Recensioni processore digitale

Quindici anni? Sono davvero passati 15 anni da quando ho recensito quello che allora era il processore D/A di punta della società inglese Chord Electronics? Nel numero di luglio 2002, ecco come ho riassunto la mia recensione dell’accordo DAC64: “Mentre l’elettronica dell’accordo DAC64 è indubbiamente costosa, è incredibilmente splendida. . . . molti ascoltatori dovrebbero trovare i suoi alti setosi e seducenti, così come i suoi bassi leggermente più grandi della vita.”Come cambiano i tempi e i prezzi-il” indubbiamente costoso ” DAC64 costa solo $3040! Ho fatto un paio di critiche al DAC64 nella mia recensione, ma secondo Wes Phillips, nella sua recensione dell’agosto 2007 del DAC64 rivisto di Chord, “il Choral Blu e il Choral DAC64 sono, insieme, il lettore CD per cui noi amanti della musica abbiamo a lungo pregato”—anche se, cinque anni dopo la mia recensione, il prezzo del DAC64 era salito a $5000.

Poi, alla fine del 2015, ad un evento presso il rivenditore di Manhattan Stereo Exchange per presentare l’impressionante amplificatore per cuffie D/A portatile little Chord Mojo (che ho recensito nel nostro numero di febbraio 2016), ho visto un campione di produzione iniziale del DAVE. Il DAVE-per Digital Analog Veritas Extremis (Verità in estremo)—è detto dal suo progettista, Rob Watts, per essere il DAC più alte prestazioni a venire da Chord, ma ad un prezzo: costa $10.588.

Ho fatto una nota mentale per mettere l’accordo DAVE sulla mia lista “must-review”.

Descrizione
Senza il suo supporto corrispondente, il DAVE è ospitato in un contenitore rettangolare relativamente piccolo ma indubbiamente elegante con lati arrotondati che è superficialmente identico a quello del DAC64. Mentre il vecchio DAC aveva una piccola finestra di vetro convessa nella sua parte superiore, il pannello superiore di DAVE presenta un grande display circolare a quattro colori impostato in esso ad angolo, e accompagnato da una serie di quattro pulsanti sferici d’argento inseriti che circondano un pulsante centrale più grande. Altro che un incasso ¼ ” jack per cuffie in basso a destra del pannello frontale e un logo accordo profondamente incassato sulla parte anteriore sinistra del pannello superiore, questo è tutto quello che c’è da vedere.

Il pannello posteriore è dotato di una serie di prese di ingresso digitale e di uscita analogica, tutte non contrassegnate salva il jack RCA sbilanciato del canale destro, che ha un anello rosso. Sono fornite uscite bilanciate e single-ended e gli ingressi digitali includono AES/EBU, USB2.0, due TosLink e due S / PDIF coassiali su jack BNC. Ci sono anche quattro BNC di uscita digitale. Ma cosa c’è dentro l’elegante esterno di DAVE?

Filter Technology
Quando Rob Watts di Chord ha visitato il mio ufficio nella primavera del 2016, gli ho chiesto quali fossero le sue priorità nella progettazione del DAVE. I precedenti DAC di Chord avevano caratterizzato quello che è stato chiamato il filtro di ricostruzione Watts Transient Aligned (WTA), che si dice minimizzi gli errori di temporizzazione. Ho chiesto a Watts cosa intendeva con ” Transitorio allineato.”

” Il tallone d’Achille dell’audio digitale è la tempistica dei transienti. . . . I transienti sono molto importanti per l’elaborazione del cervello e come percepiamo il suono. I transienti influenzano il modo in cui percepiamo il tono, il timbro e le posizioni degli oggetti all’interno del palcoscenico . . . errori di temporizzazione molto piccoli hanno un impatto soggettivo molto grande. La temporizzazione è ricostruita dal filtro di interpolazione nel DAC e DAC convenzionali hanno incertezza di temporizzazione a causa della loro elaborazione limitata. Ho usato test di ascolto approfonditi per creare il filtro WTA, per simulare il più possibile i risultati di un filtro a rubinetto infinito.”

Watts ha spiegato che quando i dati audio digitali vengono creati campionando un segnale analogico, purché tali dati siano limitati dalla larghezza di banda con un’uscita zero a metà della frequenza di campionamento, un filtro di ricostruzione con funzione sinc con un numero infinito di coefficienti, o rubinetti, si tradurrà in una perfetta ricostruzione della forma d’onda originale con transienti “Ma non possiamo avere una lunghezza di rubinetto infinita, perché aspetteremmo un tempo infinito per far cadere il segnale”, ha continuato. “Tuttavia, ho scoperto che l’algoritmo del filtro fa una grande differenza per la qualità del suono, quindi l’utilizzo di un filtro ottimale consente di ridurre il numero di tocchi a un numero pratico.”

Gli ho chiesto quanti rubinetti del filtro sono “pratici.”

” Se hai un filtro convenzionale con 100 rubinetti, recupererai alcune delle informazioni transitorie”, ha risposto Watts. “Un filtro da 100 tocchi offre prestazioni sufficientemente buone nel dominio della frequenza, ma non nel dominio del tempo. . . . Ogni volta che si aumenta il numero di tocchi, si migliora la percezione del tono, il timbro migliora—gli strumenti luminosi suonano più luminosi, gli strumenti scuri suonano più scuri—l’avvio e l’arresto delle note diventano più facili da ascoltare, la localizzazione dei suoni migliora. C’è meno fatica di ascolto—il cervello deve fare meno elaborazione delle informazioni presentate ad esso per capire cosa sta succedendo.”

Il filtro digitale nel DAC64 fuori produzione aveva 1024 rubinetti; il filtro WTA nell’Hugo TT ancora disponibile di Chord ha una lunghezza del rubinetto di 26.368. Qual è la lunghezza del rubinetto nel DAVE, ho chiesto.

” Il Xilinx FPGA in DAVE è 10 volte più grande di quello utilizzato in Hugo. . . . Abbiamo 164.000 rubinetti nel filtro WTA di DAVE, implementato in 166 core DSP in esecuzione in parallelo; alcuni di loro sono core nel FPGA, alcuni di loro sono core personalizzati che utilizzano il tessuto FPGA.”

Watts ha usato lo stesso filtro per i dati PCM e DSD, decimando quest’ultimo in PCM ad alta risoluzione?

“Sono riuscito a eseguire due programmi separati nell’FPGA, uno per PCM e uno per il filtro DSD non decimante”, ha chiarito. “Il mio obiettivo per DAVE era quello di mantenere il miglioramento dei tempi soggettivi in Hugo, migliorare le prestazioni dello shaper del rumore e, nel dominio del tempo, ottenere davvero i transienti più accurati, mantenere la modulazione e la distorsione del rumore molto basse-e abbiamo il budget per fare un’elettronica analogica molto più avanzata. Tuttavia, non è solo la lunghezza del rubinetto che conta. Anche il filtro deve essere ottimizzato. In Hugo, sono passato da un filtro WTA a singolo stadio a tre stadi. Il primo stadio sovracampiona i dati otto volte; il secondo stadio lo porta a 16 volte ed è seguito da un filtro di interpolazione lineare per andare a 2048Fs ; poi ci sono due filtri passa-basso. Quello che avevo fatto , c’era solo un singolo filtro di interpolazione, ma questo causava problemi con la modulazione del rumore e la sensibilità al jitter. In DAVE, passando da 16Fs a un filtro 256Fs, questo recupererebbe i tempi in un modo più efficiente e più elegante, un modo più matematicamente corretto di farlo. E quando ho ottenuto il filtro 256Fs, ha affilato i transienti e l’intera presentazione è diventata molto più veloce, è diventata più neutra .

“Fare un filtro FIR 256Fs non è stato facile perché non hai molti cicli disponibili—ha usato otto core DSP. Ho ancora il filtro interpolatore lineare per portarlo a 2048Fs, e poi i due filtri passa-basso. Ciò che tutto questo significa è che all’interno del dispositivo, i dati digitali a 2048Fs sembrano molto più vicini al segnale analogico ricostruito—passi molto piccoli. Il vantaggio di questo è che, con i dati 8Fs, i passaggi sono grandi e sono molto più suscettibili al jitter.

” Per trasformare quei dati hi-rez a 32 bit, 2048Fs in analogico, questa è la funzione dello shaper del rumore. Io uso un noise shaper per ridurre la lunghezza della parola a 4 o 5 bit di dati . Il design del noise shaper era cruciale, e dato che avevo molte più porte con cui giocare che con Hugo, potevo eseguire il noise shaper ad un ritmo molto più veloce. Il mio noise shaper funziona a 104MHz rispetto al tipico 6MHz. Il vantaggio di questa velocità veloce è che il noise shaping è un processo iterativo: costruisce un segnale a bassa frequenza eseguendo avanti e indietro a una velocità molto veloce. Se si esegue a un ritmo più veloce, si ottiene una precisione molto migliore nella audioband . . . profondità del palcoscenico diventa molto meglio.”

Watts finì con uno shaper del rumore del 17 ° ordine (!) con 350dB gamma dinamica (!!) nella audioband, equivalente a 50 bit di risoluzione (!!!). Ha progettato il suo primo DAC a matrice di impulsi, utilizzando flip-flop con una velocità di commutazione elevata ma costante, nel 1994; il DAVE, ha detto, ” utilizza un DAC a matrice di impulsi a 20 elementi in un FPGA. Ha uno shaper di rumore analogico di secondo ordine per lo stadio di uscita, poiché lo stadio di uscita analogico di DAVE deve pilotare cuffie a bassa impedenza.”

All’inizio ero perplesso dall’idea di un noise shaper analogico—finché non mi sono reso conto che, poiché un noise shaper digitale del primo ordine comprende un loop di feedback attorno a un ritardo a campione singolo, un noise shaper analogico del primo ordine è semplicemente un loop di feedback convenzionale attorno a uno stadio di amplificazione. Ma . . . uno shaper di rumore analogico di secondo ordine?