Выбираем лучший ЦАП: старики, нахалы и нахальные старики (часть 3), статья. Журнал «Stereo & Video»

Продолжаем обзор актуальных производителей цифроаналоговых конверторов. Кто-то сходит с дистанции и уступает молодым да зубастым. Сегодня на арене Analog Devices, Sabre и Asahi Kasei.

Analog Devices Некогда производитель изысканной AD1862 — отличной 20-битной модели R-2R, сейчас Analog Devices перепрофилировался на более доступные мультимедийные решения «все в одном». В частности, чипы AD можно было встретить в предыдущем поколении B&W Zeppelin Air (AD1936 + DSP ADAU1445). Считается, что компоненты на Analog Devices играют сообразно своему названию — более тепло и гладко, и не так резко по сравнению с конкурентами.


Esoteric X-01D2 использует AD1955

В роли хайфайного чипа в номенклатуре компании сегодня присутствует лишь одна модель AD1955 с поддержкой DSD. Из дорогих аппаратов ее можно было встретить в Esoteric X-01D2, а из дешевых – в ЦАПах Emotiva XDA-1 и Asus Essense 3. Цена из партии в 1000 шт.: 6,86$. Динамический диапазон 123 дБ, коэффициент искажений 110 дБ.

Sabre


Поговорим о самом молодом и дерзком потомстве среди ЦАПов. Хотя на самом деле эта компания существует с 1984 года, но раньше больше была известна на рынке компьютерного мультимедиа. Повальный аудиохайп случился на переломе 2010-х. На рынок выкатились невиданные 8-канальные чипы с 32-битным исчислением, DSD-поддержкой и чумовыми характеристиками. Сейчас «камни» Sabre можно встретить практически везде — начиная от портатива и китайских DIY-китов до профессионального хай-энда.

Однако заслуги «Сябров» перед аудиофильским человечеством не абсолютны. Ряд взыскательных слушателей, включая недобитых, которые еще помнят разные R-2R мультибиты, высказывают претензии. Главная из них — при зашкаливающем разрешении и скорости нарастания импульса, фонограмма на Sabre может терять в слитности и распадаться на яркие паттерны. Так что при не очень удачной интеграции Sabre, «просто слушать музыку» будет утомительно. Видимо, не все звуковые богатства могут быть описаны стандартной спецификацией.


Флагманский чип Sabre ES9038PRO

Актуальных моделей в высшей аудиолинейке Sabre сейчас три. ES9038PRO — флагманский чип с программируемым фильтром и рекордным значением динамического диапазона 140 дБ. Младшие ES9028PRO и ES9026PRO умеют то же самое, но с диапазоном 128/124 дБ и 120/110 дБ уровнем искажений соответственно. Как и прародители, все это 8-канальные процессоры, которые можно гибко настраивать. Компоненты с данными тремя ЦАПами на момент написания статьи еще не анонсированы, ведь обновление номенклатуры Sabre пришлось на начало 2016 года.

Для портативного аудио Sabre предлагает ЦАПы в которых можно узнать черты предыдущего поколения – ES9601C/K, 9602С/Q и 9018Q2C с поддержкой DSD256 с частотой 11,2 МГц. В данном случае они получили апгрейд в виде встроенных усилителей для наушников. Динамический диапазон вполне приличный 122 и 121 дБ при -102 дБ искажений на нагрузке наушниками 32 Ом.

Цены на новейшие линейки Sabre пока неизвестны рядовым заказчикам, но например 9018Q2C предлагается за 22 доллара, причем объем заказа не должен быть менее 4-х или более 10 единиц.

Asahi Kasei


Вообще-то это большая японская корпорация с химическим прошлым, у которой нас интересует подразделение Asahi Kasei Microdevises. ЦАПы AKM нельзя назвать прямо уж новичками, но в среде аудиофилов долгое время они находились в тени Burr-Brown и Cirrus Logic. И это не было справедливым. Ведь не только ЦАПы, но и аналого-цифровые преобразователи у Asahi Kasei были вполне приличными и активно применялись в Pro технике высокого класса. В 90-х чипы АКМ стояли даже в Sony Playstation, который, к слову сказать, оказался весьма удачным аудиоисточником.

Разработчики утверждают, что начиная с модели AK4396, используется демодулятор, принципиально отличающийся от остальных дельта-сигм конкурентов. В его работе практически отсутствует высокочастотный шум квантования, — неизбежное зло дельта-сигмы, которое раньше приходилось задабривать набором фильтров. В общем, с тех пор как уважаемые имена сбавили обороты, а некоторые и вовсе вышли из этого бизнеса, Asahi Kasei вместе с Sabre делят рынок самых современных моделей.


Флагманский чип Asahi Kasei AK4497EQ

Сегодня флагманской моделью в семействе Vertita у Asahi Kasei является AK4497EQ с поддержкой PCM потока с разрядностью 32 бит/768 кГц, это уже даже выше чем суперформат DXD. Динамический диапазон 128 дБ, коэффициент искажений -116 дБ. Что касается поддержки DSD, то там верхний потолок составляет чудовищные 22,4 МГц.

Ниже по рангу стоит AK4490EQ, который умеет принимать «всего лишь» DSD256 с 11,2 МГц. Цифровых фильтров меньше на один (было шесть, стало пять), динамический диапазон уменьшился до 123 Дб, а искажения подросли до -112 дБ.

Самыми дешевыми и приемлемыми по соотношению качество/цена будут AK4495EQ/SEQ, так как при тех же характеристиках динамического диапазона что и у 4490, его искажения составили -101 дБ, а поддержка DSD приняла значения обычных коммерческих 5,6 МГц. Да, и не забываем, что большинство SACD вообще закодированы под 2,8 МГц.

Для ресиверов, сетевых устройств и другой подобной техники предлагается линейка New Generation – с аналогичной поддержкой 32 бит/768 кГц и DSD256. Динамический диапазон и искажения там пониже чем у топовых Verita – «всего» 115 дБ и -107 дБ соответственно. Но вообще надо сказать, что в величинах аналоговых цепей остальных компонентов, все это исчезающе малые величины. На текущий момент в линейке представлены четыре модели с одинаковыми характеристиками: AK4452VN, AK4454VN, AK4456VN и AK4458VN.


В самых амбициозных плеерах Astell&Kern AK380 стоит чип AK4490

Для портативной техники предназначен AK4376, у которого тоже очень неплохо: динамический диапазон составляет 125 дБ, искажения -106 дБ. Усилитель работает в классе G и отдает 25 мВ на 32-омную нагрузку. Чип поддерживает параметры 32 бит / 384 кГц, DSD нет, но для портатива его присутствие – скорее красивая вывеска, чем реальное преимущество. Младшая модель AK4375 имеет меньший потолок в 192 кГц и 110 дБ диапазона и 99 дБ искажений. При той же мощности усилителя оба чипа имеют 0,1% искажений при работе с наушниками.

Выбираем лучший ЦАП: сердце ангела (часть 2), статья. Журнал «Stereo & Video»

Анонсы новых моделей ЦАПов в последний год стали чуть ли не ежедневными. Тема действительно оказалась ходовой: техническое исполнение подобного устройства не составляет большого труда. Механические узлы отсутствуют: питание, плата с чипом, снаружи несколько светодиодов в компактном корпусе. Сегодня конверторами занимаются почти все, и старожилы аудиорынка, и совершенно новые компании. Любят поэкспериментировать с ЦАПами и самодельщики, самые удачливые из которых пополняют ряды торгующих. Рассмотрим несколько базовых моментов при выборе подходящего конвертера.

Начало: Выбираем лучший ЦАП: однобитники и мультибитники (часть 1)

Театр начинается с вешалки?


Театр, может быть, начинается и с вешалки, а конвертер точно начинается с коммутации. У вас с ней как вообще? Если круче CD-транспорта в качестве источника не предвидится, то выбор предопределен. В любом ЦАПе по умолчанию стоят и оптика, и коаксиальный входы, так что вам остается только определиться, где лучше будет звучать ваша фонограмма. Как правило, все выбирают коаксиал, но иногда полная гальваническая развязка оптической связи оказывается полезнее. Но как быть, если вы нацелились на хайрезы?Что TosLink, что S/PDIF даже по балансному разъему XLR все равно не в состоянии передать РСМ аудиосигнал свыше 24 бит/192 кГц. Существует еще протокол I2S, но пока он встречается довольно редко. Поэтому если вы интересуетесь еще более высокими материями, включая формат DSD, то следует надеяться на USB-интерфейс. Вот через него научились проталкивать 32 бит/768 кГц и DSD512. И здесь получается любопытный анекдот, как в той истории про часовой магазин, где непонятно, который все-таки час и лишь одни поломанные дважды в сутки правильное время показывают. В отличие от более-менее предсказуемых старых вариантов, широта и качество реализации USB-входа оказываются несколько гадательными.


Примерно так выглядит полный набор цифровых входов у серьезного ЦАП. Здесь приведено схематическое изображение модели Mytek Manhattan, у которой помимо стандартного набора присутствуют разъемы для внешнего сигнала синхронизации и Firewire

Прошло более десять лет со времени первых конвертеров, оснащенных USB-входами, а ведь до сих пор некоторые производители, как ни в чем ни бывало, ставят чип на базе старенького Burr-Brown 2704, который не может работать выше 16 бит / 48 кГц!Но вообще ответственные разработчики обычно стараются использовать USB-приёмники от компании XMOS, которой тоже, кстати, едва исполнилось десять лет. Сила микроконтроллеров XMOS, как это ни похабно звучит, именно в ядрах, которых так много, что под конкретную задачу можно настроить много чего — и число каналов, и асинхронную передачу, и аудио самого высшего полета. Если вы не уверены в добросовестном USB-входе своего ЦАПа, приобретайте USB-S/PDIF конвертеры, которые, как правило, уже заточены строго под эту задачу.


xCORE-AUDIO Hi-Res 2 — платформа с полной поддержкой аудио 32 бит / 384 кГц и DSD 5,6 Мгц

Texas Instruments /Burr-Brown


Долгожитель рынка, взявший под своего крыло другого долгожителя. Если попытаться суммировать общее впечатление по отзывам на чипы Burr-Brown, то получится крепкий, но не «середнячок». Скажем так, ЦАПы BB – это своего рода, отправная точка, относительно которой конкуренты звучат либо «теплее», либо «холоднее».PCM1792AЦена из партии в 1000 шт.: 7,21$. Динамический диапазон 127 дБ, коэффициент искажений 0,0004%.Его можно встретить как в бюджетных (Asus Xonar, Pro-Ject), так и в High-End решениях (Aesthetics, Antelope, Bel Canto, Cary Audio). Опять дурят честной народ – скажете вы? Не совсем так. Во втором случае, внутренний цифровой фильтр PCM1792А отключен и сам он трудится в паре с внешним DSP процессором. Его наличие, кстати, и определяет породу источника.



Спецификация поддерживает поток DSD, а версия DSD1792 умеет преобразовывать его в аналоговый сигнал напрямую, минуя PCM.

http://www.ti.com/product/pcm1792a


CD-проигрыватель Atoll CD200SE2, внутри стоит чип PCM1792A

PCM1793Цена из партии в 1000 шт.: 2,29$. Динамический диапазон 113 дБ, коэффициент искажений 0,001%.Не очень часто встречается среди аудиокомпонентов (Burson, Simadio Moon), зато любим нонеймами и самодельщиками за низкую цену и простоту настройки. Присутствует и версия DSD1793.

http://www.ti.com/product/pcm1793


Плата ЦАПа Burr Brown PCM1793 DAC на базе одноименного чипа

PCM1794a


Цена из партии в 1000 шт.: 7,08$. Динамический диапазон 127 дБ, коэффициент искажений 0,0004%.

Еще один умеренно популярный чип, возможно из-за цены, хотя характеристики его хороши. В номенклатуре также имеется и версия DSD1794.

http://www.ti.com/product/pcm1794a

PCM1795


Цена из партии в 1000 шт.: 2,9$. Динамический диапазон 123 дБ, коэффициент искажений 0,0005%.

Возможно, все дело именно в этом чипе, поскольку немного уступая по характеристикам PCM1794a, он дешевле и имеет красивое разрешение 32 бита. PCM1795 любят в T+A, M2TECH, TEAC, Onkyo, Denon и многих других хай-файных конторах.

http://www.ti.com/product/PCM1795


В SACD-проигрывателе T+A PDP 3000 HV за преобразование цифры в аналог отвечает чип PCM1795

PCM1796


Цена из партии в 1000 шт.: 2,78$. Динамический диапазон 123 дБ, коэффициент искажений 0,0005%.

Схожий с 1795 чип вплоть до распиновки, но уже с размерностью 24 бит. Встретить можно где угодно – и в Accuphase, и у Pro-Ject.

http://www.ti.com/product/pcm1796


Небольшой бюджетный CD-проигрыватель Pro-Ject CD Box DS, работает на чипе PCM1796

PCM1798


Цена из партии в 1000 шт.: 3,31$. Динамический диапазон 123 дБ, коэффициент искажений 0,0005%.

Этот чип любят самодельщики и не обходят вниманием авторитетные производители – PS Audio, Roksan, Simaudio Moon. Если что, PCM1798 также поддерживает DSD-поток.

http://www.ti.com/product/PCM1798

PCM5102A, PCM5122


Цена из партии в 1000 шт.: 2,1/2,95$. Динамический диапазон 112 дБ, коэффициент искажений – 93 дБ.

Данная серия стоит особняком и тоже имеет красивую цифру 32 бит и дискретность 384 кГц. Это уже самостоятельные устройства с возможностью автономного питания в цепи асинхронного USB, не слишком требовательные к дополнительной обвязке. Портативные ЦАПы вроде Meridian Explorer или Arcam rPAC – вот это оно самое.

http://www.ti.com/product/PCM5102A/description


Портативный ЦАП Arcam rPAC с асинхронным USB-входом и чипом PCM5102

Cirrus Logic


Еще один динозавр, который по дороге съел малыша Wolfson Microelectronics. Таким образом, все их разработки теперь продаются под одной вывеской, но с разными этикетками.

WM8740


Цена из партии в 1000 шт.: 3,29$. Динамический диапазон 117 дБ, коэффициент искажений – 104 дБ.Когда-то очень популярный чип у компонентов Cambridge и Rega, а теперь его ставят даже в портативные плееры iBasso.

http://www.cirrus.com/en/products/pro/detail/P1386.html


ЦАП Cambridge Audio DacMagic Plus. Внутри стоит чип Cirrus Logic WM8740

WM8741


Цена из партии: 8-11$. Динамический диапазон 125 дБ, коэффициент искажений – 100 дБ.

Аналогичный по распиновке с WM8740, но уже совместимый с DSD и позволяет принимать 32-битовые данные, при этом работая на стандартных 24-х. Arcam, PS Audio и Linn использовали его в своих компонентах.

http://www.cirrus.com/en/products/pro/detail/P1387.html

WM8742


Цена из партии: 6,3-10$. Динамический диапазон 121 дБ, коэффициент искажений – 100 дБ.

Чуть уступающий по цене и характеристикам старшему WM8741, но с аналогичной функциональной нагрузкой. Любим все теми же Rega, Onkyo и Cambridge.

http://www.cirrus.com/en/products/pro/detail/P1388.html


ЦАП Rega DAC-R с чипом Cirrus Logic WM8742

CS4398


Цена из партии: 6,5-11$. Динамический диапазон 120 дБ, коэффициент искажений – 107 дБ.

Флагманский процессор в линейке CS, работает с DSD-потоком. Этим камушком были оснащены масса авторитетных CD- и прочих источников Marantz и др.

http://www.cirrus.com/en/products/pro/detail/P1023.html


Сетевой плеер Marantz NA6005, за вывод в аналог отвечает чип Cirrus Logic CS4398

Выбираем лучший ЦАП: однобитники и мультибитники (часть 1), статья. Журнал «Stereo & Video»

Винил, конечно, сейчас — модная штука, друзья, но побороть цифровую дистрибуцию музыки ему не придется никогда. Цифровые источники звука вот уже более полутора десятка лет прочно удерживают доминирующее положение как в профессиональном, так и в бытовом секторах электроники. Поговорим о том, как выжать максимум Hi-Fi-соков из ассортимента плодов — от интернет-радиостанций до 24-битового аудио.

Когда-то проигрыватель компакт-дисков был единственным решением, и вообще поначалу считался крутым High End, но сегодня эту тему, похоже, можно считать морально исчерпанной. Да, по старинке еще многие держат CD в коллекциях, но как физический носитель он проигрывает винилу, который банально красивее выглядит, а технически уступает по параметрам HD-аудио, которым уже вовсю торгуют в интернете не только аудиофильские, но и мейджор-лейблы. Таким образом, вместо CD-плеера нам нужно более универсальное устройство с внешними входами, которое могло бы преобразовать двоичный код из нулей и единиц в аналоговый сигнал, который далее подавался бы на усилитель и колонки в итоге.

ЦАПы есть везде


Блоком с цифроаналоговым преобразователем (ЦАПом, конвертером, DAC) оснащен и AV-ресивер, и CD-, и в принципе любой медиаплеер. Как самостоятельное устройство ЦАПы появились в качестве High-End-апгрейда существующему CD-проигрывателю. Конструкторы полагали, что плеер разумнее разнести в отдельные блоки с собственным электропитанием.


Один из первых внешних ЦАПов Sony DAS-R1, выпущен в конце 1987 года

В первом устанавливалась собственно механическая часть со считывающей оптической системой и цифровым выходом. Это называлось CD-транспорт. Во втором блоке движущихся узлов уже не было — лишь плата ЦАПа, значение которого в настоящее время выросло до звания цифрового хаба. Кстати, очень часто бывает и так, что в современном CD-проигрывателе найдется пара цифровых входов для подключения внешних источников.


Жизненный цикл звука от источника, последующей записи и оцифровки, обработки,
и обратного цикла — цифроаналогового преобразования


Современный конвертер взаимодействует с целым рядом источников сигнала — главное, чтобы для всех нашлась соответствующая коммутация. Источником может быть и старенький DVD-плеер – обычно они подключаются через оптический TosLink или коаксиальный кабель. Последний выглядит как обычный «тюльпан» из стереопары. Дорогие модели могут еще используют соединение разъемами типа XLR. С помощью USB входа к ЦАПу можно подключить компьютер или портативный источник звука.

Помимо этого, портативные ЦАПы делают совместимыми с источниками на основе iOS- или Android-телефонами, айподами, планшетами и другими гаджетами. Фактически во всех этих случаях конвертер становится внешним звуковым модулем с отдельным питанием и хорошей начинкой, которые не снились в штатной мультимедийной технике. А еще современные ЦАПы нередко оснащают усилителем для наушников.

Мультибитные и однобитные ЦАПы


До 21 века цифроаналоговые преобразователи оперировали только с 16-битным аудио, согласно формату Red Book для компакт-диска. Другого просто не было. Частота дискретизации у CD была 44 кГц, у профессиональных DAT-рекордеров капельку выше — 48 кГц. Сначала все ЦАПы работали по «параллельному» принципу — все 16-разрядов «взвешивались» на R-2R матрице (резисторной схеме лестничного типа).


Пример схемы R/2R ЦАПа

Знатоки знают наизусть и ценят такие марки чипов, как Burr-Brown PCM63 или Philips TDA1541. Однако R-2R матрицы оказались дороговатым и не слишком технологичным удовольствием. Требовалась точная лазерная подгонка всех номиналов сопротивлений. В противном случае при работе неточный замер битов приводил к нарушению линейности сигнала.

Поэтому на смену R-2R пришли ЦАПы с 1-битовым преобразованием, получившим название «дельта-сигма». Если мультибитники выдавали напряжение сигнала напрямую, исходя из всех поступивших на матрицу 16-битовых данных, то в дельта-сигме напряжение колебалось в зависимости от того «ноль» пришел на приемник или «единичка». 1 — означала увеличение напряжения аналогового сигнала, а 0 — уменьшение.


Микросхема мультибитного ЦАПа Burr-Brown PCM63

Старые аудиофилы нет да и вспомнят музыкальность R-2R чипов, но и деваться некуда. Дельта-сигма оказались и практичнее в настройке, и дешевле в производстве. Да и качество SACD-формата доказало, что 1-битовое преобразование отлично умеет справляться с High-End задачами. Частота дискретизации SACD измеряется уже не кило-, а мегагерцами, поэтому в схеме можно обойтись совсем простыми аналоговыми фильтрами. В классических схемах на базе PCM до сих пор приходится фильтровать помехи квантования цифровым способом — их существует несколько и некоторые модели ЦАПов предоставляют возможность выбрать один из них.

Сами же дельта-сигмы прогрессировали в сторону гибридных схем, где поток обрабатывался каскадами, как по 1-битной, так и параллельной схеме. Но самое главное, величина цифрового слова выросла в них сначала до 24, а потом и до 32 бит. Кроме того, перспективным направлением являются ЦАПы на программируемых вентильных матрицах (FPGA), где и вовсе нет традиционных конвертеров.


Современный ЦАП Mytek Manhattan работает с потокоми РСМ 32 бит / 384 кГц, DXD, DSD-DS-DSD256 (11.2 MHz)

Для чего такая расширенная разрядность? Для достоверности. В профессиональной индустрии сегодня используются 24-битная запись, обеспечивающая более точное описание оригинального сигнала. Как уже упоминалось, ряд музыкальных изданий уже доступен в формате высокого разрешения. Так что можно, конечно, послушать урезанную версию на компакт-диске или МР3, но согласитесь, интереснее встать на одну ступеньку ближе к звукорежиссерам, которые возились с вашим любимым альбомом. И поэтому ваш ЦАП должен быть полностью готовым для приема контента высокого разрешения — как по USB, так и по остальным протоколам передачи данных.