Sep 22

Rockna Audio Wavelight DAC / Wavelight Server 來自新世界的好聲音

文｜馬田

讀者們，假如閣下自命是完美音效的追求者，那麼來自羅馬尼亞的Rockna Audio 將會成為您追蹤的新目標，創辦人 —— 尼古拉．吉塔里尤(Nicolae Jitariu)是位音樂發燒友同時篤信科技，他深信藉由高端數碼技術能夠完美呈現音樂的真實感，於是在1999年成立公司，在自家實驗室從零開始打造，經過了15年長時間作戰，Rockna Audio 從最初無人認識發展至今天受到廣泛的認同，當中的致勝關鍵就是搶到了人材!

獲資助提升競爭力

Rockna Audio 在 2014 年參與了歐盟資助的“Proiect POR”項目，這個專案由歐盟提供資助，總價值約為 141.2 萬列伊（1歐元= 5列伊），其中約 89.4 萬列伊由歐盟提供，包括來自歐洲區域發展基金（ERDF）的 76 萬列伊。從2014年-2020年重點是提高中小企業的競爭力。透過設立先進的生產設施和招聘合格的人員，創造了5個新工作崗位，並強化了Rockna Audio的市場地位。Rockna 未參與該資助項目之前所設計的產品確實未見到有何特別，往後出現了Wavedream和Wavelight 兩個系列完全兩回事，開始自家設計線路及編寫FPGA程式，並使用R2R階梯式電路製作解碼線路，品牌亦因這兩個系列而聲名大噪，本月我向代理借來了 Wavelight Server音樂伺服器及 Wavelight DAC解碼器進行測試，體驗這位數碼新力軍的實力。

解構音樂伺服器

發燒友若以 CAS 為主要訊源，必然會對比各類音樂伺服器。在進入器材分析之前，小弟嘗試拆解音樂伺服器的構造，讀者看下去便會了解 Wavelight Server 的優點。High-End 音樂伺服器的關鍵在於整合多個核心模組以達到最佳音質和功能性，其中包括以下幾個重要模組：

1. 高性能處理器模組 (CPU)：

負責整體系統的運算和控制，特別是處理高清數碼音源。

2. FPGA 模組：

通過強大的可編程性和數碼訊號處理能力，實現複雜的音訊處理算法，例如數碼濾波器和模擬同步控制，確保音訊輸出的純淨和精確。

3. 存儲模組：

支持大容量的內部存儲和外部擴展，確保音樂數據的穩定保存。

4. 網絡模組：

支持高速網絡連接和多種通訊協議，實現音樂串流播放和遠端控制。

最終，訊源由多類型輸出介面傳遞至解碼器，用家使用友好的操作App便能夠輕鬆管理和控制其音樂庫。基本概述到此為止，接下來看看 Wavelight Server 的架構。

內部架構分析

Wavelight Server 的架構簡單，分為四個模組：核心 (Core)、終端輸出 (Endpoint)、儲存 (Storage)、以及編程閘陣列 (FPGA)。核心模組包括 CPU 和作業平台，廠方表示使用熱設計功率 (Thermal Design Power, TDP) 來建構這個模組。以 TDP 為基礎的運算系統能確保在最大負載時，電子元件保持在安全的溫度範圍內運行。實際上是使用低速四核心 CPU 配合客製 Linux 平台，建立了 Rockna OS，用家可在自家控制 App 進行播放。

FPGA 模組使用 AMD 7 系列芯片，不僅負責處理訊源和產生數碼濾波器，還負責校正兩枚由 Crystek 公司生產的 CCHD957 數碼時鐘。這款時鐘因其低抖動率和相位噪聲及穩定的溫度特性，被廣泛應用於高端數碼器材。核心和 FPGA 各配有一組環牛和線性供電，能減少供電時的干擾。儲存模組方面，Wavelight Server 可容納兩個 SSD，支援 2TB 到 16TB，其中一個 SSD 安裝了 Rockna OS，我查看了交來測試的機器，裡面搭載了 Samsung SSD 870 EVO 4TB硬盤。機背的連接介面提供了一組 USB 3.0 和兩組 USB 2.0 連接埠，供擴充儲存容量之用，可以連接 USB 硬盤或 USB 手指。

輸出方式方面，Wavelight Server 提供 AES/EBU、光纖、同軸及 HDMI (I‌‌‌2S) 等選項。每組輸出預設了升頻功能，如 AES/EBU、光纖、同軸可以在 App 裡選擇 192kHz 或 384kHz 的輸出；DSD 的選項包括 DSD64、DSD128，或不支援 DoP。有些解碼器限制數碼端子只能輸入 PCM 格式音源，或僅支援 DSD64，因此用家在選擇前要仔細閱讀解碼器說明書，以免輸入不支援的格式造成問題，例如解碼器發出噪聲或卡頓。相比一般數碼輸出，HDMI 提供了更靈活的選擇，輸出可選用原生點對點、PCM 352kHz/384kHz、DSD256及 DSD512。同時，也考慮到解碼器對I‌‌‌2S 的兼容性，設定內提供了簡單的輸出選項，以確保與其他解碼器的相容性。

玩法靈活串流多樣化

硬件與技術都已解說，現在介紹趣味玩法。首先從三組 USB 端子開始說起，用家可以隨意選擇其中一組作為音頻輸出。由於是 Linux 平台，無需預先安裝驅動程式，連接到解碼器後即可立即播放音樂。不過，USB 輸出是不帶升頻效果的，只能原生輸出。除了輸出音源外，還可以使用 Wi-Fi Repeater，這樣便能解決路由器距離過遠的問題。在我看來，Wavelight Server 的硬件部分和其他 High-End 音樂伺服器差別不大。但伺服器的操作更加全面，出廠時預設為 Roon Core，也可以選擇為 HQPlayer NAA 的 EndPoint。其餘選項還包括 Roon Bridge、UPnP、OpenHome 及 AirPlay，這些都是熱門的串流制式。以上各項功能可於 Wavelight Control App裡控制，廠方還預告將會推出多項增值功能，包括玩家們期待的 CD Ripping 及房間聲效修正，這意味著未來可能會持續更新，無形中為用家提供更多保障。

25bit R2R 階梯式轉換解析

同一系列的 Wavelight DAC 採用 25bit 二進制 R2R 階梯式數碼/模擬轉換線路，我看了規格後，感覺製作相當認真。若要拆解當中的巧妙，首先要了解 25bit R2R 階梯線路的運作原理。R2R 主要通過電阻網絡將數碼訊號轉換為模擬訊號，核心是一個由兩種類型的電阻組成的網絡：R 和 2R。R 代表一個電阻值，2R 代表這個電阻值的兩倍。這些電阻被組織成一個階梯狀的網絡，用於將數碼輸入轉換成相應的模擬電壓。

通過公式計算 25bit R2R 的動態範圍 (動態 = 6dB x 25bit)，理論上可以達到 150dB 以上，而規格標示的動態範圍為 117dB，這當中明顯做了取捨。這樣做是考慮到 R2R 會受電阻品質和供電影響。總諧波失真 (THD) 為 -0.005%，代表輸入訊源與輸出相比幾乎零失真。其次，訊噪比達到 117dB，意味著解碼器在處理訊號時，訊號中的有用成分與噪聲成分相差 117dB，這是一個非常高的值。讀者應意識到，雖然 25bit R2R 可以造出更進取的效果，但也有可能增加噪聲和失真。理想的解碼線路是要平衡得失，廠方選擇降低動態範圍來換取極低失真，這是可以理解的。

解碼器的高品質設計解析

解碼器的品質不僅僅由 DAC 線路決定，其他部分的配置也同樣重要。讀者可以參考機內的佈局，這是數碼與模擬獨立供電設計。圖片左側可以看到兩個大型環型變壓器，提供穩定且低噪聲的電源。相比傳統的 EI 型變壓器，環型變壓器具有更低的磁通漏失和更小的電磁干擾 (EMI)，這對於播放音色至關重要。兩個變壓器連接到供電 PCB，板上裝有 6 個 10,000μF 電容，用於電源濾波和平滑電壓，提供穩定的直流電源。中間部分是主電路板，主要包括 25bit R2R 解碼線路及 Xilinx 7-series FPGA 芯片，這部分還設有 4 個 3,300μF 電容及各種數碼輸入端子。電路板上的排列緊湊且有條不紊，顯示出精密的設計和製造工藝。

圖片右側是模擬輸出線路，使用對稱式分立元件製作，當中最為養眼的是兩排日本 Nichicon 音頻級電容，每組由 8 支組成，線路板上還包括德國紅磚仔電容。綜觀選配的元件和井然有序的佈局，顯然廠方不僅僅是想造出一部比 DIY 稍為好聲的解碼器，而是要達到 High-End 級數器材的水準，有這種決心是好事。

高端解碼器的成功秘訣

Rockna Audio的成功，很大程度上是因為搶到了人才。公司找到既懂編寫程式又了解電子線路運作的工程師，使用 VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）在 FPGA 芯片上編制出高度可控的程式，能夠精確設計每個電阻的值。換言之，R2R DAC 每個電阻值都受到精密管控，轉換成模擬的效果自然是順滑仔細。廠方強調花了心機製作出4個濾波器; 「線性濾波」、「最小相位」、「混合模式」和「無過濾」 (NOS) ，它們是用作去除數碼噪聲及紏正相位，現時流行使用的解碼芯片也會加入濾波器功能，實際表現視乎其他配套，FPGA 只是其中一環。其他方面包括使用記憶體緩衝作為臨時存儲數碼訊號，平滑訊號流，減少抖動；配合 DPLL 線路來比對訊號輸出相位，確保不會有偏移；最後使用 Femtovox2 高精度數碼時鐘發生器結構，通過數碼控制振盪器 (DCO) 和頻率控制模塊，重新調整訊源時脈，並通過緩衝放大器生成差分時鐘訊號，這樣的處理有效消除 Jitter。以上提及的濾波器與處理效果，我逐項測試了，經過反覆來回比較，我感覺不出有很大分別，不過，我能聽出兩款器材的數碼時鐘有多好，整體上每首歌曲的線條和輪廓都有鮮明表現，特別在於播放 EDM 音樂時也保持清晰穩定的層次，讀者可以把 R2R DAC 的工作想像為演奏者，當彈奏急板旋律時定要十分專注，否則便容易失手彈錯音，同樣地，R2R DAC把訊號轉換成模擬電壓，又急又密的連串訊號也容易出現吵耳或煩亂聽感，而本機沒有失手的原因是用了緩衝處理及理想的數碼時鐘，像播放 Vini Vici 的〈White Dwarf〉是每粒音都非常清楚，更重要是強勁密集的低頻層次極具衝擊感，這樣便知道那些處理程序並非吹噓，而是真有效果。

黑馬現真身

幸好這次只是測試，如果我擁有這兩款器材，肯定會花費更多去購買高清數碼音樂，因為播放的聲音完全符合我的要求，就是聲音夠老實，它對 PCM CD 格式、24bit/192kHz及DSD音源是分得很清楚，高清格式的音樂，像〈Hotel California〉是24bit/192kHz，低音部分能造出結實並且量感龐大的效果，而播放DSD64 版本「天方夜譚」又能釋放出壯闊音場，音質更富有潤澤厚度，當然，本機並非無所不能，播放CD格式和 Tidal 時，效果可說是平平無奇。眾多歌曲之中林家謙的〈某種老朋友〉有很大的驚喜，這次我聽到了過山車式旋律中的許多零碎音樂片段，例如鋼琴和弦樂不時出現，而他的音調一直維持在中低音域，上下變化不大。一般解碼器只能表現出些微變化，但 Wavelight DAC 從鋼琴引子開始就仔細呈現效果，那些琴槌摩擦聲、每小段的弦樂、家謙唱歌時隨意的升降，以及錄音帶的微量底噪，全部都反映了 R2R DAC 準確而細緻的威力。正當市面上大部分解碼器都能達到某個技術高位，往往需要在較難處理的歌曲中分出高下。從技術層面分析，這首歌曲的 0 和 1 訊號變化非常多，加上是 24bit/48kHz，訊號的密度相當高。Wavelight DAC 使用 FPGA 管控 330 萬個不同的電壓值，在這範圍內處理 24bit 音源是綽綽有餘，它與其他 R2R DAC 的分別在於其完善的配套處理。以〈某種老朋友〉為例，這類訊號密集的歌曲如果沒有妥善處理，播放效果會毫不吸引，甚至凌亂不堪。當解碼器有足夠能力詮釋音樂作品，真相往往令人吃驚！

再如 Luka Faulisi 拉奏的〈四季〉，同樣能聽出他手腕的靈活。他演奏〈夏之樂章〉和〈冬之樂章〉中的兩段快板顯示出成熟的技巧。Luka 從小接受訓練，他拉弓的手勢與力度揮灑自如，起伏節奏順暢，高音的延伸嘹亮而纖細，夾雜琴腔共鳴，造就出輕重分明的音色層次。像〈四季〉這種瞬變強烈的樂曲，最能突顯解碼器從訊號 "0" 轉換成 "1" 的時間準確和電壓變換反應。所謂的數碼聲就是形容這方面能力不足，導致音色生硬，而 Wavelight DAC 的解碼和還原訊號能力極高，測試過程我使用無過濾直接輸出，按此水準應可成為 CAS 界的黑馬！

總結：

CAS 器材經歷了多代技術演進，如今的音樂伺服器與解碼器講求自主研究。雖然在基本設置上變動不大，例如使用低噪訊 CPU、線性供電、SSD 硬盤等，但在編寫用於 FPGA 的程式以及對數碼時鐘的管控做法上，每個品牌存在極大差距。這不僅依賴工程師的知識和判斷力，也離不開持之以恆的檢測工序。

這次的經驗最重要的是讓我了解到，CAS 的世界是有能者居之，沒有受到產地國家的影響。這一因素也迫使競爭對手不能坐視不理，必須以先進技術作回應。希望讀者看了我的介紹，能了解到 Rockna Audio 捨易取難的做法背後涉及的諸多因素。無論是作為用家還是發燒友，我建議各位親自去聽聽這兩款器材，至少會知道製作精良的 R2R DAC 和高端音樂伺服器能達到什麼樣的音質水準！

Wavelight Server 規格：

■處理器：2/4 核低功耗 CPU■記憶體：8GB RAM■儲存空間：2TB – 16TB■音頻引擎：AMD 7 系列 FPGA■時鐘系統：2×CCHD957 時鐘■電源供應：線性供電，2 個環型變壓器■輸出介面：I2S, AES/EBU, SPDIF, TOSLINK, USB（USB 輸出不支持升頻）■輸入介面：Ethernet (LAN)■尺寸(W×H×D) ：430×55×300mm■售價：HK$46,800 (4TB) / HK$42,300 (2TB)

■香港代理：泰來音響．查詢：(852) 3427 2308

Wavelight DAC規格：

■數碼輸入端子：同軸×1 / AES/EBU×1 / USB Type B×1 / 光纖×1 / HDMI×1■模擬輸入端子：RCA×1 組■模擬輸出端子：RCA / XLR 各1組■對應取樣率：PCM 16bit-32bit / 44.1kHz-384kHz, DSD64-DSD512■尺寸(W×H×D)：430×55×300mm■重量：10kg■售價：HK$42,300

■香港代理：泰來音響．查詢：(852) 3427 2308

※ 本文輯錄自【音響技術】2024年7月號第514期 ※