把你的PC机变成HI-END CD机: [复制链接]

EMU 1820M 用了五块CS的顶级CS4398 DAC芯片.

五块 AK5394 (应该是ADC)芯片.

AD/DA转换是做在机外的前级里,避免了PC机里的干扰.

二、外置盒电路设计概要

作为一款高档商品，最能体现厂家的技术实力！厂家对待这些产品的设计，往往会将自己压箱底的功夫掏出来，目的只是为能让客户在使用这类产品时候不会出现任何的抱怨。我们手里的E-MU 1820M不能算创新公司的极品技术大合成，但从各种渠道的介绍来看，CREATIVE或者说E-MU无疑在这款产品中使用了相当大量的高级技术，以期满足客户的需要。从彻底拆开的外置盒内部电路板和内置声卡电路板上，我们很容易就能寻找到很多令人眼馋的高档元件和精密设计。由于内置卡上使用技术分析稍微晦涩，并不容易让读者产生很直观的体会，所以评测室选择外置盒的一些技术概要，先简略的作个介绍，以期管窥，让大家在我们分析具体电路之前能对E-MU 1820M的硬件设计技术有个大概的印象。



整个外置盒分成3块PCB，为了阅读方便，姑且定义为：

1．外置盒底板，本小节内以下简称为底板，外观如图1所示；
2．外置盒线路输入板，本小节内以下简称为输入板，外观如图2所示；
3．外置盒状态指示板，本小节内以下简称为显示板，外观如图3所示；



图1



图2



图3

由于E-MU 1820M外置盒电路的整体设计与布局比较清晰，所以可以清晰的分辨各个功能模块，首先是底板，这块电路板集中了整个外置盒的很大一部分功能，功能模块最多，见图4：



图4

编号为1的功能模块，负责接收、发送和解释内置卡传输来的所有数据、命令，声卡执行的所有动作，都以此模块相关，可以这么说，如果这个模块出了问题，那么整个外置盒将完全瘫痪。此模块的核心部分，就是PCB元件编号为U23的XILINX Spartan XC2S50E和编号为U32的XILINX XCR3032XL，图5是这部分模块的放大。



图5

U23，也就是XILINX Spartan XC2S50E的芯片是一块带有1728单元、50000门的FPGA，可以200MHz速度运行。而XILINX XCR3032XL，则是一块32宏单元的CPLD，这块芯片只有5ns的pin to pin的延迟，最高速度能运行175MHz。这两块芯片都属于一个大类，此类芯片在出厂的时候内部没有任何功能，所具有的功能都必须要经过内部逻辑编程（有别于通常认识的CPU的编程）才能使用，在硬件所具有性能的范围内，芯片实现功能并无任何限制。而且，由于采用完全的硬件逻辑，所以运行速度相当快，可以做到相同频率情况下的各类CPU或是各类DSP的几倍甚至几十倍速度。用XC2S50E和XCR3032XL来做各种数据、命令的接收、分发工作，可以说是完全胜任的。由于出厂并无任何功能，那么这两块芯片内逻辑的所有权，自然属于CREATIVE以及E-MU无疑了。如果有必要或者有可能，创新还能够在板上再次编辑内部逻辑功能。当然，为了保护用户权益，厂家已经在板上封闭了JTAG引脚。我们大致察看了一下U23的编程口，应该是通过CN10，也就是标记CONFIG的这个插座位置进行的。而另外两个插座位置，推测是留给工厂出品时检测使用，对用户来说，并无任何实际意义；也就是说，用户是不可能奢望从这几个没装上的插座位置上得到什么额外好处的。

第2号功能模块，也就是大家所关注的那个带有传奇性的话筒放大器了。这个话放大概的工作原理是这样的：通过话筒采集到的音频信号，通过运放处理后，送入U10，AK5394AVS芯片对模拟信号进行模数转换，输出的数字信号送回U23，也就是经过XC2S50E进一步处理后送回内置卡。AK5394AVS执行的功能是将运放送入的模拟量信号转换为数字量化信号，也就是常说的ADC，下面摘取的是AKM公司的Datasheet，着重介绍了AK5394的突出性能：

●128x Oversampling
●New advanced multi bit Architecture ADC
●Sampling Rate: 1kHz-216kHz
●Full Differential Inputs
●S/(N+D): 110dB
●DR: 123dB
●S/N: 123dB
●High Performance Linear Phase Digital Anti-Alias filter
  -Passband: 0 ~ 21.768kHz(@fs=48kHz)
  -Ripple: 0.001dB
  -Stopband: 120dB
●Digital HPF & Offset Calibration for Offset Cancel
●AK5392/3 Semi-Pin Compatible

以上参数不难看出，这块芯片性能相当不俗，也许用极品来形容也不过分。当然，这块芯片的性能发挥与外围电路、供电回路、PCB布线等等都有密切关系。换而言之，AK5394本身是超强的，但周边电路的设计在相当程度上将影响到芯片本身性能的发挥。如果整个外围环境做得不好，那么就是再好的芯片，也可能发挥不出性能来。做过设计的读者都应该知道，越是高档芯片，越难设计出好产品，原因就是因为外围的环境实在难于控制，一个不小心，就糟塌了芯片性能。因此此处是考验E-MU设计能力的关键所在。

不过E-MU既然敢于在1820M上选择这块芯片，相信也是胸有成竹的，毕竟他们在电路设计方面有着丰富的经验，自然有一手上好的功夫。我们需要知道，AK5394AVS不能直接连接话筒使用，话筒到AK5394AVS之间必须有其他电路作为缓冲和变换，E-MU在这儿选择的是通用运放。1820M上总共设有2个话筒通道，而一片AK5394AVS也就只能输入2路信号，从实物推断，每个通道使用了3片通用运放，型号为MC33078，U5、U6、U8（图6左上侧）负责一个通道的输入电平调节、缓冲、平衡变换，另外一个通道的这些工作由U3、U4、U7负责，当然，也许有些使用过运放的朋友们会觉得MC33078并不是什么好运放，和AK5394AVS搭配，是否有失水准？这些问题，我们在这篇评测后面的相关技术讨论里研究。当然，通过试用和分析，我们觉得，这块声卡，在电台播音这样要求较为严格的场合，已经足够使用了，而且已经能够很好的发挥电台播音员的声音特色。此部分电路板的局部放大如图6所示：



图6

标记为3号的功能模块基本功能是为了提供话放的48v幻像电源。有些话筒需要加入48v电压才能工作，这个模块也就是为了将内置卡送来的低压，震荡升压后达到48v。其中关键元件为编号U14的驱动芯片MIC9130BM和T1高频变压器。这部分原理不再赘述，具体和其他部分的配合，本系列测试的后面有关部分将做继续讨论。图7显示了这个模块的局部放大：



图7

第4、5两个模块，是MIDI输入输出，对此有兴趣读者可以对照实物自己分析，这里我们只做简单说明，这两个模块使用了光偶6N138做隔离使用，并且信号都直接送往或接受自U23处理，然后再跟内置卡连接。光偶编号分别为：U2、U43。

第6号模块，是监听耳放电路。在测量这部分电路的时候，意外的发现这部分的运放供电电压都是正负13.5V，板上其他运放也不例外。如果正确的话，那么这部分电压也应该是从3号模块提供的，也就是说，3号模块还提供了电路板上所有运放所使用的高压电源。这样做也的确能让运放工作在良好的状态上。另外，似乎这部分的输出电路还连接了一个扩流电路，因为我们在Q5、Q6、Q7和一个没有看到编号的管子（应该是E-MU疏忽了）上发现，在每个管子的两个引脚上都能观察到音频信号。通过大略的观察，推测这块电路是这样工作的：首先，通过U23 XC2S50E将监听信号以I2S或是其他相似的数字传输方式送入U21 CS4398CZ；通过CS4398CZ数模转换以后的音乐信号就进入下一级U11 JRC4033B运放，运放在此的作用是低通滤波器；过滤出不需要的信号以后，再送入监听耳机音量控制部分；监听耳机音量控制部分主要由U1 NE5532和电位器R3配合完成；U1送出的信号，就应该是被Q5、Q6、Q7和Q?放大，然后便可推动耳机了。图8显示了这个模块，为了表达清楚，我们对图片进行了锐化：



图8

E-MU 1820M是我们至今评测的所有声卡中，耳放部分最复杂的一款产品。特别是专门为这个耳放单独配备高档数模转换芯片、正负对称高压供电、增加驱动管等等都是非常不错的处理方式。当然，这块声卡不会因为这个耳放而弥足珍贵，重要的是这个耳放电路，却为这款专业产品增色不少。其实在E-MU 1820M中，这样不惜成本，只为增加性能的做法着实不少，仅仅刚才提到的CS4398CZ，整块声卡中竟然使用了5片！要知道，这块芯片并不便宜，性能也是出类拔萃。下面的介绍是摘抄自CRYSTAL公司的公开介绍资料：

CS4398是一个完善的立体声24位/192千赫数字至模拟（D/A）转换系统。该D/A系统具有数字去重、0.5分贝步长音量控制、ATAPI声道混合、可选快速和慢速数字插补滤波器、以及一个采用失配定型技术电容错配消除失真的过采样多位Delta-Sigma调节器。该系统还配备一个多元素转换电容和带差分模拟输出的低通滤波器。CS4398同时具有专用直接数字流（DSD）处理器，允许音量控制和50千赫片上滤波，而无需中级简化过程。它还通过使用多元素转换电容阵列为直接DSD转换提供一个可选路径。CS4398可接收采样频率在32千赫至200千赫之间的PCM数据（脉冲编码调制）和DSD音频数据。它还具有可选数字滤波器，功率消耗低，并提供出色的声音品质。CS4398广泛的性能使其能够为多种专业和消费用音频产品，例如通用DVD播放机（支持Super Audio CD和DVD-Audio）、数字混音控制台、音频/视频接收机、外置转换器系统和效果处理器提供理想的解决方案。

●低延迟数字滤波器
●高级多位Delta-Sigma结构
●120分贝动态范围
●-107分贝 THD+N
●采样频率可达192千赫
●DSD模式（SACD）
  -非简化音量控制
  -片上50千赫滤波器
●专用输入引脚
●低时钟抖动敏感性
●差分模拟输出
●5伏模拟供电
●3.3伏至5伏数字供电
●支持1.8伏至5伏逻辑电平的直接接口
●外部静音的控制输出
●封装: 28引脚 TSSOP; 可选择无铅装配

第7号模块是外置盒的各输出通道，1、2、3号输出通道和线路监听通道基本都是一个模式，如图9所示：



图9

这部分功能模块当中，这4个通道的电路都相似于图10：



图10

这部分信号依然是由U23提供的，在经过CS4398的解码以后，由U34和U35两块运放组成的双声道低通滤波器输出音频信号。

整个外置盒的大概工作流程就是这些，其余部分比较简单，这里不再单独列出。至于详细讨论，我们将在下一篇中详叙。
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那接口还hi 什么end？顶多是专业的cd机而已。

叫人換聲卡?

现在的DVD刻录机真TMD好呀. 买了个PINEER的16X  109XL, 它专利技术动态液晶补偿技术,随时随地调整焦距弥补CD界面不平,或震动带来的问题.,保证刻录质量.刻录效果几乎==100%原版CD,至少我还没有听出来差别. 用它做CD TRANSPORT,加上专业声卡如RME 9632, EMU 1820M等效果绝对不比3千美元的CD机差.可是把CD全靠到PC里,放音选曲可方便多了.

CREATVIE E-MU 1820M数字音乐系统评测报告（一）——序言与概述

    


今年九月，我们拿到了CREATIVE创新北京送测的这款Emulator X Studio（E-MU 1820M），这也是短歌行评测室迄今为止收到的功能最为全面而强大的数字音乐系统。由于近期我们的评测室正处于调整恢复阶段，因此评测工作进程比较缓慢，我们对此向送测单位以及广大读者深表歉意。因为E-MU 1820M是一款具有相当专业性的产品，我们在评测的过程中难免会出现一些遗漏和不足，希望大家能多提宝贵意见和建议。



一、序言

1、E-MU和CREATIVE的甜蜜婚姻

关于E-MU，相信广大音频爱好者是决不会感到陌生的，当然这与CREATIVE是密切相关的。成立于1971年的E-MU是美国颇具历史的著名音频厂商，其专业性是毋庸置疑的。该公司从成立之初就开始致力于合成器、采样器的开发和制造。多年以来，E-MU的采样器以功能强大、音质出众而闻名于世，绝大部分顶尖的录音棚和工作室中都拥有E-MU的设备。

1993年，当时在PC音频领域风头正盛的CREATIVE斥资收购了E-MU，这一大手笔如今看来确实对CREATIVE日后的成长起到了非常关键的作用，而E-MU也在和CREATIVE联姻的过程中寻找到了自身发展的新突破口。前者的专业性以及后者在PC行业的号召力和品牌效应，使得双方都获得了比较好的收益。也正是因为有了E-MU这个强大的后盾，CREATIVE才取得了音频技术方面的种种领先和优势，继而逐渐称霸多媒体数字音频领域。从当年红极一时的SoundFont音色库技术到此后众所周知的E-MU 10K1高性能DSP芯片，E-MU的先进技术让CREATIVE在与竞争对手的较量中处于绝对优势。

对于广大PC用户而言，真正认识并了解E-MU公司，或许是从1998年SB Live！被推向市场之后开始的。这款产品以自己的强大的功能和诸多革命性的新特性一举称霸多媒体娱乐声卡市场，而其核心便是E-MU 10K1 DSP。事实上E-MU在早年研发信号采样设备的过程中便已经积累下丰富的DSP芯片设计经验，所以10K1获得如此大范围的好评与认可也就不足为奇了。此后的多年时间中，CREATIVE在自己中高档民用声卡系列上一直采用E-MU的主芯片，从2001年的第一代Audigy直到前不久刚刚问世的Audigy 4 Pro，一如既往。

当然，除了为母公司CREATIVE提供强大技术保障和DSP芯片外，E-MU依然以自己独立的品牌在专业音频领域进行不断探索。一直以来，可能会给消费者留下这样的印象——虽然CREATIVE收购了E-MU，但其品牌本身发展的侧重点依然是多媒体或者PC娱乐，即便有E-MU这样一个雄厚的技术平台做支持，创新也并不期望在专业领域有所建树。但随着市场的发展以及消费群落要求的变化，创新也逐渐开始改变策略。2004年，CREATIVE在全球市场着力发布了一系列基于PC平台以及个人用户的中高端专业音频卡以及整合系统——Emulator系列，便是最好的例证。对我们而言，这是一个值得仔细分析的现象。



广受赞誉的E-MU数字音频系统

2、何以改变？

虽然这些产品都是基于E-MU技术的，在产品包装盒上也以E-MU的标志性Logo以及蓝黑色为主调，但创新却将这些产品列入自己官方网站的产品列表中，这是一个显著的信号。CREATIVE自然不可能将E-MU所有的专业音频设备都列入自己麾下，毕竟在专业领域“E-MU”这个品牌的号召力是远远超越“CREATIVE”的。“CREATIVE”的标示最多也就是作为E-MU的母公司出现在产品包装盒或产品说明书的一角。但对于这次新发布的Emulator系列产品，创新却在产品推广和宣传方面花费了很大的精力，显示出极为重视的态度。对于老鸟们而言，记性好的话肯定不会忘记，E-MU曾经推出过一块同样基于10K1 DSP的专业声卡——“APS”，那款产品拥有丰富的采样器和效果器，但对于APS的记忆更多是属于E-MU的，CREATIVE当时更迷醉于SB Live！的成功，专业领域几乎完全放手给子公司E-MU。时过境迁，如今是什么原因促使CREATIVE开始重视专业音频产品，Emulator专业系列产品又何以进入CREATIVE的产品序列？



当年的APS专业音频卡（图片来自台湾DearHoney数位音频）

我们不妨回顾一下，在当年SB Live！系列红遍全球的时候，AUDIOTRAK公司MAYA声卡的出现，给当时乏味的高端声卡市场吹来一阵新鲜的空气。MAYA不足以撼动SB Live！“娱乐之王”的地位，但性能平平的MAYA在当时却获得了足够的关注度，销量也出乎意料的好。这让人们看到了个人用户对于专业声卡的需求将是未来一个非常值得开拓的市场领域，也正是从MAYA开始，专业声卡个人化、平民化的趋势开始了。相信CREATIVE并不是没有注意到这个趋势，因此在自己高端产品的研发过程中，也加入了一些“专业元素”，以期打动专业消费者，譬如不断增强的外置音频接口盒以及对ASIO标准的支持等等。但很显然这些努力并不能完全打动专业个人用户的心，比较低劣的实际性能表现是原因之一。当高端娱乐声卡对消费者的吸引力已经越来越弱的时候，在专业产品方面下功夫或许是唯一的出路，可能这就是CREATIVE做出改变的理由。当然，为了和自己的娱乐类民用声卡产品划分开来，创新将这个系列称之为“Creative Professional”，这预示着其专业性。

当我们简单地看过Emulator系列产品的性能介绍后，发现了它们的两个共同点，那就是——“面向个人专业用户”以及“基于PC平台”，认识到这两点非常重要，这意味着它们鲜明的用户定位。多年以来，“CREATIVE”这个品牌向来是面向个人PC用户的，所以当专业声卡的用户群与之相吻合的时候，创新自然有万般理由将其列入自己的产品序列中，凭借自己多年来在行业内的号召力和知名度，促成这些产品的成功。当然，有人或许会产生质疑——一个做娱乐声卡起家的品牌，能在专业产品方面有所建树吗？按照经验来看，这是没必要的忧虑，毕竟这些产品的背后是E-MU的技术。但这仅仅只是经验之谈，产品的质量究竟如何，我们想在仔细评测之后再做定论。



E-MU 1820M三件套

3、产品概述

此番登陆的Emulator系列总共有Emulator X Studio、E-MU 1820M、E-MU 1820、E-MU Emulator X、E-MU 1212m、E-MU 0404等数个型号。除了0404之外其他型号都基于E-MU 1010 PCI主卡，这块主卡采用E-MU最新的E-DSP芯片。统观整个Emulator系列，我们不难发现其命名规律——单独以数字型号命名，代表只含有音频接口，而不附加软件采样器；数字后面的后缀“M”代表了Master Grade，也就意味着这款产品达到了混音级别，音质最出色，譬如系列中的1212M和1820M，而没有“M”的自然略逊一筹，比如0404和1820；软件采样器都附加在了带M后缀的音频接口产品中，譬如1212M配以软件采样器便被称为Emulator X，1820M加上软件采样器被称为Emulator X Studio。

值得一提的是，软件采样器“Emulator X”被誉为E-MU 30年采样技术的顶峰，它完美再现了E-MU的硬件采样器，同时支持内存、硬盘读音色，允许复杂的调制手段，最有魅力的莫过于包括了50种专利的Z-Plane滤波器，曾经在E-MUS的Morpheus产品中使用。

本站评测室拿到的是Emulator X Studio，属CREATIVE数字音乐系统系列产品中的最高端产品。硬件设备方面包括E-MU 1010主卡、E-MU AudioDock M外置连接盒以及E-MU Sync daughter card同步子卡三大部分；软件部分则附带Emulator X以及四张音色光盘。其实Emulator X Studio也就是E-MU 1820M + Emulator X的组合，我们先一起来看看CREATIVE官方公布的E-MU 1820M技术参数——

主要特点：

●绝佳品质的24-bit/192kHz转换器，采用与Digidesign ProTools HD 旗舰产品相同的A/D转换芯片。
●丰富的音频接口，提供18路输入、20路输出，32 channel MIDI 输入输出，带字时钟、SMPTE、MTC同步，同时提供火线接口，用于将其它设备与工作站无缝相连。
●两个TFPro 标准前置放大器，用于 麦克/线性/Hi-Z输入，提供40dB增益和48V幻象供电，用于吉他、键盘和麦克风与系统的直接连接。
●E-DSP 32位多效果处理芯片，提供超过16个专业效果器硬件实时处理能力，不占用CPU运算，插件架构允许按需添加新的效果器。
●通过灵活的虚拟调音台PatchMix，实现32通道零延时硬件混音和监听功能，无需外置调音台。
●与所有主流音频/音序软件兼容，提供低延时WDM、 DirectSound和ASIO 2.0驱动。
●丰富的捆绑软件套装。

I/O接口：

●两个TFPro 麦克/线性/Hi-Z输入前置放大器（提供48V幻象供电）
●六个1/4" 平衡模拟输入
●八个1/4" 平衡模拟输出
●唱机输入（提供接地及硬件RIAA前置放大）
●24-bit/192kHz ADAT输入输出（可切换为S/PDIF格式）
●24-bit/96kHz 同轴S/PDIF输入输出（可切换为AES/EBU格式）
●24-bit/96kHz 光纤S/PDIF输入输出（可切换为AES/EBU格式）
●两对MIDI 输入输出
●四个立体声1/8" 音箱输出（可设置为从立体声到7.1声道）
●立体声耳机输出
●Firewire火线接口







本站拍摄的1820M组图，更多图片参见【CREATIVE E-MU 1820m 数字音乐系统完全高清晰图集（27幅）】

更为详细的技术规格可参见——http://china.creative.com/products/emu/emu1820m/specs.asp。看过这些简要介绍后，我们已经能够对这款产品有一个大致上的印象，很显然E-MU 1820M是一款具有相当高指标和诱惑力的专业产品，丰富的产品接口和功能强大的软件势必给用户提供最大的创作自由度。而经过了初步的硬件分析，我们评测室总结了E-MU 1820M最为吸引消费者的几点地方：

1．都搭载了目前世界上最好的ADC——来自AKM的5394avs，其动态达到了123dB，是目前世界上性能最好的ADC，Lynx 2的ADC也是这一块。用料不可谓不猛。
2．采用了水晶公司高档DAC——CS4398，该芯片是水晶目前指标最高的一类DAC芯片。
3．1820M的外置盒部分搭载了传奇话放TF pro，虽然只有两通道，但是名声不容小视。
4．采用了改良版本的Emu10K2，被称为E-DSP的芯片去掉了10K2中的I/O控制、波表合成等部分，并且在DSP上作了进一步优化。
5．117dB的信噪比和动态范围，超低的失真度。从已经公布的实测数据来看——性能确实非同一般。
6．超过500种的实时DSP效果，专业人士可以有很多选择，这也许是最吸引专业用户的地方。

在评测的第二部分，我们会就此作详尽的分析和介绍。

用这个1820M好处是省了前级. 作为电脑工作用第二套HI-FI玩.如果当真要做家里的主音源,还是RME 9632接HI-END前级. RME的时钟技术独霸天下,JITTER只有1NS.

不过EMU对RME的1NS也不服输:声言自己的更JITTER低:

***Thanks. Here's some stuff that may put your mind at ease.
1) Although many discount Audio Specs as just being numbers. There is a point where they do flat out make things sound better.
These are our numbers taken from multiple sources WW.
http://www.csie.ntu.edu.tw/~r89004/rmaa52/1212m-24-48.htm
http://www.extremetech.com/article2/0,1558,1563050,00.asp
Compare then to whomever you want and you'll start to see why so many people are saying they can hear a audible difference from the moment they get a DAS.
Compare with these results and you can reach your own conclusions.
http://audio.rightmark.org/test_results.shtml

There's one more component to sound quality that is a hot topic with digital audiophiles and that's jitter.

We have been receiving so many requests for these numbers we ran a test using the same methodology that RME does when they advertise:
"Super low jitter design: <1 ns in PLL mode (44.1 kHz, optical in)"

Our results.
RMS Jitter @44.1K Via Optical Input: 795ps

So as you can see we are well below 1ns also.

If what sounds good to you is warmth(or distortion) then you got us, because that's not how we designed it. It was designed to be accurate with super high range, super low noise, with total separation, and for that I think the numbers and ultimately the sound speak for themselves.

Best,
ICHi
E-MU Systems

所以不是hiend级而是pro级咯，顶多就一专业机而已。