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一场R2R的派对:海贝Drarwin架构便携音频机群一览

耳机大家坛 1920

前言:

现在朋友们对“音频系统架构”大约比较关注,同学们都需要剖析一些“音频系统架构”的相关文章。那么小编在网络上搜集了一些有关“音频系统架构””的相关文章,希望各位老铁们能喜欢,咱们快快来了解一下吧!

「上:FC6、RS2」

R2R音频解码芯片从辉煌到落寞,到被替代的过程,发生在2000年这个时间节点之前,期间伴随着

DSD编码格式和单比特解码器的螺旋式成长。R2R的式微主要归因于成本压力和精度瓶颈。但它终究是一种生命力顽强的解码范式,即便是上游芯片全面停产,无芯可用,也没有阻挡它的复兴。

R2R是PCM编码的逆运算,换言之,它是PCM的根源性解码器。R2R解码器从工作原理来看算半个模拟器件,音色宽松自然,也就是大家常说的模拟味。和诸如胶片、LP这些古早物品一样,R2R被一部分发烧友热爱。它是音响界实力派大腕,人气和市场反应都是顶流级别。对下游设备厂商而言,R2R是破解同质化竞争和芯片荒困局的利器,所以纷纷下场跟进。

当我说HiBy Music海贝音乐公司时,我首先想到的是海贝音乐APP。这个APP功能多,音质纯净,能连接到索尼Hi-Res曲库;由于可以源码输出,海贝音乐APP也是播放测试音轨的不二之选,所以是我的必装应用。

除了音乐播放软件,海贝音乐公司也从事多种音频硬件产品的研发制造。其中,海贝便携数字音频播放器(DAP)系列包含的产品大大小小,型号很多,从解码方式来分,可以分为两类:

R系列:采用主流的Sigma-Delta解码架构,使用的DAC芯片厂牌多为ESS和AKM。

RS系列:采用分立电阻网络的R2R解码架构。从售价方面看,RS系列的定位明显高于R系列。

R2R解码器的原理简单直观:梯型电阻网络。但这种解码器对电阻精度过分依赖和要求,逼近了人类现阶段工艺水平上限。如果我遇到三体人,我大概不会请教从哪里来到哪里去,而会问:把电阻的离散值控制在10个ppm以内的高性价比方案是什么。无论是前R2R时代的专用芯片,或是后R2R时代的分立电阻,R2R解码器的制作都是对工艺和智慧的挑战。

好在现在已经有补偿技术,一定程度上绕开了电阻精度问题。海贝对他们的R2R解码器有一个专门名称:Darwin架构。该架构的内涵是在基础的R2R解码电路之上,附加和整合与音频性能、功能、音质密切相关的多个单元模块,比如电阻精度补偿、超取样滤波器、NOS开关、DSD通道、谐波控制、HDR动态拓展等等,最后形成一个完善的解决方案。

本次评测的机型都是是海贝Darwin架构的产品,包括FC6、RS2、RS6、RS8等共4个型号,横跨两个大类,除了DAP还有一个小尾巴解码耳放。FC6虽然在小组中是最便宜的一个,但在海贝的小尾巴类里面却是最贵的。从左往右,它们的外形体量递增,功能配置丰富度递增,输出功率递增。到最右手边是海贝旗舰机型RS8。售价方面,从两千到两万,最高者是最低者的10倍。此外,还有一个DOCK产品CR08,用于桌面应用的支撑、充电和连接拓展,是构建周边生态的重要部分。

由于产品数量多,考虑到评测过程的节奏和进度,文章切割成上下两篇。上篇:FC6、RS2;下篇:RS6、RS8,以及CR08。

FC6

小尾巴解码器产品要解决的是用户日益增长的音质需求和体积之间的矛盾。理想状态是音质好,同时体积小。使用时最好空若无物,没有存在感。

由于每个音频厂家都要往里掺一脚,所以在过去的若干年里,小尾巴界异常的卷。当R2R这种原始又高级的细胞器出现在小尾巴上时,算是卷到了天花板。

FC6比一只打火机还小,既小且薄,实测裸机重量17.2克。由于对极限体积的妥协,FC6只具备3.5mm单端耳机口输出。

FC6具备32级音量,通过侧面的+/-键实现调节。内部其实对应了一个级进式音量芯片NJU72315,音量调节在解码电路之后的模拟层面进行,和前端的host设备没有互相牵制。这看似理所当然,但在小尾巴解码器的世界中,有此种音量调节的型号其实只占很小一部分。于是为数不少的小尾巴在连接到安卓手机时,会发生失真崩坏的问题,就是所谓的安卓设备音量调节失真陷阱。而FC6无此担忧。

正面屏幕的下方的Mode Shift键的手感是本机的槽点担当,既紧且平,要用指甲掐着按。如果这是防误触考量,那我不理解其中的逻辑。此外,屏幕背光策略过于保守,点亮时长偏短且不可调,对音轨信息的及时获知造成了影响。这甚至影响到了产品图的拍摄,因为每次摁亮屏幕还来不及对上焦,它就熄灭了,很气。

机身上的logo表明FC6虽小,但仍然是Darwin家族的一员。FC6具备24bit位深的R2R电阻阵列解码器、5个滤波曲线选项、NOS开关。此外,支持DSD512和MQA 8x。

纵观AudioTOP过往测评的众多小尾巴解码耳放产品,大约七成没有显示屏,半数没有按键。而FC6在如此细小的形体内不仅塞了一套分立R2R解码,还给了显示屏和操控按键供交互之用。所以,虽然只有一个耳机口,但这样的紧凑结构已经属于现阶段的State of the Art。

RS2

RS2是一台小型掌上DAP,裸机重158克。大小近似于一盒烟,可轻松掌握并单手操控,也可完全隐没于衬衫口袋内,便携性相当好。

作为一台小尺寸DAP,RS2的I/O端口全面。4.4平衡、3.5单端、LO,这些主流的输出口的都给到了。此外,数字音频流可经由USB端口双向传输,因此RS2也可作为数字转盘或DAC,拓展了用途和使用场景。

RS2内置3500mAh电池。无内置存储器,相反倒是给了两个TF卡槽。在低速小卡价格白菜的当下,这种设计其实构不成槽点。RS2配机线材有两条,除了常规的USB-A to TYPE-C,还有一条TYPE-C to RCA供spdif信号输出,无需额外的数字界面便可直连台式解码器。很好,但缺点是占用了充电口。

和RS系列的其余两部机型不同,RS2装载了海贝纯音操作系统HiByOS。它的纯洁带来了低能耗。官方声称待机时间长达40天。数码行业上一次用天这个单位来描述待机时长,已离现在很久远了,恍若隔世。充电的频次降下来了,刷不到朋友圈了,专注于音乐中,这样生活节奏也会随之慢下来吧。另外,实测连续播放时长有10小时,和官方标称相符。

在Darwin架构的选项方面,RS2的配置简而精,基本的像NOS开关、谐波控制器、数字滤波器这些都有,并且10条数字滤波器曲线都给全了。

RS2的外观范式其实较为复古和反潮流,浑身没有圆角和曲面,第一眼看到就心生喜爱。它的屏幕只占正面的一半,于是下半截可供大拇指随意停泊,无误触之虞,不用像全面屏机型那样,手指只能捏在机身两个侧面。

说了好处也要指出槽点,小屏的弱点无法忽视。显示的信息量少,乃至于触屏交互的直观度也连带受损。这些由于变小而带来的妥协和不便,需要时间去磨合克服。同时我也认为在交互方面,厂家也有对固件继续打磨和进步的空间。

我们来看一眼这两个机型的AP实测数据。首先讲明,AudioTOP对所有的便携音频设备的测试条件都一视同仁,不会因为是R2R架构就网开一面,降低测试标准。然后说结论:海贝Darwin架构R2R的THD+N抑制水平相当不错。

FC6已甩开某友商同类型竞品较大距离。另外,它在标准功率也就是5毫瓦时的失真甚至比块头更大的RS2还低了一点点。

但作为一部DAP,RS2的输出极限高了很多,在宽广的功率区域内,失真度的起伏很轻微。所以,大体积在出大力这方面仍然是有物理层面的优势。

FC6的底噪抑制做得很好,-114dB对应的噪声电平只区区是2个μV而已。它是USB取电的微型设备,但底噪却是本次测评项目的4个机型中最低的一部,很意外。这在一个侧面反映了它USB端口的噪/电隔离措施做得到位。

FC6由于只有3.5mm耳机口,所以试听时使用的耳机类型范围也相应缩小。试听的耳机从大到小分别是:

高阻动圈大耳 森海 HD600;

中低阻动圈入耳 HiFiMAN Svanar;

低阻动铁入耳 音特美 ER6

HD600是典型的动圈大耳机,常规操作是上放。但其实它的电压灵敏度不算低,良好的平衡度使它具有不错的搭配亲和力,属于小尾巴类可以挑战一下的大耳。在FC6驱动下HD600有还不错的清晰度,低频的解析还在,凝聚力能做到七八分。器乐的穿透力尚可,手风琴抓耳,中频的毒性有所展现。打击乐错落有致,但狠劲是不够的。

推Svanar的表现较为普通,主要问题是低频的层次没有展开。Svanar自身的素质上限较高,但对小尾巴而言比较难搞。同时试的其他小尾巴,和FC6一样,它们也是一筹莫展,无力拿捏。

最佳表现来自和ER6的搭配。动铁的通透和R2R的韧劲相得益彰,FC6的厚度和韵味填补了ER6的清瘦。音色、弹跳、结像度、纵向声场可圈可点。两者发生了化学反应并最终产生毒性。FC6的单端口有体质上限,但底噪控制出色,它的输出特性确实更适合高灵敏度的入耳式动铁耳机类型。所以这样的试听结果和上一节数据测试得到的成绩报告是契合的。

完备的输出口配置和更大的输出功率使RS2的耳机适配能力得到拓展。RS2推HD600仍然好听,动态方面虽未达到电光石火,但相对于FC6是进步了不少。Svanar仍未推开;而ER6略为过推,中高频区略硬。和HD800S的组合其实有点勉为其难,有些曲目还不错,有些曲目感觉密度感稍欠,有中空感。这一轮听下来,RS2和HD600的组合表现最佳。

以上就是海贝音乐Darwin架构里面较低价位的FC6和RS2的评测了。FC6的表现超出我预期,小个子大能量,如果按钮和背光能做改进,那就很完善了。RS2中规中矩,符合我基于它体积和价位的预判。两个产品的做工没有什么要挑刺的地方,扎实、精致、美观。

「下:RS6、RS8」

在影像和音频领域,一些初始和简单的技术刚出现时都是改变世界的角色,但在技术发展的进程中,渐渐失去性价比优势,最终败退。比如胶片摄影,磁带,LP唱片等。可能“模拟”的底色就是无法预测的瑕疵和对真实的偏离,而这正是吸引人的部分。在数码世界中,这些特性使它们仍然对用户群体保持了黏性。

R2R和这些事物类似。R2R音色真实、自然、有模拟味已成为共识,停产、稀缺、难搞则进一步推高它的价值。分立R2R要达到理论值难比登天,但制作的门槛是低的。因为电阻和电子开关都是可以采购的元件,做分立R2R并不需要光刻机。天梯高耸入云,起点却在地板。这就是为什么分立电阻R2R解码可以绕开上游半导体的芯片供给约束。很像河南以一省之力击碎戴比尔斯钻石价值观体系。

在上篇中,我们浮光掠影地讲了一些R2R解码器的来龙去脉,并综评了海贝音乐公司的两个轻量和较低低价位的R2R便携产品,包括触到了紧凑极限的小尾巴解码旗舰FC6,和复古设计的播放器RS2。本篇将要评测的机型是高规格的RS6和RS8,价位分别是万元级和两万元级。

从外观来看,两个机型的机身线条极为相似,I/O和操控布局大同小异,只不过一个小一点,而另一个大一点。但实际上,两者的内部结构和电路配置还是走了差异化路线的,所以不能简单地概括为标准版和plus版的区别。

RS6

Darwin架构,次旗舰机型,中型便携播放器。内置4500mAh电池,重315克。

RS6的末级采用了多达4片OPA1622耳放芯片,并联输出,提供充沛的驱动力。

RS6的形制大小属于一手能掌握,接近单手操控的体积上限。纯铜机身,正反两面玻璃提供了细腻的触感。和RS8比较,它的三围和体重都小了不少。

RS8

二代Darwin架构,旗舰机型,内置12000mAh电池。

RS8重584克,属于典型的砖型播放器。虽然之前已经阅砖无数,但RS8拿在手里时的沉稳仍让人感觉到不一般的气质。

RS8的钛外壳使它坚固如同坦克。在钛壳之下是全铜的内框架,它除了进一步提供坠手感之外,也把电池和电路分隔到上下两层。电池位于背板之下,而背板用螺丝固定,因此无需复杂工具便可进行电池更换。这对延长生命周期具有积极的意义。

它的功率末级采用了运放+晶体管扩流的方式,由两颗OPA1652+8颗复合晶体管构成,相当重料。这个耳放不仅能切换到A类,还有一个turbo模式可选。A类放大器不是省油的灯,除了要大电池之外,如何快速散热也是个问题。所以上面说的铜框架在这里就发挥了均热的功能,它确保整机运行稳定。

上图是RS6和RS8的音频链路。两部机器都有DSD直解通道,但RS8除了直解还有让DSD走R2R解码的选项。另外一个差别在于R2R解码器的规模。RS6每声道一个R2R电阻网络,这是比较常规的配置。而大家看右边RS8的方框图,它有4个R2R,并且这部分区域内的电阻总数高达184颗。通常一套立体声24比特R2R分立解码器的电阻数量是48x2=96,所以这184颗又是什么情况?

如果读者对DAC芯片考古史有所了解,那应该知道Burr-Brown(BB)曾经有过一些性能优良的R2R解码产品。由于DIY群体的旺盛需求,它们在今天仍然是二手市场上流通性很强的保值物品。其中,最有代表性的是PCM63/PCM1702/PCM1704。这三个芯片有一个共同的特点:都是 Colinear 式合并结构。即两组19bit网络合成一个20bit DAC,比如63和1702;或两组23bit网络合成一个24bit DAC,比如1704。Colinear 结构有助于减小glitch噪声和过零失真,但代价是电阻数量翻一倍。

了解了这个结构再回到RS8,为什么要用到这么多电阻,已经有了答案。因为23bit的电阻数量是46,而46x4=184。所以二代Darwin架构其实是R2R电阻网络的Colinear 范式的合并。

RS8走了一条复杂且费钱的道路,对此我既感到意外又觉得在是情理之中。如果一部两万元的DAP没有王炸级别的电路配置,内涵和诚意就无从体现。

DOCK CR08

RS8握在手里总有累的时候,于是海贝就为它专门打造了一个配套底座,DOCK CR08。DOCK的斜面有磁力,可以把RS8吸住,不论怎样搬腾挪移都不会跌落。设计语言如出一辙,都是笔直的线条和磨砂钛灰,视觉融合度高,让人感觉合体才是归宿。

DOCK CR08除了供电和充电之外,也是一个相当完整的输出埠。RCA和XLR,spdif同轴和光纤,模拟和数字输出各有两组,这样基本上就能和大部分台式设备对接了,包括解码器、耳放、功放、有源音箱等等。

DOCK标配了电源适配器,但没有充电需求可以不插,少一些羁绊。在不插电时,全部输出端口包括数字和模拟都仍然可用。虽然它为RS8量身定制,但RS6也能放上面用,一样能充电和各种输出,不过这时就没有磁吸了。同理,它也可以为手机充电。

此外还有高效的主动散热结构。它的主动不仅在于装了风扇,而且里面还有一个半导体制冷装置,非常硬核。玩烫了的播放器放上去,不会儿后背就变冰凉了,散热效果惊人。这是我们看到的过功能最强悍的DOCK了。

来看一下AP测试汇总表。从纸面数据看,RS6的表现亮眼,以致于让人产生“它为什么比旗舰还优秀”的疑问。首先RS6确实不错,THD+N成绩几乎要比肩台式R2R解码机型,功率输出从低到高的过程中表现坚挺,那我想这就是集成耳放芯片在跑分方面的优势体现了。

相对而言,RS8运放+晶体管虽然极限输出能力更硬核,但没有通过纸面成绩反映出优势,这就很抓马。所以这也是为什么AudioTOP在过去一直反对唯数据论,并强调测试和听感要相结合的原因了。

在声道分离度和本底噪声两项测试中,RS8表现优异,搬回两局。关于声道分离测试,已在表格中说明条件,这里再重复一遍:AudioTOP的测试条件是A计权关,且LPF设置为90K,所以可能导致测试数据不如官方标称值乐观。

分立R2R解码从来不缺韵味,但一部分R2R设备由于解码核心的素质有限,常韵味有余而解析欠奉。海贝RS6和RS8不仅有R2R天生的温暖和厚度,结像和解析也做得比较到位。厚声而不Hu-Fi。

在上一节的测试中RS6成绩不俗,在听感评测环节也让人继续按赞。朴素中包含感性,活跃而不浮躁,人声清晰但唇齿音不夸张,口型适度。此外,在开启HDR开关后,弱音和微动态的表现有可闻的提升。

-60dB的小信号测试在这方面有映证。RS6在HDR开关打开后,THD+N降低了20dB左右。相应的,甚至在左下角的示波器上也能看出波形的改善。

HDR不仅对小信号有效,实际聆听中发现它对整个声音的动态和清晰度都有改善。HDR打开后,力度被加强,声场的纵深被推开。这种变化在使用动圈大耳机时更容易被体会。

相比之下,RS8的表现有过之而无不及。它的声底有些PCM63的味道:醇厚,低频力度和糯感兼备。无论男声或女生,都演绎得真实传神,细节充盈。由于充沛的能量储备,RS8在大动态时的输出无保留,直接给。打击乐器无论在前段的RIFF或是后半段的爆棚,都能游刃有余地拿捏。在声音的实体感方面,在力度上,它是明显胜过RS6的。

下面是槽点时段。RS6和RS8的触控操作不算丝滑。屏幕自动旋转的检测不够灵敏,有可察觉的迟缓。这些对使用体验有负面影响。另外,通过USB线连接到前端HOST时,解码器状态的触发成功率有待提高。实际使用中,连到MAC时成功率百分之百,而连到iPhone时则不太顺利,有时无法触发解码。不过,好在这些bug都可以通过后续固件升级来移除。

一个建议:LO输出口应在设置菜单中提供禁用/开启选项,或者在插头插入时弹出询问窗口。因为LO和PO是很容易看错的,左右镜像排列,谁都无法保证每次都插对。大耳机大概扛得住,小耳塞瞬间就可能报废。上述防护措施在技术上不难实现,但对耳机和耳朵的安全至关重要,望考虑采纳。

其他暂时没有发现可抱怨的地方。总的来说,RS6和RS8的核心音频性能过硬,数据体面,调音端正;外观硬朗美观,做工精良;音频设置和Darwin控制器提供了丰富的选项,输出端口配置齐全;功能强大的DOCK。最后,它们还是R2R架构的DAP。市面上能同时具备这么多优良特性的平替品,其实不太好找。能看出海贝音乐公司对R2R解码技术的重视和大力气投入,几乎是All in了。

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