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
  

AriaAndy

III.  超低抖動晶振與自選DPLL 鎖定

前文提過，時鐘對 NOS 解碼的影響特別大，D-1N 採用KOAN KOYO（光洋電子工業），304eN  陶瓷密封金屬蓋封裝晶振，相位抖動小於 1 ps，是屬於高精度、超低相位雜訊的晶體振盪器。光洋電子 是日本老牌石英元件製造商，和NDK、EPSON 齊名，在工業級與音響級時鐘領域具高度專業性

低相位雜訊晶體振 對 NOS 模式特別重要、因為能穩定時基。 陶瓷密封金屬蓋封裝能減少 EMI/RFI 對 clock signal 的污染，也台高端 DAC 的首選。這類低 jitter 晶振在數碼音響系統中，對聲音的瞬態、定位、細節感有實際影響，但前提是整體電路架構與時鐘分配相匹配，所以說到 D-1N 使用高精度晶振便不能不提他的  Lock Range 鎖定範圍切換功能。這是讓用戶調整相位鎖定迴路 (Digital Phase-Locked Loop, DPLL) 的鎖定範圍。這功能在 Pro Studio 器材比較常遇到，得在 High End 家用 DAC 上可說是極為少見。DPLL 是一種用來 同步輸入數碼訊號與內部時鐘 的機制，因為外部數位訊號往往會有 jitter，DPLL 不得不 tolerate (容忍?) 一些不穩定性才能對應外部訊源時鐘品質，這種容忍度就是 Lock Range。

Soulnote 一貫強調時間軸完整性，但Jitter 是破壞時間軸最大的敵人，所以透過縮窄 DPLL 鎖定範圍，D-1N便能有效地控制輸入 jitter， 避免引入的相位模糊，保持 waveform 的時間對齊度，使音樂更立體、更自然。例如當 Lock Range 設在第 4 檔時，jitter 的寬容度較高，訊號會較易被鎖定，playback 平穩沒有 drop out但較會略嫌鬆散模糊。如將 Lock Range 設在第 1 檔，這是 D-1N 在最高時基精準性下運作，聲音便較緊緻和立體、瞬態會更鮮明，但如訊源的精確度不夠好，便會容易掉鎖，playback 時出現間歇性 drop out，所以 Soulnote 提供 Lock Range 調整功能，其實是讓用家在 Jitter 與精準度之間的取捨，簡單的方法是由 第 1 檔開始，如出現 drop out 便轉第 2 檔，仍有 drop out 便試第 3 檔，如此類推，儘量留在沒有 drop out 的最高 Lock Range 檔位。

在啟動 NOS 模式下， 所有 Lock Range 指示燈熄滅，DPLL  (幾乎) 停用，這是極致地追求原始時間序列。

Lock Range 這功能在民用 High-end DAC 不多見，因為在音響界中像 Soulnote 堅持自然原生，強調時間軸完整性的 DAC 是小眾。當大家越來越走上 appliance 思維，以 fail-proof 的角度設計音響產品，那便不難理解大家都對開放給用戶自行控制 DPLL 有保留，因為真的會有被罵的可能。這做法就像自動波箱在家用車大行其道時，你卻鼓勵大家放棄 P 波，改用 + - 波。這「原始駕駛樂趣」的概念，和 Lock Range 的由用戶摸索應用那個檔才是自家系統的最佳表現，不是異曲同工嗎?




IV.  8 組分立式穩壓電源供應系統

Soulnote D1N 的供電系統有點嚇人。供電的心臟是一顆 260VA 的大型環形變壓器。對的，就是 A-1 合拼機的那只環牛。當你聽到有人說「隻牛大到可以用來做 amplifier」，這是真的發生在D-1N 解碼器。官網形容 D1-N 是由 8 組高速分立式穩壓電源 (discrete regulators) 組成。雖然Kato san 沒有祥細說明這每組供電的電壓和用途，但按網頁的功能描述，大給可理解為數碼( ES9038PRO) 和模擬電路是獨立供電，然後左右聲道也是獨立供電，來配合全平衡線路的分離要求，其他的供電便是圍繞其他 DAC 功能例如晶振，USB  接收模組， S/PDIF 接收模組， 和周邊的系統邏輯 / 控制電路。

供電環牛固然影響很大，但環牛只是將 AC 市電降壓，但後續的整流 → 穩壓 → 濾波 → 穩流步同樣重要的，而且器材同各模塊對電源的需求完全不同，例如晶振電路是最敏感的，需要低干擾和精準的穩壓，DAC 模擬段電路需要快速響應、低阻抗和低雜訊。所以多組電源，供應是必須的，這樣才能消除模塊間互相干擾、雜訊交叉污染，和胞因電壓波動引起的 ripple effect.




VI.  Bulk Pet USB 傳輸技術

經 USB 傳輸數據，等時傳輸模式 (Isochronous Mode)  和 非同步傳輸模式 (Asynchronous Mode) 是兩個大主流，等時模式是按固定時間間隔傳送數據，可保證連續性，但不會重傳錯誤資料，所以容錯低。最早期在音響系統中加人 USB 界面，便是採用 等時模式，聲音可以用唔聽得來形容。後來非同步模式興起，支援錯誤重傳，資料更準確，成為了 USB Audio Class 2.0 的標準模式。 非同步模式是由接收端提供時鐘控制傳輸節奏，所以在音響系統中，時鐘主導權便落在 DAC，播放源需按DAC 節奏 發送資料，較嚴謹的設計會加設FIFO buffer + reclocking + DPLL來實現 jitter 抑制。因為涉及一定程度上的 數據「整理」，時間軸會被重新編排 (顧名思意的到同步)，對「時序完整性」要求極高的系統 (如 NOS DAC) 影響便更明顯了。

Soulnote 在 D-1N 採用了 Bulk Pet USB 傳輸技術。這是 INTERFACE Co., Ltd. 在 2016 年推出的USB 音訊傳輸方式。傳統的Bulk 傳輸可進行大批傳送並在出錯時重試，但難以精準控制時序。ITF 研發的 Bulk Pet 是主機端 (播放源) 發送大量封包，但不採用過多系統緩衝與時鐘管理，接收端 (DAC) 以極簡處理邏輯接收資料，避開 USB stack 中的 jitter 抑制演算法。這種幾乎無緩衝的直送，不做重構，沿用原始時間脈動的傳輸方式，對傳輸完整性要求極高，所以對硬件有較高的要求。

前文提到 Soulnote D-1N 進入 NOS 模式時Lock Range 指示燈全熄滅，DPLL  (幾乎) 停用的情況下以原始時間序列來解碼的。Bulk Pet 可以提供接近原始「資料節奏」的 USB 傳輸，跳過軟體與硬體層過多干預，保持音樂自然感，對 Soulnote 來說這是如魚得水，完全符合 Soulnote 的調聲哲學了。





D-1N 總結

Soulnote 重視時間軸完整性，不迷信平直的頻率響應或優異的測量參數。D-1N 解碼器也充份展示了音樂是時間的藝術，聲音的重心是時序精確度與不帶任何廷遲的瞬時反應，而不是單純以參數取勝的技術流產品。D-1N的核心設計包括：
    • 提供非超取樣（Non-Oversampling）解碼模式，排除 oversampling 或 digital filter 引入的時間模糊 (pre-echo / post-echo)
    • Lock Range: DPLL 鎖定範圍可調功能，儘力維持原始數據的時序
    • 左右聲道獨立配置的 ESS ES9038PRO 解碼晶片
    • 全分立、無負回輸的模擬輸出線路，最大程度地保留音樂的鮮活，真實和流動性
    • 採用低抖動低相位雜訊晶振，並由專職的分立式穩壓電源來供電，減小  jitter 與電源噪訊對時間基準的干擾
    • 真正全平衡架構
    • Soulnote 標準訂制未含浸雙繞式 260VA 巨型環牛
    • 三點尖錐機械式接地去除有害諧振

可見D-1N 沒有過度處理與數位修飾。Soulnote 融合的精密音訊技術，目的是還原音樂最本質的時間結構與動態能量。Soulnote 深信「動態性能」比「靜態參數 」更能反影器材的聲音表現，唯有透過實際播放、以人耳為準的調聲方式，方可回歸音樂本身的張力與情感。

作為 Soulnote「1系列」中定位最高的 DAC，D-1N 雖為品牌入門型號，卻毫不妥協。Soulnote 將旗下多項核心技術與調音哲學悉數注入其中，體現了品牌自 Marantz/Philips LHH 技術血統以來對音質本質的堅持與執著。從 D-1N 開始，便可深刻體會 Soulnote 的工程美學與聲音信仰 —— 它不追隨潮流，不迎合市場數據，而是專注於讓聲音回到時間的真實感受。

所以，Soulnote R-1N, 真的可以從入門的產品認識這一個品牌。

D-1N 解碼器規格

輸入格式：USB：        PCM、DSD（DoP v1.1，ASIO）
同軸、AES/EBU：        PCM、DSD（DoP v1.1）
支援取樣頻率：        USB：最高 768kHz（PCM）/ 最高 22.6MHz（DSD）
同軸、AES/EBU：        最高 192kHz（PCM）/ 最高 2.8MHz（DSD64 DoP v1.1）
PCM 量化比特率：        USB：16bit、24bit、32bit
同軸、AES/EBU：        16bit、24bit
USB 規格：        USB 2.0，USB Audio 2.0
數字輸入：        USB（Type B）、同軸 x2（SPDIF）、AES/EBU
模擬輸出：        XLR x1、RCA x1
模擬輸出電平：        XLR：5 Vrms；RCA：2.8 Vrms
頻率特性：        2Hz 至 120kHz（+0/-1dB）
信噪比：        110dB
總諧波失真：        0.003％
模擬濾波器：        雙維被動
電壓：        220V AC 50/60Hz
功耗：        40W
最大外形尺寸：        456（W）× 109（H）× 379（D）mm
重量：        10kg
隨附配件：        釘腳，電源線
日本製造