Rockna - Wavedream DAC Edition XLR

Softwarowo zdefiniowana architektura

Zawsze uważaliśmy, że high-end audio powinno przede wszystkim opierać się na innowacjach. Zabawa z dostępnymi chipami jest zabawna i z pewnością jest to dobry i ekonomiczny sposób na produkcję dobrego dźwięku. Ale gdy tylko chcesz zaprojektować produkt najwyższej klasy, podejście oparte na gotowych chipach nie ma zastosowania. Naturalnie pojawia się potrzeba własnego rozwiązania, wolnego od ograniczeń dostępnych zestawów chipów, które pozwoli nam zaprojektować i zbudować od podstaw cały cyfrowy system dźwiękowy.

Wszystkie bloki budowlane cyfrowego przetwarzania Wavedream DAC są całkowicie zbudowane na jednym kawałku programowalnego krzemu - FPGA. Dzięki FPGA jego wewnętrzną architekturę sprzętową można opisać za pomocą kawałka oprogramowania (w rzeczywistości bardzo skomplikowanego). Podczas aktualizacji urządzenia Wavedream nowym firmwarem faktycznie zmieniasz jego sprzęt. Ten system umożliwia dużą elastyczność, ochronę przed przestarzałością i pozwala nam poprawić dźwięk twojego przetwornika poprzez zmianę jego wewnętrznej architektury lub dodanie nowych wspaniałych funkcji czy ulepszenie istniejących.

System zegara Femtovox

Zegar jest sercem systemu cyfrowej reprodukcji. Jego precyzja i poziom jitteru są decydujące dla jakości dźwięku. Tylko bardzo dobry system zegarowy może przebić się do analogowego dźwięku na wyjściu twojego przetwornika DAC. Jeśli zegar jest wadliwy, dochodzi do cyfrowego zniekształcenia, a analogowe odczucie muzyki zostanie znacznie zmienione. Oprócz wydajności samego zegara równie krytyczna jest konstrukcja drzewa zegarowego (architektura dystrybucji zegara) wewnątrz przetwornika D/A. Ilość jitteru, na której naprawdę zależy, to nie tylko wydajność samego zegara - ale zegara, który faktycznie wchodzi do przetwornika i jest używany do konwersji - nazwijmy go zegarem konwersyjnym. Zegar konwersyjny, który wchodzi do sekcji DAC, zależy od drzewa zegarowego, które zazwyczaj nie tylko go kieruje, ale w większości przypadków również modyfikuje, zmieniając jego jakość. Źle zaprojektowane drzewo zegarowe może znacznie pogorszyć jakość zegara wchodzącego do sekcji D/A, nawet jeśli źródłowy zegar ma dużą wydajność.

Mając to na uwadze, zaprojektowaliśmy dla Wavedream zaawansowany system zegarowy nazwany femtovox. Z femtovoxem zapewnione jest, że na wejściu zegara do konwersji DAC występuje jedynie ekstremalnie mała ilość jitteru. Jego unikalna architektura wykorzystuje fakt, że zegar konwersyjny jest syntetyzowany bezpośrednio na wejściu DAC bez jakiegokolwiek kondycjonowania, co zapewnia stały jitter przy każdej częstotliwości próbkowania. Zegar konwersyjny jest kontrolowany z precyzją 1 ppb, wykazując jitter około 300 fS. Najmniejsza wartość jitteru na świecie? Nie. Najmniejsza wartość jitteru, na której naprawdę zależy? Prawdopodobnie tak.

Własne filtry cyfrowe

Przetwornik Wavedream upsampluje każdy materiał z stałą szybkością 16x. Moduły DAC dekodują cyfrowy strumień z częstotliwością 768 Khz lub 705,6 Khz w zależności od częstotliwości próbkowania wejściowego. Odkryliśmy, że ta szybkość jest optymalna dla analogowej wydajności modułów DAC. Za tym prostym mnożnikiem (16x) kryje się ogromna moc obliczeniowa. Filtry cyfrowe są tworzone wspólnym wysiłkiem 58 bloków DSP, co prowadzi do imponującej liczby 15 GMACS mocy obliczeniowej.

Opracowane filtry są unikalne.

Uniknęliśmy standardowym filtrom z szybkością Nyquista, ponieważ nie zapewniają one oczekiwanej wydajności dla DAC. Po wielu symulacjach matematycznych i starannych testach odsłuchowych stworzyliśmy własny filtr Parks-McClellana do upsamplingu. W obecnym oprogramowaniu dostępne są trzy warianty: liniowa, minimalna i hybrydowa faza. Są to wysoce zoptymalizowane filtry, które oferują oszałamiającą wydajność z dużą liczbą odgałęzień (5k) i różnią się pod względem odpowiedzi impulsowej. W fazie liniowej energia dzwonienia (przeregulowanie Gibbsa) jest równomiernie rozłożona przed i za impulsem. Minimalny typ fazy wykazuje całą tę energię po impulsie, podczas gdy nasz specjalny hybrydowy filtr fazowy ma połączoną odpowiedź między liniową a minimalną i wykazuje bardzo niskie przeregulowanie przed impulsem.

Konwersja D/A

Dla efektywnego stopnia konwersji D/A opracowaliśmy specjalne moduły konwertera DAC o nazwie RD-0 (używany w Signature - struktura 27-bitowa) i RD-1 (używany w Edition - struktura 26-bitowa). Same moduły są skomplikowanymi jednostkami technologicznymi, które dzielą dyskretną znakowo-potęgową hybrydową topologię drabinkową, sterowaną skomplikowanym algorytmem, który jest wbudowany w ich własne FPGA. Oprogramowanie modułów DAC jest zatem aktualizowalne zarówno pod względem wydajności, jak i funkcji. Obecnie RD-0/1 jest w stanie utrzymać maksymalną częstotliwość próbkowania 6 MHz, co jest maksymalną częstotliwością próbkowania podawaną dla audio DAC w danej branży. Wyjście modułów DAC jest bez bufora, co pozwala na maksymalną przejrzystość i naturalną reprodukcję dźwięku.

Etap wyjściowy

Ostatecznie ostatnim etapem ścieżki sygnałowej jest analogowy stopień wyjściowy. Jego udział w końcowym dźwięku jest niezwykle ważny. Stopień wyjściowy, który został od podstaw zaprojektowany do pracy z modułami konwerterów RD-0 i RD-1, jest całkowicie dyskretny i działa jako wysokoszybkościowy bufor. Jest wykonany wyłącznie z elementów przewlekanych (non-SMD), połączyliśmy urządzenia j-fet & bipolarne w konstrukcji klasy A, z impedancją wyjściową w zamkniętej pętli poniżej 1 oma i równoważnym szumem wejściowym zaledwie 1 nV, jako doskonałe dopasowanie do całkowitej wydajności konwertera.

Zasilanie

Oczywiście mamy dedykowane sekcje dla obszaru cyfrowego i analogowego. Są tu 3 oddzielne transformatory i wszystkie zasilacze są niskoszumowe liniowe - w ogóle nie są używane zasilacze impulsowe. Wewnątrz konwertera znajduje się łącznie 20 liniowych regulatorów. Zwróciliśmy uwagę na regulatory modułów DAC - są one od podstaw zaprojektowane dla niskiej impedancji i ultra niskiego szumu.

Dodatkowe funkcje menu

W menu DAC można znaleźć szereg przydatnych funkcji. Przejdźmy przez nie krótko.

● Funkcja przedwzmacniacza - Wavedream ma 256-stopniowy regulator głośności, który umożliwia bezpośrednie podłączenie wzmacniacza mocy. Kontrola głośności ma kroki co 0,5 dB dla precyzyjnego ustawienia rozdzielczości.
● Funkcja wyboru fazy - użytkownik może zmieniać absolutną fazę sygnału wyjściowego.
● Funkcja wyboru filtra - jest opisana powyżej. Filtry można wyłączyć dla trybu NOS.
● Ustawienia zegara - dostępne są 2 tryby odpowiedzi cyfrowej PLL, prądowy i lokalny.

Dalsze informacje można znaleźć w dokumencie technicznym o zegarach w części dotyczącej technologii.
● Dither - w celu poprawy liniowości drabinki R2R na ostatnie 4 bity cyfrowego 24-bitowego słowa stosowany jest ultradźwiękowy dither.

Szczegóły konstrukcyjne i wewnętrzne rozmieszczenie

Wavedream korzysta z wewnętrznego starannie zbadano, w pełni symetrycznego rozmieszczenia. Głównym wytycznym dla nas były jak najkrótsze ścieżki sygnałowe i właściwy projekt drzewa zegarowego. Wszystkie połączenia poza płytą są wykonane w standardzie LVDS dla jak najmniejszych zakłóceń, wysokiej prędkości i minimalnego jittera.

Część transformatorowa jest wewnętrznie ekranowana, aby zapobiec wewnętrznemu wyciekowi EMI. Obudowa jest w całości wykonana z czarnego anodowanego aluminium o maksymalnej grubości przedniej płyty 20 mm. Przełączniki mają czarne wykończenie z rutenem.

Specyfikacja

WEJŚCIA CYFROWE

• 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

WYJŚCIA (Wavedream Edition)

• THD+N (przy - 6 dB): 0,003 % lub -90 dB
• Stosunek S/N (0 dB): 122 dB
• Zakres dynamiczny: 122 dB
• Impedancja wyjściowa: 0,5 ohma
• Maksymalne napięcie: 6,6 Vpp (SE); 13,2 Vpp (XLR)

WYJŚCIA (Wavedream Signature)

• THD+N (przy -6db): 0,0008% lub -102 dB
• Stosunek S/N (0 dB): 132 dB
• Zakres dynamiczny: 132 dB
• Impedancja wyjściowa: 0,5 ohma
• Maksymalne napięcie: 10 Vpp (SE); 20 Vpp (XLR)

PRZETWARZANIE CYFROWE

• Wysokoczęstotliwościowe asynchroniczne wejścia cyfrowe do próbkowania: 560MHz próbkowanie
• PLL z pamięcią, tylko domena cyfrowa: jitter 300 fS
• Własne filtry cyfrowe: liniowe, minimalne i hybrydowe fazy, 16x
• Typ filtru: (zaawansowana konwolucja) Parks-McClellan, 4820 odgałęzień
• Dokładność matematyczna: 68 bitów INTEGER
• Tłumienie pasma zaporowego: - 145 dB
• Falowanie w paśmie przepustowym: 0,0001 dB
• Dither: Rozkład trójkątny
• Regulacja głośności: własne pole mnożnikowe, 256 kroków, krok 0,5 dB

RÓŻNE

• 128 × 64 żółty wyświetlacz oled, ściemnialny w 8 krokach
• 4 przełączniki sterujące
• IR pilot zdalnego sterowania
• Aktualizacja oprogramowania układowego przez USB
• Wymiary: 440 × 360 × 90 mm
• Waga (netto): 7,8 kg