【Cayin钢板梁说】Cayin 25周年钜献---参考级旗舰播放器N8深度剖析
本文作者系Cayin大网红钢板梁，本文从七个方面入手，对N8从内而外进行了全面剖析，对N8的黑科技进行了鞭辟入里的阐述，文章较长，有兴趣的烧友可mark细看，以下为原文。
一般情况下，我写头条文章都在新产品即将正式上市之前。毫不否认，这跟产品推广相关，同时也是让有兴趣的人进一步了解产品本身。所以，N8快上市了。在历经了从立项到产品上线生产近三年的时间后，终于快上市了。
N8是Cayin历时近三年的旗舰DAP，诸多艰辛以及无数次的验证、实验和优化。大家看文已是最后的结果，这中间的过程却是每个用心研发和设计产品的人能够产生共鸣的地方。
这是N8在便携式DAP首创的一个功能，对于在便携DAP上设计电子管/晶体管双音色电路是一次巨大的挑战。虽然在Cayin的台式CD和解码器上，双音色是必备的配置。但在便携产品上，空间、散热、供电等诸多因素会让这样的想法有着诸多的挑战性。
N8使用了日本KORG Nutube 6P1双通道真空电子管，这是一种跟常规6P1电子管完全不同的产品，无论是结构、参数、乃至到电路应用都是如此。
Nutube 6P1采用类似VFD的封装工艺，虽然也是直热式结构，但内部灯丝及阳极并不需要非常高的电压即可工作，这对于内置供电的便携设备来说是先决条件。
其次是功耗，Nutube 6P1在极限工作状态下也只有24mW，这对于强调便携性和续航能力的便携产品来说也是非常重要的。
但现实的开发难度并不是简单地按照元器件规格书来进行堆砌。
Nutube 6P1跟其他电子管一样，哪怕是轻微的位移或震动都会引发非常强列的“麦克风效应”，而这对于便携式产品来说几乎是灾难性的。当N8第一版样板出来后，当时电子管音色出来的声音，整个研发团队都快哭了……
试想一下，戴着耳塞，把正在听的N8由手里放在桌子上，或者喝口水然后随手把杯子放到桌子上这两种常见的场景，这时耳塞里传来“叮叮叮”的声音？？甚至是劈啪的声音。手里拿着机器，站起来走两步，然后耳塞里就开始演奏“月光小夜曲”？
这并不是夸张，第一版的N8，当机器处于电子管模式时，确实是完全不能移动，更别提晃动和撞击……任何程度的位移，都会转化成各种不和谐的声音并通过耳塞传递过来。在设计之初虽然已经预想过麦克风效应可能对电子管电路造成的影响，但如此严重的情况还是让人始料不及。特别是在便携机器上,在有限的内部空间内，对于如何做好减震措施，这个挑战的难度非常巨大的。
对于电子管的钻研和使用，Cayin有着20多年的实际经验。参照胆机搭棚、管座和减震措施，在无数次的实验后，终于通过结构上的设计在N8内部专门为Nutube 6P1构建了减震系统，最终完美的解决了麦克风效应。
减震系统由三个主要部份组成：A，独立的柔性线路板（FPC）套件；B，由开模定制的硅胶套件组成支架系统；C，通过弹簧顶针与PCB的连接系统；完全消除在移动、轻微碰撞时应力，让Nutube 6P1在一个稳定的结构环境下工作。
在解决了“麦克风效应”后，还有一系列的问题，比如输入输出增益的平衡，电子管的本体噪声，达到工作稳定期前的信号失真、杂波等。为解决这些问题，N8的研发团队又通过数十种电路上的设计实验一一解决。
这里仅举一例，为了实现双音色无缝切换，N8仅在单端双音色电路中就有两套独立的硬件增益控制系统，每一个电子管组件在上线装配前都会进行独立测试和调试，在输入级通过可调电阻将信号输入增益调整在固定值，输出级增益匹配与之对应的晶体管放大增益，加上PGA2311UA做精确的噪声和增益控制，我们不仅解决了电子管的本体噪声，用户在切换双音色时，也只会感觉到音色的变化，而不会有音量变化的困扰。
在实际应用的切换场景上，通过对电子管电路的独立电源设计，设置了“先上电预热，后切换信号”的模式，这样用户感受不到电子管因预热期产生的信号杂波，只需要静静欣赏电子管所带来的、独有的醇美音色。
电子管这部份的设计就介绍到这里,这也是N8的独有和核心功能之一。从用户的角度，双音色可以用户更好的适配不同的耳塞和多类音乐风格。而电子管特有的温润音色在听取人声、流行等音乐时有更好表现,而喜欢大动态,透明度更高音乐风格的烧友，则可以选择晶体管模式。
这里回答一些用户比较关心Nutube 6P1的工作寿命问题，正常使用工作寿命在3W个小时以上，按平均每天听歌5小时以上，大家可以计算下使用期限。
二、输入标题双功率模式、部份模拟电路、续航及双LO
N8的音频模拟电路部份
N8有着极其复杂的模拟电路架构。由两颗工作在单声道模式的AK4497EQ完成数模转换，并经LPF+BUFFER+（音色切换电路，单端专有）+LINE DRIVER+AMP多级放大。并在末端功率输出级，无论是单端还是平衡，均采用由4颗OPA1622组成的并联输出方式，极大的降低输出阻抗的同时，提升输出电流，提高带载能力。这也是N8在信息量、密度、声场展现等诸多听感方面有着卓越表现的基础。
双功率模式在N8中定义为：标准功率模式与高阻大功率模式。其工作原理在于不同功率模式下，通过改变LINE DRIVER+AMP（1612+1622）功放组的工作电压，改变输出电平幅值，大幅提升高阻负载带载能力并得到更为充沛的功率输出。
N8有着极为强劲的功率输出：标准功率模式32欧负载，3.5单端输出功率为230mW，4.4平衡为480mW。而高阻大功率模式时功率时则是400mW和750mW。所以，对于常规耳塞类产品的驱动，用标准模式即可，没有那个耳塞可以需要用到如此之大的功率。
高阻大功率模式，顾名思义，较清晰的给出了相对使用的场景。对于用户使用一些高阻抗的平头或便携式、高阻式大耳机可以调整为该工作模式。在接入300欧负载时，3.5单端输出功率为50mW，4.4平衡输出功率为200mW。当然，我们并不是推荐用户戴着HD800这类耳机出门（HD800要推好，并不是功率强劲就足以，他需要充沛的电流输出能力作为控制力，而这是用电池作为电源的移动式DAP在目前的技术条件下天生不可达到的），但高功率模式，为用户提供了更广泛的应用空间，我们在很多展会时搭配了Clear这样的耳机并且显示了非常好的驱动性能；
不同的功率模式下对应的有效续航时间也会有变化，所以选择相适应的工作模式就十分有必要了。如下表：
在目前已公开的同类DAP资料中，N8应该是最大电池容量的一款，但由于整体用料和设计架构的复杂性，即便是7000mAh的快充电池，我们也确实做不到10小时以上的续航了，在保证音质输出的最优先前提下，上面的数据就是N8目前最为优化的续航时间。而整机不播放关屏关闭无线连接自然放置的时间(即待机模式)为56小时以上。
N8具备完全独立的双LO输出电路，共计6颗OPA1612完成电压级的放大。单端LO输出为2.1V，平衡LO为4V，完全台机的标准，对于有台式设备的用户来讲，以用N8来作为音源接入。
电路架构中多一路BUFFER的电路结构令N8可以得到更好的驱动能力和提升输出电流。很多听过N8的用户感叹于N8的密度，信息量和声场的自然规整，这跟这一级电路的设定有着密不可分的关系。LPF采用了2颗JRC出品的MUSES02，这颗运放相信烧友都不会陌生。成本上的因素在N8身上并不是考量的重心。而在整个调音过程中，对于音质的最终呈现结果才是所有设计的根本。无数次反复的试听后并最终定下。
Cayin是一个非常注重产品听感调校的品牌，任何一款产品上市前，多轮的主观试听是重要的环节之一，而最终定下来的N8版本，也是在Cayin的诸多产品中，对于主观听感最没有争议的。泛音丰富，松润自然和充足的信息量，动态和清晰展现的细节层次，是Cayin认为真正具有“高级感”的声音呈现。
至于双DAC AK4497EQ，双飞秒（100fs）晶振、高精度薄膜电阻和电容等等，就不一一介绍了。这些都是最终声音呈现的关键因素。“堆料”是一个基础学科，而最终的完成考验的是设计水平。（真正的旗舰，用的料是基础，设计才是核心中的核心！）
其实很想说一下N8的电源设计部份，对于电源的设计,特别是纹波的处理,都是对声音声底最为核心的内容。
限于篇幅，放两张电源相关的架构图吧。有兴趣的烧友可以自行看看。可以说，N8的每一个功能模块中，电源部份都是独立设计和供给，大量的使用超低噪音大电流能力的LDO和SOSHIN品牌银云母电容、松下POSCAP系列聚合物钽电容，最大程度的抑制电源纹波，并获得非常优秀的动态性能，而PO部份的总电源采用效率极高的LT8582具备最优秀的负电输出能力和极高的转化效率。
简单的罗列一下大家可能关心的N8配置及部份功能:
内置128G 内存、支持外部TF卡扩展、支持OTG扩展；
USB3.0数据传输协议、支持QC2.0快充;
双模Wi-Fi、支持OTA在线固件升级；
蓝牙4.2、支持LDAC(双向,目前正在向SONY认证之中)、aptX(发射)、支持HiBy Link；
异步USB DAC、支持S/PDIF、I2S、USB AUDIO三种数字音频输出等。
I2S输出其中的线序功能属于厂商自定义，由于物理体积的限制，在N8上采用HDMI C Type （俗称mini-HDMI）物理接口，需要另行配置一条MINI HDMI TO HDMI的线材即可，Cayin将会很快推出支持IIS解码的解码器，目前市场上，支持PS AUDIO的I2S解码器亦可正常使用。
更为详细的功能和参数等数据，请看下面列表：
N8采用了不锈钢外壳，加上内部的用料，7000mAh容量的大电池，整机重量（净重）为380g。在便携DAP领域，这个重量谈不上最重，但也绝不是轻的。
不锈钢是最能表现现代工艺设计质感的金属材质之一，但同时因为其密度、加工的工艺难度和导热特性、成本等客观因素，在DAP领域中来说应用并不广泛。
来自百度的资料
这张图是常用金属材质的导热系数，从图中可以看出不锈钢是导热系数最低的（铜最高，铝其次）。而对于N8内部的电路设计和用料，发热大户比比皆是，比如双AK4497EQ、双MUSES02、PGA2311UA，整机共计16颗运放的模拟音频电路等等，工作电流（均值约720mA）。
所以，在确定了N8的电路架构后，摆在我们面前的两个问题：一个是续航，一个就是散热；这两个问题如果不能解决，那么N8的设计方案则沦为空谈；
N8在机器内采用了由Panasonic(松下)生产的PGS石墨导热片（25um×4 PGS），这也是当下在手机、平板等小空间电器中应用最为广泛和最有效率的散热材料和设计。
N8将成型后的PGS热源上直接覆盖贴装，并且引出到不锈钢外壳上。在机器由于工作后机内温度快速上升，通过PGS石墨导热片导入到不锈钢外壳上，从而达到内部温度降低并保持相对恒定的整机温度。
太复杂的数据就不多讲了，也不是大家关心的重点。大家通过下图的热频谱图就可以直观的对比出结果。
所以，担心N8温度过高的烧友可以放心，N8依然会热，毕竟诸多的电子元器件工作电流放在那里，但并不会烫。在N8的设计上，散热的处理是整机非常重要的设计环节，也是在电路结构和机械结构设计上要重点面对的问题，处理不好散热，意味着复杂的、高功耗的模拟电路架构和一些元器件都无法实现，而这些却是音质保证的基础工作！
在N8整体的结构设计中，考虑到在如此“重量”下用户的握感。N8在整个不锈钢机壳都采用了大量的R角和弧形处理，并特别在背板上通过开模，使用了由Corning Gorilla 3（康宁大猩猩第三代）定制的曲面玻璃，可以让用户得到更加舒适的握感和体验。
留了一定的篇幅来讲N8的操作系统。
首先要重点感谢Cayin的战略合作伙伴海贝HiBy音乐,双方的工程师在无数个日夜里,根据N8的定位、产品的功能设定和硬件架构等，完成了在HiBy OS上的深度定制，而HiBy OS本身就是专为音频产品定制打造的系统。围绕音频服务：音频线程拥有至高的运行权限，可直接对音频硬件进行设置、同时具备良好的格式兼容性、快速的歌曲标签管理、专业的数据库系统等特点，还具有丰富的外设连接功能，可以无缝驳接手机、蓝牙设备、USB解码器等多种外设进行各类扩展，这是满足当下用户个性化需求的一个重要前提。
在智能手机端操控其他产品是一个全面的大趋势，而通过HiBy Link实现用手机对非智能DAP的远程交互,提升了用户体验和降低学习成本。
N8采用LINUX系统，操控由触摸屏和两颗滚轮与一个正下方的一个实体按键组成。在N8的外观曝光后是有不少人在“吐槽”正面这个三角按键的。当然外观方面，见仁见智好了，我们也不会去辩驳。在整机设计语言中，其实这个三角按键是承担视觉冲击的部份，因为N8的整体是非常圆润的，包括各个边角的过渡，而三角键是唯一保留了尖锐和棱角的地方（视觉上，并非手感），并且我们将充电指示灯和多色采样指示灯也集成设计在这个三角按键之下，夜晚时的效果非常的科幻。
更为重要的是，这颗三角按键承担了两个功能，一个是长按回到主界面的功能，类似HOME；另一个是在任何界面下都可以短按直接进入播放界面的功能。
侧边的两个滚轮大家一看也就明白了，上方除了音量旋钮外还承担了开关机、开锁屏的复合功能；下方的旋钮则是播放、暂停和上下曲及快进快退的复合功能。
在最新的Cayin OS里UE设计，其核心的操控逻辑就是用户以最短的时间(最少的步骤)播放自己想要聆听的音乐,由简入繁的层层展开，并且以最直观的展现方式将用户的学习成本降到最低。
下面贴三张图，分别是主界面、下拉菜单和播放界面。
主界面的UI和UE立足于用户以最快捷最方便的方式直接进入音乐选择和播放。初次使用时，可直接点击文件夹进入。对于习惯于按专辑，歌手等不同类别选择歌曲的用户，可以能过扫描后记录文件本身的ID3信息后再点选相应栏目播放；
下拉菜单则将N8最常用的功能级设置集中在一起，8个直接快捷键是方便用户切换不同场景的最快捷应用，包括核心的如双音色切换、功率切换等等。而相对属于用户使用习惯的一些设定，根据不同的属性，分成系统设置和音乐设置。这里的设定内容，用户在开机后完成初始化后基本上后期不需要再进行调整。
播放界面没有什么太多需要描述的了，基本上是常规应用，包括封面，歌词，对当前播放音乐文件进行编辑等等。
这套系统也将在Cayin后续播放器中继续沿用。简单实用，无需花哨，这是一个专业级播放器系统的要求，也是Cayin对这类产品的设计理解。
写到这里，N8的基本介绍就告一段落了， 这是我写过最难写的产品介绍文章，主要是因为要说的点太多，但一一罗列出来，只能变成流水帐，让人看的昏昏欲睡。所以，做了很多节选，也请大家多多理解。在N8的身上，我有两个小小的遗憾，一个是平衡不能用电子管模式，主要原因就是复杂的结构系统，这不是1+1＝2这么简单，而且会令整机尺寸实在难以符合“便携”的意义。另一个，则是内置内存只用了128GB，不是我们不想，以我们的需求量根本无法买到这颗物料，偶而有个代理有货，也是有一次而不能保证第二次的，所以，实在是没有办法。
最后说一下N8的整体上市时间。按照目前物料的配套到位情况，我们计划在8月15~20日这段时间，给全国的经销商开始提供N8实体样机，供开放试听体验，同时由合作伙伴开启预订销售。
由于N8大量使用进口物料，单品价值贵重。除了很长线的物料我们作了一定的库存外（如电子管等），很多物料都是以现金采购，报关进口的方式，加上量少，品种类，在时间上难以精确的掌控。同时由于设计的原因，N8的外壳及内部结构件和生产工艺都需要较长的时间。这也是N8在上市时间不能精准保证和初期产能极度有限的原因，也请大家多多理解。
正式销售的产品预计在9月中旬开始陆续出货。我也向耐心等待N8的烧友用户说一声抱歉，和再次感谢大家的理解。
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