什么是Katalyst架构？
接下来我们要进入Linn数位流唱盘的技术核心了。Linn将自家数位讯源的发展分为四个阶段，第一个阶段的代表作是Linn在1992年推出的第一款CD唱盘Karik，第二个阶段是1998年推出的旗舰CD 唱盘CD12，第三个阶段是2007年发表的Klimax DSM，第四个阶段则是最新升级版的Katalyst数类转换架构。每一个阶段的演进，都代表Linn对数类转换技术有更全面的掌握度。
在进一步介绍Katalyst之前，大家必须要先知道的是，Katalyst到底是什么样的技术？
如前所述，Katalyst虽然采用了AKM4497芯片，但是DAC芯片其实只是 Katalyst中的一个元件，并非影响最终声音表现的唯一关键。
所谓Katalyst并不是一颗芯片，也不是一种数位译码技术，而是结合了升频转换、数位滤波、数位音量控制、时脉控制线路、以及类比输出等等线路在内的完整数类转换线路架构。
与厂制DAC芯片的差异
到底最早期的Klimax DSM与采用Katalyst技术的最新版本，在数类转换技术上有什么差异呢？最明显的差异是前者采用了Wolfson的DAC芯片，后者改采AKM4497芯片。不过请注意，两者都只采用了DAC芯片最核心的DAC译码部分，其他工作全部由Linn另行设计。
或许你会觉得奇怪，DAC芯片的工作不就是数类转换吗？为什么我要特别强调Linn只用了DAC芯片的数类转换部分？
事实是这样的，现代的DAC芯片，其实是一种整合式的多工芯片，除了负责最基本的数类转换工作之外，还结合了升频取样、频率转换、数位滤波、数位音量控制，甚至后端的I/V转换等等工作。
对于一般设计者来说，只用一颗DAC芯片就能搞定数位讯源的大部分工作， 何乐而不为？但是对Hi End数位讯源来说，这种芯片一来数位处理运算能力有限，二来内中的相互干扰实在太大，所以这种整合式的DAC芯片并不是最理想的解决方案。
问题是，大多数DAC芯片的运作架构已经固定，使用者无法自行修改，也无法自行设定DAC芯片该做哪些工作，只能套用DAC芯片预设的工作方式。Linn之所以选择AKM4497芯片，最主要的着眼点就是AKM4497比之前使用的Wolfson DAC芯片修改弹性更大，而且AKM的配合度更高。当然AKM4497比Wolfson芯片的噪讯更低，也是一大利多。
深入研究六款最强DAC芯片之后...
早在Katalyst研发阶段，Linn就针对市面上六款最强的DAC芯片进行长期深入研究，最后由日本AKM4497芯片雀屏中选。
主要原因如前所述，AKM4497的失真最低，而且客制化修改弹性最大。事实上，AKM早在十年前就开始与Linn密切接触，直到研发出最新一代的旗舰级AKM4497芯片，才终于得到Linn的认可。
在Katalyst研发阶段，AKM更是完全配合Linn的设计需求，在技术上全力支援，不但不在乎自家芯片被大幅修改，反而将Linn的Katalyst视为AKM4497芯片的「AMG 性能升级版」（AMG是奔驰车改装品牌，这也意味着AKM4497芯片原本就已经是奔驰等级）。
所以在本质上，Katalyst其实可以算是由Linn与AKM共同研发，完全符合Linn设计理念的专属数类转换线路。
Katalyst架构的运作流程，灰色部分由AKM4497芯片负责，其他都由Linn自家研发线路处理，每一处线路都有独立电源供应。
Katalyst优化之一：Data Optimisation数位讯号最佳化
Katalyst 对于 AKM4497 的优化工作，主要分为以下五大方面：一是Data Optimisation 数位讯号最佳化、二是超精密单一主时钟、三是各部线路独立供电、四是针对DAC独立供应更稳定的基准电压，五是超低噪讯类比输出线路。
先说第一个优化重点，所谓Data Optimisation数位讯号最佳化，也就是在进行数类转换之前，先针对数位讯号进行升频取样、数位滤波两项工作。
除此之外，在这个阶段还另外进行了Space Optimisation数位空间修正，以及数位音量控制等两项工作。重点是上述工作都不在DAC芯片中进行，而是由一颗效能强大的Xilinx Spartan-6 FPGA芯片负责，用Linn自行研发的数位处理技术进行优化处理。
6.144MHz升频取样
先说升频取样，Katalyst将这项工作分为两阶段进行，第一阶段先进行16倍超取样，在35bit的运算精度下，将取样率44.1kHz的讯号升频为705.6kHz（48kHz讯号则升频为768kHz），第二阶段再进行8倍超取样，将取样频率一举提升到6.144MHz。
值得注意的是，第二阶段的超取样其实是由AKM4497负责，这是AKM4497除了数类转换之外，唯一负责的额外工作。
数位滤波技术是关键
为什么要将取样频率提升到这么高呢？许多音响迷都知道，这是为了让数位讯号的波形更接近圆滑的类比讯号，但是幕后真正的目的，其实是为了进行精度更高的数位滤波处理。
在PCM译码领域，数位滤波是塑造数类转换器声音特质的重要关键，对最终声音表现的影响，甚至比PCM译码技术本身还要来得更大。只不过除了dCS、Chord、MSB等少数几家顶尖专业数位讯源名厂之外， 大多数厂家都没有能力自行设计数位滤波程序，只能套用厂制DAC芯片内建的几种数位滤波模式，直到这次研究过Klimax DSM，我才知道原来Linn也有自行研发数位滤波技术的能力，技术实力可见一斑。
一般数位滤波有linear-phase、minimum-phase、apodizing等几种主要型态，linear-phase的相位特性较好，minimum-phase则可以解决pre-ringing失真，每种设计都各有优点与缺点，没有最完美的选择，所以许多数类转换器都提供数种数位滤波模式，让用家可以选择自己偏好的档位。
独家数位滤波技术
Linn的作法又是如何？他们不把难题丢给用家抉择，因为他们真的找出了两全其美的解决之道。经过长时间试听之后，他们选择了linear-phase数位滤波，但是藉由特殊演算技术，同时也解决了Pre-ringing问题。这种技术必须仰赖大量运算处理，这就是他们使用FPGA进行这项工作的原因。
Klimax DSM的操作全部交由Kazoo App负责（ 如图）， 设定工作则是由Konfig软件进行。Kazoo有iOS、Android与计算机版，Konfig则只有计算机版。
解决数位音控难题
数位音量控制一直是充满争议性的一项技术，也是Linn的数位流讯源必须面对的重要课题。早在2015年Linn决定停产旗下所有前级，音量控制的工作就纳入他们的数位流讯源之中，并且改采数位运算方式进行。在Linn的Exakt数位直通喇叭架构下，他们没有道理走回头路采用类比音量控制，但是数位音控在理论上有小音量时分辨率耗损与底噪过高的问题，Linn该如何解决？
他们深入研究过类比与数位音量控制的差异之后，得到了明确的答案：数位音控是更好的选择。
作者：PaulTao
