Stpa功放ic 一文看懂化合物半导体,机会在哪里?

小编 2024-10-06 方案设计 23 0

一文看懂化合物半导体,机会在哪里?

来源:内容来自「国盛电子团队」,作者:湘评科技,谢谢。

半导体材料可分为单质半导体及化合物半导体两类,前者如硅(Si)、锗(Ge)等所形成的半导体,后者为砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等化合物形成。半导体在过去主要经历了三代变化,

砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)半导体分别作为第二代和第三代半导体的代表,相比第一代半导体高频性能、高温性能优异很多,制造成本更为高昂,可谓是半导体中的新贵。

三大化合物半导体材料中,GaAs占大头,主要用于通讯领域,全球市场容量接近百亿美元, 主要受益通信射频芯片尤其是PA升级驱动;GaN大功率、高频性能更出色,主要应用于军事领域,目前市场容量不到10亿美元,随着成本下降有望迎来广泛应用;SiC主要作为高功率半导体材料应用于汽车以及工业电力电子,在大功率转换应用中具有巨大的优势。

超越摩尔: 光学、射频、功率等模拟IC持续发展

摩尔定律放缓,集成电路发展分化。 现在集成电路的发展主要有两个反向:More Moore (深度摩尔)和More than Moore (超越摩尔)。摩尔定律是指集成电路大概18个月的时间里,在同样的面积上,晶体管数量会增加一倍,但是价格下降一半。但是在28nm时遇到了阻碍,其晶体管数量虽然增加一倍,但是价格没有下降一半。More Moore (深度摩尔)是指继续提升制程节点技术,进入后摩尔时期。与此同时,More than Moore (超越摩尔)被人们提出,此方案以实现更多应用为导向,专注于在单片IC上加入越来越多的功能。

模拟IC更适合在More than Moore (超越摩尔)道路。 先进制程与高集成度可以使数字IC具有更好的性能和更低的成本,但是这不适用于模拟IC。射频电路等模拟电路往往需要使用大尺寸电感,先进制程的集成度影响并不大,同时还会使得成本升高;先进制程往往用于低功耗环境,但是射频、电源等模拟IC会用于高频、高功耗领域,先进制程对性能甚至有负面影响;低电源和电压下模拟电路的线性度也难以保证。PA主要技术是GaAs,而开关主要技术是SOI,More than Moore (超越摩尔)可以实现使用不同技术和工艺的组合,为模拟IC的进一步发展提供了道路。

第三代半导体适应更多应用场景。 硅基半导体具有耐高温、抗辐射性能好、制作方便、稳定性好。可靠度高等特点,使得99%以上集成电路都是以硅为材料制作的。但是硅基半导体不适合在高频、高功率领域使用。2G、3G 和 4G等时代PA主要材料是 GaAs,但是进入5G时代以后,主要材料是GaN。5G的频率较高,其跳跃式的反射特性使其传输距离较短。由于毫米波对于功率的要求非常高,而GaN具有体积小功率大的特性,是目前最适合5G时代的PA材料。SiC和GaN等第三代半导体将更能适应未来的应用需求。

模拟IC关注电压电流控制、失真率、功耗、可靠性和稳定性,设计者需要考虑各种元器件对模拟电路性能的影响,设计难度较高。 数字电路追求运算速度与成本,多采用CMOS工艺,多年来一直沿着摩尔定律发展,不断采用地更高效率的算法来处理数字信号,或者利用新工艺提高集成度降低成本。而过高的工艺节点技术往往不利于实现模拟IC实现低失真和高信噪比或者输出高电压或者大电流来驱动其他元件的要求,因此模拟IC对节点演进需求相对较低远大于数字IC。模拟芯片的生命周期也较长,一般长达10年及以上,如仙童公司在1968年推出的运放μA741卖了近五十年还有客户在用。

目前数字IC多采用CMOS工艺,而模拟IC采用的工艺种类较多,不受摩尔定律束缚。 模拟IC的制造工艺有Bipolar工艺、CMOS工艺和BiCMOS工艺。在高频领域,SiGe工艺、GaAs工艺和SOI工艺还可以与Bipolar和BiCMOS工艺结合,实现更优异的性能。而在功率领域,SOI工艺和BCD(BiCMOS基础上集成DMOS等功率器件)工艺也有更好的表现。模拟IC应用广泛,使用环节也各不相同,因此制造工艺也会相应变化。

砷化镓(GaAs): 无线通信核心材料,受益5G大趋势

相较于第一代硅半导体,砷化镓具有高频、抗辐射、耐高温的特性,因此广泛应用在主流的商用无线通信、光通讯以及国防军工用途上。 无线通信的普及与硅在高频特性上的限制共同催生砷化镓材料脱颖而出,在无线通讯领域得到大规模应用。

基带和射频模块是完成3/4/5G蜂窝通讯功能的核心部件。射频模块一般由收发器和前端模组(PA、Switch、Filter)组成。其中砷化镓目前已经成为PA和Switch的主流材料。

4G/5G频段持续提升,驱动PA用量增长。 由于单颗PA芯片仅能处理固定频段的信号,所以蜂窝通讯频段的增加会显著提升智能手机单机PA消耗量。随着4G通讯的普及,移动通讯的频段由2010年的6个急速扩张到43个,5G时代更有有望提升至60以上。目前主流4G通信采用5频13模,平均使用7颗PA,4个射频开关器。

目前砷化镓龙头企业仍以IDM模式为主,包括美国Skyworks、Qorvo、Broadcom/Avago、Cree、德国Infineon等。 同时我们也注意到产业发展模式开始逐渐由IDM模式转为设计+代工生产,典型事件为代工比例持续提升、avago去年将科罗拉多厂出售给稳懋等。我们认为GaAs衬底和器件技术不断成熟和标准化,产品多样化、器件设计的价值显著,设计+制造的分工模式开始增加。

从Yole Development等第三方研究机构估算来看,2017年全球用于PA的GaAs 器件市场规模达到80-90亿美元, 大部分的市场份额集中于Skyworks、Qorvo、Avago 三大巨头。预计随着通信升级未来两年有望正式超过100亿美元。

同时应用市场决定无需60 nm线宽以下先进制程工艺,不追求最先进制程工艺是另外一个特点。化合物半导体面向射频、高电压大功率、光电子等领域,无需先进工艺。 GaAs和GaN器件以0.13、0.18μm以上工艺为主。Qorvo正在进行90nm工艺研发。此外由于受GaAs和SiC衬底尺寸限制,目前生产线基本全为4英寸和6英寸。以Qorvo为例,我们统计下来氮化镓制程基本线宽在0.25-0.50um,生产线以4英寸为主。

氮化镓&碳化硅: 高压高频优势显著

氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)并称为第三代半导体材料的双雄,由于性能不同,二者的应用领域也不相同。 由于氮化镓具有禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子速率大、热导率高、化学性质稳定和抗辐射能力强等优点,成为高温、高频、大功率微波器件的首选材料之一。

氮化镓: 5G时代来临,射频应用前景广阔

目前氮化镓器件有三分之二应用于军工电子,如军事通讯、电子干扰、雷达等领域;在民用领域,氮化镓主要被应用于通讯基站、功率器件等领域。 氮化镓基站PA的功放效率较其他材料更高,因而能节省大量电能,且其可以几乎覆盖无线通讯的所有频段,功率密度大,能够减少基站体积和质量。

特色工艺代工厂崛起,分工大势所趋。 全球半导体分为IDM(Integrated Device Manufacture,集成电路制造)模式和垂直分工模式两种商业模式,老牌大厂由于历史原因,多为IDM模式。随着集成电路技术演进,摩尔定律逼近极限,各环节技术、资金壁垒日渐提高,传统IDM模式弊端凸显,新锐厂商多选择Fabless(无晶圆厂)模式,轻装追赶。同时英飞凌、TI、AMD等老牌大厂也逐渐将全部或部分制造、封测环节外包,转向Fab-Lite(轻晶圆厂)甚至Fabless模式。

氮化镓射频器件高速成长,复合增速23%,下游市场结构整体保持稳定。 研究机构Yole Development数据显示,2017年氮化镓射频市场规模为3.8亿美元,将于2023年增长至13亿美元,复合增速为22.9%。下游应用结构整体保持稳定,以通讯与军工为主,二者合计占比约为80%。

碳化硅: 功率器件核心材料,新能源汽车驱动成长

SiC主要用于大功率高频功率器件。 以SiC为材料的二极管、MOSFET、IGBT等器件未来有望在汽车电子领域取代Si。目前SiC半导体仍处于发展初期,晶圆生长过程中易出现材料的基面位错,以致SiC器件可靠性下降。另一方面,晶圆生长难度导致SiC材料价格昂贵,预计想要大规模得到应用仍需一段时期的技术改进。

Die Size和成本是碳化硅技术产业化的核心变量。 我们比较目前市场主流1200V硅基IGBT及碳化硅基MOSFET,可以发现SiC基MOSFET产品较Si基产品能够大幅减少Die Size,且表现性能更好。但是目前最大阻碍仍在于Wafer Cost,根据yole development测算,单片成本SiC比Si基产品高出7-8倍。

研究机构IHS预测到2025年SiC功率半导体的市场规模有望达到30亿美元。 在未来的10年内,SiC器件将开始大范围地应用于工业及电动汽车领域。纵观全球SiC主要市场,电力电子占据了2016-2017年最大的市场份额。该市场增长的主要驱动因素是由于电源供应和逆变器应用越来越多地使用SiC器件。

SiC近期产业化进度加速,上游产业链开始扩大规模和锁定货源。 我们根据整理CREE公告,可以发现近期碳化硅产业化进度开始加速,ST、英飞凌等中游厂商开始锁定上游晶圆货源:

2019年1月公告:CREE与ST签署一项为期多年的2.5亿美元规模的生产供应协议,Wolfspeed将会向ST供应150㎜SiC晶圆。

2018年10月公告:CREE宣布了一项价值8,500万美元的长期协议,将为一家未公布名称的“领先电力设备公司”生产和供应SiC晶圆。

2018年2月公告:Cree与英飞凌签订了1亿美元的长期供应协议,为其光伏逆变器、机器人、充电基础设施、工业电源、牵引和变速驱动器等产品提供SiC晶圆。

两大驱动力: 5G提速+汽车电气化

5G加速推进,射频市场有望高速成长 海外率先商用,5G提速预期强烈

海外5G率先商用,国内5G推进有望加速!4月3日,美国运营商Verizon宣布在部分地区推出5G服务;4月5日,韩国三大运营商宣布开始针对普通消费者的5G商用服务;4月10日,日本政府向四大运营商分配5G频段,预计明年春正式商用;我们认为,在海外5G积极推进商用的节奏下,国内5G有望加速。

随着5G的推广,从5G的建设需求来看,5G将会采取"宏站加小站"组网覆盖的模式,历次基站的升级,都会带来一轮原有基站改造和新基站建设潮。2017年我国4G广覆盖阶段基本结束,4G宏基站达到328万个。根据赛迪顾问预测,5G宏基站总数量将会是4G宏基站1.1~1.5倍,对应360万至492万5G宏基站。

于此同时在小站方面,毫米波高频段的小站覆盖范围是10~20m,应用于热点区域或更高容量业务场景,其数量保守估计将是宏站的2倍,由此我们预计5G小站将达到950万个。

氮化镓将占射频器件市场半壁江山

基站建设将是氮化镓市场成长的主要驱动力之一。 Yole development数据显示,2018年,基站端氮化镓射频器件市场规模不足2亿美元,预计到2023年,基站端氮化镓市场规模将超5亿美元。氮化镓射频器件市场整体将保持23%的复合增速,2023年市场规模有望达13亿美元。

氮化镓将占射频器件市场半壁江山。 在射频器件领域,目前LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)、GaAs(砷化镓)、GaN(氮化镓)三者占比相差不大,但据Yole development预测,至2025年,砷化镓市场份额基本维持不变的情况下,氮化镓有望替代大部分LDMOS份额,占据射频器件市场约50%的份额。

汽车电气化推动碳化硅市场快速成长 汽车半导体市场快速增长

汽车IC快速增长,成半导体增长亮点。根据IC Insights数据,预计2018年汽车IC增速可达18.5%,规模可达323亿美元。到 2021 年,汽车 IC 市场将会增长到 436 亿美元,2017 年到 2021 年之间的复合增长率为 12.5%,为复合增长率最高的细分市场模块,也是未来的主要驱动力之一。

汽车模拟IC增长强劲,实现对智能手机的超越。 智能手机的高速增长曾经是带动半导体市场增长的主要驱动力,如今汽车成为下一位选手。根据HIS数据,从体量上看,2015年汽车模拟IC市场将已经超过的智能手机市场,预计2018年汽车模拟IC市场规模可达102亿美元。与此同时,由于汽车市场增速高于其他子行业,其模拟IC销售占比也逐年增加。

环保需求持续驱动汽车电气化进程

环保节能需求推动汽车电气化,新能源汽车快速增长。由于各国政府对能源和环境问题高度重视,纷纷提出禁售燃油车计划,汽车电气化几乎是必然趋势。Katusa Research数据显示,中国,美国和德国将成为电动汽车的主要推广者,致使2040年电动汽车年均销售量可达6千万量。新能源汽车能够有效降低燃油消耗量,而新能源汽车需要用到大量的电源类IC(比如升降电压用的DC/DC),模拟IC行业可从中受益。

汽车硅含量持续提升,碳化硅市场显著受益

汽车电气化程度逐步加深,硅价值量持续增长。各车企纷纷推出新能源车,以实现汽车电动化的软替代,常见的新能源汽车包括混合动力汽车、插电式混合动力汽车、增程式电动汽车、纯电动汽车。随着电气化程度的提升,汽车半导体价值量也水涨船高。2018年中度混合动力汽车、插电式混合动力汽车和纯电动汽车单车半导体价值量分别达475、740和750美元,根据Strategy Analytics预测,2025年度混合动力汽车、插电式混合动力汽车和纯电动汽车销量分别可达到0.17亿、0.13亿、0.08亿,合计半导体市场规模可达237亿美元。

电动车市场将是碳化硅器件成长的主要驱动力。根据Yole development预测,未来几年新能源汽车、电机驱动、铁路对碳化硅市场增长影响较大,其中增量价值最高的为新能源汽车,包括汽车本身以及由此带动的各类基础设施建设。

汽车处于安全性考虑,需要包含各个子系统的稳压、静电保护、信号隔绝等需求,同时还需要众多与电力系统配套的功率半导体产品,包括充电器、电池管理、逆变器、次逆变器、DC/DC以及各种接口等。因此汽车电动化给功率半导体带来了更广阔的市场空间。

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天逸最新HI-FI解码前级放大器AD-1PRE+技术要点及使用体验

一. 引子: 在HI-FI发烧友的认知中,前后级分体式HI-FI功率放大器的地位都不低,尤其是被厂家冠以旗舰之名的分体式功放,都是代表企业最高水平的形象级产品。而在这类分体式功放中,前级放大器可以说是该产品的技术核心,原因是因为前级放大器作为整套音响的门户入口,担负着音频信号源头的微弱信号的10倍预放大及D/A转换的数/模解码处理等重要功能,这道理就如同长江大河的源头,不能夹杂着沿途泥沙的污染而影响到中下游水质的清澈。事实上,前级放大器在很大程度上影响着一套音响的音质音色和听感,它对于HI-FI厂家来说的确是一个非常考验技术、设计能力和调校音质音色的产品,对噪音的抑制和信号的高度保真放大处理大大超过后级功放,选材用料和电路设计都相当的考究,甚至苛刻,而利润相对合并式功放而言较薄,这对销量本来就不大的HI-FI厂家来说是一个吃力且不讨好的活!以至于市面上这种纯粹的前级HI-FI放大器产量和品种都比较稀缺,一些知名厂家的前级放大器更是飙到天价,让人望而却步。天逸音响在HI-FI领域浸淫了多年,早已名扬业界,好评如潮。但若说到这种技术含量高、选材用料极为讲究的HI-FI前级放大器,其型号也是屈指寥寥。值此天逸建厂30周年庆典,天逸鼎力推出了一套HI-FI前后级分体式旗舰功放纪念版,我们总算见到了天逸集30年功力于一身的HI-FI形象级产品AD-1PRE+/AD-1PA。对于庆典类形象级产品而言,企业都非常重视,来不得半点马虎!单就AD-1PRE+前级放大器而言,据我所知,这个新的前级放大器源自于老旗舰AD-1PRE的升级换代。绝对是集天逸30年来对高保真电路技术和调声经验的深厚积累、以资深工程技术人员和最先进的研发设备联合攻关的高难项目。这期间该机的电路选定数易其版,排版布局也数易其版,选材用料更是极其严谨。尤其是针对前级DAC解码部分的开发,因为开发过程较长,期间一旦发现有更新更好的芯片,设计师都会立马动手搭建工程模板展开试验。至于对整机音质音色的反复调试试听和动手校声,并发往有经验的音响专家、资深发烧友、音响媒体等搭配不同品牌的音箱试听试用,广泛听取意见,不断实施改良升级和校声。最终上市于2022年8月,正式命名型号为:AD-1PRE+。AD-1PRE+在外观虽然和它的前身AD-1PRE几乎没有区别:全铝合金的机身,端庄厚实的面板、辨识度极高的天逸功放面庞、简洁圆融的造型,搭配着湖蓝色的精细电子点阵显示屏,让整机在传统HI-FI造型中有突出的彰显出几分现代高新科技的技术精髓。细细对比AD-1PRE,除了面板右上方的型号为AD-1PRE+,还真看不出两者有何区别。当然两机背板上的区别还是有的,最明显的地方就是AD-1PRE+多了一个type-B接口(可以和电脑直连的 USB AUDIO FOR PC信号端子),彰显着该前级放大器是可用数据线直连PC及foobar2000播放软件,来解读DSD512、DSD256、DSD128、DSD64以及PCM 32 bti / 768KHz数据流,并联合机内ES9038芯片硬核解码器解析高清规格的DSD音频信号,提供给高保真电路不失真的还原重放模拟信号。这应该就是AD-1PRE+的技术升级的核心精髓了。当然,即便是对电路一无所知的音响发烧友而言,您见过净重达10公斤的纯前级放大器吗?须知好评如潮、销量担当的天逸AD-66D合并式HI-FI功放也就是10公斤多一点点!AD-1PRE+前级放大器净重10KG,光凭这实实在在的重量,其气势就让人刮目,绝非凡品!二. 细说电路: 打开AD-1PRE+前级放大器精细黢黑的全铝合金拉丝工艺顶盖板,该前级的布局采用多金属腔屏蔽结构工艺,明面上只能见到满载各种电子元件和集成电路的主电路板。器件排列整齐划一,自动波峰焊点圆融牢固,电路板上除了三组固定的数据排线连接其他电路,看不到其余任何飞线,给人以一种清爽整洁的印象。用螺丝刀继续打开内屏蔽金属板,才看到一只150VA的高品质模拟电路供电的大环牛及其相当复杂的多路稳压电源电路,这部分电路几乎占据了整机的二分之一地盘。电源前方是镶嵌于面板腔体的数显及控制电路板。整机左侧金属腔体内还有专供辅助显示电路及控制电路的数字开关电源及交流进线滤波电路。这种各个电路板分腔屏蔽、主电路板和辅助显示及控制电路的独立供电的方式,使得各部分电路相互独立、互不干扰。绝对是精雕细琢、经验老到的HI-FI发烧大手笔设计!其中位于机器后方中间位置的那张面积最大的双层沉金式PCB主电路板以及竖置安放于该电路板左侧上方连接着USB-AUDIO接口电路的那张小电路板,是该机的技术核心。其上密密麻麻的满载各种优质的电子器件:集成了光纤/同轴和平衡端子输入/输出电路、DAC解码电路、以及电路的整形、滤波和10倍预放大高保真电路、以及平衡/非平衡输入输出转换电路等等。其中包括时下技术含量最高、性能优秀的美国水晶公司的CS8416 数字音频接收芯片、以及时下美誉度极佳的美国ESS公司旗舰机的数模转换解码芯片ES-9038Q2M等等。由机器背板上USB-AUDIO接口电路的tybe-B端子,可通过数据线将PC中来自于foobar2000播放器的DSD源码信号输入到AD-1PRE前级,但必须依赖于AD-1PRE+内部的CT7601PR高性能USB解码芯片,联合ES9038Q2M来实现对DSD数码流的硬解码,以高效高保真的实现音频信号的数码/模拟转换。CT7601PR暨ESS9038芯片是目前音响界高品质的真硬核数字音频解码芯片,拥有高达22.4MHz的无损音频数字信号处理能力、支持多种无损音频格式的硬解码核心,使其DSD音频数据格式解码很好的兼容了DSD64,DSD128,DSD256、DSD512;而PCM音频数据格式的量化精度和采样频率也高达32bit/768KHz。从而令其轻易获得了谐波失真度极低和动态范围极高的指标刷新率:其总失真度/THD+N低至-120 dB、动态范围/DNR高达129dB。这是何等令人不可思议的性能指标!如今在HI-FI发烧圈一提到ES-9038Q2M,的确是拥趸如云、好评如潮!这款大名鼎鼎的顶级DAC具备了最高支持32bit/384KHz量化和取样精度的超高规格数/模解码能力,如此之高的量化标准和取样精度相当于传统CD机16bit/44.1KHz的8倍,量化越高、取样精度越细腻,就意味着经过DAC数模转换后的音频信号更逼真的接近于录音时的音频声音。红花虽好,还得有绿叶来衬,性能如此优异的解码芯片解析出来的模拟音频信号,还必须要有同样优异的运放电路来做ES-9038的I/V转换、完成诸如整形、滤波、信号的全平衡放大等工作,才能获得驱动力足够大、至臻至纯的音频信号输出。因而设计师在这个环节经过多次的电路设计搭配、严格的测试分析和反复试听校声试验后,甄选出了较为理想的运放,这就是来自美国著名的德州仪器或BB公司的双极性全差分发烧运放OPA-1632。整机运用了四枚。该运放具备完美的全差分输入、放大输出电路,且两个输出信号互为反相,对于制作平衡驱动的放大器来说非常的方便。可以极大的简化音频电路设计而又轻易获得超高的各项性能指标。众所周知,全差分输入输出放大电路与普通的差分放大器的区别在于:当运算放大器构成差动放大器时,输入端为差动输入,输出端仍然是单端输入不可能是差动输出。而TI公司生产的OPA1632则与一般的运算放大器不同,用它来构成差动放大器时,不但输入端为差动输入,输出端也为差动输出,故将这样的放大器称之为完全差动放大器。这种运放具有极强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。其信噪比高达令人不可思议的0.000022%,而失真度小到可以完全忽略的,频率上限可以轻易延展至180MHz,转换速率高达50V/us,这比我们熟知的昔日之运放之皇大S NE5532的转换速率(10V/us)大了5倍,即使比好评如潮的OPA2604 (25V/us)也高出一倍!转换速率(SR)是运放的重要指标之一,当运放接成闭环条件下,将一个大信号(含阶跃信号)输入到运放的输入端,从运放的输出端测得运放的输出上升速度,就是所谓的转换速率。转换速率越高,对信号的细节成分的还原能力就越强,否则会因此而损失部分解析力。OPA1632具备不错的转换速率,配合ES-9038的精细解码,可以营造出晶莹剔透的声音效果,尤其音乐的大动态时可以做到收发自如,声音绝无拖尾和含糊不清的朦胧感,清澈透明的音乐细节和大量弱音成分得以充分的展现。主要音频信号通道还选用了5枚时下美国德州仪器出产的最受发烧友好评的发烧运放OPA1612,OPA1612是TI推出的一款性能相当优异、双通道、双极输入音频运算放大器。与同类竞争器件相比,可将噪声与失真分别降低 60 % 和 50 %,其双极输入可达到 1.1 nV√Hz 的极低噪声密度以及 1 kHz 0.000015 % 的超低失真,高达高27V /μs转化率速和40MHz的带宽、130dB高的开环增益、2.25V至±18V的宽范围供电,听感上轻易实现鬼寂的背景和清澈透明的靓声效果。为增加其声音的胆味和醇厚绵密的味道,输出端还特别增加了一枚TI新构架的场效应JFET音频专用的发烧运放OPA1642,该运放的信噪比极高,毫无底噪!一点都没有!非常的好!喜欢夜里听的人必须的!而且高音也非常的油润顺滑,毫无毛刺,齿音控制是我听过的运放中最好的!中频圆融醇浓,听Aaron Nevill的《温暖你的心》、《路易斯安娜1927年》、《某人某处》以及Michael Buble的歌《live from madison square garden》、《home》、《how sweet it is》等歌曲很舒服,有一种如丝绒般柔滑、圆融成熟、甜美迷人的韵味,低音很宽松,磁性十足、下潜很好,空间感良好,层次分明,绝对讨人喜欢。其他音频主要放大通道的隔直耦合电容也采用了多次试听比较后甄选的聚丙烯音频专用电容以及音频专用发烧级电解电容,声音的塑性有清晰而柔美的线条感和质感。整体风格既有醇厚圆润、音乐味浓郁的听感,又具备纤尘不染的干净和通透。为避免机械音量电位器使用时间长容易出现接触不良的毛病,该机特别选用了日本JRC公司高端顶级电子音量芯片MUSES72320担任该前级的音量控制,该芯片没有内置运放。和WM8816一样,2CH设计,内部是电阻阶梯网络的结构。IC内部含有4个独立的电位器。VOL用的电位器衰减范围是-111.5dB--+31.5dB ,步进量为精确的0.25db设置。本底噪声低于1.26uVrms,动态范围大于等于137 dB,失真度几乎无法测出。绝对是一个性能极其优异而又永不磨损的精确易控制的“电子音量电位器”。为照顾到很多HI-FI发烧友喜欢玩黑胶唱机的嗜好,AD-1PRE+特意在此机上设计了一组高保真唱头放大输入接口,放大电路是由性能出众的OPA1612运放来完成,以获得最佳的唱头匹配方式。其实在时下的数码高科技时代,使用这种LP唱机已经是非常小众的另类发烧爱好了,考虑到整机成本和市场受众的关系,很多国产放大器均舍弃了唱头放大输入端子,而在这台科技含量如此高的旗舰前级放大器上居然能保留这种传统的复古音频输入端口,实在也是奇葩!不过由此小小的细节也能看出厂家设身处境的为发烧友着想,让钟情于怀旧情怀玩黑胶唱片的烧友们多半要开心的笑着说:真香!三. 关于DSD音频格式的解读和具体使用: 作为一款现代技术感很强的HI-FI前级,适应潮流是必不可少的技术升级,因而该前级除了具备传统HI-FI前级所必须具备的光纤、同轴数码源码输入接口和平衡/非平衡模拟音频输入接口端子外,此次AD-1PRE+前级 最重要也是最实用的升级内容就是在背板上增加了一个USB-AUDIO接口电路(接口为TYBE-B)。该接口电路是以USB解码芯片CT7601PR作为技术核心,可用数据线直连PC,借助PC强大的硬盘存储功能和音乐资源,结合foobar2000播放软件,来解读DSD512、DSD256、DSD128、DSD64以及PCM 32 bti / 768KHz数据流,并通过专门的设置输出相应的DSD高规格数字音频格式源码流到AD-1PRE+内置的ES-9038芯片硬核解码器解析出DSD音频信号,再经过一系列的整形、滤波电路处理后,通过由两片OPA1612高音质发烧运放组成的平衡/非平衡放大输出电路,提供给纯后级AD-1PA进行功率放大,以实现不失真的高品质HI-FI音乐重放。(关于AD-1PA纯后级功放,我将另行行文为大家做详细介绍)具体到使用USB-AUDIO接口电路来播放DSD格式音乐时,首先要用数据线将AD-1PRE+前级放大器和PC(或笔记本电脑)U口连接好,然后安装由厂家提供的驱动软件和DSD音频硬解软件的几个插件,驱动下载链接及安装教程可在天逸官方网站的服务支持中获取。按照厂家提供的安装指南在PC中安装好驱动和厂家提供的英文版foobar2000软件,并按照指南一步步安装好相应的补丁程序。再在foobar2000中设置好输出DSD源码信号即可。这些安装和设置看似比较麻烦,但若按照厂家提供的安装说明,图文并茂,依葫芦画瓢,一般都能顺利的完成安装。正常使用后,只要连接PC,并用遥控器切换音源就可以正常使用了,还是比较方便的。四. 关于AD-1PRE+前级放大器的试听感受和点评: 以上啰嗦了这么技术层面的事,终于可以说说听感了,由于AD-1PRE+前级放大器升级的重点在于直接增加了DSD音乐文件的播放功能,因此我们就以此功能来展开试音吧。现场器材计有:1. 天逸AD-1PRE+前级/AD-1PA后级功放各一台2. 天逸的旗舰CD机一台,型号为 AD-13. 天逸的HI-FI高端书架式音箱一对,型号为童笛九号4.一个IBM笔记本电脑,利用其foobar2000读取并输出DSD源码信号源5. 另外准备了一对体积较大的童笛8号落地式音箱,感受听大型交响乐时的整体声场和气势的效果。对于新到手的HI-FI功放的开声试听总是让人期待的,然而试听评测新功放的音质音色并不是一件轻松愉悦的事,需要凭借自己多年来对常用的HI-FI试音碟(具体到某一乐章、某一小节)进行有目的的反复仔细聆听,从音质音色中感受新功放所播出的音乐与自己记忆中的音乐标准是否契合?这个过程其实是比较枯燥无味的,和单纯的欣赏音乐差别挺大。而且试听过程中难免会带有个人喜好,难免有失偏颇。尽管如此,音质、音色以及听感融合度三大感受还是可以说明问题的。听听全频域声频发音中的声音听感是否讨人喜欢?三频是否均衡?音质是否细腻清晰?音色是否温润圆融?听感是否流畅自然?声场是否饱满广袤?各种乐器的发声点是否准确?声场相位是否正确?低频量感、弹性、下潜深度以及声音的质感是否正常?这些都是检验一台功放声音听感优劣的硬指标。至于怎样验证本机的DSD/PCM双数字音频解码功能,我也特别收集了几张听得耳熟能祥的正版CD试音碟和在网络付费下载的高品质无损音乐。由于时下真正的DSD音乐资源实在不多,前阵子在索尼精选HI-Res音乐下载商城购买的《维瓦尔第: 四季 - 2022重制版 (新意大利合奏团) (11.2MHz DSD)》、《马勒:第一交响曲“巨人”(2.8MHz DSD)》、以及《2021维也纳新年音乐会 (里卡尔多·穆蒂,维也纳爱乐乐团)》Hi-Res | FLAC | 96kHz/24bit、《中国古筝名曲 袁莎古筝》( DSD64 | 2.8MHz/1bit )、《鼓宴·须弥三国》(Hi-Res | DSD256 | 11.2MHz/1bit)等几张DSD音乐资源本次又要用到了。另外还有收集了大约8个G的多首DSD64、DSD128、DSD256的人声、弦乐、钢琴以及古典音乐资源等,试音应该足够多的了。参照厂家提供的非常详尽的使用说明书,非常顺利的连接好音源、功放、音箱和笔记版电脑,再依照厂家提供的图文并茂的有关DSD音频硬解软件设置及插件安装说明的U盘,一步步的安装好了驱动和插件,并从电脑中加载了试音所需的音乐软件,一切随风顺水,下面就开始试听了。首先上场的是从索尼精选HI-Res音乐下载商城最新购买的维瓦尔第: 《四季 - 2022重制版 (新意大利合奏团) (11.2MHz DSD)》,关于《四季》,之前还购买过由日本小提琴演奏家竹田诗织为首演奏的维瓦尔第(Vivaldi)的弦乐四重奏作品,感觉非常好听。后来发现商城新进了《四季 - 2022重制版》,经不起诱惑又买了。其实关于维尔瓦第的《四季》的正版CD,我已经先后收藏了①马利纳指挥圣马丁学院管弦乐团(Decca 414 486-2)、②甘乃迪/小提琴,英国室内管弦乐团(EMI CDC 7 49557 2)、③阿卡多/小提琴,拿坡里独奏家合奏团(Philips 422 065-2)、④慕特/小提琴,Trondheim Soloists(DG 463 259-2)、⑤Felix Ayo/小提琴,Jeffrey Tate数字低音、Vittorio Negri(Philips 422 484-2)、以及我国著名小提琴演奏家吕思清/小提琴,凯文马龙指挥多伦多室内乐团(Marco Polo 8.225955HDCD)等6个版本的CD碟了。原因不为别的,就觉得这种发源于17世纪巴洛克时代的经典音乐非常好听,绝对能透过音乐的音符精心的刻画出如诗如画的自然美景和意境、抒发人们的对大自然的无限遐想...... 如今已经很少再见到有新版本的小提琴协奏曲《四季》面市,这也许就是比较难得的“新版本”,虽然是新瓶装老酒。238元的价格也是可以接受的。的确,播放这张《四季 - 2022重制版》,又有新的感受:首先是感觉新意大利合奏团非常擅长于巴洛克音乐的演奏,音乐味非常浓郁,宫廷乐的韵味十足。要知道该乐团聚集了以意大利小提琴大师Federico Guglielmo为首的意大利音乐界名副其实的大人物,作为超一流的演奏团队和现代高新科技加持的录音技术手段和设备,有着几近完美的技术诠释和卓越的音乐水准。开声就带给我们极为细腻的音质和圆融丝滑的音乐味,多元泛音不是一般的丰沛!完美音阶的回响,流畅和谐的演奏,让我们如聆仙乐,如登天堂。Meister Music的one point录音技术再现了令人为之惊叹的生动的独奏,也因此让我们领略到前所未有的崭新且充满格调的《四季》。其次,DSD256是一个规格非常高的音乐格式,高码率音乐带来的高清晰精细解析力在AD-1PRE/AD-1PA搭配童笛9号的音响组合中被释放的淋漓尽致!要知道这是完全执着于高解析度的DSD编码录音,是迄今为止音乐内容最为丰富,泛音最精致的录音,注定会带给我无与伦比的精致感、速度感和重量感;注定会让我轻易感受到各种乐器的发声的准确位置、声场的广袤度、纵深度和清晰度都无与伦比,声音的解析力达到空前的高度。听感细腻精致、通透清亮,音色光芒四放,绝非一般的HI-FI组合能比!不可否认的事实就是,听上去明显感觉到DSD256所包含的音乐内容和重播时的保真度的确要高出我收藏的那6张传统的《四季》CD碟。说得再直白点,用这套音响来播放这张具备DSD256高规格的《四季 2022重制版》,在听感上的音质的确是要精致、细腻一些,音乐的泛音和咨讯量也更丰富一些。小提琴的高音表现仿佛泛着金色光芒,音乐的解析力和质感也更加突出,音色上也似乎更加的阳光美艳和晶莹通透......随后我又试听了古筝艺术大师袁莎演绎的《中国古筝名曲》,这也是网购于HI-Res音乐下载商城的DSD64规格高码率音乐。古筝是我非常喜欢的古典音乐,始于两千五百年前的春秋战国时期,演奏时的悠悠琴声或清雅曼妙,或慷慨激越,千年不绝流转于时空里,凝结于书卷中,声如天籁,典雅出尘......袁莎是当代中国杰出古筝演奏家她,所演绎的古琴声古风浓郁,清新高雅!尤其用高码率的DSD64来录制和播放古筝曲目,无疑会大大的加强琴声的通透感和多元泛音的迷人成分,让琴声更加的空灵和悠扬,仙气萦绕。在这套HI-FI组合播放的听感中,《月儿高》《平湖秋月》如衔落月于弦中,贯清风于指下;《雨溅海棠花》中有万古无穷音,音如石上泻流水;《高山流水》和《禅院钟声》其境若深渊之不可测,若泰岳之不可仰,若江河之浩浩,若天籁之逸美,不禁令人飘飘然、无端生出如陶渊明之“采菊东篱下,悠然见南山”的飘然归隐之意境来......不得不说:我眼前这套音响所营造的古筝悠悠,的确是古色古香,余音绕梁,琴声集中体现了声音的“精致、润滑、甜暖、圆融、飘逸”的特质,声音的质感明晰,密度一流,韵味感人,其音质音色的确令人满意! 由此感叹:这种真正高解析力的DSD格式和普通的PCM最大的差别其实不在频响、不在动态,而在密度感、临场感,通透感!还有最重要的,就是感动人的韵力。为了进一步的了解AD-1PRE+/AD-1PA在播放大动态、大声压和大场面的交响乐时的表现,我将书架音箱换成了身高1.2米的童笛8号落地式音箱,继续播放《2021维也纳新年音乐会 》第一首:《Fatinitza-Marsch》(法蒂尼察进行曲),这是奥地利作曲家弗朗兹·冯·苏佩的同名轻歌剧作品之一。是他留给后世明亮而多彩的序曲之一。乐曲嘹亮明快、场面宏大、节凑振奋、神清气爽,有极强的音乐带入感,整个乐曲的演绎突出了小提琴群的高亢辉煌、中提琴群的醇厚浓郁和大提琴群如渊般的深沉稳重、以及能镇着全场、质感明晰、高亢入云的圆号、长号、长笛;悠扬圆润的黑管、竖琴。还有突出节奏、渲染气氛的大鼓、大嚓、钹、锣等等乐器,通过各自生动的音乐语言,表现出奥地利军队昂首挺胸、迈步前行的勃勃英姿。实话实说:我个人特别喜欢苏佩·德梅利骑士的音乐作品,特别是他众多的序曲如《维也纳的早晨、中午和夜晚》、《黑桃皇后》、《唐娜·胡安尼塔》和《轻骑兵》、《快乐的强盗》、《伊莎贝拉》等等,无不以节奏明快、阳光美艳的风格带给人正能量,有一种积极向上的激励美感。单纯就听感而言,AD-1PRO+/AD-1PA表现出了一如既往讨人喜欢的音质音色,声音特别细腻、干净、醇厚,声音洪亮、声压饱满、声场巨大,动态强弱应对自如。即使对于播放波澜壮阔的贝多芬《第九交响曲》以及燃爆到天翻地覆的管弦乐合集无敌天碟《TUTTI 全体齐奏》RR管弦乐,也能游刃有余的轻松驾驭......随后,我又以TY-1CD机以光纤、同轴数字音频及模拟音频平衡输入等几种方式,依次连接切换各种音源,逐一播放HDCD、WAV、FLAC等各种音乐格式,检验各种音源格式以及诸多流行歌曲和人声的播放效果。先后播放了HI-FI业界公认的试音天碟《民歌蔡琴》、朱哲琴的《阿姐鼓》、hi-fi发烧名碟《三盲鼠精选(香港一听钟情,FIM XRCD-018)》;以及世界公认的天籁嗓音沙拉.布莱曼的《Scarborough Fair》、著名英国流行女歌手阿黛尔·阿德金斯演唱的《rolling in the deep》、美国流行女歌手惠特尼.休斯顿演唱的《i have nothing》;以及时下当红歌手周深的成名曲《大鱼》、《亲爱的旅人啊》《梅香如故》中国音乐诗人李健的单曲《一念一生》、《月光》、《抚仙湖》等等名歌名曲;这套由AD-1PRO+/AD-1PA功放领衔搭配的HI-FI音响都能驾轻就熟的把这些美妙经典的天籁歌曲重放演绎得韵味十足,非常动听、极致养耳......五. 结束语: 通过以上对这台天逸新前级放大器AD-1PRO+电路的剖析分析和长达数周的使用试听,个人感觉这台新的HI-FI前级放大器,无论在整体外观工艺还是电路的设计与布局、选材用料和调音校声等诸方面,比它的上一代AD-1PRO前级放大器又有了小幅的升级,尤其是机器背后增加了USB-AUDIO接口电路,可以直接硬解DSD64/128/256/512高码率高清音乐,具备这种超越普通HI-FI前级的实用功能,肯定算得上档次的前级。事实上,AD-1PRO+的确无愧于一台工艺精湛、用料实在,调音精准、音质超群的高档HI-FI前级放大器新贵。而且由于能直播高码率的DSD音频文件,使得音乐的音质音色在听感上有更加精致细腻感受。个人的总体感受为:它可以很和谐的和AD-1PA后级功放搭配,听感非常细腻顺滑,中频丰满厚实,中高频非常干净通透,泛音也很丰富。低频方面:低频的质感和量感都有相当不错的表现。在近25平方的试音间,即使搭配如童笛9号这样箱体较小的HI-FI书架箱,也能营造出相当有质感和量感、弹性蓬松浓郁的低频效果来。若是搭配童笛8号这样的体积较大的落地式音箱,低频和中低频的听感表现就更加的优异。试听表明,高档产品的音质音色就是不一样,AD-1PRO+肯定是天逸时下档次最高、音质音色最好的前级放大器。唯一让人挑刺的地方就是外观的设计造型个性太强,虽然可以和“脸”长得一样的AD-1PA后级功放完全匹配,但若和其他造型的后级功放相配,尤其是和其他品牌的后级功放相配就多多少少有些违和。但愿天逸能以此为蓝本,多出一些大众化造型的前级,以便能和其他型号以及其他品牌的后级功放相匹配岂不更好吗?只言片语,但愿能为厂家能考虑和采信,实为我辈发烧友的福音,阿弥陀佛.......

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