对抗打压,华为已开始自行设计PA!什么是PA芯片?一文了解RF PA
美国为打压华为,不断向半导体厂商下达禁售令。据报道,很多美国半导体厂商最近都纷纷下调营收逾期,最近,工商时报(台)报道中称资深半导体产业分析师陆行之在脸书上说,Lumentum、Qorvo、Inphi、ADI因华为禁售案陆续下修第二季营收预期达5%-8%,Skyworks也宣布下修8%的营收预期到7.55-7.75亿美元,Skyworks公布过去六个月,华为占其营收12%。
要知道Skyworks可是射频功放PA芯片的主要供应商,报道中指出
原Skyworks、Qorvo功率放大器GaAs代工厂指出,华为已经直接自行设计PA 。此前,华为海思领导人曾宣布,海思设计的备胎芯片全部转正,或许,PA也在其列,要知道,PA芯片可是5G通信前端模块的核心芯片呢,这也不难理解为什么华为在这一方面早就有所准备了吧,下面就随21ic的小编来一起学习下这个5G通信中的关键产品吧。
一、PA简介PA是Power Amplifier的简称,中文名称为功率放大器,简称“功放”,指在给定失真率条件下,能产生最大功率输出以驱动某一负载的放大器。
对于射频通信系统,PA负责发射通道的信号放大,没有PA,信号覆盖就会成为很大的问题,所以,PA很重要。
射频PA的主要技术指标是输出功率与效率,如何提高输出功率和效率是射频功率放大器设计目标的核心。作为一个射频芯片,PA不但对工艺有需求,同时其设计团队的技术能力、经验积累和专利支撑都非常重要,尤其是工程师的经验和和Know-How,更是重中之重。再者,随着5G的到来,PA需要满足的性能参数众多,因此不可避免需要研发时间的积累,对于后来入局者具有一定障碍。尤其是工艺方面,更是很多PA厂商,甚至是射频厂商难以逾越的门槛。
这也是为什么PA先进技术仍把持在国外厂商手中的原因吧,我们起步太晚了啊!
二、射频功率放大器RF PA的功能
射频功率放大器RFPA是发射系统中的主要部分,其重要性不言而喻。在发射机的前级电路中,调制振荡电路所产生的射频信号功率很小,需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级,获得足够的射频功率以后,才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率,必须采用射频功率放大器。功率放大器往往是固定设备或终端的最昂贵、最耗电、效率最低的器件。
在调制器产生射频信号后,射频已调信号就由RFPA将它放大到足够功率,经匹配网络,再由天线发射出去。
放大器的功能,即将输入的内容加以放大并输出。输入和输出的内容,我们称之为“信号”,往往表示为电压或功率。对于放大器这样一个“系统”来说,它的“贡献”就是将其所“吸收”的东西提升一定的水平,并向外界“输出”。这一“提升的贡献”,即为放大器存在的“意义”所在。如果放大器能够有好的性能,那么它就可以贡献更多,这才体现出它自身的“价值”。如果放大器的初始“机制设计”存在着一定的问题,那么在开始工作或者工作了一段时间之后,不但不能再提供任何“贡献”,反而有可能出现一些不期然的“震荡”,这种“震荡”,对于外界还是放大器自身,都是灾难性的。
三、射频功率放大器RFPA的分类
根据工作状态的不同,功率放大器分类如下:
射频功率放大器的工作频率很高,但相对频带较窄,射频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。射频功率放大器可以按照电流导通角的不同,分为甲 (A)、乙(B)、丙(C)三类工作状态。甲类放大器电流的导通角为360°,适用于小信号低功率放大,乙类放大器电流的导通角等于180°,丙类放大器电流的导通角则小于180°。乙类和丙类都适用于大功率工作状态,丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。射频功率放大器大多工作于丙类, 但丙类放大器的电流波形失真太大,只能用于采用调谐回路作为负载谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然接近于正弦波形,失真很小。
除了以上几种按照电流导通角分类的工作状态外,还有使电子器件工作于开关状态的丁(D)类放大器和戊(E)类放大器,丁类放大器的效率高于丙类放大器。
四、射频功率放大器RF PA的性能指标
射频功率放大器RF PA的主要技术指标是输出功率与效率,如何提高输出功率和效率,是射频功率放大器设计目标的核心。通常在射频功率放大器中,可以用LC谐振回路选出基频或某次谐波,实现不失真放大。总体来说,放大器的评判大概存在着如下指标:
-增益 。这是输入和输出之间比值,代表着放大器的贡献。好的放大器,都是在其“自身能力的范围内”,尽可能多的贡献出“产出”。
-工作频率 。这代表着放大器对不同频率信号的承载能力。
-工作带宽 。这决定着放大器能够在多大范围内产生“贡献”。对于一个窄带放大器来说,其自身设计即便没有问题,但是其贡献可能是有限的。
-稳定性 。每一个晶体管都存在着潜在的“不稳定区域”。放大器的“设计”需要消除这些潜在的不稳定。放大器的稳定性包括两种,潜在不稳定和绝对稳定。前者可能在特定条件和环境下出现不稳定现象,后者则能够保证在任何情况下保持稳定。稳定性问题之所以重要,是因为不稳定意味着“震荡”,这时放大器不但影响自身,还会将不稳定因素输出。
-最大输出功率 。这个指标决定着放大器的“容量”。对于“大的系统”来说,希望他们在牺牲一定的增益的情况下能够输出更大的功率。
-效率 。放大器都要消耗一定“能量”,还实现一定的“贡献”。其贡献与消耗之比,即为放大器的效率。能够贡献更多消耗更少,就是好的放大器。
-线性 。线性所表征的是放大器对于大量输入进行正确的反应。线性的恶化表示放大器在过量的输入的状态下将输入“畸变”或“扭曲”。好的放大器不应该表现出这种“畸形”的性质。
五、射频功率放大器RF PA的电路组成
放大器有不同类型,简化之,放大器的电路可以由以下几个部分组成:晶体管、偏置及稳定电路、输入输出匹配电路。
1、晶体管
晶体管有很多种,包括当前还有多种结构的晶体管被发明出来。本质上,晶体管的工作都是表现为一个受控的电流源或电压源,其工作机制是将不含内容的直流的能量转化为“有用的”输出。直流能量乃是从外界获得,晶体管加以消耗,并转化成有用的成分。一个晶体管,我们可以视之为“一个单位”。不同的晶体管不同的“能力”,例如其承受功率的能力有区别,这也是因为其能获取的直流能量的能力不同所致;例如其反应速度不同,这决定它能工作在多宽多高的频带上;例如其面向输入、输出端的阻抗不同,及对外的反应能力不同,这决定了给它匹配的难易程度。
2、偏置及稳定电路
偏置和稳定电路是两种不同的电路,但因为他们往往很难区分,且设计目标趋同,所以可以放在一起讨论。
晶体管的工作需要在一定的偏置条件下,我们称之为静态工作点。这是晶体管立足的根本,是它自身的“定位”。每个晶体管都给自己进行了一定的定位,其定位不同将决定了它自身的工作模式,在不同的定位上也存在着不同的性能表现。有写定位点上起伏较小,适合于小信号工作;有些定位点上起伏较大,适合于大功率输出;有些定位点上索取较少,释放纯粹,适合于低噪声工作;有些定位点,晶体管总是在饱和和截至之间徘徊,处于开关状态。一个恰当的偏置点,是正常工作的础。
稳定电路一定要在匹配电路之前,因为晶体管需要将稳定电路作为自身的一部分存在,再与外界接触。在外界看来,加上稳定电路的晶体管,是一个“全新的”晶体管。它做出一定的“牺牲”,获得了稳定性。稳定电路的机制能够保证晶体管顺利而稳定的运转。
3、输入输出匹配电路
匹配电路的目的是在选择一种接受的方式。对于那些想提供更大增益的晶体管来说,其途径是全盘的接受和输出。这意味着通过匹配电路这一个接口,不同的晶体管之间沟通更加顺畅,对于不同种的放大器类型来说,匹配电路并不是只有“全盘接受”一种设计方法。一些直流小、根基浅的小型管,更愿意在接受的时候做一定的阻挡,来获取更好的噪声性能,然而不能阻挡过了头,否则会影响其贡献。而对于一些巨型功率管,则需要在输出时谨小慎微,因为他们更不稳定,同时,一定的保留有助于他们发挥出更多的“不扭曲的”能量。
六、射频功率放大器RF PA稳定的实现方式
每一个晶体管都是潜在不稳定的。好的稳定电路能够和晶体管融合在一起,形成一种“可持续工作”的模式。稳定电路的实现方式可划分为两种:窄带的和宽带的。
窄带的稳定电路是进行一定的增益消耗。这种稳定电路是通过增加一定的消耗电路和选择性电路实现的。这种电路使得晶体管只能在很小的一个频率范围内贡献。另外一种宽带的稳定是引入负反馈。这种电路可以在一个很宽的范围内工作。
不稳定的根源是正反馈,窄带稳定思路是遏制一部分正反馈,当然,这也同时抑制了贡献。而负反馈做得好,还有产生很多额外的令人欣喜的优点。比如,负反馈可能会使晶体管免于匹配,既不需要匹配就可以与外界很好的接洽了。另外,负反馈的引入会提升晶体管的线性性能。
七、射频功率放大器RF PA的效率提升技术
晶体管的效率都有一个理论上的极限。这个极限随偏置点(静态工作点)的选择不同而不同。另外,外围电路设计得不好,也会大大降低其效率。目前工程师们对于效率提升的办法不多。这里仅讲两种:包络跟踪技术与Doherty技术。
包络跟踪技术的实质是:将输入分离为两种:相位和包络,再由不同的放大电路来分别放大。这样,两个放大器之间可以专注的负责其各自的部分,二者配合可以达到更高的效率利用的目标。
Doherty技术的实质是:采用两只同类的晶体管,在小输入时仅一个工作,且工作在高效状态。如果输入增大,则两个晶体管同时工作。这种方法实现的基础是二只晶体管要配合默契。一种晶体管的工作状态会直接的决定了另一支的工作效率。
八、RF PA面临的测试挑战
功率放大器是无线通信系统中非常重要的组件,但他们本身是非线性的,因而会导致频谱增生现象而干扰到邻近通道,而且可能违反法令强制规定的带外(out-of-band)放射标准。这个特性甚至会造成带内失真,使得通信系统的误码率(BER)增加、数据传输速率降低。
在峰值平均功率比(PAPR)下,新的OFDM传输格式会有更多偶发的峰值功率,使得PA不易被分割。这将降低频谱屏蔽相符性,并扩大整个波形的EVM及增加BER。为了解决这个问题,设计工程师通常会刻意降低PA的操作功率。很可惜的,这是非常没有效率的方法,因为PA降低10%的操作功率,会损失掉90%的DC功率。
现今大部分的RF PA皆支持多种模式、频率范围及调制模式,使得测试项目变得更多。数以千计的测试项目已不稀奇。波峰因子消减(CFR)、数字预失真(DPD)及包络跟踪(ET)等新技术的运用,有助于将PA效能及功率效率优化,但这些技术只会使得测试更加复杂,而且大幅延长设计及测试时间。增加RF PA的带宽,将导致DPD测量所需的带宽增加5倍(可能超过1 GHz),造成测试复杂性进一步升高。
依趋势来看,为了增加效率,RF PA组件及前端模块(FEM)将更紧密整合,而单一FEM则将支持更广泛的频段及调制模式。将包络跟踪电源供应器或调制器整合入FEM,可有效地减少移动设备内部的整体空间需求。为了支持更大的操作频率范围而大量增加滤波器/双工器插槽,会使得移动设备的复杂度和测试项目的数量节节攀升。
我们纵观上面的射频器件供应商,几乎所有都是IDM厂商。拥有自己的晶圆厂是他们能够领先市场的关键。
九、功率放大器的工艺
据了解,目前射频PA采用的工艺分别是GaAs,SOI,CMOS和SiGe。其中4G PA主要采用GaAs工艺;3G PA 采用GaAs或者CMOS,出货大约各50%;2G PA主要是CMOS;5G手机PA采用GaAs工艺;NB-IoT PA采用CMOS和SOI是趋势,现在还是GaAs为主,个别厂商采用SiGe。SiGe工艺几乎能够与硅半导体超大规模集成电路(VLSI)行业中的所有新工艺技术兼容,是未来的趋势。
十、功率放大器发展趋势
英国研究公司Technavio 称,全球功率放大器市场主要有三个四发展趋势:晶圆尺寸增大;初创企业采用CMOS 技术;国防领域的高速放大器需求逐渐增大:利用InGaP 工艺,实现功率放大器的低功耗和高效率。
晶圆尺寸变大 。半导体行业见证了过去40 年晶圆尺寸的变化,砷化镓(GaAs)晶圆尺寸从50mm 增大到150mm,制造成本降低了20%~25%。目前,业界制造功率放大器通常采用150mm晶圆。预测150mm 晶圆还将继续使用,因为台湾的稳懋半导体公司等制造商还在大力投资升级和新建150mm 工厂。业内正在开发200mm 晶圆技术,预计2018 年底能够试生产。斯坦福大学研究人员正在研究降低200mm GaAs 晶圆的价格,使其可以以较低的价格与硅晶圆争夺市场。同时这也对掩膜版检测设备登晶圆制造设备提出需求。
初创公司采用CMOS技术 。一些初创企业,如Acco Semiconductor , 正越来越多的采用CMOS 技术。Acco Semiconductor 抓住移动手机和物联网产品对射频功率放大器巨大需求的机会,已经投资350 亿美元扩展其基于CMOS 的射频功率放大器业务。目前绝大多数功率放大器采用锗硅(SiGe)或GaAs 技术,而非CMOS。但根据报告可知,基于CMOS 工艺有助于实现低成本、高性能的功率放大器。
国防领域需要高速放大器 。军事领域需要更高效的利用频谱,更多的使用移动设备来通信。因此,Technavio 公司称,军事领域要求高速功率放大器。美国国防先期研究计划局(DARPA)在太赫兹电子项目中已取得进展,即美国诺·格公司开发了出固态功率放大器和行波管放大器,这是仅有的两款太赫兹频率产品。太赫兹频段的功率放大器可用于许多领域,包括高分辨率安全成像、高数据速率通信、防撞雷达、远距离危险化学品和爆炸物探测系统等,这些设备的高速率运行要求必须使用高速放大器。
利用InGaP 工艺 ,实现功率放大器的低功耗和高效率。InGaP 特别适合要求相当高功率输出的高频应用。InGaP 工艺的改进让产量得到了提高,并带来了更高程度的集成,使芯片可以集成更多功能。这样既简化了系统设计,降低了原材料成本,也节省了板空间。有些InGaP PA 也采用包含了CMOS 控制电路的多芯片封装。如今,在接收端集成了PA 和低噪音放大器(LNA)并结合了RF 开关的前端WLAN 模块已经可以采用精简型封装。例如,ANADIGICS 公司提出的InGaP-Plus 工艺可以在同一个InGaP 芯片上集成双极晶体管和场效应晶体管。这一技术正被用于尺寸和PAE(功率增加效率)有所改进的新型CDMA 和WCDMA 功率放大器。
(21ic整理,编辑:王丽英)
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.......家电论坛网 www.jdbbs.com
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