SONOMA M1静电耳机耳机系统
本帖最后由 Warwick 于 2021-7-3 21:13 编辑Warwick Acoustics汇集了一些世界领先的专业音频工程师，共同打造SONOMA M1。SONOMA M1集成的耳机系统(解码器，放大器和开放式耳机单元），从一开始就进行了优化，我们只有一个目标——就是做专业的，独一无二的产品，提供让人惊叹的Hi-Res 音频性能。为了能让大家更加深入了解SONOMA M1的更多详情，我会从SONOMA M1的传感器，机身材质，耳机垫，耳机线，功放，解码，处理器，数据线，定制电压PSU等多个方面向大家介绍我们的SONOMA M1静电耳机耳机系统。
想要了解更多SONOMA M1的烧友们可以关注下哦～
高精度静电叠层传感器理想的传感器传输系数希望能达到零，对任何信号都能够无限快速的响应，无失真且完全线性。到目前为止，最能体现这些特性的技术就是静电。SONOMA是世界上第一套用了高精度静电叠层（High-Precision Electrostatic Laminate简称HPEL）的耳机系统，HPEL由Warwick Acoustic所发明，这项专利技术开创了一个新的静电传感器领域，具有静电耳机所著名的所有优点。
传统的静电传感器由两个导电金属网格之间的薄膜（涂有导电材料）组成。膜和网格之间存在微小的间隙，膜相对比网格保持在高DC电位，并且音频信号施加在网格上，这才导致膜响应于音频信号，从而产生声音。显然，为了使声音通过网格/膜以“三明治”方式传播，网格必须以某种方式穿孔。
相比之下，HPEL使用薄度为15μm (小于人类头发的厚度），柔性层压薄膜用于“前”网格。层压板固定在绝缘垫片（由Formex ™制成）的单元结构上，并且膜在x-y平面上非常精确的机械性的保持着张力，通过这种方式形成一张小小的“鼓皮”。不锈钢网膜形成“后”网格，当音频信号叠加在1350 V DC偏置电压上时，由柔性层“前”网格形成的“鼓膜”振动，从而产生声音。而Sonoma M1与传统的静电面板不同，在HPEL听到的声音不会穿过网格，为了充分利用这一功能，一切都在M1的设计中完成，以保持传感器前后区域尽可能清晰，以免妨碍声波。
得益于我们专有的软件分析包，Warwick Acoustics能够微调“鼓皮”的特性，使它们具有不同的共振频率。每个单元在声学上都是独立的，但是却能够并行驱动，来自每个单元的声音在声学空间中组合，但是独立的共振平均，避免了音频中产生任何共振峰（如单个驱动器区域可能发生的那样）。
薄而轻的层压材料可实现扩展的高频（超过60 KHz），HPEL具有无与伦比的瞬态响应，其表面积已经最大化，可提供完整的频率响应。此外，由于它采用现代自动化制造技术生产，因此HPEL在传感器之间提供了前所未有的一致性和完美的匹配（左右声道之间的差异小于±0.8 dB），其简洁的设计还具有出色的耐用性和可靠性。
当然，这种轻薄的传感器容易弯曲，因此我们把面板封装在一个特殊的，刚性超高的聚碳酸酯做的“盒子”中，使传感器能够达到最佳运作性能。
镁金属耳机外壳
与铝相比，镁的重量约为铝的1/3，并具有优异的声学阻尼。结合出色的强度-重量比，高刚度与防电磁干扰/射频干扰，镁是HPEL传感器的理想材料。
M1的耳罩通过在非常高的压力下精密注塑成型而成，期重量为10.7盎司（303克），这有助于提高耳机的佩戴舒适度。耳机中仅使用高级不锈钢螺钉和紧固件，以获得高强度和耐腐蚀性的性能。
手工制作的羊毛耳垫和头带垫 耳机的舒适度至关重要，我们希望听众都能够长时间地享受M1带来的无限美妙的音乐。如果耳朵和头带垫引起了任何不适，那么即使耳机的声音再出色，再轻巧也将是徒劳的。因此，为了确保享受最大的聆听过程，M1的衬垫均采用顶级Cabretta羊皮制成，Cabretta皮革以其重量轻，光滑，柔软和耐用性而闻名。
定制低电容耳机线为M1能够完成全新的设计，对于线材的制作目标为以下标准：
[*]电容必须最小化;
[*]必须尽量减少机械噪音;
[*]信号纯度必须最大化;
[*]耳机线必须薄，柔韧，重量轻。
要达到部分标准并不是问题，但想要达到所有的标准就十分具有挑战性，因为想要获得收益可能是以牺牲其他东西为代价的，通常是薄度，柔韧性和重量方面。
M1耳机线由非常细的镀银无氧高导电（OFHC）超纯铜线组成，绝缘选择的是发泡聚乙烯，因为它具有合适的介电常数，并且有良好的阻尼性。左右通道信号电缆之间没有共用接地，并且护套中的光纤填充材料使导体尽可能远离（以减少电容和串扰）。在放大器端，插孔与放大器机箱电气隔离，而在耳机上使用高精度自锁连接器以确保安全连接。线材内置的感应环路连接到每个耳罩，如果线材在放大器或耳机端断开，则放大器会自动关闭。
A级功放
与所有静电传感器一样，HPEL需要高电压耳放才能运作,M1的驱动器来自高性能，单端，分立的FET A类放大器，具有极低的失真和频宽。驱动信号的最大振幅为145 V（rms），叠加在1350 V DC偏压上。尽管在低电流水平下工作，但高电压转换为放大器输出端的功率却尤为显着功率（对于耳放而言）,因此，在整个设计过程中使用高质量的设备来应对功率水平。
为确保与所有干扰源隔离，M1的放大器采用完全屏蔽的加工铝制外壳制作（参数见下文）放大器提供以下输入：
[*]USB 2.0（数字）
[*]同轴S / PDIF（数字）
[*]'高级'RCA（x2）插孔（模拟）
[*]'低级'3.5毫米立体声插孔（模拟）
USB 2.0输入通过DoP（DSD64 / DSD128）接受高达32位/ 384 kHz PCM和DSD的所有高分辨率音频格式，而S / PDIF输入接受高达24位/ 192 kHz的所有PCM格式。高电平RCA输入的最大输入信号为2.1 V（rms），而低电平3.5 mm插孔则接收最大850 mV（rms）的信号。
ESS SABRE Reference DAC解码
Sonoma M1系统的开发旨在提供真正的高分辨率性能,对于关键的数模转换阶段，我们求助于该领域的领导者—ESS。ESS技术被公认为全球首屈一指的DAC芯片制造商，我们选择了32位的参考级DAC。两个立体声DAC芯片用于特殊的单声道模式，可提供129 dB的测量信噪比（SNR）。
定制的64位双精度定点信号处理器
任何熟悉扬声器或放大器测量的人无疑都会看到从几十赫兹一直到20多赫兹的平坦频率响应曲线。平坦的频率响应是这些组件的最终目标，并且在放大器中很容易实现，但在扬声器中却很难实现，特别是在现实中的聆听室(这与消声室是相对的)。不幸的是，耳机的情况要复杂得多。声场与我们的耳朵相互作用的方式产生了非平坦的频率响应，称为头部相关传递函数（HRTF）。更糟糕的是，HRTF会根据声音到达的方向而变化。
更复杂的是，对于耳机目标频率响应应该是没有一致普遍意见的。从历史上看，有两种选择：自由场或漫射场。自由场类似于在消声室中聆听一对扬声器，听众很少,相反，漫射场类似于在高反射（混响）的房间中聆听一对扬声器,虽然这可能会接近大多数聆听条件，但仍然不太理想。
帮助我们在耳机输出端实现所需的响应，我们使用定制的64位双精度定点运算对所有信号进行数字处理，在高性能多核XMOS处理器中运行。在音频处理领域众所周知，定点运算是最好的，Sonoma M1中使用的64位算法超过了大多数专业音频工作站的性能。
DSP内的所有滤波器响应都是最小相位，慢速下降，并针对出色的时域响应进行了优化。进一步利用64位DSP令人难以置信的精确度，我们能够在放大器内实现全数字内插音量控制，其性能远远优于我们评估的所有纯模拟阶梯式衰减器。其优势为：
[*]保真度及动态范围没有损失
[*]完美的左/右声道匹配
[*]在范围结束时没有电位计/非线性衰减器
[*]没有像'拉链'噪音，咔嗒声/砰砰声等噪音问题。
AKM 豪华版ADC解码
由于需要DSP来实现目标频率响应，所有输入的模拟信号必须先转换为数字信号。这是在多通道32位/ 384kHz AKM 豪华版ADC芯片中进行的。由于放大器具有低电平（3.5 mm）和高电平（RCA）输入，因此根据所选输入使用单独的ADC通道。也就是说，有两个独立的、完全优化的信号路径，每个路径用于低电平和高电平输入。通过这种方式，无论选择何种输入，都可以实现ADC的全动态范围能力。测得的ADC级SNR超过120 dB。
高级USB数据线
由于USB是唯一接受Sonoma M1支持的所有高分辨率数字音频格式的连接（PCM高达32位/ 384 kHz和DSD64 / DSD128），因此确保在使用时不会影响性能，这个至关重要。因此，我们与Straight Wire Inc.合作开发了随附的USB电缆。它采用镀金接线口与镀银线芯，是数字音乐源与SONOMA M1系统之间的完美连接。
定制通用电压PSU
显而易见稳定，干净的电源对于任何音频电路的操作都是必不可少的。对于M1，我们选择了两部分电源解决方案，以便从敏感音频路径中尽可能多地保留噪声。
[*]第一阶段涉及定制设计的通用电压外置开关模式电源单元，虽然它可能看起来与笔记本电脑等提供的单元类似，但在内部则非常不同。为避免任何裕量问题，我们的设备能够提供放大器在稳态条件下设计的最大功率的3.5倍。
[*]此外，该装置使用固定频率切换器（工作频率超过85 kHz），避免在功率消耗变化时开关频率下降到音频频段的可能性（即开关频率保持在85 kHz以上的运行条件）。该单元采用改进好的内部滤波设计，可产生极低的噪声和纹波（<50 mV peak-to-peak），高品质连接到了放大器，并且为了确保理想的连接，它配备了一个高性能的Switchcraft锁定直流电源连接器。DC线材中增加了一个大型铁氧体磁芯滤波器，以降低EMI。
听过一次，挺好的耳机系统。
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