升級BDT旗艦技術 用數位還原類比原音的夢想終於實現 MSB The Cascade DAC

文|陶忠豪
【全文輯錄自「音響論壇」】
升級BDT旗艦技術 用數位還原類比原音的夢想終於實現 MSB The Cascade DAC
直到今日,我還清楚記得十多年前MSB的創辦人兼設計者Larry Gullman拉著一卡皮箱,隻身一人來到台灣尋找代理商的情景。那次我曾與他聊過,對MSB竟然有能力自行製造出分砌式多位元解碼線路感到驚訝不已,也對他們在數位領域的專業學養非常佩服。唯一有點疑慮的是,MSB產品那時的外觀實在太美式作風,也就是雖然製作用心,但設計感有點粗枝大葉,加上數十萬元的價位並不便宜,所以那時我實在無法預測MSB在市場上的接受度有多高。
時間過得真快,將近二十年之後,事實證明我當時完全看走眼了。只要有實力又夠努力,像MSB這樣的廠家終究會在市場上脫穎而出。如今MSB已經一躍成為眾所仰望的數位訊源一方之霸,旗艦產品雖然已達天價等級,但依然不乏識貨的頂級玩家認同購買。近年甚至吸引許多廠家競相仿效,帶動一波R2R DAC風潮。
技術領先至少十年 MSB的成功當然絕非偶然。這些年來他們在生產設備上不斷投資,為了提升機箱品質,不計成本購入高階多軸CNC電腦精密加工機具;為了實現理想的線路架構,又不計代價購入電路板組裝設備。老實說,這些工作交給協力廠商就行,但MSB為了100%掌握品質,堅持一切自己來。因此經過這些年的不斷擴充,MSB已成為Hi-End音響業界產品自製率最高的廠家之一。
再說數位訊源的專業技術,我始終記得現任CEO Jonathan Gullman曾經告訴我,MSB的數位訊源領先業界至少十年,這絕對不是誇大之詞,而是有憑有據的事實。這次趁著到佳盈內湖門市試聽MSB現役旗艦The Cascade DAC(以下簡稱Cascade)的機會,我認為有必要重點介紹,尤其在這個平價R2R DAC充斥市場的當下,更有必要闡述MSB的技術優勢,讓大家明白MSB與一般平價DAC的技術差距。
真正多位元PCM解碼 綜觀MSB的設計理念,基本上從極簡訊號處理、最大動態、最低失真三個方向出發,終極目標是將數位音樂訊號還原為最接近原始類比訊號的狀態。
先說極簡訊號處理過程,實現這個目標的關鍵技術就是MSB所專精的Ladder DAC解碼技術。所謂「極簡」,是因為這種由電阻陣列建構的多位元PCM數類轉換技術,是一種純類比的解碼線路,處理過程不需經過任何微處理器進行數位運算調變,也不像Delta-Sigma DAC必須先做一次位元轉換,理論上解碼速度可以無限快。大家應該知道,超過99%的錄音都是以PCM編碼紀錄、製作與發行,MSB研發的真正多位元PCM解碼技術,正是最理想的數位音樂解碼方式。
分毫不差的精密電阻 嚴格來說,R2R DAC雖然解碼方式極簡,但線路架構其實一點也不簡單,必須用數量龐大的精密電阻陣列搭建出多位元解碼線路。這種技術並不是新發明,而是最古早的DAC原始型態。如今仍被許多玩家奉為經典的Philips TDA1541晶片,用的就是這種多位元解碼架構,可惜製造成本與難度實在太高,後來才被Delta-Sigma DAC晶片取代。
Ladder DAC之所以製造困難,是因為電阻陣列中的每一顆電阻特性都必須精準一致,只要稍有誤差,Ladder DAC的技術優勢就蕩然無存,聲音表現甚至只會更差。可想而知,一般的精密電阻根本無法達到標準,只有MSB透過特殊管道取得了使用在航太領域的雷射切割精密電阻,才能達到R2R DAC所需的超低誤差標準。要取得這種電阻,成本絕對高到驚人,絕非一般平價DAC所能做到。
很多眉角必須克服 取得電阻只是起點,MSB製造的DAC模組還必須在組裝方式與屏蔽結構上下功夫,最後還要經過人工與自動測試配對,才能確保所有DAC模組的一致性與穩定性。製造成本自然是一路往上加,這也不是一般平價DAC能做到的。
其實市面上一般R2R DAC所標榜的分砌式電阻陣列解碼線路,只是R2R DAC的一個基本概念。MSB的多位元解碼技術則是在這個基礎上開發出的最佳化設計,因此MSB稱自家解碼技術為Sign Magnitude Ladder DAC,使用在Cascade中的DAC模組叫做Hybrid DAC MK II。簡單地說,這種技術是在Ladder DAC解碼線路中重新設置一個更精確的基準點,使處理速度更快、精確度更高,並能更完整地重現最微弱的音樂訊號。
除此之外,解碼時電阻陣列的切換會產生噪訊,MSB有獨家技術解決,但其他R2R DAC幾乎避而不談,不知如何處理。這些都是製造真正高階R2R DAC的「眉角」,要徹底解決絕非易事,需要技術、經驗與大量成本投入,絕不是隨便找精密電阻搭出R2R線路就能發出好聲。
直接電壓輸出類比訊號 MSB技術高明之處,在於每一個線路都環環相扣,緊密結合成一個整體。他們追求的「極簡」不僅止於Sign Magnitude Ladder DAC,還一路延伸到後端的類比輸出線路。一般DAC在數類轉換後,必須先經過I/V電流電壓轉換,再經過一道緩衝輸出級才能輸出給後端擴大機,但Cascade完全不需要這些過程。怎麼辦到的?因為Ladder DAC解碼後輸出的本來就是電壓訊號,不需I/V轉換。問題是一般Ladder DAC的輸出電壓增益不足,而Cascade每聲道一口氣動用八個Hybrid DAC MK II模組(每個模組本身就是全平衡兩聲道架構),等於每聲道動用了16個獨家DAC通道,直接就達到足夠的電壓增益,不但完全省去緩衝輸出級,甚至直接加上一個級進式音量衰減器,就讓Cascade兼具前級功能。
請注意,一般僅加上音量衰減而無前級放大的被動式前級,音樂動態通常較受限,但Cascade的電壓增益足夠強大,因此不需要緩衝也不需要前級放大,就能展現龐大動態與充沛能量。這種從數位到類比一氣呵成的極簡架構,才是MSB真正追求的極簡,也才能實現完整音樂動態的目標。
徹底隔離噪訊的三件式架構 再說MSB追求的最低失真目標,在Cascade身上得到最徹底實踐。Cascade採用三件式架構,目的就是完全隔離數位處理線路產生的一切噪訊,連顯示幕都有獨立時鐘控制並與DAC隔離,讓核心DAC線路能在真正零污染的環境中解碼。有關三件式架構的細節,434期器評已詳細介紹,請自行參閱。
打造自家時鐘元件的真正目的 我要特別強調設置在DAC機箱中的時鐘線路。MSB從2011年開始研發自己的時鐘模組,Cascade使用的是自家最新最高階Femto 33 MkIII,內含44.1kHz與48kHz兩個獨立時鐘,每個都經過人工個別校正、具備恆溫控制,強化結構亦能排除共振干擾。
一般市售時鐘元件其實並非專為音響數位訊源設計,因此產生的時脈訊號並非原生的44.1或48kHz倍頻,必須先經過PLL轉換才能使用,轉換過程難免產生大量時基誤差。MSB不計成本打造自家時鐘,就是為了取得原生44.1/48kHz時脈訊號,徹底排除PLL或任何轉換過程,把時基誤差降到最低。
此外,MSB一直堅持時鐘內建,不贊成外接時鐘。原因很簡單:時鐘與DAC的路徑越短越好,才能最大程度降低時基誤差。外接時鐘只有在錄音室需要多台設備同步時才有意義,否則只會徒增誤差。MSB大可隨潮流推出外接時鐘機箱,既壯觀又能拉高售價,但他們始終擇善固執,堅持只做正確的事。這種技術人員的脾氣,從我認識MSB第一天到現在都沒變。
移植旗艦Sentinel的BDT技術 寫到這裡,才進入這次試聽Cascade的真正重點。許多音響迷都知道MSB即將推出全新超級旗艦Sentinel DAC,除了硬體全面進化外,數位處理技術也有重大突破,搭載全新BDT(Bit Diffusion Technology)位元擴散技術。
什麼是數位濾波?簡單說,就是利用數學計算把PCM每個取樣點連接成圓滑類比波形的技術。取樣點該怎麼連接其實沒有標準答案,多數廠家無力自行開發,只能套用晶片內建的幾組濾波。但MSB認為數位濾波不只是數學,也是一門藝術,不同演算法會帶來極大聽感差異,影響力絕不亞於硬體線路。因此這些年MSB持續研究數位濾波,並透過韌體更新讓用家隨時享有最新成果,這也是MSB與其他頂尖數位訊源大廠的最大區別。
運用在Sentinel的BDT技術之所以與這次試聽的Cascade有關,是因為兩者使用相同的Hybrid DAC MK II模組,使Cascade成為MSB產品線中唯一可升級套用BDT技術的機種。這次在佳盈試聽的正是已安裝最新BDT的Cascade,等於搶先在Sentinel正式推出Sentinel之前,初嚐這項旗艦技術。
BDT的基本原理是在數位信號中加入微量隨機噪訊,藉此打散量化誤差所產生的規律噪訊,讓數位聲音更接近原始類比訊號。這項技術來自總工程師Dustin Symanski從量子力學「電子機率密度函數」得到的靈感,借用計算電子出現機率的波動函數,得出最理想的數位噪訊擴散方式。根據原廠資料,導入BDT後噪訊大幅降低,音樂動態顯著提升,微動態細節完全釋放,聲音分離度、音場深度與層次也更精進。
Coltrane Quintet助陣 這次佳盈音響準備了超頂尖系統,讓升級BDT的Cascade大展身手。前端串流用Aurender N50旗艦播放器,後級是MSB自家最高階S500立體聲後級,喇叭則是去年音響展首度在台亮相的Marten Coltrane Quintet,配備1吋純鑽石高音、3吋純鈹中高音、7吋碳纖維中低音與雙10吋鋁合金複合低音,全凸盆振膜設計搭配碳纖維一體成形箱體,解析力與透明度已逼近頂級靜電喇叭。
最低噪訊境界 先聽Daniil Trifonov的《Bach: The Art of Life》最後一軌,極輕盈的鋼琴觸鍵被Cascade解析得比微弱還要再微弱一級,細微泛音也一絲不漏,充分展現MSB解碼技術與三件式零噪訊架構的絕對優勢。鋼琴低音寬鬆、層次豐富,形體感與低頻氣勢極其真實,幾乎是我聽過最逼真的鋼琴重播。
超緻密、超真實的聲音質感 再聽Jessica Lee與Reiko Uchida的Vitali夏康舞曲,鋼琴與小提琴的觸鍵與擦弦細節自然流露。小提琴音色極其滑順油亮,卻又緻密、能量充沛、穿透力驚人,就像大片幅專業相機拍出的畫質,紮實、濃郁、立體感無與倫比。相較之下,其他數位訊源就像消費級相機,畫質鬆散,真實感完全不在同一個層級。
超開闊的音場 聽Bob Dylan的《Gone with The Wind》,中頻直接均衡,嗓音真實自然;聽Miles Davis《Go Ahead John》,漂浮迷幻的音場完全超越喇叭邊界,樂器定位卻又精準無比;聽Terje Rypdal《The Last Hero》,低頻鼓擊厚實飽滿、拳拳到肉,巨幅動態毫不費力,展現每聲道16組Ladder DAC直接輸出的壓倒性能量。
逼近類比原聲的夢想終於實現 這次試聽讓我在Sentinel推出前先行體驗到MSB全新BDT技術。原本以為會朝更柔潤耐聽的方向走,實際上Cascade+BDT並未柔化MSB一貫的高能量表現,而是進一步朝更直接、更真實、更高解析的方向大步前進,把錄音中所有隱藏訊息完整展開。當細節被全數還原,音樂只會聽起來更真實、更自然、更立體,完全超越傳統數位訊源的框架,真正逼近錄音現場的類比原聲。
根據原廠資料,Cascade搭載的BDT僅為簡化版本,等到Sentinel與完整版BDT問世,這項技術的威力才會完全展現。但即便如此,Cascade+BDT的表現,已經領先群雄遠遠不只十年了!