Digitalprozessor Bewertungen

Fünfzehn Jahre? Ist es wirklich 15 Jahre her, seit ich den damaligen Flaggschiff-D / A-Prozessor der englischen Firma Chord Electronics getestet habe? In der Juli-Ausgabe 2002 fasste ich meine Rezension des Chord DAC64 folgendermaßen zusammen: “Während der Chord Electronics DAC64 zweifellos teuer ist, ist er umwerfend schön. . . . viele Zuhörer sollten seine seidig-glatten Höhen verführerisch finden, ebenso wie seine etwas überlebensgroßen Tiefen.” Wie sich Zeiten und Preise ändern – der “zweifellos teure” DAC64 kostete nur 3040 US-Dollar! Ich habe in meiner Rezension ein paar Kritikpunkte am DAC64 geäußert, aber laut Wes Phillips in seiner Rezension von Chords überarbeitetem DAC64 vom August 2007: “Der Choral Blu und der Choral DAC64 sind zusammen der CD—Player, für den wir Musikliebhaber lange gebetet haben” – auch wenn der Preis des DAC64 fünf Jahre nach meiner eigenen Rezension auf 5000 US-Dollar gestiegen war.

Dann, Ende 2015, sah ich bei einer Veranstaltung bei Manhattans Stereo Exchange, um den beeindruckenden kleinen tragbaren D / A-Kopfhörerverstärker Chord Mojo vorzustellen (den ich in unserer Februar-Ausgabe 2016 überprüft habe), ein frühes Produktionsmuster des DAVE. Der DAVE – für Digital Analog Veritas Extremis (Truth in Extreme) — wird von seinem Designer Rob Watts als der leistungsstärkste DAC von Chord bezeichnet, jedoch zu einem Preis: Er kostet 10,588 US-Dollar.

Ich habe mir eine mentale Notiz gemacht, um den Chord DAVE auf meine “Must-Review” -Liste zu setzen.

Beschreibung
Ohne den passenden Ständer ist der DAVE in einem relativ kleinen, aber zweifellos eleganten rechteckigen Gehäuse mit abgerundeten Seiten untergebracht, das oberflächlich mit dem des DAC64 identisch ist. Während der ältere DAC oben ein kleines, konvexes Glasfenster hatte, verfügt das obere Bedienfeld des DAVE über ein großes, kreisförmiges Vierfarbdisplay, das in einem Winkel angeordnet ist und von einer Reihe von vier eingelassenen sphärischen Silberknöpfen begleitet wird, die einen größeren zentralen Knopf umgeben. Abgesehen von einer versenkten ¼ ” -Kopfhörerbuchse unten rechts auf der Vorderseite und einem tief versenkten Chord-Logo vorne links auf der Oberseite ist das alles, was zu sehen ist.

Die Rückseite verfügt über eine Reihe von digitalen Eingangs- und Analogausgangsbuchsen, die alle nicht markiert sind, außer der unsymmetrischen Cinch-Buchse mit rechtem Kanal, die einen roten Ring hat. Die digitalen Eingänge umfassen AES / EBU, USB2.0, zwei TosLink- und zwei koaxiale S / PDIF-BNC-Buchsen. Es gibt auch vier BNCs mit digitalem Ausgang. Aber was steckt im eleganten Äußeren des DAVE?

Filtertechnik
Als Rob Watts von Chord im Frühjahr 2016 mein Büro besuchte, fragte ich ihn, welche Prioritäten er bei der Gestaltung des DAVE gesetzt hatte. Die vorherigen DACs von Chord hatten einen sogenannten WTA-Rekonstruktionsfilter (Watts Transient Filter), der Timing-Fehler minimieren soll. Ich fragte Watts, was er mit “Transient” meinte.”

“Die Achillesferse von Digital Audio ist das Timing von Transienten. . . . Transienten sind sehr wichtig für die Verarbeitung des Gehirns und wie wir Schall wahrnehmen. Transienten beeinflussen, wie wir Tonhöhe, Klangfarbe und die Positionen von Objekten innerhalb der Klangbühne wahrnehmen . . . sehr kleine Timing-Fehler haben einen sehr großen subjektiven Einfluss. Das Timing wird durch das Interpolationsfilter im DAC rekonstruiert, und herkömmliche DACs weisen aufgrund ihrer begrenzten Verarbeitung eine Zeitunsicherheit auf. Ich habe umfangreiche Hörtests verwendet, um den WTA-Filter zu erstellen, um die Ergebnisse eines Infinite-Tap-Filters so genau wie möglich zu simulieren.”

Watts erklärte, dass, wenn digitale Audiodaten durch Abtasten eines analogen Signals erzeugt werden, solange diese Daten bandbreitenbegrenzt sind mit Null-Ausgang bei halber Abtastrate, ein Sinc-Funktions-Rekonstruktionsfilter mit einer unendlichen Anzahl von Koeffizienten oder Taps zu einer perfekten Rekonstruktion der ursprünglichen Wellenform mit perfekt definierten Transienten führt. “Aber wir können keine unendliche Tap-Länge haben, weil wir unendlich lange darauf warten würden, dass das Signal herausfällt”, fuhr er fort. “Ich habe jedoch festgestellt, dass der Filteralgorithmus einen großen Unterschied in der Klangqualität macht, so dass mit einem optimalen Filter die Anzahl der Taps auf eine praktische Anzahl reduziert werden kann.”

Ich fragte ihn, wie viele Filterhähne sind “praktisch.”

“Wenn Sie einen herkömmlichen Filter mit 100 Taps haben, werden Sie einige der transienten Informationen wiederherstellen”, antwortete Watts. “Ein 100-Tap-Filter bietet eine ausreichend gute Frequenzbereichsleistung, jedoch nicht im Zeitbereich. . . . Jedes Mal, wenn Sie die Anzahl der Taps erhöhen, verbessern Sie die Wahrnehmung der Tonhöhe, das Timbre wird besser — helle Instrumente klingen heller, dunkle Instrumente klingen dunkler — das Starten und Stoppen von Noten wird leichter zu hören, die Lokalisierung von Klängen wird besser. Es gibt weniger Hörermüdung — das Gehirn muss die ihm präsentierten Informationen weniger verarbeiten, um zu verstehen, was vor sich geht.”

Der Digitalfilter im eingestellten DAC64 hatte 1024 Taps; der WTA-Filter im noch erhältlichen Hugo TT von Chord hat eine Tap-Länge von 26.368. Was ist die Leitungslänge in der DAVE, fragte ich.

“Die Xilinx FPGA in DAVE ist 10 mal größer als die eine verwendet in die Hugo. . . . Wir haben 164.000 Taps in Daves WTA-Filter, implementiert in 166 DSP-Kernen, die parallel laufen; Einige von ihnen sind Kerne im FPGA, einige von ihnen sind benutzerdefinierte Kerne, die die FPGA-Fabric verwenden.”

Hat Watts denselben Filter für PCM- und DSD-Daten verwendet und letztere in hochauflösendes PCM dezimiert?

“Ich habe es geschafft, zwei separate Programme im FPGA auszuführen, eines für PCM und eines für den nicht dezimierenden DSD-Filter”, stellte er klar. “Mein Ziel für DAVE war es, die subjektive Timing-Verbesserung in Hugo zu halten, die Noise-Shaper-Leistung zu verbessern und im Zeitbereich die Transienten wirklich genauer zu machen, die Noise—Floor-Modulation und Verzerrung sehr niedrig zu halten – und wir haben das Budget, um viel fortschrittlichere analoge Elektronik zu machen. Es kommt jedoch nicht nur auf die Zapflänge an. Auch der Filter muss optimiert werden. In Hugo ging ich von einem einstufigen WTA-Filter zu drei Stufen über. In der ersten Stufe werden die Daten achtmal überabgetastet; die zweite Stufe dauert das 16-fache und wird von einem linearen Interpolationsfilter gefolgt, um zu 2048Fs zu gelangen ; dann gibt es zwei Tiefpassfilter. Was ich getan hatte, gab es nur einen einzigen Interpolationsfilter, aber das verursachte Probleme mit der Grundrauschenmodulation und der Jitterempfindlichkeit. Kurz gesagt, wenn Sie von 16Fs zu einem 256FS—Filter wechseln, würde dies das Timing auf eine effizientere und elegantere Weise wiederherstellen – eine mathematisch korrektere Art, dies zu tun. Und als ich den 256Fs-Filter einsetzte, schärfte er die Transienten und die gesamte Präsentation wurde viel schneller, neutraler .

” Ein 256Fs FIR-Filter zu erstellen war nicht einfach, da nicht viele Zyklen verfügbar waren – es wurden acht DSP-Kerne verwendet. Ich habe immer noch den linearen Interpolatorfilter, um ihn auf 2048Fs zu bringen, und dann die beiden Tiefpassfilter. Das alles bedeutet, dass im Inneren des Geräts digitale Daten bei 2048Fs dem rekonstruierten analogen Signal viel näher kommen – sehr winzige Schritte. Dies hat den Vorteil, dass bei 8Fs-Daten die Schritte groß und viel anfälliger für Jitter sind.

“Diese Hi-rez 32-Bit, 2048Fs Daten analog zu machen, das ist die Funktion des Noise Shapers. Ich verwende einen Rauschformer, um die Wortlänge auf 4- oder 5-Bit-Daten zu reduzieren. Das Design des Noise Shapers war entscheidend, und da ich viel mehr Gates zum Spielen hatte als mit Hugo, konnte ich den Noise Shaper viel schneller laufen lassen. Mein Noise Shaper läuft mit 104MHz im Vergleich zu den typischen 6MHz. Der Vorteil dieser schnellen Rate besteht darin, dass die Rauschformung ein iterativer Prozess ist — sie konstruiert ein niederfrequentes Signal, indem sie mit einer sehr schnellen Rate vorwärts und rückwärts läuft. Wenn Sie schneller laufen, erhalten Sie eine viel bessere Genauigkeit im Hörband . . . die Klangbühnentiefe wird viel besser.”

Watts endete mit einem Rauschformer 17. Ordnung (!) mit 350dB Dynamikumfang (!!) im Audioband, entspricht 50 Bit Auflösung (!!!). Er entwarf 1994 seinen ersten Puls-Array-DAC mit Flip-Flops mit einer hohen, aber konstanten Schaltrate; Der DAVE, sagte er, “verwendet einen 20-Element-Puls-Array-DAC in einem FPGA. Es hat einen analogen Rauschformer zweiter Ordnung für die Ausgangsstufe, da Daves analoge Ausgangsstufe niederohmige Kopfhörer ansteuern muss.”

Ich war zuerst verwirrt über die Idee eines analogen Rauschformers — bis mir klar wurde, dass ein digitaler Rauschformer erster Ordnung eine Rückkopplungsschleife um ein Single-Sample-Delay umfasst, Ein analoger Rauschformer erster Ordnung ist einfach eine herkömmliche Rückkopplungsschleife um eine Verstärkungsstufe. Aber . . . ein analoger Rauschformer zweiter Ordnung?