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美国 Bricasti Design M1 DAC 解码器 测试 报告

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查看318 | 回复0 | 2025-3-2 07:56:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
美国 Bricasti Design M1 DAC 解码器








在20世纪80年代末,将CD播放器的机械部分与D/A电路分离似乎是个好主意:这样每个部分都可以进行优化设计,并且随着D/A技术的进步,只需更换外置D/A处理器即可升级CD播放器的音质。然而,问题在于机械部分和D/A机箱需要通过串行数据链路连接:如S/PDIF(光学或电气)或平衡AES/EBU。为了减少所需线缆数量,这种链路将时钟数据嵌入音频数据中,导致其对接口时序不确定性(即抖动)非常敏感。

当时,克服抖动的影响需要高昂的工程成本和价格。马克 Mark Levinson No.30参考D/A处理器成功解决了接口问题,但其价格高达13,950美元。尽管如此,No.30也展示了独立D/A处理器的优势:它不受CD的44.1kHz采样率和16-bit字长限制。No.30最初支持20-bit、44.1kHz和48kHz,后续升级使其能够处理24-bit数据和高达96kHz的采样率,并支持HDCD解码。然而,这些升级同样价格不菲:1994年发布的No.30.5售价15,950美元,1999年发布的最终版本No.30.6售价16,950美元。

Bricasti M1的设计与Mark Levinson No.30有着深厚的渊源。其联合创始人Casey Dowdell和Brian Zolner曾在Lexicon任职,而硬件工程部分则由前Madrigal Audio Labs首席工程师Bob Gorry创立的AeVee Labs负责。M1内部采用双单声道设计,搭载高性能的Analog Devices AD1955 D/A芯片和定制滤波算法,支持多种数字输入和输出选项,为用户提供了丰富的音质调校可能性。

测量

Bricasti M1的电输入成功锁定了采样率从44.1kHz到192kHz的数据流;TosLink输入无法锁定高于96kHz采样率的数据流,这是正常现象。评测样机的最大输出电平为:平衡XLR接口4.3V,单端RCA接口2.01V,输出阻抗分别为58欧姆和29欧姆(全频段)。两组输出均保持了绝对极性(即非反相),XLR 接口的2号引脚为正极。

通过向 M1 输入插入全幅单样本的数字黑数据,检查了七个滤波器的脉冲响应。所有滤波器的脉冲响应均呈时间对称、线性相位;图1为Filter 4的脉冲响应。然而,各滤波器在频域行为上有所不同。图2显示了Filter 1在44.1kHz(绿色和灰色曲线)、96kHz(青色和品红曲线)和192kHz(蓝色和红色曲线)采样率下的响应。该滤波器在44.1kHz数据下在20kHz以下有急剧滚降,而更高采样率下则遵循10kHz以上的平缓滚降。96kHz和192kHz的滚降比其他 D/A 处理器更早,分别在33kHz和55kHz处达到-3dB。图3显示了Filter 4的行为,其96kHz和192kHz响应与Filter 1相同,但在44.1kHz下出现了明显的通带波动。虽然一般认为这不是好事,但试听下来实际上更喜欢Filter 4的声音。图4显示了更喜欢的Filter 6的响应,而图5显示了Filter 0的响应,尽管都不喜欢它的声音,但它提供了所有采样率下的最宽带宽。



图1:Bricasti M1,Filter 4,脉冲响应(4ms 时间窗口)。



图2:Bricasti M1,Filter 1,-12dBFS 输入 100k 欧姆负载下的频率响应,采样率为:44.1kHz(左声道绿色,右声道灰色),96kHz(左声道青色,右声道品红),192kHz(左声道蓝色,右声道红色)(垂直刻度 0.25dB)。



图3:Bricasti M1,Filter 4,-12dBFS 输入 100k 欧姆负载下的频率响应,采样率为:44.1kHz(左声道绿色,右声道灰色),96kHz(左声道青色,右声道品红),192kHz(左声道蓝色,右声道红色)(垂直刻度 0.25dB)。



图4:Bricasti M1,Filter 6,-12dBFS 输入 100k 欧姆负载下的频率响应,采样率为:44.1kHz(左声道绿色,右声道灰色),96kHz(左声道青色,右声道品红),192kHz(左声道蓝色,右声道红色)(垂直刻度 0.25dB)。



图5:Bricasti M1,Filter 0,-12dBFS 输入 100k 欧姆负载下的频率响应,采样率为:44.1kHz(左声道绿色,右声道灰色),96kHz(左声道青色,右声道品红),192kHz(左声道蓝色,右声道红色)(垂直刻度 0.25dB)。

M1的声道分离度(未显示)非常出色,1kHz以下双向均超过125dB,音频带顶部仍为113dB。为了与自89年以来的数字测试保持一致,对处理器的动态范围进行了首次测试:在处理器解码-90dBFS的1kHz抖动音调时,用1/3 倍频程带通滤波器从20kHz扫频至20Hz。测试结果如图6所示:使用16-bit数据(顶部曲线)时,只能看到用于编码信号的抖动噪声频谱;使用24-bit数据(中间曲线)时,噪声底降低了20dB,表明M1具有接近20-bit的动态范围,足以解码-120dBFS的抖动音调(底部曲线)。这是非常出色的表现,更重要的是,更高位深下的噪声底降低并未暴露出任何电源相关的杂散信号。FFT分析证实了这一优异的解析力(图7),尽管左声道在180Hz处出现了一个电源相关成分,但其电平低至-137dBFS!



图6:Bricasti M1,1/3 倍频程频谱,-90dBFS 抖动 1kHz 音调的噪声和杂散,使用:16-bit 数据(顶部),24-bit 数据(中间),-120dBFS 抖动 1kHz 音调的 24-bit 数据(底部)(右声道虚线)。



图7:Bricasti M1,FFT 频谱,-90dBFS 抖动 1kHz 音调的噪声和杂散,使用:16-bit 数据(左声道青色,右声道品红),24-bit 数据(左声道蓝色,右声道红色)。

观察Bricasti噪声底随信号电平变化的情况,除了Audio Precision增益范围电路的影响外,未发现其他异常(图8)。同样,M1的线性误差图中只能看到记录的抖动噪声,因此未展示。凭借极低的背景噪声和出色的线性度,Bricasti对-90.31dBFS未抖动音调的再现非常对称;三个直流电压电平和波形前沿的吉布斯现象“振铃”均清晰可见(图9,脚注1)。使用未抖动的24-bit数据,尽管信号电平非常低,结果仍是一个良好的正弦波再现(图10)。



图8:Bricasti M1,1kHz 正弦波频谱,DC-1kHz,0dBFS(左声道蓝色,右声道红色),-60dBFS(左声道青色,右声道品红),-90dBFS(左声道绿色,右声道灰色)(线性频率刻度)。



图9:Bricasti M1,-90.31dBFS 未抖动 1kHz 正弦波波形,16-bit 数据(左声道蓝色,右声道红色)。



图10:Bricasti M1,-90.31dBFS 未抖动 1kHz 正弦波波形,24-bit 数据(左声道蓝色,右声道红色)。

高阻抗负载下的谐波失真非常低,主要为三次和五次谐波(图11),分别位于-110dB(0.0003%)和-119dBFS(0.0001%)。在600欧姆负载下,这些奇次谐波上升了10dB,并出现了二次和四次谐波,但绝对值仍然非常低(图12)。Bricasti在高电平、高频互调测试中的表现取决于所选的重构滤波器。1kHz差频和18kHz及21kHz高阶互调产物的电平在所有滤波器中相同且非常低,但Filter 0对19kHz和20kHz音调的超声图像抑制最佳(图13),Filter 4最差(图14)。尽管在Filter 4和Filter 6下音频带内可见几个混叠产物,但它们仍低于-130dB,因此无关紧要。


图11:Bricasti M1,50Hz 正弦波频谱,DC-1kHz,0dBFS 输入 100k 欧姆负载(左声道蓝色,右声道红色;线性频率刻度)。



图12:Bricasti M1,50Hz 正弦波频谱,DC-1kHz,0dBFS 输入 600 欧姆负载(左声道蓝色,右声道红色;线性频率刻度)。



图13:Bricasti M1,Filter 0,高频互调频谱,DC-30kHz,19kHz+20kHz 0dBFS 输入 100k 欧姆负载(左声道蓝色,右声道红色;线性频率刻度)。



图14:Bricasti M1,Filter 4,高频互调频谱,DC-30kHz,19kHz+20kHz 0dBFS 输入 100k 欧姆负载(左声道蓝色,右声道红色;线性频率刻度)。

Bricasti M1的抖动抑制能力是测量过的最佳之一;任何抖动相关的杂散均低于Miller Analyzer的分辨率极限。图15中的青色和品红曲线显示了M1通过TosLink输入解码16-bit诊断J-Test信号时的模拟输出频谱。可见的光谱线是低频方波的残余奇次谐波;这些谐波并未被放大,除了±180Hz处的一对边带外,未见其他边带,其电平接近-140dB。使用24-bit版本的J-Test(蓝色和红色曲线)时,所有方波谐波均消失,代表11.025kHz音调的中央尖峰的边带更窄。通过M1的AES/EBU和S/PDIF输入,抖动抑制同样令人印象深刻。



图15:Bricasti M1,高分辨率抖动频谱,11.025kHz -6dBFS,44.1kHz 采样率,LSB 以 229Hz 切换:16-bit 数据通过 TosLink 从 AP SYS2722 输入(左声道青色,右声道品红),24-bit 数据(左声道蓝色,右声道红色)。中心频率 11.025kHz;频率范围 ±3.5kHz。

Bricasti Design的M1具有业界领先的测量性能。



脚注1:该测试的意义在于,在 CD 使用的2s补码编码中,从0到+1LSB的过渡仅涉及LSB的变化,而从0到-1LSB的过渡则涉及所有16-bit的变化。因此,它提供了一种快速识别位幅度误差的方法(尽管在现代Δ-Σ D/A转换器中,此类误差非常罕见)。

规格



描述:24-bit,8倍过采样 Δ-Σ 数字/模拟转换器,提供七种重构滤波器选择。
数字输入:AES/EBU(XLR),S/PDIF 电气(RCA 和 BNC),S/PDIF 光学(TosLink)。
字时钟输入:BNC。
模拟输出:2 组立体声(1 XLR,1 RCA)。
支持的采样率:44.1–192kHz。
最大输出电平:平衡4V(可调),单端2V。
输出阻抗:40 欧姆(平衡或单端)。
频率响应(44.1kHz 采样率):10Hz–20kHz,+0/–0.2dB。
动态范围:>120dBA。
1kHz THD+噪声:0dBFS 时为0.0006%,-30dBFS 时为0.0004%。
抖动:48kHz 时为8ps,96kHz 时为6ps。
功耗:28W(待机 6W)。

尺寸:宽17英寸(432毫米)× 高2.5英寸(64毫米)× 深11英寸(280毫米)。
重量:净重12磅(5.5公斤)。
外观:黑色阳极氧化铝。
价格:$7795。
保修:5年有限保修。

制造商:
Bricasti Design Ltd.,
123 Fells Avenue, Medford, MA 01255, USA.
电话:(781) 306-0420
网站:www.bricasti.com

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