AIRPULSE A300Pro有源音箱测评报告
Soomal 于 2020.06.02 12:33:08 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:09.52/238
拆解:核心架构的调整

工作流程

A300Pro仍然使用了数字分频与ClassD类放大的方案。不过由于需要更大功率的支持,TI公司的TAS系列数字输入ClassD类芯片无法满足需求,A300Pro转投TPA系列。TAS5754M集成了miniDSP与DAC功能模块,TPA系列Class D类功放芯片需要模拟信号输入,表面上看,就增加了一颗外置的DAC芯片,但整体流程是一致的。

如流程图所示,A300Pro在主副箱无线模式下,模拟信号需要通过ADC芯片转换为数字信号,数字信号经过XMOS的xCore芯片进行数字分频[分配给高音扬声器和低音扬声器通道],然后传输到KleerNet的无线模块中,无线模块负责将分频后的数字信号发送给副箱,并由特别的技术保持时钟同步与信号连续无误传播。

接下来,左右声道两只音箱工作内容保持一致。分频后的数字信号经过通过TLV320AIC3268芯片进行声音动态管理[声音风格调校],传送给DAC芯片!这里需要DAC芯片,是因为TPA3251 ClassD类功放芯片不再是TAS5754D,它需要输入模拟信号,不过TPA3251仍然是ClassD类放大原理。经过功放放大后的信号来驱动高音扬声器和低音扬声器。

而在双单声道模式下,模拟信号通过ADC芯片转换为数字信号,经过XMOS芯片进行数字分频,AIC3268芯片进行声音动态管理,再传给DAC芯片转换为数字信号,通过TPA3251功放芯片放大信号驱动扬声器。

与TAS5754D相比,TPA3251需要输入数字信号,所以无论哪种音箱处于哪种模式都增加了DAC数模转换过程。由于KleerNet需要保证左右两个声道的时钟同步,所以在无线主副箱模式下,数字分频和调音交给主箱完成。当S/Pdif数字信号输入时,通过CS8422拾取,但CS8422没有做升频等工作。蓝牙芯片输入同样走数字通道。而理论上来说,XMOS芯片也负责USB输入工作,所以USB输入时整个工作流程最短,甚至数字信号输入到分频是在同一个芯片中完成。

新的主要芯片

  • 功放芯片TPA3251:TPA3251 ClassD类芯片是一颗比较有名的D类功放芯片,需要模拟信号输入,与TAS系列的ClassD类放大芯片不同[散热片粘接,无照片]。TPA3251可以提供最大2x175瓦[单声道350瓦]的输出,TPA3251芯片的理论指标不但在输出功率方面强于TAS5754D,在信噪比动态方面也要更好。TPA3251信噪比111dB,THD+N@1kHz失真度0.005%。而TAS5754M立体声模式下输出功率40瓦,PBTL模式下最大输出功率75瓦,信噪比103dB,THD+N@1kHz失真度为0.007%。

    AIRPULSE A300Pro每一只音箱使用一颗TPA3251芯片,搭配150瓦开关电源。官方给出设计指标是中低音扬声器120瓦功放支持,高音扬声器10瓦[铝带式不需要太大功率]。从电源和芯片角度都绰绰有余。而TPA3251芯片相当于外置了DAC部分的功能,所以增加了DAC芯片。TAS5754M支持数字信号输入,但在PWM调制和放大之前一样需要DAC的过程,这个在芯片内完成。理论上说,对于整个电路设计来说,TPA3251也比TAS系列更为方便。

    DAC芯片:我们从拆解看到,A300Pro为TPA3251搭配的是TI的PCM5242 DAC芯片,这颗芯片从网上搜索资料来看应该是TI公司推荐与TPA3251搭配的芯片之一,可能算的上公版设计之一。这颗芯片Soomal曾经在飞傲的X3MarkIII和X1MarkII播放器中遇到过,总体来看官方给出客观指标没什么问题,在96kHz以下采样率的客观指标也表现良好。不过,问题也挺明显,96kHz采样率下性能差,有奇怪的谐波和噪声出现,有兴趣可以参考相关测评文章,查看频率扫描截图。当然,PCM5242是不是表现比TAS5754M内置的DAC更好?甚至有可能就一样?不得而知。但作为发烧友,还是希望AIRPULSE以后能选择稍微好一点的DAC芯片。

  • S/Pdif数字信号接收芯片:之前AIRPULSE与漫步者S2000、S1000等S/Pdif数字信号输入喜欢使用PCM9211,它既可以做ADC又可以做数字信号接口。此次A300Pro不知出于什么考虑,改用了Cirrus Logic的CS8422。这可是少见的漫步者设计的产品用上了和”发烧“有点沾边的芯片。CS8422功能强大,但A300Pro并没有想用它玩出点花,只是用来作为数字信号的接口。

  • XMOS芯片与ADC芯片:对于现有的A300Pro这套系统,对于高音和中低音两只扬声器的信号仍然使用纯数字分频来完成的,自S880开始加入XMOS USB功能之后,XMOS这颗芯片还顺便做了分频工作。当模拟信号输入时,第一步还是需要做ADC的模拟到数字信号转换工作。A300Pro此次使用了PCM1861 ADC芯片。

    PCM1861芯片支持192kHz采样率模拟信号输入和转换,单端输入2.1Vrms,差分输入4.2Vrms,信噪比可以高达110dB。

  • 调音与动态控制:在AIRPULSE A200以及S1000等音箱中,漫步者使用TI的TLV320AIC3254芯片中的miniDSP来做数字分频和调音,漫步者似乎也称之为动态控制。不过似乎在S880和A300上,由于加入了XMOS芯片分频而去掉了AIC3254芯片。但在A300Pro上,这颗功能芯片升级为AIC3268。XMOS仅负责数字分频,AIC3268重新接手调音工作。我们查看了以往的资料,在漫步者S3000上,同样也使用了AIC3268与XMOS配合的方案。

    系统控制、蓝牙等:A300Pro整套系统的控制方面仍然是ST的ARM STM32系列处理器来完成,没有什么特别之处。蓝牙芯片A300Pro使用了高通QCC3031蓝牙方案,并且支持aptX HD的音频Codec。

    扬声器技术回顾

    最后我们回顾一下AIRPULSE目前使用的扬声器技术。高音扬声器方面,仍然是铝带式搭配号角式的设计,相比A300来说此次A300Pro的高音扬声器没有声明有调整。关于带式扬声器的特点请参考下文。

    AIRPULSE A200 有源音箱扬声器拆解图集与技术要点 26NT铝带式高音与59NT中低音扬声器图集
    AIRPULSE A200音箱作为漫步者和AIRPULSE真正意义的首个合作的产品扬声器技术是合作中的关键。A200的高音扬声器为号角铝带式高音,是复刻十年前AIRPULSE旗舰型号,而短音圈的低音也是高成本设计……

    中低音扬声器方面,虽然外观看起来和A300上面的6.5英寸没什么不同,不过官方表示扬声器做了改进调整,让它可以承受更高的输出功率带来更好的表现。扬声器整体的结构没有变化,如图所示,仍然是非常厚道的铸铝盆架系统,金属铝振膜,使用短音圈长冲程的设计,让整个冲程音圈都处于磁场中。这样的设计,需要在磁钢部分消耗更高的成本,扬声器整体成本也相对更高。

    关于扬声器的介绍,可以参考以往文章。

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