Vi har altid ment, at high-end lyd handlede om innovation. At lege med de tilgængelige chips på markedet er bestemt sjovt og gør det muligt at producere god lyd til en god pris, men denne umiddelbare tilgang er ikke egnet til at designe et high-end produkt. Det er naturligvis en proprietær løsning, fri for begrænsningerne ved de tilgængelige komponenter, der er blevet valgt, hvilket gør det muligt for os at designe og udvikle et komplet digitalt lydsystem fra bunden.
Alle logiske blokke i Wavedream DAC-konverteren vedrørende den digitale proces er fuldstændig bygget på et enkelt programmerbart siliciumkort: en FGPA. Med en FGPA kan hele den interne hardwarearkitektur beskrives af et program, der er blevet komplekst med tiden. Enhver forbedring af Wavedream gennem ny software ændrer rent faktisk hardwaren. Dette system giver stor fleksibilitet, beskytter os mod forældelse og gør det muligt for os at forbedre konverterens gengivelse ved blot at ændre dens interne arkitektur, opdatere dens funktioner eller forbedre de eksisterende.
Uret er hjertet i et digitalt gengivelsessystem. Dets præcision og jitterniveau er kritiske data for lydkvaliteten. Kun et fremragende ur er virkelig i stand til at føre til et analogt output fra din konverter. Hvis det svigter, vil der opstå digital hårdhed, og musikaliteten vil blive alvorligt forringet. Ud over urets egne præstationer er en anden egenskab også kritisk: urfordelingen (arkitekturen for urfordelingen) inde i DAC’en. Jitterniveauet, der virkelig betyder noget, er ikke kun relateret til urets egne præstationer, men til det ur, der rent faktisk styrer konverteringsoperationen, som vi kunne kalde konverteringsuret. Uret, der styrer konverteringssektionen, afhænger af urtræet, som ikke kun normalt bestemmer dets kvalitet, men ofte betinger og forringer det. Et dårligt designet træ kan markant forringe kvaliteten af indgangsuret til konverteringssektionen, selv hvis sidstnævntes præstationer er meget høje.
Baseret på disse principper har vi designet et avanceret ursystem kaldet Femtovox til Wavedream. Implementeringen af Femtovox garanterer et meget lavt jitterniveau ved indgangen til konverteringsuret. Dets unikke arkitektur er sådan, at konverteringsuret syntetiseres direkte ved DAC-indgangen uden nogen konditionering, med lav og konstant jitter og for enhver samplingfrekvens. Urpræcisionen kontrolleres med en nøjagtighed på omkring 1 ppb, og jitteren vises på omkring 300 fS. Sandsynligvis det laveste jitterniveau, der i øjeblikket er registreret i verden.
Wavedream oversampler ethvert signal med en konstant faktor på 16. DAC’en afkoder den digitale strøm ved en frekvens på 768 kHz eller 705,6 kHz, afhængigt af om den indgående strøm er baseret på en frekvens på 48 kHz eller 44,1 kHz. For os er dette den optimale frekvens for at opnå den bedste analoge ydeevne fra konverteringsmodulerne. Bag denne simple faktor (x16) gemmer sig en enorm og kraftfuld proces. De digitale filtre realiseres ved det kombinerede arbejde af 58 DSP-blokke, hvilket resulterer i en forbløffende processor med en effekt svarende til 15 GMACS.
Det filter, vi har udviklet, er unikt. Vi har undgået standard Nyquist-filtre, som ikke leverede den forventede ydeevne for DAC’en. Efter flere matematiske simuleringer og omhyggelige lyttesessioner har vi skabt vores eget oversamplende Parks-McClellan-filter. Den aktuelle software tilbyder tre varianter: lineær fase, minimum fase og hybrid fase.
Disse er højt optimerede filtre, der tilbyder forbløffende ydeevne med et stort antal “taps” (5000) og adskiller sig i impulsresponsen. I “Linear Phase” er resonansenergien (Gibbs overskydning) ligeligt fordelt før og efter impulsen. “Minimum Phase” viser al energien efter impulsen, mens vores specielle “Hybrid Phase” tilbyder en kombination af både lineær og minimum respons ved at udvise en meget lav overskydning før impulsen.
Til selve digital-til-analog-konverteringen har vi udviklet dedikerede konverteringsmoduler RD-0, der bruges i en 27-bit struktur i Signature-versionen, og RD-1 i 26-bit i Edition-versionen. Modulerne er komplekse teknologiske konstruktioner, der deler en hybrid stige-lignende topologi med diskrete komponenter, drevet af en kompleks algoritme implementeret i deres egen FPGA. Softwaren, der styrer konverteringsmodulerne, kan opdateres både for dens ydeevne og relevansen af dens funktioner. I øjeblikket kan RD 0/1 understøtte en maksimal samplingfrekvens på 6 MHz, som er den maksimale samplingfrekvens specificeret i det industrielle område for lydkonvertering. Der er ingen buffer til stede ved udgangen af konverteringsmodulerne, til fordel for maksimal gennemsigtighed og naturlighed i lydgengivelsen.
Da det sidste trin på signalets vej er det analoge udgangstrin, er dets bidrag til det endelige resultat naturligvis af yderste vigtighed. Designet fra bunden til at parre med RD-0 og RD-1 konverteringsmodulerne er udgangstrinnet helt i diskrete komponenter og fungerer som en ultra-hurtig buffer. Ingen overflademonterede komponenter, men udelukkende gennemgående ben, vi har kombineret J-Fet-transistorer og bipolære i klasse A med en lukket sløjfe-impedans på mindre end en ohm og en ækvivalent støj i størrelsesordenen nV: ideelle præstationer for en perfekt parring med konverteren.
Vi har naturligvis dedikeret en strømforsyning til hver af de analoge og digitale sektioner. Tre forskellige transformatorer var påkrævet, og alle strømforsyninger er lineære og lavstøj (selvfølgelig ingen switch-mode strømforsyninger!). Konverteren har i alt 20 lineære regulatorer. Vi har lagt særlig vægt på regulatorerne til konverteringsmodulerne, designet fra bunden til at have lav impedans og ultra-lav støj.
Patrice
Forbundet via HDMI I2S med en Rockna Net. Bare lyt til musikken, ingen spørgsmål stillet.
Kommentar fra 25. marts 2021 — Oplevelse fra 4. marts 2021
