音響沒有極限,但荷包卻有極限,這肯定是眾多發燒友共同的心聲。但是對許多電腦玩家來說,講求越便宜越好的高性價比,才是真正的採購哲學。這次就要來介紹 ASUS 所推出的 Asus Xonar Essence One 看看它到底有什麼能耐!

快速目錄:

Asus Xonar Essence One就是款特別產品,如果要說它是電腦周邊,將近17,000元的破表售價,早已超出一般人的常識。如果要說它是音響產品,卻又不是出自傳統音響大廠,在講求名牌情節的音響界中,雖然17,000元的定價並不算高,但必須拿出真正的牛肉,才能吸引到消費者。

產品資訊

USB音效可大可小

USB外接音效卡是這幾年來才大量出現的產品,成長力道遠高於傳統音效卡。跟傳統音效卡比起來,USB外接音效卡的規模可大可小,價格也可高可低,最便宜的產品不到50元就有。從成本觀點來說,最陽春的USB外接音效也許只需要1顆晶片、再加上幾顆電阻電容等被動元件,就能夠輸出聲音。相較於千元起跳的傳統音效卡,當然更有價格競爭力,也有助於打入低階市場。

不過讓我們把重點擺回高價產品上,它將USB介面回歸單純,只負責傳輸數位訊號的工作。只要把數位訊號拉出電腦再轉換,可玩性就非常多了,這時它的角色又跟一般音響器材中的「數位類比轉換器」非常接近。要是把音響界「定價無上限」的傳統拿來用,只要聲音夠好,「USB外接音效盒」要多貴就有多貴,無論看到什麼價格都無須驚訝了。

▲前方控制面板:可以個別調整喇叭與耳機輸出音量,靜音功能也做出一顆獨立按鍵,都算是這台產品的特色。

▲後方輸出入面板:輸出入介面簡單明瞭,而且數位類比應有盡有,也具備平衡介面的類比輸出。

USB DAC的挑戰

相較於音效卡只能裝在機殼內,如果把數位類比轉換的工作拉出來,做成獨立機器,不但擁有額外空間可以進行電源處理,也有利於電路設計,更可遠離電腦機殼內複雜的訊號干擾源,對聲音品質當然有正面幫助。如果以USB介面傳輸數位訊號,這就是一台USB DAC(Digital to Analog Converter,數位類比轉換器)。

不過實際上卻事與願違,如果以同價格為比較基準,絕大多數USB DAC的音質表現,都輸給內接音效卡一大截。或是光纖同軸數位輸入的音質表現很棒,但是一換到USB輸入,音質卻馬上降低。

深究起來,USB DAC音質不如人有很多因素。先從低價位USB DAC開始談起,因為內部只用了1顆晶片,它同時包辦USB訊號接收與數位類比轉換的工作,很難達到高效能,當然比不上搭載「獨立DAC晶片」的機種。而中高價位的產品,又面臨USB傳輸音訊抖動率(jitter)過高的問題,在數位訊號部分就已經一塌糊塗。

Keyword:音訊取樣率

在數位音訊規格中,如果取樣的位元率相同,當訊號取樣率越大,就代表記錄的資訊量越多,頻率響應也會更廣。舉例來說,一般CD唱片取樣率是最常見的44.1KHz,而音質更佳的SACD多以96KHz為主。

在早期USB外接音效盒當中,多半只採用USB 1.1傳輸介面,這些機器無論是多高檔的產品,最高只支援到96KHz的音訊取樣率。原因是受限於USB 1.1的傳輸頻寬,沒辦法負荷192KHz或更高取樣率的傳送,直到後期採用USB 2.0的傳輸架構,頻寬才夠用。

(後面還有:非同步加升頻新技術)

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全方位旗艦音效卡,Onkyo SE-300PCIE

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非同步加升頻新技術

由於USB傳輸音訊的先天限制,於是非同步傳輸技術應運而生,號稱可以解決問題並讓傳輸效果跟光纖同軸看齊。但這個技術也是先在高階機種上實做,例如100,000元等級Ayre QB-9就是最出名的機器。慶幸的是,Essence One在接收USB訊號時,便採用這個最新的非同步傳輸技術,而且跟擁有類似技術的其他產品相比,價格可說非常低,算是低價體驗非同步USB DAC的一個機會。

Essence One的另一項賣點則是「對稱性8倍升頻」,根據廠商宣稱,這個功能也是獨家賣點。一般具備升頻功能的DAC,無論輸入訊號的取樣率是多少,一律升頻到最高取樣率(通常是192KHz)。假設你輸入CD唱片的44.1KHz取樣率,升頻到192KHz並不是整數倍,在字面上並不是很完美。但是Essence One會先看輸入訊號的取樣率,取樣率以整數倍升頻至352KHz或384KHz,位元深度也從原本的16bit或24bit,升頻至32bit的效果,超越一般DAC 192KHz/24bit的數字,規格面可說非常強悍。

▲DSP晶片:這台DAC提供的8X對稱升頻獨家功能,都必須藉由這顆DSP晶片運算才能完成。

Keyword:取樣率升頻

在近代的DAC(數位類比轉換器)音響裝置中,不少廠商都把「取樣率升頻」的數位訊號處理技術加入產品中。它的原理是原始低取樣率(例如44.1KHz)的訊號輸入後,先丟給專門負責升頻的處理晶片,再把升頻後高取樣率(例如192KHz)的數位訊號,輸入DAC晶片轉換成類比音訊。

不過升頻技術在音響界當中,一直有正反派的爭論。一派人馬認為,原始訊號再怎麼經過後期處理,資訊量不可能無中生有,升頻技術只是個噱頭。但另一派的意見是宣稱理論歸理論,實際歸實際。開啟升頻技術後,主觀聽感確實有提升,不但細節更多,而且聲音更細緻更好聽,確實有改善。

32bit DAC晶片

不論是音效卡或外接音效盒,DAC晶片算是這類產品的心臟,Essence One在這部分是採用TI PCM1795,它算是中高價位的DAC晶片,而且左右聲道各用1顆,以降低干擾與提高音質。不過跟Essence ST選用的PCM1792A,訊噪比127db的頂級DAC晶片一比,PCM1795的訊噪比小降至123db,價格也比較便宜,光看帳面規格會令人有點不滿足。

▲DAC晶片:PCM1795是TI中高階的DAC晶片,負責將數位音訊轉成類比音訊。

但是細看其他技術規格後,PCM1795能夠接受32bit位元深度的輸入音訊,但是PCM1792A只到24bit。如果Essence One今天採用PCM1792A當作DAC晶片,8倍升頻的獨家特色也會跟著消失。採用PCM1795不但能符合產品目標特色,而且成本較低,算是權衡考量後可理解的最佳選擇。

跟前一代旗艦產品Essence ST音效卡一比,Essence One的電路設計也不太一樣。首先是不同的電源架構,Essence ST音效卡受限於內接式設計,是由一般電腦的電源供應器供電,算是交換式電源架構。而Essence One在拉出機殼之後,有獨立空間設計線性電源的電路板,以音響角度來看,線性電源的品質會比交換式電源更好。

▲輸出繼電器:各訊號輸出接頭都搭配1個繼電器,可保護其他器材,開機時會聽到機械動作的切換聲。

▲USB訊號接收晶片:USB控制與訊號傳輸工作,都是由這顆C-Media CMI6631晶片負責,它支援USB 2.0介面,頻寬足以傳輸192KHz/24bit的數位音訊。

▲S/PDIF數位接收晶片:由AKM AK4133VF晶片負責接收光纖與同軸輸入的數位訊號。

▲主變壓器:採用自家子公司Enertronix(力碩電子)出產的環狀變壓器。

▲線性電源穩壓電路:電源供應是用線性電源的架構,直流電從主變壓器輸出後,再經過這塊穩壓電路處理輸出。

(後面還有:電路用料詳解)

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▲Essence One內部用料看個夠(點圖可放大)

類比電路用料更「暖」

而類比電路的設計方式,也是影響聲音的重要因素之一。Essence One在這部份的設計,架構上仍然有一些Essence ST的影子,不過主要的主、被動元件用料卻有一段大差異。Essence ST是以Nichicon Fine Gold金色電容為主,白色的方形電容為輔,而Essence One改用Nichicon Audio KT藍色電容,而方形電容則換成鼎鼎大名,紅色外觀的WIMA電容。根據廠商宣稱,WIMA電容可以帶來更平衡、稍暖的聽感。

▲電容:在類比電路的部分,採用不少日廠Nichicon的Audio KT電容。

▲音量控制電阻:採用台廠艾華電子(Alpha)的有段式可變電阻,負責控制輸出音量的角色。

Essence One是1個聲道放1顆DAC晶片,2聲道徹底分離的設計,所以後端負責I/V轉換與LPF低通濾波的OPA數量達到6顆,也是Essence ST的整整2倍。Essence ST在這部份用上2顆JRC 2114D加上1顆LM 4562NA的設計,這2組OPA都是以中性偏解析著稱的型號,價格在中價位。

▲LM4562NA OPA:LM4562NA是1顆中價位的OPA,聲音特色中性,負責current buffer輸出工作。

▲耳機擴大電路:在耳擴部分,每聲道各由1顆LME49720NA OPA+LME49600的組合來推動,推力十足。

不過Essence One在這部份卻用了6顆NE5532P,特色是中低頻較暖較糊,跟Essence ST使用的OPA型號相比,聲音比較沒有那麼「解析」。雖然它是低價位的OPA,但具備不錯的音響性能,擁有一定的性價比,廣泛被廠商使用在音響器材中。

▲NE5532P OPA:NE5532P是1顆高性價比的OPA,聲音特色較暖,負責I/V轉換與LPF的工作。

(後面還有:實際試聽測試)

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高音質必用ASIO

筆者先安裝驅動程式後,先以播放程式的DirectSound輸出直接聆聽,發覺聲音很明顯比Essence ST暖糊,而且低頻量感較多、較散漫,整體素質也低於Essence ST的水準,表現令人失望。

這時改以Essence ST輸出數位訊號,以同軸連結至Essence One,雖然還是中性偏暖、低頻較多較散的聲底,不過音響素質與細節馬上跳了一大階,也確定可以勝過Essence ST。不過Essence ST加上Essence One的組合超過20,000元,性價比其實不太高。

後來仔細研究說明書後,播放程式立即改用ASIO輸出,重新聆聽USB介面的音質表現。這時前面板的「BIT PERFECT」指示燈亮起,實際的聲音表現也比DirectSound輸出好很多,幾乎跟同軸難以分辨了,進步幅度「判若二機」。

▲如果是採用USB介面連接電腦,建議在安裝驅動程式後,以ASIO輸出播放音樂,這時前面板的「BIT PERFECT」燈號會亮起,顯示數位訊號的傳輸在完美狀態,實際聆聽音質也比「USB隨插即用」的傳輸方式還要好上一截。

筆者推測Essence One的USB非同步傳輸技術,是以外加驅動程式的ASIO方式實做,也建議讀者在使用這台機器時,盡量搭配支援ASIO輸出的軟體播放音樂,否則改以光纖、同軸端子輸入數位訊號,以得到最好的聲音效果。

測試平台配備
處理器 Intel Core i3-530
主機板 GIGABYTE GA-H55M-USB3
記憶體 Kingston DDR3-1333 4GBx4
顯示卡 Intel HD Graphics
硬碟 OCZ Vertex 2 60G
電源供應器 Seasonic S12 330W
作業系統 Windows Server 2008 R2

 

更換OPA自選音色

因為Essence One跟Essence ST的聲音走向差異不小,前者是中性偏暖,後者是偏解析的聲底。假設你從Essence ST升級至Essence One,雖然聲音素質有提昇,不過走向大幅改變,你不一定能適應。如果Essence ST聽習慣了,一換到Essence One就會感覺聲音較為沈重,低頻量感更多,整體失去Essence ST原有的速度感與俐落感。

這時筆者嘗試將Essence One內部,負責I/V轉換與LPF低通濾波工作,一共6顆的NE5532P OPA換掉。參考Essence ST類比電路的原始設計,將這些OPA換成4顆JRC 2114D,加上2顆LM 4562NA的組合。實際上機聆聽之後,乍聽之下類似Essence ST的乾淨俐落聲底又回來了,而且比Essence ST還要更解析。但是經過一段時間的相處過後,卻覺得聲音「冷過頭」,而且高頻也太刺激,整體表現是有點失去平衡。

RMAA實測結果
  Essence One Essence ST 結果
頻率響應 +0.01/-0.13 +0.02/-0.13 Essence One勝
雜訊值 -92.2 -93.2 Essence ST勝
動態範圍 92.2 93.3 Essence ST勝
總諧波失真 0.0019 0.0008 Essence ST勝
互調失真 0.0086 0.0079 Essence ST勝
聲道分離度 -87.3 -87.8 Essence ST勝

▲測試條件:RCA輸出至Xonar Xense音效卡做錄音測試,音訊取樣率44.1KHz。

出廠原配就夠聽

經過這麼一折騰後,筆者認為原配的NE5532P OPA雖然不算完美,卻是權衡最低成本與最佳搭配性的組合,不但聲底較為穩重,向一般人心目中傳統的「Hi-Fi聲」靠攏,避免流於電腦訊源又尖又薄的刻板印象。而且機器內提供可自由更換的OPA插槽,要是對出廠原配的聲音就很滿足,那就很好。要是有任何不滿意,還有自行更換OPA調音的空間,而且相較於其他器材,Essence One更換OPA對於聲音改變的效果還算明顯,光靠OPA還是有機會調出自己想要的聲音。

▲前置耳機輸出在低音量時,會出現左右聲道不平衡的現象,根據RMAA實測,音量旋鈕在9點鐘位置時,左右聲道仍然有1db的差距,必須轉到10點鐘至11點鐘之間,音量才會左右平衡。

多功能一體機

在這個價位帶的USB DAC並不多,筆者也沒聽過相近價位的產品,還沒有立場評論音質能不能壓倒其他競爭者。跟前一代旗艦Essence ST相比,Essence One的聲音品質更上一層樓,不過價格也跟著成長1倍。Essence One除了音質更好以外,功能性與擴充性則是進步最大的一部分,可以滿足大部分的輸出入需求,算是各種解決方案都能兼顧的萬能一體機。

▲內建耳擴的驅動能力非常大,就算是搭配最不易驅動的AKG K1000耳機,只要把音量轉到1點鐘方向,就已經足夠日常聆聽使用。

拜非同步傳輸技術之賜,Essence One的USB數位輸入品質,已經能接近同軸的效果,這也是其他中低價位USB DAC所沒有的優勢。如果你只打算利用USB當作數位輸入的話,Essence One的音質表現,有機會在這個價位帶取得領先。畢竟其他類似價位的多數產品,USB數位輸入還是沿用傳統模式的訊號處理,理論上很難跟同軸比美。如果你又想要「一台搞定」,懶得外接耳擴、前級擴大機之類的器材,Essence One將是一台性價比不低的一體機。

測試耳機介紹

為了清楚得知Essence One的音質表現,筆者搭配Denon AH-D7000以及Stax SRS-2170耳機系統,分屬密閉式與開放式的產品進行測試。這2款耳機都是高階產品,而且筆者已經熟悉它們的聲音,若是更換前端訊源交替試聽,可以很輕易聽出訊源改變的差異性。Denon AH-D7000的特色是低音充實飽滿,整體走濃厚路線,而Stax SRS-2170的聲音較乾淨俐落,整體走清淡路線,剛好兩者的聲音特色完全相反,考驗前端訊源的搭配性。

需求預算都考慮

如果你是筆電使用者,沒辦法安裝內接音效卡,或同時需要耳擴與DAC功能,更有搭配CD唱盤需求的話,Essence One都值得一買。假設你只是音響入門者,而且聽音樂離不開電腦,機殼內也有空間安裝內接音效卡,筆者認為Essence ST仍然是一個性價比很高的選擇,不一定要多花1倍的錢買Essence One。要是你正在使用Essence ST,而且講求訊源的音質,也擔心PCI介面會被淘汰,也可以考慮直接升級到Essence One,不但音質更佳,日後升級電腦也不必特地尋找PCI介面的主機板。

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