从线性供电开始的旅途

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2016年10月赛耳之声正式成立,以代理欧博的耳放产品开始了自己的旅程。2018年,作为一个在IT行业摸爬滚打了整个职业生涯的老板创立的公司, 赛耳之声开始为耳放用户提供免费的树莓派镜像,用于播放HQPlayer串流的音乐,当时从效果看USB输出质量明显好于一些很贵的USB界面。 随即网络对声音的影响也开始显现,给交换机加线电、 折腾光隔离并且把经验分享给用户,成为赛耳之声的日常。

2018-2021年前后,魔改普通交换机为HiFi交换机大行其道。赛耳之声逆势而动,推出了自行设计的国内第一款全线性供电的HiFi交换机——NW100。 NW100采用了LT3045作为稳压电源,直接供应3.3V和1.1V电压给交换芯片,但是当时并没有打破视野,仍然采用DC 5-9V供电,因此NW100的实际声音表现受外置电源影响巨大。

随即大众对HiFi交换机的理解进入光隔离时代,2021年NW200应运而生,提供了光接口,同时也较早的摒弃外置电源, 开始提出交换机自带主供电系统的理念。 同时NW200开始使用音频电容进行交换机的声音调校,提出了声音特征传递机制。

2023年初,NW300问世时提出两个主要主张,“声纹”(NW200时提出的声音特征传递机制)和“内置高等级时钟”是继全线性供电之后HiFi交换机设计的重点。 作为首批自带内置OCXO(非魔改)和强调声音调校的HiFi交换机,NW300采用不同电容、机内线等常见HiFi手段对声音进行调试。 同年年底,赛耳之声推出NW330模块, 通过对NW300无损升级,NW330通过不同连接方式即可提供二种不同的声音特征,并且首次提出光隔离是伪命题的观点, 提供冷冻版本SFP-DAC线缆,以提供更好的声音。 事实证明,当交换机内部处理机制成熟时,光纤仅仅是一种调音手段,而不是降低噪声、 提升声音质量的原本理解。

从NW330问世开始,赛耳之声对于HiFi交换机的理解进入了“技术”与“艺术”融合时期,通过全线性供电、高质量时钟、多接口形态等技术, 搭配自身对“艺术”的理解,提供有自己声音特性的HiFi交换机产品。 从此HiFi交换机研发不再盲从,而是将HiFi交换机视为网播系统的“大件”, 将“声音表现力”这一本质作为交换机的研发根本。

HiFi 交换机设计中的核心技术要点

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低噪声

较高的噪声会严重损失声音的细节,降低声音的结像精度,同时导致安定度大幅度下降。这里的低噪声包含两个层面, 一个是HiFi交换机本身工作时产生的噪声,另外一个是整个家庭网络中的噪声传递。 HiFi交换机的核心设计要点是在本身提供低噪声的前提下, 打断家庭网络的噪声传递。

高精度时钟

时钟精度对声音的解析力和密度有明显的影响,一般情况下,时钟精度越高,声音的解析力就越强,密度也会越大。 但是一味的提升解析力对于中低端系统而言可能存在问题,因为整个声音的厚度不由时钟系统决定,当解析力没有足够的厚度支持时, 声音的乐感就会显著降低,导致听感的严重不足。对于一套高端系统而言,系统并不会缺乏厚度,可以无节制的提升时钟精度。但是低端系统中, 声音厚度的获取途径有限。因此不同定位的产品,可能有着不同的时钟精度要求。

多交换机架构

对于HiFi交换机而言,多交换机架构是其核心设计要点。单一交换机在移除家庭网络噪声方面存在先天的困难。当采用RJ45连接家庭网络时, 网络噪声可以通过铜线传递, 一台交换机处理很难做到噪声的完全消除。而采用光接口时,光模块本身工作时就会产生一定的噪声,这也是为什么不同光模块的声音表现天差地别的原因之一。 因此, 通过多级HiFi交换机架构处理家庭网络噪声的设计是合理的。但是,需要注意的是,HiFi交换机可以移除噪声,但是不能完全移除家庭网络中的设备和线材的“声纹”, 声音仍然会受到前端连接的影响。同时HiFi交换机影响的不仅仅是串流播放,对于数播进行本地硬盘播放时,前端网络也会对声音产生影响。

基于“声纹”和高精度时钟的NW330

2023年NW300作为首个强调“声纹”的HiFi交换机发布,采用双交换机设计,使用网络隔离变压器进行噪声隔离。随后在2023年年底推出了NW330模块, 首次采用CelCLK II PLL系统,搭配OCXO 10MHz时钟。

高精度时钟设计

CelCLK II PLL系统搭配10MHz OCXO参考源。详细了解CelCLK II...

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噪声控制

NW330整机采用三交换机架构,全部使用线性供电,其中SFP模块采用了独立供电,最大限度的抑制光模块和交换机运行时自身产生的噪声。

NW330整机的三交换机架构采用了两种隔离手段,分别是LAN区与isolate区使用的“网络隔离变压器”隔离方案,isolate区与时钟交换卡之间的SFP隔离方案,从而有效的消除来自于家庭网络内部的噪声。

声音模式与调校

NW330采用三交换机异构方式设计,且三个交换机采用三颗不同的交换芯片。由于不同交换芯片有明显的声音特征差异,因此当一颗交换芯片作为连接入口和作为连接出口时会带来不同的声音感受。

全分立端口 HiFi 时钟交换机 NWX

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全分立端口与噪声控制

NWX整机采用双交换机架构,全部使用线性供电,其中SFP模块采用了独立供电,最大限度的抑制光模块和交换机运行时自身产生的噪声。

每个交换机的RJ45接口,均拥有一个独立的PHY芯片单独控制。每个PHY芯片均有单独的时钟输入,独立的基于LT3045的供电。 由于每个接口均有独立供电的存在,因此相比使用光纤隔离,NWX拥有更好的噪声抑制和隔离能力。从而有效的消除来自于家庭网络内部的噪声, 同时将自身工作时的噪声减至最低。

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双OCXO时钟模块

NWX系列HiFi时钟交换机内部时钟模块采用了一颗-120dB@1Hz,8e-13@1s艾伦方差的10MHz OCXO时钟做为参考时钟。内部交换机时钟源CelCLK II PLL系统单独采用一颗-85dB@1Hz, 1e-11@1s艾伦方差的50MHz OCXO时钟作为VCO参考时钟。50MHz VCO时钟与10MHz参考时钟发挥1+1>2的作用,使得整机无论是在对外供应时钟信号,还是对内提供交换机工作时钟信号, 都达到极高的时钟精度。

* NWX内部只有一个时钟模块,右图为双OCXO时钟展示,实际安装为带有时钟屏蔽罩的模块

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热噪声考虑

NWX采用了工业与运营商级交换/PHY芯片进行设计,具有极强的宽温稳定性。在交换机设计中,由于大量线性电源与双OCXO时钟的存在,而且OCXO必须工作在较高温度下, 交换机的工作温度变化较大。 NWX使用工业与运营商级芯片进行设计,并使用了大量的宽温和低温飘器件,具有极强的宽温稳定性,确保声音在任何温度条件下始终如一。