Πάντα πιστεύαμε ότι η υψηλή ποιότητα στον ήχο ήταν θέμα καινοτομίας. Το παίξιμο με τους διαθέσιμους επεξεργαστές της αγοράς είναι σίγουρα διασκεδαστικό και επιτρέπει την παραγωγή καλού ήχου με χαμηλό κόστος, αλλά για τη σχεδίαση ενός προϊόντος υψηλού επιπέδου, αυτή η άμεση προσέγγιση δεν είναι κατάλληλη. Φυσικά, επιλέχθηκε μια ιδιόκτητη λύση, απαλλαγμένη από τους περιορισμούς των διαθέσιμων εξαρτημάτων, επιτρέποντάς μας να σχεδιάσουμε και να αναπτύξουμε από το Α έως το Ω ένα πλήρες ψηφιακό ηχοσύστημα.
Όλες οι λογικές μονάδες του μετατροπέα Wavedream DAC που αφορούν τη ψηφιακή διαδικασία είναι πλήρως κατασκευασμένες σε μία μόνο προγραμματιζόμενη κάρτα πυριτίου: μια FGPA. Με μια FGPA, ολόκληρη η εσωτερική υλικολογική αρχιτεκτονική μπορεί να περιγραφεί από ένα πρόγραμμα που έγινε πολύπλοκο με την πάροδο του χρόνου. Κάθε βελτίωση του Wavedream με νέο λογισμικό, αλλάζει πραγματικά το υλικό. Αυτό το σύστημα επιτρέπει μεγάλη ευελιξία, μας προστατεύει από την απαξίωση και μας επιτρέπει να βελτιώσουμε την αναπαραγωγή του μετατροπέα μόνο με την τροποποίηση της εσωτερικής του αρχιτεκτονικής ή να ανανεώσουμε τα χαρακτηριστικά του ή ακόμη και να βελτιώσουμε τα υπάρχοντα.
Το ρολόι είναι η καρδιά ενός συστήματος ψηφιακής αναπαραγωγής. Η ακρίβεια και ο ρυθμός jitter είναι κρίσιμα δεδομένα για την ποιότητα του ήχου. Μόνο ένα εξαιρετικό ρολόι είναι πραγματικά ικανό να οδηγήσει σε αναλογική έξοδο από τον μετατροπέα σας. Εάν είναι ελαττωματικό, θα προκληθούν ψηφιακές σκληρότητες και η μουσικότητα θα επηρεαστεί σοβαρά. Εκτός από τις επιδόσεις του ίδιου του ρολογιού, ένα άλλο χαρακτηριστικό είναι επίσης κρίσιμο: η δενδροειδής δομή του ρολογιού (η αρχιτεκτονική της διανομής ρολογιού) στο εσωτερικό του DAC. Ο πραγματικά σημαντικός ρυθμός jitter δεν σχετίζεται μόνο με τις επιδόσεις του ρολογιού, αλλά με το ρολόι που ρυθμίζει πραγματικά τη λειτουργία μετατροπής που θα μπορούσαμε να ονομάσουμε ρολόι μετατροπής. Το ρολόι που διαχειρίζεται την ενότητα μετατροπής εξαρτάται από το δέντρο ρολογιού που όχι μόνο συνήθως καθορίζει την ποιότητά του, αλλά συχνά το καθορίζει και το αλλοιώνει. Ένα δέντρο που δεν έχει σχεδιαστεί σωστά μπορεί να υποβαθμίσει σημαντικά την ποιότητα του ρολογιού εισόδου της ενότητας μετατροπής, ακόμη και αν οι επιδόσεις του τελευταίου είναι πολύ υψηλές.
Με βάση αυτές τις αρχές, σχεδιάσαμε για το Wavedream ένα προηγμένο σύστημα ρολογιού που ονομάζεται Femtovox. Η εφαρμογή του Femtovox εγγυάται πολύ χαμηλό ρυθμό jitter στην είσοδο του ρολογιού μετατροπής. Η μοναδική του αρχιτεκτονική είναι τέτοια ώστε το ρολόι μετατροπής να συνθέτεται απευθείας στην είσοδο του DAC, χωρίς καμία προετοιμασία, με χαμηλό και σταθερό jitter και για οποιαδήποτε συχνότητα δειγματοληψίας. Η ακρίβεια του ρολογιού ελέγχεται με ακρίβεια της τάξης του 1 ppb και το jitter εμφανίζεται περίπου στα 300 fS. Πιθανώς ο χαμηλότερος ρυθμός jitter στον κόσμο που έχει καταγραφεί μέχρι σήμερα.
Το Wavedream υπερδειγματοληπτεί κάθε σήμα με σταθερό συντελεστή 16. Το DAC αποκωδικοποιεί τη ψηφιακή ροή στη συχνότητα 768 kHz ή 705,6 kHz ανάλογα με το αν η εισερχόμενη ροή βασίζεται στη συχνότητα 48 kHz ή 44,1 kHz. Αυτή είναι για εμάς η βέλτιστη συχνότητα για την επίτευξη των καλύτερων αναλογικών επιδόσεων από τις μονάδες μετατροπής. Πίσω από αυτόν τον απλό συντελεστή (x16) κρύβεται μια τεράστια και ισχυρή διαδικασία. Τα ψηφιακά φίλτρα υλοποιούνται από τη συνδυασμένη εργασία 58 μπλοκ DSP από τα οποία προκύπτει ένας εκπληκτικός επεξεργαστής ισοδύναμης ισχύος 15 GMACS.
Το φιλτράρισμα που έχουμε αναπτύξει είναι μοναδικό. Αποφύγαμε τα τυπικά φίλτρα Nyquist που δεν παρείχαν τις αναμενόμενες επιδόσεις για το DAC. Μετά από πολλαπλές μαθηματικές προσομοιώσεις και προσεκτικές συνεδρίες ακρόασης, δημιουργήσαμε το δικό μας υπερδειγματοληπτικό φίλτρο Parks-McClellan. Το τρέχον λογισμικό προσφέρει τρεις παραλλαγές: γραμμική φάση, ελάχιστη φάση και υβριδική φάση.
Αυτά είναι εξαιρετικά βελτιστοποιημένα φίλτρα, που προσφέρουν εκπληκτικές επιδόσεις με μεγάλο αριθμό “taps” (5000) και διαφέρουν ως προς την απόκριση παλμού. Στη “Γραμμική Φάση”, η ενέργεια συντονισμού (υπέρβαση Gibbs) κατανέμεται ομοιόμορφα πριν και μετά τον παλμό. Η “Ελάχιστη Φάση” εμφανίζει όλη την ενέργεια μετά τον παλμό, ενώ η ειδική μας “Υβριδική Φάση” προσφέρει έναν συνδυασμό των γραμμικών και ελάχιστων αποκρίσεων φάσης, εμφανίζοντας πολύ μικρή υπέρβαση πριν από τον παλμό.
Για την ίδια την ψηφιακή/αναλογική μετατροπή, έχουμε αναπτύξει ειδικές μονάδες μετατροπής RD-0 που χρησιμοποιούνται σε δομή 27 bit στην έκδοση Signature και RD-1 σε 26 bit στην έκδοση Edition. Οι μονάδες είναι πολύπλοκες τεχνολογικές υλοποιήσεις, που μοιράζονται μια υβριδική τοπολογία κλίμακας με διακριτά εξαρτήματα, τροφοδοτούμενη από έναν πολύπλοκο αλγόριθμο που υλοποιείται στο δικό τους FPGA. Το λογισμικό που διαχειρίζεται τις μονάδες μετατροπής μπορεί να ενημερωθεί τόσο για τις επιδόσεις όσο και για τη συνάφεια των χαρακτηριστικών του. Επί του παρόντος, τα RD 0/1 μπορούν να υποστηρίξουν μέγιστη συχνότητα δειγματοληψίας 6 MHz, η οποία είναι η μέγιστη καθορισμένη συχνότητα δειγματοληψίας στον βιομηχανικό τομέα της ηχητικής μετατροπής. Δεν υπάρχει buffer στην έξοδο των μονάδων μετατροπής, προς όφελος της μέγιστης διαφάνειας και του φυσικού ήχου αναπαραγωγής.
Καθώς η τελευταία βαθμίδα στη διαδρομή του σήματος είναι η αναλογική βαθμίδα εξόδου, η συμβολή της στο τελικό αποτέλεσμα είναι φυσικά εξαιρετικά σημαντική. Σχεδιασμένη για να συνδυάζεται με τις μονάδες μετατροπής RD-0 και RD-1, η βαθμίδα εξόδου είναι εξ ολοκλήρου από διακριτά εξαρτήματα και λειτουργεί ως υπερταχύ buffer. Χωρίς επιφανειακά εξαρτήματα αλλά μόνο με διαμπερείς ακίδες, συνδυάσαμε τρανζίστορ J-Fet και διπολικά σε κλάση Α με αντίσταση βρόχου κλειστού κυκλώματος μικρότερη από ένα Ohm και ισοδύναμο θόρυβο της τάξης του ενός nV: ιδανικές επιδόσεις για τέλεια ζεύξη με τον μετατροπέα.
Φυσικά, έχουμε αφιερώσει μια τροφοδοσία σε καθεμία από τις αναλογικές και ψηφιακές ενότητες. Απαιτήθηκαν τρεις διαφορετικοί μετασχηματιστές και όλες οι τροφοδοσίες είναι γραμμικές και χαμηλού θορύβου (καμία τροφοδοσία διακοπτόμενης λειτουργίας φυσικά!). Ο μετατροπέας έχει συνολικά 20 γραμμικούς ρυθμιστές. Δώσαμε ιδιαίτερη προσοχή στους ρυθμιστές των μονάδων μετατροπής, σχεδιασμένους σύμφωνα με το πρόγραμμα για να έχουν χαμηλή αντίσταση και εξαιρετικά χαμηλό θόρυβο.
Patrice
Συνδεδεμένο με καλώδιο HDMI I2S σε ένα Rockna Net. Ακούμε μουσική και δεν κάνουμε ερωτήσεις.
Σχόλιο του 25 Μάρτιος 2021 — Εμπειρία του 4 Μάρτιος 2021
