2009/10/07發表,已被閱讀 36,683 分類:人物專訪
專訪Ayre國際行銷經理Brent Hefley 幾年前曾經赴美採訪Ayre,當時負責接待我的就是Brent Hefley,這次Brent帶來Ayre最新推出的 QB-9 USB數類轉換器,外觀上看起來和一般的USB DAC差不了多少,只是多了些Hi End器材的精緻感,不過在Brent的詳細說明之後,這部QB-9可說是一部開創時代的USB DAC,相信其獨特的設計觀念將成為Hi End業者仿效的對象。

爭取更多年輕族群

闊別四年,和Brent閒話家常一段後進入正題。關於QB-9 USB DAC的緣起,Brent表示幾年前Ayre便密切觀察USB DAC這項產品的市場動態,首先是年輕族群越來越多人從網路上下載音樂,利用電腦聆聽音樂的時間更勝過傳統音響,未來如果要爭取年輕族群,勢必要從新世代用家的使用習慣著手,搭配電腦使用的USB DAC成為合乎邏輯的選項;第二個層面則是和音樂產業有關,現在唱片公司傾向減少實體CD的生產,轉向網路下載的方案,在實體CD的流通上,唱片公司必需付出相當大的成本,包括物流、倉儲等等,但網路銷售卻可以在零庫存的情況下,達到1天24小時不中斷的銷售。從使用者與音樂產業兩個層面來看,所謂「音樂伺服機」這塊新市場正在逐漸成形。

電腦音樂重播的兩大問題

Brent繼續解釋,對於「數位音樂」而言,它的本質沒有改變,但是重播數位音樂的器材卻對聲音的最終表現影響很大,Ayre發現使用PC或NB來聆聽音樂有兩大問題,第一是電腦先天上有很多的噪訊,從電源供應、電路到散熱風扇,每一個部分都有影響,第二個問題是電腦內部所使用的「校正時鐘」,通常是市面上最廉價的產品,效果自然很差。

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全新的隔離線路─Opto-isolator

找到電腦音樂重播的兩大問題,Ayre分別設計了「解決方案」。Brent說PC本身的線路、電源、風扇等等噪訊容易解決,QB-9內部全部都不使用任何和電腦相關的元件,這樣在QB-9內部就免除PC既有的問題,再來就是想辦法把PC的噪訊和QB-9隔離。Brent表示,他們的大家長Charles Hansen為此設計了全新的隔離線路稱為Opto-isolator,這是一個迷你線路,安裝在USB輸入介面上,這個Opto-isolator可以把PC傳過來的噪訊擋住,QB-9就不會受到PC噪訊的污染。

跳過PC的校正時鐘

電腦聆聽音樂的第二個難題,就是PC使用廉價校正時鐘,Brent說這個問題更難解決,因為PC讀取數位音樂要利用內部校正時鐘,而QB-9內部也有校正時鐘,兩者如果要同步工作,肯定QB-9的聲音品質會被PC拉下來。所以設計的難題是「怎麼跳過PC內部的校正時鐘」?嘿,在電腦音樂的時代,似乎硬體公司也得找軟體(或韌體)工程師了。還好Ayre找來另一位高手參與設計,這位先生是Wavelength的Gordon Rankin。

Ayre QB-9背板端子示意圖。(圖片取自原廠使用手冊)

Brent說Gordon雖是Wavelength的老闆,但是在創辦音響公司之前,Gordon是HP惠普公司美國研發中心的首席工程師,因此對於USB介面的規格瞭若指掌,他動手改寫韌體,讓QB-9可以直接讀取數位檔案,而不需要透過電腦時鐘校正,可以充分發揮QB-9高精密度校正時鐘的效用。理論上QB-9的設計是把數位音樂的位元流轉變為檔案傳輸,這樣就不需要PC去做時基校正,音樂「檔案」跳過PC的時鐘直接傳送到QB-9內部的記憶體緩衝區(Buffer),形成所謂「非同步處理」(asynchronous),這是QB-9劃時代的新特點。藉著Gordon的協助,Brent表示Ayre成功地把一般大約3000 Pico Sec的時基誤差,降低到30 Pico Sec,等於進步了100倍,這代表非常大幅度的技術提昇與領先。

既然使用Buffer,那麼這個緩衝區有多大?Brent說這點不能透露,因為Ayre反覆嘗試了很久,才找出Buffer的最佳大小。這種FIFO(先進先出)的技術,過去雖然已經存在,但是應用在USB介面傳輸,必需考慮傳輸速率,如果Buffer太大,那麼使用者播放音樂之前要「等」,這不符合消費性電子產品的使用邏輯,但如果Buffer太小,播放中間如果資料跑太快,可能會產生音樂中斷的問題,因此Buffer的大小需要反覆嘗試,才能找出最佳解。另外利用PC聽音樂時,使用者很可能一邊聽音樂一邊用電腦,這也會影響USB傳輸檔案的效率,Brent說他們用了許多電腦來測試,包括PC、Mac 與現在的Net Book,大致上都不會有播放中斷的問題。

克服了USB介面先天的問題,Brent表示QB-9成功地打斷了PC與USB DAC之間的「相互影響」關係,他說市面上有很多USB DAC產品,但是沒有人可以免除PC的干擾,Ayre透過自行撰寫的韌體,加上Charles Hansen新開發的Opto-isolator,讓QB9免除PC劣化數位音樂的因素,目前市場上沒有其他產品擁有類似QB-9的綜合技術特點。

Ayre的三項「前置研究」

光是切斷QB-9與PC之間的「相互關係」還不夠,Brent表示QB-9是Ayre從2004年發表C-5xe之後再度投入數位產品的研發,在這段時間當中有很多數位音樂相關技術與論文發表,Charles Hansen也注意到這些新的發展,尤其是所謂「無數位濾波」的理論,宣稱不對既有44.1kHz標準CD訊號進行濾波昇頻,播放音樂效果更好。這點很有趣,近二十年來CD播放機除了在轉盤上面下功夫,在來就是宣稱可以「倍頻」,不斷提升取樣頻率,以獲得更為細緻的數位音樂重播,但所謂「不濾波」、「不昇頻」更好,等於對過去二十年來的CD技術開發者重重打了一巴掌。

Brent說為了QB-9研發,Ayre展開了三項「前置研究」,第一是瞭解昇頻和濾波的必要性,由此衍生第二項研究,就是改善既有的濾波線路,最後才是修改類比放大線路。這三項研究,Brent表示大約耗去了9個月時間。研究需要一步一步來,Brent說他們買了可程式化的DAC,分別設定為「無昇頻濾波」、「標準」與「最高昇頻濾波」三個模式,試聽之後發現很有趣的答案,就是沒有那一種模式「最好」,而是聆聽不同音樂時各有優點,這下子糟糕了,如果昇頻濾波不能百分之百提升音樂重播品質,那何必需要昇頻濾波?Charles Hansen決定更深入找出答案。

Ayre 發展MP(Minimum Phase)技術

在9個月的研究過程中,Charles發現昇頻這件事情很有趣,市面上現成的DAC如果要做8倍頻,並不是一次到位,而是2x2x2,連續進行三次「兩倍頻」運算,在這個連續三次倍頻的過程中,音樂的相位產生扭曲。於是Ayre使用可程式的DAC,重新撰寫昇頻法則,捨棄3次兩倍頻的方法,直接演算8倍頻,答案出來了,直接8倍頻產生的相位失真遠低於3次兩倍頻,就這麼一個演算法的差別,Ayre找出了與眾不同的解答。從這裡出發,Ayre發展了所謂MP(Minimum Phase)技術,就是最低相位失真,現在不僅QB-9擁有MP技術,所有Ayre的數位訊源也都擁有MP版本的升級。

沒有電腦元件,QB-9簡單地使用USB輸出,任何品牌的電腦只要有USB介面,就能利用QB-9輕鬆享受高品質音樂。我問Brent,QB-9這麼簡單的介面沒有辦法直接播放隨身儲存裝置(如硬碟、USB碟)的音樂,是不是一項缺憾?Brent解釋QB-9的任務就是扮演好USB DAC的角色,確實沒有「管理」音樂的角色,但電腦本身已經有很多軟體可以管理音樂,這些音樂資料庫使用起來更方便,QB-9就是努力做到簡單、好用、好聲。確實,管理音樂檔案是一項課題,選擇優秀的USB DAC又是另一項課題,從QB-9身上我們再一次看到Ayre劃時代的設計理念,為USB DAC這項產品類別提出Ayre的獨家見解。

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