶振对环境非常敏感,温度变化、电压变化这些都不在话下,而电路板上的各种元器件工作时所产生的干扰都会让晶振产生Jitter时基误差,所以将晶振单独安装在另外的箱体内,能够尽可能将干扰减到最低,因此声音会更好。James Cook先生说:「当然市面上也不是所有解码器都能外接时钟,这是因为它们采用了外购的PLL技术或芯片,因此未必有能力开发时钟接口和相关功能,这也是dCS坚持自研的原因。」

James Cook先生以Rossini罗西尼为例,Rossini Clock时钟产生的信号,通过两组时钟线连接到Rossini Transport转盘和Rossini DAC解码器。转盘和解码的内部并不是跳过内部的时钟直接采用Rossini Clock所输入的时钟信号,而是通过校正转盘和解码内的VCXO,以达到时钟、转盘和解码三组时钟信号同步的目的。这也是较为独特的同步方式,最主要原因是外置时钟到转盘和解码的连接线如果过长的话会吸收到干扰信号,因此,这样独特的方式校正转盘和解码内的VCXO,距离更短,能够将干扰减到最低。

James Cook先生特别提到目前市面上有很多采用10MHz的时钟,通过10MHz时钟再分成44.1kHz和48kHz的时钟信号,其实这样的转换会劣化声音的表现,特别是44.1kHz并不是整数,无法做到很精准的时钟信号。因此dCS也坚持采用两组晶振分别产生44.1kHz和48kHz的时钟信号,这是厂方认为最理想的状态,因此不考虑推出10MHz时钟的产品。

紧接着James Cook先生介绍了dCS的皇牌核心技术Ring DAC,从1989年开始,dCS就已经研发出Ring DAC。市面上的解码器有两种方式,第一种是R-2R,这是24bit架构但速度较慢;另外一种是ΣΔ,1bit的架构速度非常快。但dCS并没有采用这两种方式,而是自行研发了 Ring DAC电路。Ring DAC是一种架构复杂的数模器,其复杂程度远远超过以上架构的解码器。每声道采用48组开关以及电阻组成的转换单元,每一组都能产生相应的电流和电压,由前面提到的FPGA进行分发。

可能有读者会问,这不就是FPGA与R-2R的电路结构吗?当然不是,Ring DAC与R-2R架构的解码器在工作上有本质的区别。Ring DAC技术是将硬件和软件结合在一起,它处理的是数字主板处理过的信号。前两部分是软件处理,然后Mapper将信号分发到硬件部分,即许多数模转换单元上,这个过程并非随机分发,而是经过精确的计算来进行信号的分发,同时也会将多余的噪音滤除,让声音更干净更真实。

▲ dCS的数字处理主板

Ring DAC从英文字面上来理解,它是环形 DAC,所谓「环形」是它的工作方式,它有一组锁存器,由FPGA 采用复杂的映射算法来打开和关闭,通过高速打开和关闭的「动作」来产生等量的电流,每个锁存器都对应两颗输出电阻,但每次打开导通的并非同一组转换单元,输出的电阻也是轮着使用的。这样的做法可以避免电阻反复使用导致老化和失真而影响精确度,同时信号通道是正负双相的平衡传输,如此一来,D/A转换过程中产生的噪音已经被抵消了。这样能够让声音变得更加真实和自然,带来最好的声音还原度。

▲ dCS的皇牌核心技术Ring DAC,正是由这些每声道48组的开关和电阻组成,目前已经发展到第八代(即现时的Apex版本)

接着,James Cook先生介绍了Ring DAC Apex的升级之处。首先是时钟信号方面,采用了更先进的处理方式,能够提供更干净、更精准的时钟信号;第二是Ring DAC 的供电部分进行了优化,提供更干净的电源供应;第三是在模拟输出部分进行了升级,对三次谐波降低12dB,能够将失真减低之余还能提升音乐味。

▲ Ring DAC 的简化原理图

dCS的产品都是采用变压器+开关电源的设计,其中,Lina丽娜和Bartok巴托克采用了一个电源变压器,而Rossini罗西尼再到Vivaldi维瓦尔第则采用了双变压器设计。James Cook先生说,传统线性电源能够很好地滤除交流电之中的干扰部分,而开关电源能够产生非常稳定的DC直流电,dCS将两者的优点整合,为整机提供充沛而又稳定的电源供应。此外,dCS为开关电源部分加入独门的时钟技术,能够将干扰减到最低。

产品市场经理James Cook先生介绍完dCS的技术后,解答了大家的疑问。如dCS为何到现在还没有推出支持DSD512的产品?这是因为厂方认为DSD256已经能够满足绝大部分用户的需求,因此数年前就已经不再追求极高码率和规格的数码格式,因为这样的录音少之又少,从录音制作角度上来说也是极其困难,并且重播出来的差异也是微乎其微,因此,dCS将更多的精力用于完善现在支持的码率和规格当中,开发出最新Apex的升级,以及2.0系统软件升级,为用户提供更高质素的音乐重播体验。

全方位感受dCS独特的声音魅力

▲ 出口销售经理Alasdair McDonald先生为大家带来音乐试听片段

第一天下午的第二部分是聆听部分,我们来到dCS的试音室进行试听,由出口销售经理Alasdair McDonald先生为大家带来音乐试听片段。Alasdair McDonald先生在加入dCS之前,是dCS在当地的经销商,因此对产品以及试听的程序都非常熟悉。整场试听以循序渐进的方式进行,首先试听Lina丽娜的DAC,然后再加入Lina Clock;接着试听巴托克、罗西尼再到维瓦尔第的试听,每一层级都有明显的进步;而最后更特别试听了巴托克的APEX版与非APEX版的对比,效果差距更是相当明显。

▲ dCS的试音室,大约有35平方米左右,并没有过多的声学处理。现场采用了Wilson Audio 的ALEXX V音箱,功放方面选用了Constellation Audio的Hercules II Stereo立体声后级

▲ dCS目前全系列产品都在试音室内,让我们逐级往上试听

dCS的试音室设置在一楼位置,进门前经过一条长廊,陈列了dCS的经典产品,如早期的录音室用的954、904、972等产品,当然还有Elgar、Scarlatti、Paganini等经典产品以及对应的电路板展示,从初代的Ring DAC到现在最新的Ring DAC Apex,从集成程度并不算高的插件式电路板到现在全贴片电路板,能够看得见科技的进步的同时,更能了解到dCS是如何脚踏实地地一步一步走到今天的。

▲ 在试音室外的长廊陈列着dCS的经典产品

▲ 展示了每一代Ring DAC的主板,这是第一代的Ring DAC

▲ 这是第六代的Ring DAC,肉眼可见的科技进步

走进试音室,这里大约有35平方米左右,并没有过多的声学处理,现场采用了Wilson Audio 的ALEXX V音箱,功放方面选用了Constellation Audio的Hercules II Stereo立体声后级,整体的声音非常干净。现场并有选用前级,Alasdair McDonald先生解释道:「这是因为大多数前级都会有它自己独特的味道,但由于我们会在这里试听和测试研发中的新产品又或者测试新的软件,我们不需要前级来‘加味’。并且,dCS的产品的输出都有+2V和+6V的选择,足够推动后级产品了……」第一天的行程就在音乐当中结束。

两位元老级的工程师分享dCS成功的因素

▲ dCS两位元老级工程师,分别是产品研发总监Chris Hales先生(左)与技术总监Andy McHarg先生(右)

第二天的行程,dCS厂方特别安排了两位元老级别的工程师与大家见面,他们分别是产品研发总监Chris Hales先生与技术总监Andy McHarg先生。两位均是dCS的技术骨干,其引以为傲的Ring DAC技术就是出自他们之手,时至今日最新的第八代Ring DAC(即当前的APEX版本)的产品依旧由两位工程师执掌指导研发。研发总监Chris Hales先生主要负责硬件部分的设计,而软件部分则由技术总监Andy McHarg先生负责,两位绝对是dCS的「活宝」。

▲ 研发总监Chris Hales先生

产品研发总监Chris Hales先生在dCS已经超过25年了,在加入dCS之前也是做音频相关的产品设计的,曾设计过功放、录音室的调音台等模拟音频设备,因此在dCS也曾负责模拟部分电路的设计。技术总监Andy McHarg先生在dCS工作超过30年了,他是负责软件上的设计和开发。他们两位也是见证着数码技术的发展,见证着dCS的发展,从录音室设备到现在顶级的民用数码音源设备,都离不开这两位元老级人物。

▲ 技术总监Andy McHarg先生

Chris Hales先生与Andy McHarg特别分享了dCS能够有今日如此成就的重要原因。首先是有着非常严谨的检测流程,也有着极其严苛的检测标准,从自研自动监测站,再到检测到其它仪器检测不到的谐波失真,让设计部门能够知道哪些部分需要进行改进,这也是dCS的产品越来越进步的原因,正是因为有了这些检测的手段,才让dCS能够创造多个世界第一,如推出世界首台24bit/96kHz的解码器、世界首款升频器等,因此这些检测手段必不可少。

第二是dCS产品的可升级性,正因为是自行研发的软硬件,才能给予产品不断升级的能力,包括FPGA、DSP等均可进行升级。第三是dCS皇牌的Ring DAC技术,厂方对市面上的多种解码方式进行分析后,发现这些解码方式会产生非线性的失真,如多比特的方式会有更多的失真产生,而1比特的方式则会带来更多噪音,因此,dCS在两者中取其平衡设计出独门的Ring DAC,通过更科学的方式去测量和解决这些失真带来的问题,因此,也让Ring DAC有着更迷人的声音。

▲ 两位元老级别的工程师与国内经销商的合照

从外观到内部都是毫不妥协的设计

▲ 商务总监Ross Bowman先生(左)与设计主管Harry Sawyer先生(右)为大家展示了部分产品的外观样板以及内部构造

紧接着由商务总监Ross Bowman先生与设计主管Harry Sawyer先生为大家展示了部分产品的外观样板以及内部构造。Ross Bowman先生与Harry Sawyer先生从dCS的产品设计理念开始和大家分享。dCS品牌的产品线并不算长,但每个系列之间的产品都有着相同的技术以及外观设计,而不是每款产品都有不同外观和不同技术,这就对设计师的要求会更高。外观设计以及内部结构需要考虑的地方是非常多的,因为当这些元器件、电路板、变压器都装在这个箱体里的时候,会引发各种震动、干扰的问题,涉及到很多工程设计,因此,对设计师来说是非常大挑战的,这并不是一件容易的事情,需要科学地去测量以及计算。

当然,dCS也不是在闭门造车,而是和一些设计公司合作,比如Vivaldi维瓦尔第的外观就和设计公司合作,前后修改了几十次的方案,最后选定了当前的外观——水与沙,像是水波纹,又像是沙漠的那种丰富的层次。Ross Bowman先生补充道:「虽然我们说是水与沙,但我更多的觉得它是一件艺术品,你觉得它是什么就是什么。」

Ross Bowman先生特别介绍到,dCS的供应商几乎都是在1个小时的车程附近,无论是电子部分还是金属外壳部分,因此在设计的时候就更加方便,如在设计过程中需要重新出样品的话,并不需要等待很长的时间,也对设计的效率大大提升。同时,这些供应商也是多年的合作伙伴,也会经常坐在一起讨论产品的设计,dCS会对供应商提出各种要求,供应商都会尽量满足,可见大家的合作关系非常紧密。

▲ 这是dCS Lina的可折叠电路板,在行业内尚属首创

最后,Ross Bowman先生与Harry Sawyer先生特别介绍了Lina丽娜的折叠电路板技术,Lina的主板和Vivaldi、Rossini等机器的主板上的器件几乎一样,它们有一样的FPGA,一样的双时钟,一样的Ring DAC数模转换器,流媒体播放部分也是一样的。但是要将完整的Ring DAC放到一个细长型的机箱,这就具有非常高的难度了。dCS的工程师为Lina Network DAC打造了采用柔性线路板折叠方式来容纳海量的电路,线路板共有16层,以此来减少机身的体积,这也是首次应用在Hi-End音响设备当中,可见dCS的技术之强悍。

务求为国内客户提供更优质的服务

▲ 再次来到dCS的试音室,由销售经理Alasdair McDonald先生,更深入地讲解了dCS产品各项功能和设定的意义,并为参加此次培训的经销商分享如何安装、配置、更新和使用dCS的产品

紧接着,我们再次来到dCS的试音室,由销售经理Alasdair McDonald先生,以他在当地多年销售dCS产品的丰富经验,为参加此次培训的经销商分享如何安装、配置、更新和使用dCS的产品,更深入地讲解了dCS产品各项功能和设定的意义,务求为国内客户提供更优质的服务。

▲ 活动结束后,我们对dCS现任掌门人David Steven先生、产品研发总监Chris Hales先生与技术总监Andy McHarg先生进行了视频访问

活动结束后,我们对dCS现任掌门人David Steven先生、产品研发总监Chris Hales先生与技术总监Andy McHarg先生进行了视频访问,感兴趣的读者朋友跳转观看。最后,由dCS现任掌门人David Steven先生亲自为参与此次培训的代理商、媒体以及昇和影音的员工颁发结业证书。

结语

此次「英国dCS之旅」的行程非常紧凑,但是受益匪浅。在工厂短短两天的时间,能够深入了解到dCS每一款产品从研发到调试、从原材料到成品的每个步骤和过程,每一个步骤都是以毫不妥协的理念去完成,并且不断突破自我,自主研发多项专利技术,旨在为爱乐者提供最优质的产品,正因为有这样的理念,才让dCS成为全球首屈一指的数码音频厂家。最后,笔者在这里稍微透露一下,dCS将会推出全新的旗舰音源产品,即将在8月9-11日的2024香港高级视听展上隆重发布,让我们一起期待dCS新旗舰的诞生!