獨家技術揭密 雅馬哈旗艦CX-A5100&MX-A5000的“前世今生”

在AVENTAGE 的首款前后級AV 放大器“CX-A5000”(AV 前置放大器)與“MX-A5000”(11ch 功率放大器)問世2 年后,我們推出了CX-A5000 的后繼機型——AVENTAGE 前后級系列的新型AV 前置放大器CX-A5100。CX-A5100 的外形設計和基本結構繼承了CX-A5000,但是電路板采用了全新設計,支持與Dolby Atmos® 等最新型3D 環繞聲格式以及Cinema DSP HD3 的疊加使用,實現了全面的更新換代。
雅馬哈旗艦CX-A5100此次,在濱松的雅馬哈總部采訪了CX-A5100 首席工程師加納真彌與負責開發新一代Cinema DSP HD3 的Cinema DSP 程序負責人湯山雄太,在訪談中了解了產品的開發經過以及新增功能。 

★ 打造緊跟最新潮流、可以隨時感受尖端技術的前后級AV系統  

加粗為記者提問 
2年前推出CX-A5000、MX-A5000的組合時,曾受到輿論的廣泛關注,當時被譽為“時隔22年的雅馬哈制前后級AV放大器”。22年前推出的型號是AVC-3000DSP和AVM-3000(發售年份都是1991年)的組合,這一組合可以說是世界首款前后級AV放大器,而且也是雅馬哈唯一一組前后級放大器,之后無論是Z9還是Z11,感覺都是在追求合并式設計。在介紹新產品之前,能否談一談AVENTAGE前后級系列的上市經過?

正如您所說,在推出一體型的AVX-2000DSP (1990年)以后,直到推出DSP-Z11(2007年)為止,除了AVC-3000DSP/AVM-3000,雅馬哈的旗艦級AV放    大器一直采用的是合并式設計。Z11產品開創性地將11.2ch和前所未有的3D聲場處理技術整合到一起,并由此獲得了用戶的 一致好評。但是,在此后的幾年時間,由于受到全球市場行情持續疲軟、以及跟不上HDMI儰絡發展速度等多重因素的作用,導致旗艦級后繼機型的開發不得不長期處于停滯狀態。
YAMAHA前置放大器CX-A5100
我想AV放大器也應該不停地更新,來適應新的視頻、音頻格式的進步對吧?也不能說因為是旗艦級的品,就一直銷售一成不變吧?
是的。入門級合并式產品已經取得長足發展,而旗艦級的開發反而處于長期停滯不前的狀態。對于喜愛雅馬哈忠實顧客而言,感覺辜負了他們的期待,盡管我們一直想設法改變現狀,尋求突破,然而,從顧客角度來看,即使每2年推出一款旗艦機型,以這么快的頻率更換新產品也是不合理的。出于這種考慮,我們推出了結構全面升級的4位編號的準旗艦系列,以實現產品更新換代的目的……。

您說的是AVENTAGE系列嗎?
是的。AVENTAGE對功率放大器的聲道數不同的型號進行統一化設計,同時引入平臺設計,充分考慮各電路模塊的通用性,做到即使將來聲道數增加,也能及時進行調整。出于這種考慮,我們打算在后續推出的AV前置放大器中采用這種結構設計。對于通用部分,我們從音質、性能、發展前景的角度做到精益求精、筑牢基礎,并且開發前置放大器專用輸出基板,以替代功率放大器,從而打造能夠讓顧客滿意的高附加值旗艦級前置放大器。

的確如此,也就是說采用這種方法不僅可以縮短開發周期,避免從零開始做起,還可以引入各種產品開發過程中積累的新技術和新功能。
是的。這樣不必拘泥于前后級功率放大器的功能升級,只要開發出好的產品,就可以成為能夠讓客戶長期使用的產品而持續下去。我們就以功率放大器Z11的豪華機殼和電流反饋型功率放大器為基底,使所有11ch以相同的功率輸出,采用符合這些條件的環形變壓器等,在充分發揮Z11作為高端機的優勢的同時,提高產品的耐用性,而與此相應,前置放大器也實現了可與之匹配的質量。 

就這樣前置放大器和功率放大器的組合價格還低于Z11,那作為前后級來說是非常劃算的。如果采用了與合并式相同的設計,不知消費者會有多受益呢。
都成了特價產品了(笑)。其實在發售CX-A5000/MX-A5000之后,有顧客反映“音色如果達到這個級別,即使售價更高也是值得購買的。”我想這句話的言外之意就是:“價格高點倒沒什么,搞點上檔次的東西給我們吧”,(笑)。沒有讓顧客感到物超所值更能讓開發人員感到開心的了。我們將放大器進行分離的最大目的是,使消費者能夠定期更換AV前置放大器,緊跟最新潮流,始終用上最高端的產品,在維持顧客能夠接受的合理價位的同時,還能給顧客以超過預期的意外驚喜,從而打造高附加值的產品。 阿強家庭影院導購網歡迎您光臨!

★ CX-A5100幾乎對所有的電路板進行了重新設計 
聽說CX-A5100的價格較以往有所提高,我粗略地看了一下產品參數,發現內部結構有很大幅度的升級。據說電路板幾乎全部進行了重新設計,是嗎?
沒錯。除了平衡輸出端子的電路部分以外,其余部分全部進行了重新設計。首先,將包括AVENTAGE合并式在內的產品的電子音量裝置更換為與羅姆株式會社聯合開發的產品,同時更新了模擬電路的前置放大器部分。另外,將電源部分從原來的3電路隔離改為4電路隔離結構,模擬變壓器采用音響專用電源。網絡模塊也升級為可實現高音質播放、且配有低抖動時鐘的新型雅馬哈模塊(包括DSD)。而且,支持HDCP2.2規格,使視頻系統也得到升級……,可以說“煥然一新”。 
也就是說和同期發布的AVENTAGE一體機一樣,給人一種該系列又新增了最新設備的感覺,對吧?
并不是這樣,比起設備本身,我們更注重設備更新以及拓展各種最新格式,利用全面升級的契機,借鑒開發上一代產品CX-A5000時積累的全新的音質改善方法,追求細節,逐步完善,深入細致地做好每項工作。例如,體現D.O.P.G.概念的3D電路結構的電路板布局。這種電路板可以將數字電路板上DAC所發出的信號以最短距離、直接連接的方式傳遞給次級模擬音頻電路板,修正印刷線路圖中不筆直的部分,或使加固DAC接地線的母線穿過……。DAC的設備本身和CX-A5000相同(ESS公司的ES9016×2片),但是另外采取了降低供電電源噪聲、在布局上留出充足的空間配置接地線,使其外觀更加整潔等很多小的措施。 

ESS的DAC在采用3年以后,應該積累了不少經驗、技術吧?能說說具體的感受嗎?
首先一點,這個設備對電源過于靈敏,聲音會因為電源純度產生較大變化。另外一點,如何熟練地運用去抖動功能也非常重要。2004年,雅馬哈先于其他公司,率先開發出“通過降低抖動以提高音質”的技術,Z11以后的機型都采用超低抖動PLL電路,來實現產品升級。此次研發對這部分進行了改進,在決定抖動改進量的超低抖動PLL模式中,通過3個階段的設定,性能均有大幅提升。對于降低抖動的追求,實際上非常需要匠人般的技術技巧,抖動改善的效果越突出,就越容易引起時鐘的急劇變化,從而導致聲音中斷,這是一個需要進行技術性權衡的問題。聲音中斷的風險大小是由整個時鐘的結構、設備缺陷、連接設備故障等綜合因素所決定的,既保持較高的連接質量,又能提高音質效果是非常困難的一項工作。出廠設置為等級1,在該級別下的抖動降低效果仍大幅優于CX-A5000。接下來我們還將研發等級2、等級3,從而進一步提高時鐘的精度。 

降低抖動功能通常無法覆蓋超低頻波動范圍,而CX-A5100據說比A5000最多可低4個八度,具體情況是怎樣的?
可以確定的是3種設置都覆蓋了可聽域之外。另外,在等級3下,可以達到與專業PA設備同等的時鐘精度。 

您是說專業設備的級別嗎……。這在某種意義上應該屬于最高領域吧。
也許會有人質疑:“在這些頻帶上不是沒有音樂信號嗎?”,實際上在這些區域會發生音變。但在等級3模式下能夠發出超高清晰的聲音,因此可能會有人認為“不能僅以聲音的準確性作為評判標準”,但是考慮到選購旗艦級的顧客希望追求更多的可能性,并樂于根據產品內涵和自身的喜好選擇產品,所以也就釋然了。這一音質技術凝結了開發人員的智慧巧思和辛勤汗水,我們希望“即便再艱難,也要為用戶提供最高水平的音質”,希望顧客能夠使用該設備。 

提供3種型號的DAC,其濾波器特性是否和CX-A5000相同?
是的。采用了相同的裝置。3種類型分別為:注重密度感、強弱、輪廓的“快速衰減(Sharp roll off)型”,高音域平滑柔和、聽感舒適的“慢速衰減(slow roll off)型”,以及雅馬哈DSP工程師開發的、雅馬哈原創的“短延時(Short latency)型”。短延時型是以快速衰減型為基礎開發的,最大程度地消除理論上存在于快速衰減型中的前鈴振(Pre ringing)現象,是以原聲音效方式為目標而獨立設計的產品。三種類型無所謂孰好孰壞,只是3種降低抖動方式與DAC濾波器的不同組合,用戶可以從中感受到不同的音質特點。 

作為實際參加開發工作的一員,總會有相對喜歡的組合吧?
不錯(笑)。就我個人來講,比較喜歡木質材料發出的原聲音效和身臨其境的空靈感,更偏好穿透力較強的低音域,因此短延時型是我的首選,當然這只是個人喜好。至于組合,如果想完美播放高分辨率聲源,就采用“等級3+短延時”,如果想看藍光電影或聽藍光音樂,感受在沙發上的愜意時光,可以選擇“等級2+短延時”,如果喜歡動人心魄的震撼效果,可以選擇“等級3+快速衰減”,觀看電視、收聽網絡電臺,通過藍牙收聽聲音時,可選擇應用范圍較廣的“等級1+快速衰減”。我的建議是,首先根據對音質的喜好,選擇濾波器,然后根據輸入的內容對抖動進行設置。 

★ 功率放大器繼續銷售現有的MX-A5000型號 

11ch功率放大器MX-A5000似乎還沒有進行產品更新,目前仍在銷售,關于這款產品,也想請您介紹一下相關情況。聽說這款產品是以Z11功率放大器為原型而開發的,能否具體談一談它與Z11的區別?
首先,最大的區別在于,功率放大器的所有聲道的輸出功率相同,每個聲道的輸出功率都有所增加。Z11中前置高度,后置高度的其中4ch為50W(額定值,6Ω),其他7ch為140W(同),而MX-A5000的11ch全部統一為170W(同)。另外,還將電源變壓器從EI型更改為環形變壓器,而且重新設計了輸入電路,配備了能夠增加11ch的平衡性及分配揚聲器的聲道選擇器(Channel selector)等等。

在音質方面,只是改變電源變壓器,也會有很大影響吧?
是的。變壓器的改變自不必說,最大的區別是,可以對包括數字電路部分在內的前置放大器進行分離。去掉數字電路部分后,電源供給變得更加充足,降低了箱體內的電磁噪聲,另外通過簡化音頻通道,使聲音的穿透力更強,信噪比更高,產品完成脫胎換骨的轉換。Z11會發出明快而有力的咔嚓聲,這種音色特征更適合表現電影等,重視震撼視聽效果的場合,而MX的設計則相對簡潔,它的音色特點是,具有高保真的空氣感、低音域的穿透力更強,聲音較為柔和。這款功率放大器非常適合環繞立體聲電影、高分辨率、高保真音樂等當今時代的媒體形式。

是否計劃全部配裝環形變壓器?
主要看音質和轉換效率的優劣。MX的機殼尺寸和Z11相同,但采用了更高的功率(Power up),在現有條件下加載更大的變壓器似乎有些困難。而外形小巧而容量較大的環形變壓器卻可以節省空間。當然,重量方面也有所減少(笑)。MX無疑是一款符合時代要求的功率放大器。

所以,機身重量也變輕了(25.4kg)。有一個現實問題,如果放大器的重量太大,在改變室內布置或打掃衛生時,就會造成很大不便,而這款產品的大小應該在合理范圍內。那么,采用這種大容量的環形變壓器,成本應該很高吧?
老實說,的確很高。因為機殼的品質與音質直接相關,所以我們不想采用低檔材料而降低成本,而是充分汲取Z11的優點加以繼承,盡量縮減模具成本和開發費用,在無關音質和質量的環節努力做到減少浪費…。在不斷精益求精、反復調整后,我們最終采用了目前的配置。 

因此制定了現在的價格標準。從配置來看,我認為這款產品的性價比還是很高的。另外,這款環形變壓器并沒有裝在盒子里。A-S3000的前置放大部分也是如此,請問這是最近的行業趨勢嗎?
這樣做也許不太科學,但是在變壓器中填充石英砂后裝入盒子,可能會抑制鐵芯的振動,音質會偏向于平緩,音像感比較強烈。MX需要營造一種所謂開放感…就是把聲音的能量全部釋放到空間里,所以我們認為沒有盒子更好。當時是和A-S3000開發團隊一起選定的變壓器,我們一致認為采用這種方式可以產生不曾聽過的、雅馬哈所獨有的音質,所以最終作出了決定。因此,CX-A5100則采用了填砂箱式EI型變壓器。而前置放大器方面,考慮到使用者可能會連接遠比MX高級、且能夠播放更為開放式的聲音的高端功率放大器,所以我們決定設計成略帶音像感的音質。

另外,用于分配揚聲器的聲道選擇器功能似乎也比較簡單易用。端子旁邊就是轉換開關,因此當前的連接情況一目了然。雅馬哈在專業音響設備領域也處于領先地位,從我的感覺來說,似乎在開發過程中將專業領域的技術經驗也運用到了這款產品中。
謝謝。這是在開發MX過程中我們急切想要引入的功能。不僅可以直接使用11ch,還能連接BIAMP,使用5ch,如同電影院一樣,在大型屏幕背面配置3組中置音箱……諸如此類,希望能滿足骨灰級用戶的高端需求。要實現這種易用性,就必須把11ch全部收入1臺設備中,這是本設備所獨有的優勢。如果電路設計得不合理,會使聲道隔離性能變差,或影響音質,MX就是在綜合考慮這些因素后,進行的優化設計。 

有不少家庭影院發燒友會用自己喜歡的Z11代替功率放大器,并連接CX使用,這是因為Z11與MX完全不同的緣故嗎?
有不少家庭影院發燒友會用自己喜歡的Z11代替功率放大器,并連接CX使用,這是因為Z11與MX完全不同的緣故嗎?坦率地說,Z11始終定位于合并式放大器,而MX則作為單獨的功率放大器進行設計,兩者在音質的設計理念上完全不同。Z11哪怕只是用作功率放大器,也可穿過音量電路或選擇器等前置放大用途的電路,而MX則在性能方面較有優勢。而且,CX和MX支持平衡連接,MX的RCA輸入還需要設計地面傳感電路,在非平衡連接狀態下也能接近于平衡連接時的音質傳輸質量。用戶對Z11的厚愛固然值得欣慰,但是如果要作為功率放大器使用,仍然建議和專門設計的MX組合使用,只有這樣才能淋漓盡致地感受到CX所蘊含的潛能。 

★ 已經實現Dolby Atmos® 與Cinema DSP HD3的組合播放 (訪湯山)
聽說,實現組合疊加使用的最大功臣是Cinema DSP負責人湯山先生。湯山先生您是2008年進入公司的,在團隊中也屬于年輕一輩,據說之前也負責過CX-A5000的研發。
是的。最初參加過2012年的RX-V73系列產品的研發,之后陸續參與過CX-A5000與AVENTAGE 30系列的產品研發。  

Cinema DSP HD3首次在家庭影院中引入在“高度”方向具有良好表現力的聲場構建技術而廣受好評。冒昧地問一下常識性問題,如果將一直在“高度”方向包含有位置信息的環繞立體聲格式和HD3進行疊加后,會有什么表現呢?會不會出現相互沖突的情況?
其實兩者的作用各有不同,無所謂沖突或比較。首先,需要澄清一個誤區,HD3并不是以創建高度為目的的處理模式。我們的宗旨是,忠實再現電影的音效設計意圖,拋開電影院與家庭影院在環境及音箱數量方面的差異,使觀眾在不知不覺中融入作品中的世界。為了實現這種效果,我們采用了三維聲場構建技術。Cinema DSP的基本處理方式是,把音視頻中的聲音成分作為“音源”,在該音源周圍營造出寬廣的空間。因此,Dolby Atmos®等環繞立體聲格式,能將“三維空間內的音源信息”灌入音視頻中,具有作品創作者親身營造各種場景的效果。換句話說,是在以往的二維“音源”中加入了三維空間內的“音源”,這是一種自然的產品進化過程,因此以音視頻的音源為基礎,使用戶完全沉浸在作品中的Cinema DSP,其作用和理念對于三維格式也是具有價值的。做出這種改進后,可以將含有“三維空間上的音源”的音視頻和“音源周圍形成的三維空間”進行自然的結合,通過Cinema DSP HD3技術,可以在家庭影院中逼真還原創作者所希冀的、有效利用三維空間的各種高品質場景。阿強家庭影院導購網為您提供最新的家庭影音信息。

也就是說,無論音視頻作品是2D還是3D,其基本理念是相同的。
是的。電影的音色制作者主要負責利用各種音效,制作各種場面,使作品更具感染力,而我們的工作是,最大限度地找出視聽環境中的各種有利要素。

不過,無論5.1ch還是7.1ch,基于聲道的音源和基于聲音對象的音源相比,兩者的實際管理方法應該發生了很大變化吧?
即便是基于聲音對象,也不代表全部都是對象,只是在以往基于聲道的基礎上增加包含位置信息的對象。例如,AV放大器識別出“空間的這一邊應該發出聲音”的信息,通過調整多個揚聲器中發出的各種音源的音量大小和延遲時間等參數,制作聲音。這一過程被稱之為渲染(rendering),它與基于聲道的不同之處在于,相同信號混入多個揚聲器的可能性非常大。與以往相同,在此基礎上疊加Cinema DSP的聲場后,聲場出現單聲道化,聲音變得較為沉悶,從而無法感受到空間的廣度。加之,聲音的重心也隨之變高,失去平穩沉靜的質感。如何消除空間干擾等外部因素成為目前最大的課題。 

★ 算法  
說到Dolby Atmos®,其低音域的范圍非常寬。在現實的Atmos電影院中,為了表現宏大而震撼人心的場面,會動用幾十臺音箱,一齊發出強勁有力的低音,如果在音箱數量較少的家庭影院中使用該系統,低音嗡嗡作響缺乏清透的感覺。起初想必須通過調整聲場程序的每個參數設法改善這種情況,但是時間上比較趕,已經來不及了。開發周期被拉得過長,如果所播放的音視頻發生改變,就很可能達不到理想的效果。 

如果走進不斷小幅調整的死胡同,可能會出現意想不到的漏洞吧?
不錯。和模擬的音質調整一樣,既有調整零部件后發出的聲音,也有改變電路結果之后才能發出的聲音。不能一味地隨意改動參數,而應該從改變算法的根本之策入手,只有這樣才能使用戶放心而愉悅地欣賞各種音視頻……。 

這種聲道之間存在的低音域干擾,就是啟用聲場后出現“單聲道化”現象的最大原因。正如我們所了解的,首先,從發出的低音中產生反射聲,然后在其上疊加聲場……就像這樣,實際輸出的聲音和聲場互相干擾,出現單聲道化現象。經過反復試驗,檢測出原來的聲音來自哪個方向,明確分離聲音的成分,使聽者能夠清楚地分辨來自“左和右”的聲音,換言之,就是設計出能夠控制聲音成分的方向性和起因率的算法。

★ 自然的64bit高精度EQ,純粹的來自自然的音響效果
說到突破,就不得不提到視聽環境優化系統“YPAO”中新晉采用的64bit高精度EQ。相對于巨大的信號處理量來說,似乎是一次缺乏充分論證的輕率挑戰,您怎么看?
眾所周知,64bit下的聲音比以往的水平要高出一個層次。當初啟動5100研發項目的目的,就是想通過大幅改進音質,使5000的用戶產生升級換代的強烈欲望,研發5000的模擬部分時,時間也非常趕,所以只進行了微小的調整,音質并未發生大的變化。如果包括模擬系統、AV放大器——Cinema DSP、YPAO在內的所有音質沒有得到大幅提升是沒有意義的。

高精度EQ帶來的驚喜是無法估量的。聲音的穿透力極佳,仿佛天籟之音,之前從來沒有聽到過。

絲毫沒有啟用DSP或均衡器的感覺。此外還有一些輔助效果,YPAO音量的聽感校正極為自然,即使在小音量情況下,聽感也非常舒服。剛才我曾說過,為了解決Cinema DSP和Dolby Atmos®組合后,聲場出現單聲道化的問題,特別設計了新的算法,而實際上還有一個原因能夠造成單聲道化,那就是低音域的分辨率不足,而64bit高精度EQ可以通過直接作用于Cinema DSP和YPAO的方式加以解決。


給我的感覺是,分別開發的功能匯聚為一個課題,反過來考慮,通過推出像Dolby Atmos®一樣的新格式,使之前隱藏在背后的部分也能受到應有的重視。
人們關注的焦點往往集中在新的環繞立體聲格式上,即使重新欣賞傳統的5.1ch或7.1ch格式,也能感受到低音域所不曾有過的移動感,并清晰地感覺到創作者的表現意圖。真心期盼顧客能夠親身領略其中的奧妙。

距離推出上一個型號CX-A5000僅僅2年時間,就取得了這么大的進展,這真是令人難以置信。作為旗艦級產品而言,這一研發周期似乎有些過短。
我們在開發產品時,一直把“如何盡到最大努力,不斷提高顧客的滿意度”作為首要的考慮對象和職責。尤其,要購買旗艦機型的顧客,所聽到的音質與我們在工作室里聽到的相同,無論優點還是缺陷都一目了然。對于絕不遜色于專業人員的顧客而言,即使不對其進行講解,他們也能僅憑聲音了解產品全貌,所以如果偷工減料,必然會被他們識破。

自從參加Cinema DSP項目,已經過了將近3年的時間。此次的CX-A5100產品是旗艦機型,而且包括Dolby Atmos®在內的最新格式和雅馬哈開發的新一代環繞聲體驗有著很多亮點,因此我們懷著“與Cinema DSP HD3的組合項目必須成功”的信念,投入了本次研發工作。在進行了無數次的反復試驗與堅持不懈地認真工作后,完成度超過了最初的預期,一想到能夠制作用戶滿意的產品,就會感到巨大的成就感和喜悅感。

這次的算法可以說是一項寶貴的財產。
我想,像Cinema DSP一樣,擁有將近30年歷史的數字信號處理技術是很少見的。我再一次深刻體會到,正是因為歷任開發負責人秉承一貫的職業精神,緊緊跟隨音視頻類型和時代發展的步伐,不斷開拓創新,才會受到廣大用戶的厚愛和支持。我們不能滿足于前人創造并孕育的智慧和成果,而是不忘繼承其本質,向著更高的目標不斷前進。
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