Rockna - Wavedream DAC Edition RCA

Softwarově definovaná architektura

Vždy jsme si mysleli, že high-end audio by mělo být především o inovacích. Hrát si s dostupnými čipy je zábavné a určitě je to dobrý a ekonomický způsob, jak produkovat dobrý zvuk. Ale jakmile chcete navrhnout špičkový produkt, přístup založený na hotových čipech neplatí. Přirozeně přichází na řadu vlastní řešení, osvobozené od omezení dostupných čipových sad, které nám umožní navrhnout a od základu sestavit celý digitální zvukový systém.

Všechny stavební bloky digitálního zpracování Wavedream DAC concernig jsou kompletně postaveny na jediném kusu programovatelného křemíku - FPGA . Díky FPGA lze jeho vnitřní hardwarovou architekturu popsat pomocí kusu softwaru (ve skutečnosti velmi složitého). Při upgradu zařízení Wavedream novým firmwarem vlastně měníte jeho hardware. Tento systém umožňuje velkou flexibilitu, ochranu před zastaráváním a umožňuje nám vylepšit zvuk vašeho převodníku změnou jeho vnitřní architektury nebo přidáním nových skvělých funkcí či vylepšením těch stávajících.

Femtovox Clock System

Hodiny jsou srdcem systému digitální reprodukce. Jeho přesnost a úroveň jitteru jsou rozhodující s ohledem na kvalitu zvuku. Pouze velmi dobrý hodinový systém může prorazit cestu k analogovému zvuku na výstupu vašeho převodníku DAC. Pokud jsou hodiny vadné, dojde k digitálnímu zkreslení a analogový pocit z hudby bude značně pozměněn. Kromě výkonu samotných hodin je stejně kritická i konstrukce hodinového stromu (architektura rozvodu hodin) uvnitř D/A převodníku. Množství jitteru, na kterém skutečně záleží, není jen výkon samotných hodin - ale hodin, které skutečně vstupují do převodníku a jsou použity pro konverzi - říkejme jim konverzní hodiny. Konverzní hodiny, které vstupují do sekce dacu, jsou závislé na hodinovém stromu, který je obvykle nejen směruje, ale ve většině případů i upravuje, čímž se mění jejich kvalita. Špatně navržený hodinový strom může výrazně zhoršit kvalitu hodin vstupujících do d/a sekce, a to i v případě, že zdrojové hodiny mají velký výkon.

S ohledem na tyto skutečnosti jsme pro Wavedream navrhli pokročilý hodinový systém nazvaný femtovox. S femtovoxem je zajištěno, že na vstupu hodin pro konverzi dacu se vyskytuje pouze extrémně malé množství jitteru. Jeho jedinečná architektura využívá toho, že konverzní hodiny jsou syntetizovány přímo na vstupu dacu bez jakéhokoli kondicionování, což poskytuje konstantní jitter při jakékoli vzorkovací frekvenci. Konverzní hodiny jsou řízeny s přesností 1 ppb, přičemž vykazují jitter přibližně 300 fS. Nejmenší hodnota jitteru na světě? Ne. Nejmenší hodnota jitteru, na které skutečně záleží? Pravděpodobně ano.

Vlastní digitální filtry

Převodník Wavedream upsampluje jakýkoli materiál s pevnou rychlostí 16x. Moduly dac dekódují digitální proud s frekvencí 768 Khz, resp. 705,6 Khz podle vstupní vzorkovací frekvence. Zjistili jsme, že tato rychlost je optimální pro analogový výkon modulů dac. Za tímto jednoduchým násobitelem (16x) se skrývá obrovský výpočetní výkon. Digitální filtry jsou tvořeny společným úsilím 58 bloků DSP, což vede k působivému číslu 15 GMACS výpočetního výkonu.

Vyvinuté filtry jsou jedinečné. Vyhnuli jsme se standardním filtrům s Nyquistovou rychlostí, protože neposkytují očekávaný výkon pro dac. Po mnoha matematických simulacích a pečlivých poslechových testech jsme vytvořili vlastní Parks-McClellanův filtr pro upsampling. V současném firmwaru jsou k dispozici tři varianty: lineární, minimální a hybridní fáze. Jedná se o vysoce optimalizované filtry, které nabízejí ohromující výkon s velkým počtem odboček (5k) a liší se s ohledem na impulsní odezvu. U lineární fáze je energie zvonění (Gibbovo přebuzení) rovnoměrně rozdělena před a za impulsem. Minimální typ fáze vykazuje veškerou tuto energii po impulsu, zatímco náš speciální hyridní fázový filtr má kombinovanou odezvu mezi lineární a minimální a vykazuje velmi nízké překmitání před impulsem.

D/A převod

Pro efektivní stupeň převodu D/A jsme vyvinuli speciální moduly převodníku dac s názvem RD-0 (používaný v Signature - 27bitové struktuře) a RD-1 (používaný v Edition - 26bitové struktuře). Samotné moduly jsou složité technologické celky, které sdílejí diskrétní znakově-mocninovou hybridní žebříkovou topologii, řízenou složitým algorythmem, který je zabudován do jejich vlastního FPGA. Firmware modulů dac je proto aktualizovatelný jak z hlediska výkonu, tak z hlediska funkcí. V současné době RD-0/1 dokáže udržet maximální vzorkovací frekvenci 6 MHz, což je maximální vzorkovací frekvence udávaná pro audio dac v daném odvětví. Výstup modulů dac je bez vyrovnávací paměti, což umožňuje maximální transparentnost a přirozenou reprodukci zvuku.

Výstupní etapa

Konečně posledním stupněm signálové cesty je analogový výstupní stupeň. Jeho podíl na výsledném zvuku je mimořádně důležitý. Výstupní stupeň, který byl od základu navržen pro práci s převodníkovými moduly RD-0 a RD-1, je zcela diskrétní a funguje jako vysokorychlostní vyrovnávací paměť. Je vyroben výhradně z průchozích součástek (non-smd), zkombinovali jsme j-fet & bipolární zařízení do konstrukce třídy A, s výstupní impedancí v uzavřené smyčce pod 1 ohm a ekvivalentním vstupním šumem pouhý 1 nV, jako dokonalý soulad s celkovým výkonem převodníku.

Napájecí zdroj

Samozřejmě máme vyhrazené sekce pro digitální a analogovou oblast. Jsou zde 3 samostatné transformátory a všechny napájecí zdroje jsou nízkošumové lineární - vůbec nejsou použity spínané napájecí zdroje. Uvnitř převodníku je celkem 20 lineárních regulátorů. Pozornost jsme věnovali regulátorům modulů dacu - ty jsou od základu navrženy pro nízkou impedanci a ultra nízký šum.

Další funkce nabídky

V nabídce dacu lze nalézt řadu užitečných funkcí. Pojďme si je krátce projít.

• Funkce předzesilovače - Wavedream má 256stupňový regulátor hlasitosti, který umožňuje přímé připojení výkonového zesilovače. Ovládání hlasitosti má kroky po 0,5 dB pro jemné nastavení rozlišení.
• Funkce volby fáze - uživatel může měnit absolutní fázi výstupního signálu.
• Funkce volby filtru - je popsána výše. Filtry lze vypnout pro provoz NOS.
• Nastavení hodin - k dispozici jsou 2 režimy digitální odezvy PLL, proudový a místní. Další informace naleznete v technickém dokumentu o hodinách v části o technologii.
• Dither - pro zlepšení linearity žebříčku R2R se na poslední 4 bity z digitálního 24bitového slova aplikuje ultrazvukový dither.

Konstrukční detaily a vnitřní uspořádání

Wavedream těží z vnitřního pečlivě prozkoumaného, plně symetrického uspořádání. Hlavním vodítkem pro nás byly co nejkratší signálové cesty a správný návrh stromu hodin. Všechna připojení mimo desku jsou provedena standardem LVDS pro co nejmenší rušení, vysokou rychlost a minimální jitter.

Transformátorová část je vnitřně stíněná, aby se zabránilo vnitřnímu úniku EMI. Šasi je celé vyrobeno z černě eloxovaného hliníku s maximální tloušťkou čelní desky 20 mm. Přepínače mají černou rutheniovou povrchovou úpravu.

Specifikace

DIGITÁLNÍ VSTUPY

• S/PDIF: 24bit 44,1-192k PCM , DoP DSD64
• AES/EBU: 24bit 44,1-192k PCM, DoP DSD64
• USB: 32bit 44,1-384k PCM, DSD64-512
• HD-Link1 (LVDS): 32bit 44,1-384k PCM, DSD64-512
• HD-Link2 (LVDS): 32bit 44,1-384k PCM, DSD64-512

VÝSTUPY (Wavedream Edition)

• THD+N (při - 6 dB): 0,003 % nebo -90 dB
• Poměr S/N (0 dB): 122 dB
• Dynamický rozsah: 122 dB
• Výstupní impedance: 0,5 ohmu
• Maximální napětí: 6,6 Vpp (SE); 13,2 Vpp (XLR)

VÝSTUPY (Wavedream Signature)

• THD+N (při -6db): 0,0008% nebo -102 dB
• Poměr S/N (0 dB): 132 dB
• Dynamický rozsah: 132 dB
• Výstupní impedance: 0,5 ohmu
• Maximální napětí: 10 Vpp (SE); 20 Vpp (XLR)

DIGITÁLNÍ ZPRACOVÁNÍ

• Vysokofrekvenční asynchronní digitální vstupy pro snímání: 560MHz vzorkování
• PLL s pamětí, pouze digitální doména: jitter 300 fS
• Vlastní digitální filtry: lineární, minimální a hybridní fáze, 16x
• Typ filtru: (pokročilá konvoluce) Parks-McClellan, 4820 odboček
• Matematická přesnost: 68 bitů INTEGER
• Útlum stop pásma: - 145 dB
• Zvlnění v propustném pásmu: 0,0001 dB
• Dither: Trojúhelníkové rozdělení
• Ovládání hlasitosti: vlastní násobicí pole, 256 kroků, krok 0,5 dB

RŮZNÉ

• 128 × 64 žlutý oled displej, stmívatelný v 8 krocích
• 4 ovládací přepínače
• IR dálkové ovládání
• Aktualizace firmwaru přes USB
• Rozměry: 440 × 360 × 90 mm
• Hmotnost (netto): 7,8 kg