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安桥的最新数字技术及其应用

IT圈 admin 34浏览 0评论

2024年9月28日发(作者:凌元驹)

维普资讯

字技术及其应用 

桥(ONKYO)为了排除数字噪声的 

-的数 I= 2ji 

照片1 简洁功能多样的前面板 

简洁多功能的前面板。用显示器按键切换显示项目。用旋转式的选曲柄选 

择小项目及滤波器和相位切换。具有时钟微调等丰富多彩的功能。不仅可以用 

遥控器操作,还可以在面板上操作。 

文影响从几年前开始在其生产的新 

机型中采用了独创的新技术,现结合该公 

司的CD机型C一777对安桥独创技术的内容 

加以介绍。 

一 

安桥提高音质的设计宗旨 

低价格的大提琴和高级的大提琴的最 

大不同之处是高频谐音的分布,并且 

80dB、一l OOdB的低电平频率成分的不同更 

照片2后面板的组成 

为显著。这些频率成分往往在重放时被噪声 

淹没,但即便如此我们仍能分辨出低价大提 

琴和高档大提琴在音色方面存在的差异。其 

原因是人类具有平均值处理和高度的选择识 

后面板左边是用黄铜加工并镀了金的模拟输出插座。靠右一点是与放大器 

连动的遥控端子。再右边一点是数字输出端子,有二组光输出、一组同轴输 

出,右端是交流电源插座。 

别处理能力,能够识别出被噪声淹没的信 

号。安桥的实验证明,人类甚至可以识别出 

比噪声电平低30dB的微弱信号。 

冲性噪声的数字设备来说,乐器的余音不会长时间延续,常常会 

中途消失。 

安桥为了彻底去除脉>中,f生I噪声、与音乐信号相关的噪声以及 

类似信号谐波的噪声,让人的听觉处于能正确识别各种频率成分 

的状态,做了大量的研究工作。其中去除脉冲性噪声技术的典型 

例子就是用在CD机C-777中的VLSC(Vector Linear Shaping 

Circitry)和用在数字前置主放大器A一977中的VL—Digital。这里 

先介绍VLSC。 

因此尽管模拟录音机的重放音频的信 

噪比只有70 ̄80dB左右,但我们感受到的 

信息量甚至比信噪比在lOOdB以上的CD还 

要多。 

白噪声和颤噪噪声由于与音乐不相关 

并且是随机性的噪声,所以对音乐的危害 

要轻得多。最为有害的是随信号出现的像 

调制噪声那样的类似信号谐波的噪声、回 

声和感应交流声等周期性噪声以及脉冲性 

噪声。 

二寨 c_777的概貌 i 萋 i 

C一777是C-733的后继机,其外观如照片l、2所示。该机在日 

本的售价是7万日元(约合人民币4550元),属普及型机种的价格。 

该机具有滤波器模式切换、绝对相位切换、超高精度时钟及其微调 

功能、CD-R/CD—Rw/CD Extra的MP3文件的重放功能、数字输出开/关 

功能等多种功能,其音质超出了该档次的机种的音质,可以说是一 

特别是脉冲性噪声,当声音中混入有 

脉 中性噪声时,由于人类自身具有防卫的 

本能,会在一瞬间将听觉的灵敏度降低, 

所以在脉 中性噪声之后耳朵的分析能力会 

在一瞬间下降。因此对于在信号中混有脉 

款物超所值的多功能、高音质的CD机。 

C-777的内部结构如照片3、照片4所示,该机使用了带大型 

短路环的EI铁芯的电源变压器{1:]22000 F的大容量电源滤波电容 

^ 

2007年第4期‘ > 

维普资讯

照片3从前面看到的内部结构 

中央靠前是CD机芯,靠后是信号电路和电源电路的 ̄-Eli 

刷电路板。左端靠前是安装有副变压器的待机电路板

后面 

是主电源变压器。 

照片4从后面看到的内部结构 

在前面板的背面安装有操作控制和显示电路的电路板

在 

耳机插座的背面安装有与插座一体化的耳机放大器电路板

。 

照片5公司自制的CD机芯上盖板,为既增加强度又防震用 

了厚1 6ram的钢板 

器。模拟输出端子采用黄铜加工并镀了金的RCA插座。 

在与音质有关的关键零部件上都做了镀金处理。 

可读取CD—R ̄I%D—RW碟片的CD驱动机芯是安桥自 

己生产的,在CD机芯的上部安装有~块厚1

6mm的铝 

制的金属板,该板作为稳定器使用,可以减小振动并 

增加CD机芯的强度,有利于提高读取的精度和减少伺 

服电流的变动。碟片的托盘采用双轨结构,扩展了托 

盘的伸出空间 

≮段 实用影音技术 

底板采用1 6mm厚的钢板弯曲而成,在底部的巴 

角上安装有用黄铜加工而成的并涂有抗振涂料的脚圭 

三、电路组成 

C~777的信号处理电路框图如图7所示,其构 

常简单。用光传感器从碟片上拾取的信号经索尼公 

照片6平稳的CD托盘 

照片7 1 6mm厚的底板、四个黄铜加减震垫的脚钉 

照片8用同轴电缆将CXD3O14输出的数字信号送往数字信号{ 

出电路 

维普资讯

接耳机放大器 

自产的C 

驱动机 

数据 

LR 

时钟 

位时钟 

内含数 

字滤波 

器的双 

DAC 

二VLSC 

022/LF 

嘉I 

聚焦 

BTL方式 

伺服驱动器 

跟踪 

经向 

∞船+ 黼+ 傩+ 

BA5947 

耳 

主轴 

审 

22.F 

脉冲变压器数字输出 

光输出 

光输出 

耳机音量调节 

生产的数字信号处理集成电路CXD301 4解 

调成PCM信号,再经内含双模式数字滤波 

器的双I]/A转换器WM8740还原成正和负的 

差动模拟信号。双D/A转换器WM8740是英 

国Wolfson的产品。 

一 一十一 二  

图1 信号处理电路框图 

器电路板。在耳机放大器电路板上先用耳机电位器对信号电平进 

行调节,电平调节后的模拟信号经耳机放大器放大后送往耳机插 

座。 

数字输出信号如照片5所示的那样,用75Q的同轴电缆将 

CXD3014输出的已变换成S/PDIF格式(IEC60958/CP—l201格式)的 

随后将该差动信号(平衡信号)差动 

放大变换成单端信号(非平衡信号),用 

称之 ̄VLSC的特殊的滤波电路将脉冲性噪 

声和高频哚声滤除,再经电压输出器构成 

的输出缓 中器送往模拟信号输出端子。 

耳机输出是经安装于主印刷电路板上 

的专用缓 中放大器将模拟输出信号以较低 

的阻抗送往与耳机插座一体化的耳机放大 

数字信号送往74HCU04。74HCU04是一块C-MOS两级放大型驱动器。 

该机的数字信号有一组同轴信号输出端子和两组光信号输出端 

子。光信号输出是经TOS—LINK光发射组件TOTXI41输出的。 

同轴输出数字信号用的第二级驱动器是采用三个驱动器并 

联,然后用脉冲变压器隔断直流,将数字信号送往RCA端子。 

。j 

四 超高精度系统时钟及其微调功能 i 

信号处理集成电路CXD301 4@EID/A转换器WM8740在工作时都需 

+40 

+30 

(设定的上限值),_『  T 

 

J 

ll 

l 

+20 

时十 

钟 

口I 

. 

I}百) 

16934400MHz ± 

范 

围一 

(工场设定值) fl 薹 

・ 

20 

3O 

l 

l 

I 

f 

——

40 

16 934330MHz—L 

图2超精密时钟及其微调电路 

(b) 

2007年第4期tl8 

维普资讯

DIN 

LRCIN 

BCKIN 

SCLK 

要送入384f 、即16.9344MHz的系统时钟。 

该机装备的是可将频率的精度控制在± 

1.5ppm以内的超高精度时钟发生电路和时 

钟频率可在±70Hz的范围内分级可变的具 

有微调功能的电路。 

±1.5ppm的超高精度的固定时钟在 

C一733中就已经采用,经研究发现录音时 

的时钟精度并没有这么高,如果在重放时 

能根据碟片的具体情况适当地改变一点时 

钟频率的话重放的效果会更好一些。 

当录音时和重放时的时钟频率相吻合 

的话,音像和成像将很清晰,重放声场的 

空间会非常逼真,时钟不吻合的话成像会 

变得模糊不清。 

在该机中采用了图2的电路,可将 

16.9344MHz的系统时钟在±70Hz的范围内 

进行调整,也就是说,用该电路进行处理 

之后,系统时钟不再是固定不变的.,而是 

可以在1 6.934330MHz至1 6.934470MHz间变 

化。这一微调是由微机控制的,以平均 

1.75Hz为间隔,分±40级进行系统时钟的 

微调。 

微机进行微调时的设定值被存储在微 

机的闪存存储器中,所以即使关断电源设 

定值也不会丢失。可以用菜单中的“清 

除”来进行复位。 

时钟电路单独做在一块小的电路板 

上,该时钟电路板被垂直地安装在主电路 

板的D/A转换器附近。这主要是希望时钟的 

连线要尽可能的短。超高精度的压控晶体 

<M 实用影音技术 

模拟 

输出 

+L 

L 

+R 

——

R 

图3 WM8740的基本组成 

振荡器(VCXO)是日本大真空公司的特殊产品。 

五、o/A转换器 

该机使用的D/A转换器是对各种D/A转换器进行性能比较后才 

确定下来的,采用的是英国Wolfson公司的WM8740。WM8740是一块 

内含数字滤波器的双D/A转换器。WM8740的内部结构如图3所示, 

是一块可对1 92kHz取样的24bL特的声音信号进行处理的高速D/A转 

换器。 

输入的左右声道的串行数据在串行接口的串/并行变换电路中 

被分离成左声道和右声道的独立数据,经数字电位器和数字衰减器 

送入8倍超取样24bL特输出的数字滤波器,用数字滤波器将约20kHz 

以上的高频分量滤掉。 

该数字滤波器的截止特性有图4所示的两种模式(快滚降模 

式和慢滚降模式),使用时可在这两种滤波模式间切换。使用者可 

以根据乐曲的情况和个人的喜好自由地进行选择。滤波器的切换 

不光是在停止状态时可以进行,即使是在光碟播放时也可以通过 

振铃小 

数量少 

时间一 

a)快滚降模式 

图4两种滤波器的滤波特性 

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6O 

一一 

遥控器和面板上的按键进行切换。 

i・ 

从数字滤波器输出的数字信号随之被送入噪声 

三 

可 

听 

频 

塞 

… 

. 删 ‘  

整形器中,该集成电路还可以使用外接的HDCD译码 

器中内含的数字滤波器,将自身内含的数字滤波器 

i 

北 特OAC 

WM8740 

… 

旁路,直接把左右声道的数据送入噪声整形器。 

噪声整形器(∑△调制器)将8f 24比特的数据 

用二阶哚声整形处理变换成64f (2.8224MHz)的6bL 

特数据。用6比特∑△型D/C转换器将64fc6比特的数 

据转换成正和负的差动模拟信号,经内部的一阶模 

U^ , 

, 

+_ ● 

L 

嚼 一

{2O 

 

210 

拟低通滤波器滤波后以差动电压信号的形式输出。 

该D/A转换器采用了动态元件匹配(Dynamic 

Element Matching)的方法,将转换误差在时间轴 

上进行分散,所以D/A转换的线性和音质非常优异。 

图5是WM8740与1比特D/A转换器、20比特D/A转换器 

频率【ktlz】 

图5可听带外噪声电平的比较 

在20kHz以上频率范围内的噪声电平的比较。与l比 

特D/A转换器相比,WM8740在该频率范围内的音频噪 

声电平要小很多。 

 =

六 拥有专利的、 sC 

VLSC是Vector Linear Shaping Circuitry ̄缩写, 

是一种大幅度地提高去除上下对称的脉冲噪声效果 

的新型噪声去除电路。 

由数字电路中混入到D/A转换器输出信号中去的 

脉 中噪声一般都是上下对称的。如图6所示的那样, 

图6两种噪声滤除方式滤波效果的不同 

过去是用低通滤波器来滤除,这种方法并不能将脉冲 

噪声完全去掉,只能使噪声的波形变得圆滑一些,幅 

输 

输出 

图7 VLSC电路的组成和各部分的波形 

, ^ 

2007年第4期 8 

维普资讯

图8模拟电路的组成(左声道) 

经这样的处理就可以从输入信号中将 

上下对称的脉 中,{l生噪声和高频噪声滤掉, 

用VLSC电路输出与原信号相似的输出信 

号。各部分的实测波形如图7所示,不但 

脉冲性噪声被完全滤掉,还将信号放大到 

所需要的幅度,输出的是干净的音频信 

号。 

七、 模拟电路的组成 j j 。。 

D/A转换器以后的模拟电路如图8#D照 

片6所示。由D/A转换器输出的相位相反的 

正、负模拟电压信号经兼有一阶低通滤波 

器功能的差动放大器变换成一路信号。在 

这个阶段,在D/A转换器中混入的脉冲性 

噪声仍然混在信号当中,所以随后 ̄VLSC 

电路将噪声滤除,输出没有噪声的干净的 

照片9左右对称分布的模拟电路 

信号,然后经电压输出器构成的缓 中器将 

度有些衰减。 

VLSC是用矢量发生器来去除脉冲噪声,可以将上下对称的脉 

信号送入模拟输出插座。 

耳机用的信号用兼有缓 中器功能的增 

益为一1的反相放大器从主电路板上以低 

阻抗的方式输出,该输出信号被送入与耳 

机插座一体化的耳机放大器电路板。在耳 

机放大器电路板上先用耳机电位器对信号 

电平进行调整,然后用反相放大的耳机放 

中噪声和高频噪声完全滤掉,输出的是平滑的模拟信号。 

图7是VLSC的原理图。它是将锁相环电路中的压控振荡器 

(VCO)换成了矢量发生器和积分器,是一种流动平均滤波器。 

矢量发生器用桥式恒流源电路产生信号电流,积分器将该电 

流信号变换成电压信号。把积分后的结果与输入信号在比较器中 

进行比较,然后由比较器发生指令。为了让矢量发生器不对脉冲 

性噪声产生响应,用延迟电路对信号产生一定的时间延迟,上下 

对称的噪声对电容器充电或者放电,相互抵消,并吸收延迟电路 

大器进行放大后送往耳机插座。 

出于音质的考虑,模拟电路所使用的 

运算放大器都采用了电流驱动能力强的TI 

公司的双运算放大器NE5532。 截止频率以上的上下不对称的噪声。延迟电路采用的是由R3¥E]C 

组成的RC电路,使矢量发生器不能跟踪这些噪声。 

静噪电路采用晶体管组成的短路型静 

:s6 |实用影音技术 

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噪电路,当不需要静噪时晶体三极管的基 

极为负电位,确保晶体三极管完全截止, 

会使整个数字电路的电源电压产生波动,数字信号容易出现抖动。 

因此,该机采用数字电路和模拟电路的电源共同使用同一个次级绕 

组,而伺服驱动器所需的电源则用另外一组次级绕组单独产生。这 

防止信号出现失真。 

八 电源电路  ;= ÷j 

样设计可以防止伺服电路对信号电路造成干扰。 

由于该机的数字电路和模拟电路共用一组次级绕组,所以该机 

信号处理电路的电源滤波电容器的容量选得很大,为22000 F。在 

数字电路用电源电路中,每个部分都用一块专用的稳压器供电,防 

止电路间的相互干扰。 

这一档次的CD机用的是最大型EI铁芯 

主电源变压器,图9是电源电路图。待机 

电路部分是为遥控电路提供电源的,详细 

说明在此省略。 

对于模拟信号电路来说,由于采用稳压器的供电方式会导致 

般CD机电源变压器的次级绕组常分 

音质恶化,所以在电源电路中没有使用稳压器,即不采取稳压措 

施。左、右声道的放大器部分以及耳机放大器部分所需的电源电 

压都是同时取自电源滤波电容器,中间经RC去耦电路之后直接供 

电。用RC去耦电路是为了防止相互之间出现干扰。 

该机之所以能放出从其价格难以想象的悠然自得的声音,其秘 

为数字用和模拟用两组,分别给数字电路 

和模拟电路供电,驱动电机和传动装置的 

伺服驱动器所用的电源往往是由数字电路 

的绕组供给的。但是采用这种方式供电时, 

伺服驱动器所需的电流很大,达数安培, 

密正在于使用了大容量高音质电解电容器的非稳压电源。圆 

图9电源电路的组成 

2007年第4期 _= 

,、, ,、 

2024年9月28日发(作者:凌元驹)

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字技术及其应用 

桥(ONKYO)为了排除数字噪声的 

-的数 I= 2ji 

照片1 简洁功能多样的前面板 

简洁多功能的前面板。用显示器按键切换显示项目。用旋转式的选曲柄选 

择小项目及滤波器和相位切换。具有时钟微调等丰富多彩的功能。不仅可以用 

遥控器操作,还可以在面板上操作。 

文影响从几年前开始在其生产的新 

机型中采用了独创的新技术,现结合该公 

司的CD机型C一777对安桥独创技术的内容 

加以介绍。 

一 

安桥提高音质的设计宗旨 

低价格的大提琴和高级的大提琴的最 

大不同之处是高频谐音的分布,并且 

80dB、一l OOdB的低电平频率成分的不同更 

照片2后面板的组成 

为显著。这些频率成分往往在重放时被噪声 

淹没,但即便如此我们仍能分辨出低价大提 

琴和高档大提琴在音色方面存在的差异。其 

原因是人类具有平均值处理和高度的选择识 

后面板左边是用黄铜加工并镀了金的模拟输出插座。靠右一点是与放大器 

连动的遥控端子。再右边一点是数字输出端子,有二组光输出、一组同轴输 

出,右端是交流电源插座。 

别处理能力,能够识别出被噪声淹没的信 

号。安桥的实验证明,人类甚至可以识别出 

比噪声电平低30dB的微弱信号。 

冲性噪声的数字设备来说,乐器的余音不会长时间延续,常常会 

中途消失。 

安桥为了彻底去除脉>中,f生I噪声、与音乐信号相关的噪声以及 

类似信号谐波的噪声,让人的听觉处于能正确识别各种频率成分 

的状态,做了大量的研究工作。其中去除脉冲性噪声技术的典型 

例子就是用在CD机C-777中的VLSC(Vector Linear Shaping 

Circitry)和用在数字前置主放大器A一977中的VL—Digital。这里 

先介绍VLSC。 

因此尽管模拟录音机的重放音频的信 

噪比只有70 ̄80dB左右,但我们感受到的 

信息量甚至比信噪比在lOOdB以上的CD还 

要多。 

白噪声和颤噪噪声由于与音乐不相关 

并且是随机性的噪声,所以对音乐的危害 

要轻得多。最为有害的是随信号出现的像 

调制噪声那样的类似信号谐波的噪声、回 

声和感应交流声等周期性噪声以及脉冲性 

噪声。 

二寨 c_777的概貌 i 萋 i 

C一777是C-733的后继机,其外观如照片l、2所示。该机在日 

本的售价是7万日元(约合人民币4550元),属普及型机种的价格。 

该机具有滤波器模式切换、绝对相位切换、超高精度时钟及其微调 

功能、CD-R/CD—Rw/CD Extra的MP3文件的重放功能、数字输出开/关 

功能等多种功能,其音质超出了该档次的机种的音质,可以说是一 

特别是脉冲性噪声,当声音中混入有 

脉 中性噪声时,由于人类自身具有防卫的 

本能,会在一瞬间将听觉的灵敏度降低, 

所以在脉 中性噪声之后耳朵的分析能力会 

在一瞬间下降。因此对于在信号中混有脉 

款物超所值的多功能、高音质的CD机。 

C-777的内部结构如照片3、照片4所示,该机使用了带大型 

短路环的EI铁芯的电源变压器{1:]22000 F的大容量电源滤波电容 

^ 

2007年第4期‘ > 

维普资讯

照片3从前面看到的内部结构 

中央靠前是CD机芯,靠后是信号电路和电源电路的 ̄-Eli 

刷电路板。左端靠前是安装有副变压器的待机电路板

后面 

是主电源变压器。 

照片4从后面看到的内部结构 

在前面板的背面安装有操作控制和显示电路的电路板

在 

耳机插座的背面安装有与插座一体化的耳机放大器电路板

。 

照片5公司自制的CD机芯上盖板,为既增加强度又防震用 

了厚1 6ram的钢板 

器。模拟输出端子采用黄铜加工并镀了金的RCA插座。 

在与音质有关的关键零部件上都做了镀金处理。 

可读取CD—R ̄I%D—RW碟片的CD驱动机芯是安桥自 

己生产的,在CD机芯的上部安装有~块厚1

6mm的铝 

制的金属板,该板作为稳定器使用,可以减小振动并 

增加CD机芯的强度,有利于提高读取的精度和减少伺 

服电流的变动。碟片的托盘采用双轨结构,扩展了托 

盘的伸出空间 

≮段 实用影音技术 

底板采用1 6mm厚的钢板弯曲而成,在底部的巴 

角上安装有用黄铜加工而成的并涂有抗振涂料的脚圭 

三、电路组成 

C~777的信号处理电路框图如图7所示,其构 

常简单。用光传感器从碟片上拾取的信号经索尼公 

照片6平稳的CD托盘 

照片7 1 6mm厚的底板、四个黄铜加减震垫的脚钉 

照片8用同轴电缆将CXD3O14输出的数字信号送往数字信号{ 

出电路 

维普资讯

接耳机放大器 

自产的C 

驱动机 

数据 

LR 

时钟 

位时钟 

内含数 

字滤波 

器的双 

DAC 

二VLSC 

022/LF 

嘉I 

聚焦 

BTL方式 

伺服驱动器 

跟踪 

经向 

∞船+ 黼+ 傩+ 

BA5947 

耳 

主轴 

审 

22.F 

脉冲变压器数字输出 

光输出 

光输出 

耳机音量调节 

生产的数字信号处理集成电路CXD301 4解 

调成PCM信号,再经内含双模式数字滤波 

器的双I]/A转换器WM8740还原成正和负的 

差动模拟信号。双D/A转换器WM8740是英 

国Wolfson的产品。 

一 一十一 二  

图1 信号处理电路框图 

器电路板。在耳机放大器电路板上先用耳机电位器对信号电平进 

行调节,电平调节后的模拟信号经耳机放大器放大后送往耳机插 

座。 

数字输出信号如照片5所示的那样,用75Q的同轴电缆将 

CXD3014输出的已变换成S/PDIF格式(IEC60958/CP—l201格式)的 

随后将该差动信号(平衡信号)差动 

放大变换成单端信号(非平衡信号),用 

称之 ̄VLSC的特殊的滤波电路将脉冲性噪 

声和高频哚声滤除,再经电压输出器构成 

的输出缓 中器送往模拟信号输出端子。 

耳机输出是经安装于主印刷电路板上 

的专用缓 中放大器将模拟输出信号以较低 

的阻抗送往与耳机插座一体化的耳机放大 

数字信号送往74HCU04。74HCU04是一块C-MOS两级放大型驱动器。 

该机的数字信号有一组同轴信号输出端子和两组光信号输出端 

子。光信号输出是经TOS—LINK光发射组件TOTXI41输出的。 

同轴输出数字信号用的第二级驱动器是采用三个驱动器并 

联,然后用脉冲变压器隔断直流,将数字信号送往RCA端子。 

。j 

四 超高精度系统时钟及其微调功能 i 

信号处理集成电路CXD301 4@EID/A转换器WM8740在工作时都需 

+40 

+30 

(设定的上限值),_『  T 

 

J 

ll 

l 

+20 

时十 

钟 

口I 

. 

I}百) 

16934400MHz ± 

范 

围一 

(工场设定值) fl 薹 

・ 

20 

3O 

l 

l 

I 

f 

——

40 

16 934330MHz—L 

图2超精密时钟及其微调电路 

(b) 

2007年第4期tl8 

维普资讯

DIN 

LRCIN 

BCKIN 

SCLK 

要送入384f 、即16.9344MHz的系统时钟。 

该机装备的是可将频率的精度控制在± 

1.5ppm以内的超高精度时钟发生电路和时 

钟频率可在±70Hz的范围内分级可变的具 

有微调功能的电路。 

±1.5ppm的超高精度的固定时钟在 

C一733中就已经采用,经研究发现录音时 

的时钟精度并没有这么高,如果在重放时 

能根据碟片的具体情况适当地改变一点时 

钟频率的话重放的效果会更好一些。 

当录音时和重放时的时钟频率相吻合 

的话,音像和成像将很清晰,重放声场的 

空间会非常逼真,时钟不吻合的话成像会 

变得模糊不清。 

在该机中采用了图2的电路,可将 

16.9344MHz的系统时钟在±70Hz的范围内 

进行调整,也就是说,用该电路进行处理 

之后,系统时钟不再是固定不变的.,而是 

可以在1 6.934330MHz至1 6.934470MHz间变 

化。这一微调是由微机控制的,以平均 

1.75Hz为间隔,分±40级进行系统时钟的 

微调。 

微机进行微调时的设定值被存储在微 

机的闪存存储器中,所以即使关断电源设 

定值也不会丢失。可以用菜单中的“清 

除”来进行复位。 

时钟电路单独做在一块小的电路板 

上,该时钟电路板被垂直地安装在主电路 

板的D/A转换器附近。这主要是希望时钟的 

连线要尽可能的短。超高精度的压控晶体 

<M 实用影音技术 

模拟 

输出 

+L 

L 

+R 

——

R 

图3 WM8740的基本组成 

振荡器(VCXO)是日本大真空公司的特殊产品。 

五、o/A转换器 

该机使用的D/A转换器是对各种D/A转换器进行性能比较后才 

确定下来的,采用的是英国Wolfson公司的WM8740。WM8740是一块 

内含数字滤波器的双D/A转换器。WM8740的内部结构如图3所示, 

是一块可对1 92kHz取样的24bL特的声音信号进行处理的高速D/A转 

换器。 

输入的左右声道的串行数据在串行接口的串/并行变换电路中 

被分离成左声道和右声道的独立数据,经数字电位器和数字衰减器 

送入8倍超取样24bL特输出的数字滤波器,用数字滤波器将约20kHz 

以上的高频分量滤掉。 

该数字滤波器的截止特性有图4所示的两种模式(快滚降模 

式和慢滚降模式),使用时可在这两种滤波模式间切换。使用者可 

以根据乐曲的情况和个人的喜好自由地进行选择。滤波器的切换 

不光是在停止状态时可以进行,即使是在光碟播放时也可以通过 

振铃小 

数量少 

时间一 

a)快滚降模式 

图4两种滤波器的滤波特性 

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6O 

一一 

遥控器和面板上的按键进行切换。 

i・ 

从数字滤波器输出的数字信号随之被送入噪声 

三 

可 

听 

频 

塞 

… 

. 删 ‘  

整形器中,该集成电路还可以使用外接的HDCD译码 

器中内含的数字滤波器,将自身内含的数字滤波器 

i 

北 特OAC 

WM8740 

… 

旁路,直接把左右声道的数据送入噪声整形器。 

噪声整形器(∑△调制器)将8f 24比特的数据 

用二阶哚声整形处理变换成64f (2.8224MHz)的6bL 

特数据。用6比特∑△型D/C转换器将64fc6比特的数 

据转换成正和负的差动模拟信号,经内部的一阶模 

U^ , 

, 

+_ ● 

L 

嚼 一

{2O 

 

210 

拟低通滤波器滤波后以差动电压信号的形式输出。 

该D/A转换器采用了动态元件匹配(Dynamic 

Element Matching)的方法,将转换误差在时间轴 

上进行分散,所以D/A转换的线性和音质非常优异。 

图5是WM8740与1比特D/A转换器、20比特D/A转换器 

频率【ktlz】 

图5可听带外噪声电平的比较 

在20kHz以上频率范围内的噪声电平的比较。与l比 

特D/A转换器相比,WM8740在该频率范围内的音频噪 

声电平要小很多。 

 =

六 拥有专利的、 sC 

VLSC是Vector Linear Shaping Circuitry ̄缩写, 

是一种大幅度地提高去除上下对称的脉冲噪声效果 

的新型噪声去除电路。 

由数字电路中混入到D/A转换器输出信号中去的 

脉 中噪声一般都是上下对称的。如图6所示的那样, 

图6两种噪声滤除方式滤波效果的不同 

过去是用低通滤波器来滤除,这种方法并不能将脉冲 

噪声完全去掉,只能使噪声的波形变得圆滑一些,幅 

输 

输出 

图7 VLSC电路的组成和各部分的波形 

, ^ 

2007年第4期 8 

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图8模拟电路的组成(左声道) 

经这样的处理就可以从输入信号中将 

上下对称的脉 中,{l生噪声和高频噪声滤掉, 

用VLSC电路输出与原信号相似的输出信 

号。各部分的实测波形如图7所示,不但 

脉冲性噪声被完全滤掉,还将信号放大到 

所需要的幅度,输出的是干净的音频信 

号。 

七、 模拟电路的组成 j j 。。 

D/A转换器以后的模拟电路如图8#D照 

片6所示。由D/A转换器输出的相位相反的 

正、负模拟电压信号经兼有一阶低通滤波 

器功能的差动放大器变换成一路信号。在 

这个阶段,在D/A转换器中混入的脉冲性 

噪声仍然混在信号当中,所以随后 ̄VLSC 

电路将噪声滤除,输出没有噪声的干净的 

照片9左右对称分布的模拟电路 

信号,然后经电压输出器构成的缓 中器将 

度有些衰减。 

VLSC是用矢量发生器来去除脉冲噪声,可以将上下对称的脉 

信号送入模拟输出插座。 

耳机用的信号用兼有缓 中器功能的增 

益为一1的反相放大器从主电路板上以低 

阻抗的方式输出,该输出信号被送入与耳 

机插座一体化的耳机放大器电路板。在耳 

机放大器电路板上先用耳机电位器对信号 

电平进行调整,然后用反相放大的耳机放 

中噪声和高频噪声完全滤掉,输出的是平滑的模拟信号。 

图7是VLSC的原理图。它是将锁相环电路中的压控振荡器 

(VCO)换成了矢量发生器和积分器,是一种流动平均滤波器。 

矢量发生器用桥式恒流源电路产生信号电流,积分器将该电 

流信号变换成电压信号。把积分后的结果与输入信号在比较器中 

进行比较,然后由比较器发生指令。为了让矢量发生器不对脉冲 

性噪声产生响应,用延迟电路对信号产生一定的时间延迟,上下 

对称的噪声对电容器充电或者放电,相互抵消,并吸收延迟电路 

大器进行放大后送往耳机插座。 

出于音质的考虑,模拟电路所使用的 

运算放大器都采用了电流驱动能力强的TI 

公司的双运算放大器NE5532。 截止频率以上的上下不对称的噪声。延迟电路采用的是由R3¥E]C 

组成的RC电路,使矢量发生器不能跟踪这些噪声。 

静噪电路采用晶体管组成的短路型静 

:s6 |实用影音技术 

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噪电路,当不需要静噪时晶体三极管的基 

极为负电位,确保晶体三极管完全截止, 

会使整个数字电路的电源电压产生波动,数字信号容易出现抖动。 

因此,该机采用数字电路和模拟电路的电源共同使用同一个次级绕 

组,而伺服驱动器所需的电源则用另外一组次级绕组单独产生。这 

防止信号出现失真。 

八 电源电路  ;= ÷j 

样设计可以防止伺服电路对信号电路造成干扰。 

由于该机的数字电路和模拟电路共用一组次级绕组,所以该机 

信号处理电路的电源滤波电容器的容量选得很大,为22000 F。在 

数字电路用电源电路中,每个部分都用一块专用的稳压器供电,防 

止电路间的相互干扰。 

这一档次的CD机用的是最大型EI铁芯 

主电源变压器,图9是电源电路图。待机 

电路部分是为遥控电路提供电源的,详细 

说明在此省略。 

对于模拟信号电路来说,由于采用稳压器的供电方式会导致 

般CD机电源变压器的次级绕组常分 

音质恶化,所以在电源电路中没有使用稳压器,即不采取稳压措 

施。左、右声道的放大器部分以及耳机放大器部分所需的电源电 

压都是同时取自电源滤波电容器,中间经RC去耦电路之后直接供 

电。用RC去耦电路是为了防止相互之间出现干扰。 

该机之所以能放出从其价格难以想象的悠然自得的声音,其秘 

为数字用和模拟用两组,分别给数字电路 

和模拟电路供电,驱动电机和传动装置的 

伺服驱动器所用的电源往往是由数字电路 

的绕组供给的。但是采用这种方式供电时, 

伺服驱动器所需的电流很大,达数安培, 

密正在于使用了大容量高音质电解电容器的非稳压电源。圆 

图9电源电路的组成 

2007年第4期 _= 

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