CD transport對於音質的影響有多大?

CD transport對於音質的影響有多大?

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我一直想找一個能連接到我家庭工作室DAC的便攜式的CD transport(純CD轉盤,是一種帶有數字輸出的音頻CD播放器,通常沒有板載DA轉換器。),然而它昂貴的價格讓我大吃一驚 – 通常是1000歐元到2000歐元,並且那些針對不差錢的狂熱的發燒友的型號的價格更是貴的離譜,甚至能到這個價格的10倍。我可以接受花1000歐元購買一個高質量的DAC,或者是花2000歐元購買高品質的揚聲器,但是對於一臺質量不錯的CD transport來說,我覺得價格在250歐元或者250歐元以下才更加合理。所以我想問一下,CD transport對於音質的影響到底能有多大?(假設我們使用的CD盤是沒有問題的)

SOS論壇的技術編輯Hugh Robjohns的回覆

那些針對發燒友市場的設備的價格的確高的離譜,既然您認為和一臺不錯的CD transport相比,您願意為一臺高質量的DAC付出四倍的價格,那您是否真的考慮過您要用CD transport來做什麼嗎? 從本質來說,儘管設計巧妙,但DAC其實就是一片經過蝕刻的硅片,然後粘在電路板上,再配上許多其他的小硅片。一旦這些芯片被設計出來,製造商就可以用非常低的成本進行批量生產,而且其餘的那些電子配件的價格其實是非常便宜的。想要設計一個系統,需要用到很多專業知識,才能讓系統中的所有元件在組合在一起之後達到所需性能水平,但這裡我們真正需要的只是一個不錯的PSU設計,能夠起作用的接地措施以及時序安排等等。這些任務雖然有挑戰性,但絕對沒有造火箭那麼難!

在我看來,CD transport是集成了及其複雜的移動部件的系統奇蹟,每個部件的位置都必須精確到幾微米的級別,而且擁有複雜的伺服控制電路和設計精妙的數字處理系統!想要在CD上刻入螺旋狀的數據凸起,我們必須非常穩定的用大約1.4m / s(約3米每小時,這大概是人類的步行速度!)的速度在激光束和探測器組件下面準確的進行定位,並且由於CD盤片上記錄數據的螺旋狀軌道是從內部一圈一圈的延伸到外部的,所以盤片的旋轉馬達必須根據我們正在讀取的數據的位置來改變轉動的速度,轉動速度大約在500rpm到200rpm之間,同時還需要複雜的伺服控制系統配合。

我們通過激光束來檢測盤片上用於記錄數據的凸起是否存在。激光束能夠動態地聚焦到一點,而且它在通過記錄數據的凸起軌道時必須精確的保持對準,儘管相鄰的數據軌道螺旋之間的間隔是非常小的。更困難的是,數據軌道螺旋可能也會隨著盤片的旋轉而不停地左右搖擺,因為盤片中心的孔洞可能並不在盤片的正中,並且由於盤片不可能做到完美的平衡,這些數據軌道螺旋的高度也可能會上下襬動。激光聚焦裝置必須不斷地對激光束的焦點進行調整,保證其能一直定位到盤片的移動表面上。整個激光束髮生器和光學傳感器組件的活動範圍必須能夠覆蓋住整個盤片的表面,而且必須同時保持靜態激光束能夠精確地聚焦在盤片的聚碳酸酯基板內有微小凸起的數據軌道螺旋上。

如果我們將這些組件的尺寸放大一百萬倍,使得數據軌道螺旋的寬度變為1.2米左右 – 這個寬度與高速公路中心的防撞護欄的寬度大致相同 – 此時的激光組件中的跟蹤伺服系統的運動相當於:一架大型的噴氣式飛機以每小時300萬英里的速度飛行在蜿蜒的穿過鄉村的高速公路上,而且必須保持前輪在中央防撞護欄的正上方約20釐米以內。

現在我們已經知道了這個系統擁有著難以置信的快速移動速度和令人驚歎的精確度表現 - 但它的神奇之處並不止於此。系統中的供電部分必須經過仔細的設計,因為跟蹤伺服系統和聚焦伺服系統所需的功率會一直不停的做週期性的變化。如果設計不夠完善,很可能導致數字,時鐘和模擬電路中的參考電壓發生變化。這可能會造成嚴重的問題,特別是在具有板載DAC的CD播放器上。Prism Sound在1996年進行了一系列非常有趣的實驗,目的是找出為什麼完全相同的CD光盤在不同的CD系統上播放時,聽起來卻不太一樣。在實驗中他們發現:供電部分的調節在其中發揮了非常重要的作用(www.prismsound.com/m_r_downloads/cdinvest.PDF) 。

如果跟蹤系統和聚焦系統都能夠按預期正常工作,那麼激光系統中的光電探測器就能夠輸出隨著亮度變化(亮/暗)而產生的模擬信號,這個信號中就存儲著壓入光盤的那些數據。將這個模擬信號進行數字化,(這也是為什麼CD播放器中需要使用一個精確的時鐘發生器)再傳輸給數字解碼芯片。解碼芯片能夠處理八比十四調製和CIRC編碼結構,並將得到的二進制數據傳遞給糾錯系統。

在人們設計CD格式時,已經意識到錯誤的產生是不可能完全避免的,因此在其中設置了強大的錯誤檢測系統。最初人們預計金屬反射層中的針孔可能會導致數據短缺(因為在20世紀80年代初期的時候,濺射技術並不能做到100%可靠),但是在後來的應用中,人們發現更容易造成錯誤的原因是:較深的劃痕,還有光盤上的油性殘留物(指紋,果醬之類的東西......),它們能夠讓激光束產生偏轉,會被系統錯認成完全不同的信號。

在這種情況下,接收器所面臨的問題就不是恢復數據流中較短的數據缺口,而是獲取連續的但是卻摻雜著垃圾信息(這些垃圾信息與數據的其餘部分沒有明顯的關聯)的數據。此外,激光光束的偏轉會非常嚴重的影響跟蹤伺服系統和聚焦伺服系統的工作,最終會引起我們在使用劃傷的CD時所聽到的那種“卡槽”的現象。

當系統遇到類似的嚴重錯誤時,糾錯系統是可以檢測出錯誤的存在的,但是系統自身並不能夠糾正它 - 唯一的辦法就是拋棄這些造成困惑的錯誤數據,而改為對其進行猜測,將錯誤掩蓋起來。值得慶幸的是,音頻信息在很大程度上是週期性的,因此用於掩蓋錯誤的那些預測方法出奇地有效,並且這些經過修補的地方通常很難被聽出來。只有在瞬態豐富和高頻部分才會變得比較明顯。

最後,準確的音頻數據(一切順利的話)會被重新編碼為S / PDIF信號,可以通過輸出接口傳輸給DAC,這樣就能夠輕鬆地再次將其轉換回模擬信號。

DVD播放器的工作強度是CD transport的四倍,因為其用於記錄數據的所有相關尺寸都要來的更小,而藍光光盤則更甚!我們居然可以用這麼少的錢來完成上面所說的這一切真是太令人驚歎了。如果您將它與高端唱機/拾音器/卡帶或者是開盤磁帶機的成本做個對比,這種感覺會更強烈,因為所有這些設備其實都是非常粗糙的讀取“音軌”的設備!

至於我之前提到的問題-“CD transport對於音質的影響有多大?”的答案是:如果CD transport跟蹤系統運行不良,那麼它在讀取時就會填補很多數據,從而導致錯誤糾正系統放棄錯誤修正,轉而開始對這些錯誤進行掩蓋。更令人沮喪的是,您很可能永遠都不會知道它是否做了這些,因為雖然糾錯芯片提供了狀態標誌寄存器來指示它們的工作情況,但是這些數據通常不會被顯示出來以供用戶查看(只有一些高端設備和專業設備具有這種功能)。

還有一個常見的問題是對機械震動和聲學振動的敏感性,這會造成跟蹤和聚焦產生誤差,最終導致無法糾正的數據錯誤。還有我前面提到的供電電平的波動的問題,又或是設備使用的時鐘質量不夠好,在S / PDIF輸出中造成接口時基誤差。當然,使用一個高質量的外部DAC應該能夠消除所有的接口時基誤差,但是如果數據本身已經因為系統對錯誤進行了掩蓋處理而被破壞,那DAC就幫不上任何忙了。

設計良好的CD transport,會使用大型,合格的電源來最大限度地降低錯誤發生的風險,避免不同的伺服系統,數字電子設備等之間的交叉干擾,並具有良好的隔離和防振機制。跟蹤伺服系統和聚焦伺服系統以及所有相關的機械部件和軸承也要使用最高標準的設備,才能保證它們能夠快速並準確地工作。

不同的製造商也會使用不同的機械設計。飛利浦的原創設計採用了“擺臂”式佈局,激光組件被安裝在一個臂上,這個臂會繞著固定柱進行旋轉,從而能夠在CD上以弧形運動,就像黑膠唱片播放機的拾音臂一樣。相比之下,許多日本生產的CD transport採用了“sled”激光組件,其激光光學系統是沿著多條平行的軌道進行移動的。我認為飛利浦的方案更加的可靠,因為後者的導軌上很容易附著灰塵(因為潤滑油的作用),隨著時間的推移,在sled的軌道行程的兩端會變得黏糊糊的,造成面對更大的光盤時,無法讀取最外端的數據。用於保持激光束始終聚焦在數據軌道螺旋的的技術也多種多樣,飛利浦使用的是分束式系統,看起來同樣特別可靠。

因此,如果當您將上面所說的所有這些考慮進來之後,CD / DVD transport的價格就看起來合理多了。當一切運行良好時,即使是便宜的CD transport的S / PDIF數據也能做到和較貴的設備完全相同 - 這就是數字音頻的美妙之處。 然而,當情況變得複雜,便宜的 transport無法正確讀取光盤信息時,問題就出現了。便宜的 transport唯一能做的是通過填補數據來掩蓋這些錯誤,而且您永遠不會知道它是不是這麼做了!

在250英鎊至500英鎊的價格區間裡,有很多相當不錯的CD transport,而一個不錯的DVD播放器或者藍光播放器也應該能夠勝任讀取CD數據的工作,因為它們的容錯性更好,而且它們都有音頻S / PDIF輸出,能夠將信號饋送至外部DAC。


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