從入門系列認識一個品牌： Soulnote D-1N

AriaAndy

大部份品牌介紹都是從旗艦產品開始。無他的，因為旗艦產品多數集品牌的技術和精華於一身，特別多野講，特別吸晴，但對大多數用戶來說，那其實是可望而不可及的羨慕，所以今次反其道而行，由分享入門系列去讓大家認識一個品牌，這樣便老老實實，what you read is what you get.  資源較豐富的師兄師姊們當然可可考慮較高級的型號：如果入門系列已能引起你的興趣，那你可以期望能收獲更多，所以這是皆大歡喜的分享。

Soulnote “1”系共四部機，  在簡介了 A1 合拼擴音機後，我們順著訊源向上爬，檢視一下 D-1N 非過取樣 (NOS) 解碼器。Soulnote 的團隊的數碼音頻技術能力是不容置疑的，但我們仍需客觀地理解 D-1N 是什麼回事。D-1N 解碼器和同系的 A1 合拼擴音機是一脈相承，除了外觀上採用了相同的工業設計，在機械結構和供電基礎上也是共通的，D-1N和 A1 採用了相同的 260 VA未含浸雙繞式環形變壓器，直接機械接地構造和金屬絕緣墊也同樣應用於 Soulnote 全系列產品，這些我們便不覆述了，直接進入 D-1N 的線路和數碼技術。





I.   非過取樣 (Non-oversampling) 解碼

除了傳統的 FIR 超取樣模式之外，D-1N 也具備一種新的非超取樣（Non-Over Sampling, NOS）模式，本質上是將 Soulnote 的無負回授（Non-NFB）理念延伸至數位領域的一種應用。

現代的 delta-sigma解碼蕊片絕大部份是利用 oversampling 來將 DAC 過程中產生的鏡像雜訊（image noise）推至遠離人耳可聞範圍，然後用相對簡單的低通濾波器（LPF）抹去這些高頻雜訊，同時減少非理想濾波帶來的相位失真。此外，搭配數位濾波器可降低抖動與重建誤差，搭配 noise shaping則可減少量化雜訊，提升整體訊號的量測性能，提升SNR、THD+N、頻率響應、IMD 等靜態參數。

在介紹 A1 合拼機時已明確說明了 Soulnote 認為「時間軸精確性」與「瞬態響應」遠比靜態參數和頻率響應更重要，更影響聽感。例如FIR 濾波器所產生的前回響與後回響 (pre-echo / post-echo)，其實是內插計算所導致的“人工尾巴”，雖然這樣可讓波形看起來更平滑（例如趨近正弦波），但演算法會在時間軸上添加模糊與失真，影響最終音質。發燒友說的「數位味」、「不自然」很大情度便是源自這FIR 濾波器的副作用。




所以不難想像，Soulnote 會致力提供能可消除時間軸上的任何模糊的 NOS 模式，使聲音呈現出更真實自然的質感，並創造出開闊的音場，這對人耳這個對時間訊號極其敏感的器官來說尤為重要。雖然可能產生高頻鏡像（images），但這些對人耳影響有限，而且可透過搭配極佳瞬時響應能力的無負回授分立式放大器來提升脈衝輸出波形的完整性。
最重要的是, D-1N 提供了兩種模式，而且調校到兩種模式在輸出電平上無差異，讓用戶自行選擇。
NOS 解碼是指在不進行取樣率升頻（Oversampling）、不使用數位濾波（如 FIR）的情況下，直接將數位訊號在不經過以其原始取樣率進行 D/A 轉換的方式。這說法容易引起誤解，因為「不作為」是沒有成本的，理論上關掉 Oversampling，再關掉 數位濾波，跳過插值演算法，那不就完事，成功做出了NOS 解碼了嗎? 你不要當說笑，但坊間確實有這樣的產品，一些簾價的小型DAC、近年非常流行的Dongle DAC (即內地稱為小尾尾的隨身耳擴) 或 DIY 社群用低精度電阻研發的 R2R 解碼，甚至採用早期 TDA1543、PCM56蕊片的數碼產品，都是以「不作為」的方法來做NOS 架構的。

那為什麼說在 D-1N 的級別中 NOS 難求？因為真正高音質的 NOS其實極難做好，而且成本很高。首先 NOS 解碼會暴露輸出端的缺陷，因為沒有 oversampling 來把聲音推到更高頻率，鏡像訊號（image foldover）便會直接落在 audible frequency range。NOS 的 LPF 線路也需要更嚴謹，因為模擬 output stage必須極為精準、沒有殘響、相位也要非常乾淨 還有一個重點，就是 NOS 對 jitter 特別敏感，因為少了 Oversampling Buffer 的緩衝，數位時基失準會直接影響聽感，所以高質素的 NOS 解碼需要配備超低相位雜訊的晶震，甚至連晶震的供電也需要特別講究。這些都無可避免地推高了制作成本，Soulnote 對聲音的堅持，令他毫不猶豫地將 NOS 模式引入到入門級的 D-1N 解碼器。

不能不溫馨提示，非過取樣模式無法對應 DSD 格式。這是 1-bit 制式的技術限制，不是 D-1N 沒做好。要將 1-bit 的DSD 用 NOS 來解碼，便要先將 DSD 轉成 DXD 制式才能走 NOS 模式，這便偏離了 Soulnote 的崇尚原生自然， 維持時間軸精確性的前題。有見及此，D-1N 有一套自動檢測記憶機制，當解碼器被設定在 NOS 模式但接收到 1-bit 數碼訊源時，D-1N 會自動跳到 FIR 超取樣模式來進行 native decode，當跳到下一首PCM 曲目時，D-1N 會按記憶自動到NOS 模式，不需用戶重新設定的，實際操作上已接近無縫轉接，用戶不需費心的。



II.   雙 ES9039Pro 全分立件全平衡無負回授輸DAC 線路

D-1N 採用 兩片ESS 旗艦級 ES9038PRO 32-bit 解碼晶片來架設全平衡的解碼線路。雖然是 Soulnote 的入門解碼，但數碼能非常出眾，能對應最高 32-bit / 768 kHz PCM 與 22.6 MHz（DSD512）高解析音源。縱觀市場上除了極小數用作測試用的數碼檔外，暫時仍沒發行過原生的 768 kHz 或 DSD512 的音樂檔案或串流服務，所以在在可預見的未來都足以應家中的音響應用。在數碼輸入方面，D-1N 支援從 USB 輸入接收 PCM 與 DSD 多種格式的高解析音訊，也支援兩組同軸輸入與 AES/EBU 數位輸入。而且這些數碼輸入都經過了優化，能處理比原生同軸和 AES/EBU 更高規格的 24Bit/192kHz 數碼訊源，和 DoP v1.1協議，都可以傳輸DSD64 信號，在使用上是有足夠的彈性來配搭多元化的數碼訊源和應用。


ES9038PRO 是一片 8 聲軌的旗艦級DAC 蕊片，所以只需用一片便足以構設全平衡的解碼線路，但 Soulnote 卻在“1”系的解碼設計了雙解碼蕊片線路，因為這設計能提升兩項非常重要的「動態性能」。將兩片DAC 蕊片 以單聲道模式來架設，可實現高達 140 dB 的動態範圍 DNR和 -122 dB總諧波失真+噪聲 (THD+N)。比 stereo 模式的 DNR 132dB 有非常大的提升。單聲道下的 ES9038Pro 仍是現在市場上最優秀的規格，就算 ESS 推出了新的 ES9039PRO 蕊片，在這些關鍵數據也只能持平，沒法突破了。新蕊片的重點是提高了運算能力，支援更多更複雜的數位濾波，優化了系統整合的突破，以及新世代應用的友善性，所以大家不用擔心，精研細究的 ES9038Pro 系統仍是非常發燒的解碼產品。單聲道模式下的  ES9038PRO 仍是頂級的解碼蕊片。

雙 ES9038PRO的另一好處就是藉著強勢的 IV 轉換線路和 LPF 模擬輸出來提升 DAC 的帶載能力。D-1N 在用盡每片ES9038PRO 的 8 聲軌輸出後為 解碼線路提供高達 120 mA 的強大電流輸出。配搭全分立件的  IV 轉換電路和 Soulnote 最拿手的無負回輸 (non-NFB) 分立式放大線路來完成 LPF 模擬輸出，徹底消除傳統負回輸常見的重負載與瞬態互調失真（TIM）。雙 ES9038PRO 搭配這度身訂造的類比電路，可實現充滿能量、充滿生命力的音樂表現，這是在一般採用標配的合成電路中難以獲得的音質。

星期一晚會上埋下集，分享埋其他 D-1N 的音頻技術和調音手段，敬請留意：

• 超低抖動晶震與自選DPLL 鎖定
• 8 組分立式穩壓電源供應系統
• Bulk Pet USB 傳輸技術