电脑系统打造HI-FI声源

用电脑系统打造HI-FI声源 很久前在家电坛子上看到位很有银子烧友,用电脑改造音源.看他改造方法很特别,改出来的效果很好.可以和5000元左右的CD比个高下.他用电脑改造音源,不是因为好玩,而是为了更方便的使用网上下载或自己抓轨出来的正版CD,这样就免除了刻CD碟带来的数据的丢失和刻碟子的麻烦.使我们这的几个朋友对这个方法有很大的兴趣,也一直想按他的方法用电脑改造音源试试.前段时间没有做胆机,空出了些时间.就在家实验起来,他的方法和我以前的实验的方法不一样,我以前的方法很简单,就是在家的电脑上加个同轴输出声卡,在外接cd解码器.就OK了,在用播放软件播放网上下载的或自己抓轨出来的正版CD.但接上音响试听效果很一般,没有总结原因就放弃了.那位家电坛子上的烧友,是这样改造的,他改造用的电脑不是我们现在用的主流电脑(我们现在用的都是奔腾4)他用的是原来很老的电脑,好象是300M主频的CPU主板用的是显卡和网卡集成.为什么要这样用.他是这样解释的,懂电脑的朋友都知道老电脑主版的外频是66MCPU的外频也是66M,现在的奔4外频都是几百M,会给解码器和模拟电路带来很大的影响.有的朋友会问这么差配置电脑会很慢的,其实不会我用播放软件播放CD,这个配置是不会有什么问题.下步要改造的就是电源了,因为电脑使用的是开关电源,开关电源有个很严重的问题就是在使用的时候产生一种大概是几十KH的高频声波和电磁波,这种声波可能你听不到但感觉得到,你可以做个实验,在家背对电视机或其它有开关电源的电器.这时叫您家人在不告之您的情况下开机,你马上就可以感觉到了.这种几十KH的高频声波和电磁波,很容易被解码器模拟电路感应到,带来的后果我就不多说了.有的朋友会问有什么办法可以去掉他,我自己实验了很多方法都没有成功,加大滤波电容和电感还有屏蔽都没有效果.所以就按家电坛子上那位烧友,所用的方法改造电源,找一个250W左右的变压器通过整流滤波和稳压,来代替原来的开关电源.电源解决了剩下的就是换掉电脑中CPU散热风扇,换块体积很大的CPU散热器就OK了,顺便解决下硬盘的防震.完成以上部分电脑就基本改造好了.剩下来的就是找个好解码器了.解码器我先用的是很早前购买的一款国产24BT的解码器DA用的是CS4390,感觉声音一般数码味很重还有些其他问题,后来找朋友借了几款解码器(有成品和购买套件DIY的)有些很理想有些不行.后来决定和几个朋友一起自己做,就完成了现在这款解码器.这款解码器我们在和多款解码器,还有高档CD的比较中我的几个朋友都很满意.从听感看,制作很成功,声音全频平衡,真切自然,有一种独特的韵味.现在我来讲讲这款解码器思路和安装调试方法. 一款优秀的解码器在设计之前需要找到一款非常优秀的DAC,现在世面上的DAC心片真是琳琅满目,但是比较好的并不多.其中有非常优秀的PCM63K,说到PCM63P这类DAC,实在称得上是几年前市售DAC产品中的“主流派”。即使它出来已有一段时间,但是在多bit的Hi-End数位/类比转换器中仍然具有代性,像Theta的GII和Monarchy Model100等就是采用PCM63。现在的主流派就是PCM1704K,Burr-Brown公司顶级的24比特/192kHz高性能D/A转换芯片PCM1704,这片D/A转换芯片深得各High-End 厂家的器重,不论是售价超过4000美元,发烧名厂Mark Levinson的Hi-End解码器NO.360,均采用了PCM1704。它是一块相当精密的24bit D/A转换芯片,拥有超低失真和低电平响应线性。其信噪比达到了惊人的120dB,总谐波失真只有0.0008% (-101.94 dB),动态范围达到112dB的高水平.一般的厂家和烧友很难运用好PCM1704.还有一款1BT的DA就是SAA7350和TDA1547,SAA7350是飞利浦公司生产的1 Bit DAC,每一片SAA7350可以提供两声道的平衡输出,当它与20Bit八倍超取样的数位滤波器连接,左右声道的数位讯号经输入介面送进杂讯整形滤波器,出来成为1 Bit 讯号,再进入由CMOS闸和电容组成的1 Bit D/A将1 Bit 讯号变成连续讯号, 最后透过类比低通滤波器输出。Philips的DAC7解码模组中就有使用到SAA7350,实际上该说它只用了SAA7350的前半总再加上两枚TDA1547 1Bit Converter,TDA1547的功能大致相当于SAA7350的杂讯整形滤波器输出的1 Bit讯号,然后经过TDA1547的 1 Bit D/A至积分线路,再经由低通滤波器输出由SAA7350+TDA1547再加上NPC的SM5803和其他周边元件就是DAC7数位模组,广泛地使用在飞利浦和其他厂牌的1 Bit D/A系统中。DAC7的作法虽然仅将SAA7350中的后半总另外使用,却使得类比部分免于受到数位部分的严重干扰,使线性更加完善,否则飞利浦也不会如此浪费去使用和SAA7350类比部分功能重复的TDA1547晶片。介绍了这几款DAC,该说说我选择的是什么DAC了,我选择的是Burr-Brown公司高级的20比特高性能D/A转换芯片PCM1702,PCM1702是一块具有20BT 96KHZ解析力的D/A解码芯片,它是PCM63的升级本,PCM1704就是在PCM1702的基础上发展出来的,是PCM1704出现之前的顶级D/A解码芯片。由于它的声音比PCM1704醇厚一点,到现在,还是很多顶级CD机喜欢选用的D/A解码芯片。还有一个主要的原因就是价格,PCM63K因为是早期的产品现在不生产,现在1片的价格大概要100-200元,而PCM1704K的价格就更贵了1片的价格大概要200-300元,普通的就要100多元.用这样的D/A解码芯片,做出来的解码器性价比很低.所以我选择了PCM1702.解码器:由转盘获得的数据格式为的Sony/Phillips数字接口格式(简称S/PDIF格式),其中除音频数据外,还包含有取样频率的时钟信号、录音时是否采取了预加重处理的标志等其它信息。解码器的作用就是从串行的数据流中把这些信息提取出来,供下一步处理便用。从理论上说,如果解码芯片的性能足够好的话(能获得十分稳定的时钟信号转盘与解码器间采用何种传输方式(例如光学方式或同轴方式)以及使用何种品牌的信号线都不应存在任何效果上的差异。本机所用是Crystal解码芯片CS8412/14是一种很好的芯片.数字滤波器:其作用是利用有限脉冲响应技术(Finite Impulse Response technique)进行插值处理,即在真实的音频取样点之间插入一些由计算得出的虚拟采样点。这种做法称为“超取样”,好处是可以使数模转换过程中产生的量化噪声的频谱向高频端移动,远离人耳可闻的频带,分离起来可以比较容易和彻底,整机信噪比会有所提高。本机采用的芯片为8倍超样,即将其时钟频率提高到标准采样频率的8倍,因此量化噪声的频率可高达352KHz。然而,笔者认为不应该把超取样的作用无限夸大,没有任何理由可以说8倍超取样的声音一定会比两倍或四倍取样更好,它的作用仅仅是改善信噪比。本机的数字滤波器芯片用NEC的5843/2这种芯片内部含有去加重功能,可以在数字域中进行去加重处理,效果比外加的模拟去加重网络要好。数模转换器(DAC):这是整个音频解码器的心脏,其作用是读入数宇数据,并根据该数字值进行计算,将其转换成相应的电压值或电流值。实现数模转换的方法有两种,一种是阶梯式DAC,又称多比特DAC:另一种是所谓比特流技术或1比特技术。本机采用了加比特的阶梯式解码芯片,型号为Burr-Brown的PCM1702,共需4片。模拟放大器:其作用是取出比特流DAC芯片的电压信号,或将阶梯式DAC的电流信号转换成电压信号,并产生一定的增益及缓冲作用。这一级对解码器的总体音色影响极大,我们反复试验多种电路,有用分离元件,有用运放,用电子管,都可以获得很好的效果。后决定采用4片Burr-Brown公司高级运放OPA2604,做外部I/V转换和低通滤波还有缓冲输出.为什么用运放,没有用其他的电路.因为用运放比用分离元件电路简洁,整体表现也比电子管好,而且大家可以根据自己的喜好换不同的运放.为了满足喜欢电子管输出的朋友,我们特别做了块电子管缓冲板,采用2只6922/EC88作为缓冲管,电路仿照的是英国音乐传真的电路,为什么选用音乐传真的电路,是因为这个电路用的是±33V稳压做电源,2级共阴放大,声音非常甜美,有弹性,对数码味有很大的改善.本机的 电源部分是很重要的,共使用了3个变压器,其中一个供应数字部分,一个供应模拟部分,还有一个供应电子管缓冲板,每个变压器的额定容量最好不小于40VA。模拟部分的电源变压器共有4个绕组,双15V的绕组供应模拟放大器部分的运放电压、双5V的绕组供应PCM1702模拟电源电压,另4组绕组供应DAC芯片数字部分和CS8412/14,SM5843/42的电压。变压器输出的交流电压通过4只快恢复的整流2极管,整流后的直流电压被送往LM317并联型甲类可调稳压电源板,电路LM317组成恒流源,由TL431做为基准精密稳压源控制东芝A940调整管,进行稳压输出,电源内阻小,约为串联型稳压电路的13%.电源内阻小,就意味着电源就有较高的能量转换,使负载所需的瞬间电压能得到及时供给.在放大器的解析力和力度上有相当大的改善和提高,但并联型稳压电路有功耗大、效率低的缺点,因此,对于解码器和前极等小信号(几十至几百毫安)的电路还是甲类并联型的电路更为合适.本电路通过调节精密多卷可调电阻的阻值调整改变输出电压.本机所有的元器件都安装在4块独立的双面板上,用4块板是为了方便大家调试和避免相互干扰,电路板布线的好坏直接影响解码器的好坏,布线线尽量要短,应避免锐角,钝角布线,转折去用圆弧或直角布线,接地平面要尽量做到一点接地,设计时CMOS电路的输出要合适,以免产生反射噪音.另一面模拟地和数字地要分开的,只在一点相互连接,这样可以尽量避免数字噪声泄露到模拟通道中去。模拟部分的电路板,电源退偶电容的脚与集成电路供电脚间距离尽量短,等等了成品的线路板解码器的安装就变得很简单了,首先安装电源板把所以元件按电路板和原理图上的型号,按正确的方法安装到电路板上,一定要注意2极管和电解电容的方向,还有就是LM317和A940调整管要装上绝缘垫片和散热器.元件焊好后,检查无误,就可以接上变压器通电,调节精密多卷可调电阻,调整输出电压,达到所需电压.在把调好的并联型甲类可调稳压电源板,放在旁边通电老化,过段时间在来检查有无电压波动过大或无输出电压等问题.(一般元件没有插错是不会出现问题).电源板装好了就是装DAC电路板,DAC电路板上的集成块都是贴片的,在焊接的时候要用把功率比较小的电烙铁(最好是恒温烙铁或热风焊台)还有烙铁的接地,以免静电,损坏集成块.集成块的方向不要焊错,在装DAC电路板时候先用烙铁在电路板上集成块的地方烙上一层裼,接着把集成块的引脚上,上好焊助剂(松香),在把集成块放在电路板上对齐,把第一个脚焊好起固定作用,用烙铁尖焊好其他的脚.下面就是检查看没有虚焊.所以集成块焊好后检查没有问题,在上其他元件焊好.接下来就模拟部分的电路板,模拟部分电路板比较简单,按照前面说的方面就可以了,只要元件没有焊错和插错的地方就OK了.下面的工作就是接上电源板和DAC电路板,模拟部分电路板,电源板和其他的电路板之间连接线最好在磁环中绕几圈.形成一个电感,起到滤波和净化电源,调整音色的功效.电源板一定要按电路板和原理图上的接法正确连接.电源接好后在精密调多卷可调电阻,调整输出电压到电压.在用万用表检查DAC电路板,模拟部分电路板,的输出和输入有无直流(正确的应该是几MV以下),用交流档检查有无交流电压(正确的应该是0.2MV以下),检查无误后连接好所以电路板,接上同轴或光缆,和功放音箱开始试听.有兴起的朋友可以更换不同的运放,电子管,或换其他元件来调音. 模拟电路的改造,在网上和无线电与电视上看到一些文章,介绍解码器相似的变压器输出电路,我认为,即使在今天的眼光,采用变压器输出的设计是一种非常不错的选择.前段时间在和军队的一位朋(发烧友)友聊天中发现,他们在做雷达的电路板中要用一种阻抗变换器(变压器)体积非常小,是坡莫合金的片子,频响和失真都非常高,我提议拿1对回来做解码器输出变压器或胆机输入变压器使用,拿回来后发现阻抗和我要求的不样,但上设备测试发现频响和失真两个指标非常好,超出我们的意料,在这样的诱惑下我鼓动我那位军队的朋友用公款,去他们定做变压器的厂按我们的要求定做几对 600:600的变压器.没有过几天他给我回信厂里已经答应做了,2个星期他送来了做好的10对变压器,要我试试,看做的怎么样.拿到变压器我就用设备仔细的测试了一边,20H-20KH频响不平整度为-0.01dB-0.001dB.-3dB的频响为10H-150KHz.测试完以后马上就接到我这款解码器上试听,整个的声音的走向发生的变化,变得精致,细腻.高频和低频变得更顺滑,中频明显变甜了.同时高低频的延伸非常的好,声场明显变宽.瞬态特性非常好.听交响乐和大动态,我们这的几个"银耳朵"都说不错.为了搞清加变压器为什么可以有这样的变化,查找了一些资料.我看了一位烧友的文章是这样说的,主要原因是变压器的频域响应和时域响应,特别是冲击响应,与数字音频的数字信号刚好成为一种互补关系.对于数字信号来说,变压器刚好构成一种内插滤波器和低通滤波器.变压器的响应刚好可以起到一种插补和滤波的作用,从而填满各个数字信号之间的空隙,直至最终的输出形成为一个连贯而平滑的模拟信号输出.奇妙的是,这种输出的响应和波形与LP,话筒等模拟设备乃至真实模拟信号的响应和波形非常相