Выбираем лучший ЦАП: FPGA-модули на гиперскорости (часть 4)

Выбираем лучший ЦАП: FPGA-модули на гиперскорости (часть 4)

Наше повествование о разновидностях ЦАПов было бы неполным без упоминания FPGA-модулей. Не всякий ЦАП может быть FPGA, но всякий FPGA может побыть ЦАПом. Уже запутались? Ничего, надеюсь, дальше будет проще.

До сих пор цифро-аналоговым преобразованием (т.е. переводом двоичного кода в ток либо напряжение) занимались вполне определенные устройства, работающие по R-2R либо дельта-сигма алгоритму. Если вам захочется включить в процесс новое логическое звено (например, мастер-клок), традиционному чипу ЦАПа понадобится внешний дискретный элемент. А вот для FPGA-архитектуры этого всего не надо, логическое звено «припаивается» виртуально.

Поле логических вентилей

FPGA расшифровывается как Field-Programmable Gate Array и называется по-разному — и программируемая вентильная матрица, и программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС), но суть ее одна. Строго говоря, ПЛИС не является процессором, которому нужно прописывать набор определенных инструкций. Это чистое поле так называемых «логических вентилей», где вы строите свою электронную схему собственно «процессора». Вот здесь можно от души кувыркаться с самой смелой разрядностью хоть 128 бит, идеальными пост-фильтрами и другой обработкой звука. И все это на очень приличной скорости вычисления и без дополнительных высокочастотных помех, присущих дискретным цепям.

Первые коммерческие образцы FPGA появились в середине 80-х благодаря компании Xilinx, она же до сих пор сохраняет лидерство на рынке. В аудиопромышленности более всех прочих с конверторами на базе ПЛИС ассоциируются источники Chord Electronics. Как там говорят — «никого не оставляет равнодушным»? Не хочется повторяться, но деваться некуда.

Компоненты Chord действительно своеобразны. Они одними из первых в усилителях перестали стесняться импульсных блоков питания и класса D, да и дизайн у них такой, чтобы вывести любителя классического винтажа из равновесия. Словом, все кто верует в правильность поступи технического прогресса, следует сверять часы по Chord Electronics. Сверим их и мы по топовому фирменному ЦАПу DAVE, который вот-вот должны презентовать официально.

Знакомьтесь: DAVE

Внешне для поклонников (да и ненавистников) марки, в принципе, ничего нового: крепенький алюминиевый корпус в индустриальной отделке, болты, мехобработка, вот это вот все. Раньше в подобных устройствах Chord Electronics в круглом «окне» можно было рассмотреть на тот момент диковинку — собственно FPGA плату. Сейчас в DAVE (акроним Digital to Analog Veritas Extremus) используется Xilinx Spartan 6 версии LX75. Это не самая мощная в мире ПЛИС — существуют модели и больше, и даже дороже самого Chord DAVE, стоимость которого в Англии составляет невялые восемь тысяч фунтов. Но в мире аудио Spartan 6, определенно, самая продвинутая на текущий момент платформа.

Но, как уже упоминалось, это только поле. Что на нем засеяно? Алгоритм Chord DAVE использует 166 DSP-ядер и КИХ-фильтр на 164 тысячи отсчетов с коэффициентом 256 fs — скорость обработки звука доселе неслыханная на компонентах, использующих самые топовые ЦАПы. Так что теперь на месте окна у DAVE расположен цветной дисплей, потому что область интересов у современного конвертера определенно расширилась.

ЦАП Chord DAVE

Во-первых, помимо основного предназначения устройство можно напрямую подключить к оконечнику, так что знать уровень сигнала будет не лишним. Управлять им можно со штатного пульта ДУ для всей линейки Chord, правда, не очень-то презентабельного вида для устройств данной ценовой категории. Что касается коэффициента усиления, вообще следует иметь в виду, что и раньше на линейных выходах источники Chord Electronics имеют повышенные относительно стандартного уровни выходного напряжения 3 и 6 Вольт, на RCA и балансных выходах соответственно.

Это особенно важно при сравнении DAVE с другими конвертерами на соседних входах усилителя. Без выравнивания уровня более громкий источник всегда субъективно покажется более уверенно звучащим. Также следует упомянуть опцию усиления для наушников с практически полным охватом импеданса от 8 до 800 Ом, чего раньше не было в топовых источниках Chord Electronics. И, кстати, об импедансе. Не все производители считают за труд упомянуть этот важный параметр согласования между источником и усилителем, но у DAVE это значение на выходе (0,0055 Ом) практически стремится к нулю.

Помимо цены и пульта дистанционного управления в Chord DAVE очень может раздражать отсутствие маркировки на входных разъемах, тем более, что часть из них выполнена на BNC, что может сбить с толку пользователя, который не любит читать мануалы.

Итак, вместо привычной разводки на «тюльпане», мы имеем четыре коаксиала BNC, плюс столько же на выходе. «Тюльпаны» здесь используются только для небалансных выходов. И в самом деле, если бы эти цифровые разъемы были выполнены на RCA, и все это без разметки задней панели, хаос с коммутацией только бы крепчал. Но если серьезно, то выбор BNC в данном случае не просто прихоть, а необходимость реализации так называемого Dual Mode — это когда цифровой поток передается по двум веткам с уменьшенной вдвое частотой дискретизации. Также присутствуют пара оптики TosLink и AES/EBU входы. Самое же интересное сейчас, что умеет делать конвертер через USB-вход.

Тыловая панель Chord DAVE

Вот здесь становится понятно, для чего был нужен электронный дисплей. Если по коаксиальным входам верхний предел частоты дискретизации был «всего» 384 кГц, то здесь уже вдвое больше 768 кГц плюс поддержка DSD вплоть до DSD512. Чтобы понимать, что такое DSD512, напомним, что на SACD уложен так называемый DSD64 с частотой 2,8 МГц, что в восемь раз меньше. Конечно, подобные фонограммы пока представлены единицами, и вряд ли эта затея вообще выберется дальше загородки для аудиогурманов, но суть в том, что концептуально архитектура FPGA подразумевает перенастройку преобразования хоть под DSD1024, которого еще не существует в природе. Производитель указывает, что коаксиальные выходы способны поддерживать дискретизацию до 768 кГц в связке с некими неназванными продуктами Chord в будущем. Собственно, за это и просятся деньги — не столько за вычурный дизайн (хотя и за это тоже), сколько за аутентичный софт, который позволяет гибко управлять инструментами обработки сигнала.

У DAVE данные инструменты представлены отключаемым ультразвуковым фильтром на 60 кГц, а также режимами PCM+ и DSD+. Производитель отмечает, что в любом из них возможно воспроизведение обоих форматов, но все-таки оптимизация выполнена под что-то одно. Не забыты и старинные опции вроде смены фазы или фильтра для компакт-дисков с пре-эмфазисом. Это же программный алгоритм, здесь все можно предусмотреть.

Мягкость на гиперскорости

По отзывам первых слушателей, в непосредственной работе DAVE производит благоприятное впечатление. В свое время, надо признаться, ЦАПы Chord могли смутить слишком напористым «квадратным» саундом, но сейчас многие слушатели DAVE отмечают его весьма деликатную, атмосферную подачу и, что немаловажно, — толерантность к огрехам музыкального материала.

Данное впечатление, вероятно, основано на двух технических моментах.

Первый момент — «железный» — это собственные экстремально низкие параметры искажений на выходном каскаде, включая низкий его импеданс. Второй момент носит более эзотерический характер, но также имеет отношение к «железу», точнее к его «духу».

ЦАП Chord DAVE

Хотите — верьте, хотите — нет, но не секрет, что львиная доля так называемой плавности звучания старой аудиотехники обусловлена в том числе и низким быстродействием сигнальных цепей. В противовес им более современные цифровые решения звучат вроде бы прозрачнее и чище, но нередки жалобы на потери текучести саунда, он становится пустоват.

Если говорить о быстродействии схемы LX75, то ее экстремальные обороты преодолевают и актуальные на сегодня параметры типичных конвертеров, со всеми их упомянутыми достоинствами и недостатками. На такой гиперскорости обработки аудиосигнала он становится, как это не парадоксально, мягче на слух. В отсутствие искажений аппаратной подкраски (неважно, медоточивой или слишком аналитичной) из такой подачи проще выделить на слух музыкальную составляющую.

И если аудиобудущее окажется именно таким, каким его сегодня представляет Chord DAVE — на очень быстрых FPGA с продвинутыми алгоритмами фильтрации, то братцу-слухачу определенно бояться нечего. Разве что придется привыкать к алюминиевым «крабам» на полке.

Другие материалы цикла:

Выбираем лучший ЦАП: однобитники и мультибитники (часть 1)

Выбираем лучший ЦАП: сердце ангела (часть 2)

Выбираем лучший ЦАП: старики, нахалы и нахальные старики (часть 3)

ТЕГИ:#Chord#ЦАП
75.56 дБ +

Комментарии

#

Спасибо, Ярослав!

"...здесь уже вдвое больше 768 кГц плюс поддержка DSD вплоть до DSD512" - уникальный прибор, но разве старшие новые AKM premium velvet не делают тоже самое, скажем в новом Cary?

- 50 дБ +
#

делают, но не имеют такого потенциала мультиплицирования как плисы

И если честно, то меня больше интересуют возможности по обработке имеющихся форматов чем просто гигагерцовая дискретизация и огромный обьем файла как следствие

- 53.01 дБ +
#

Делают, причем замечательно. ИМХО не фанат Chord, несмотря на наличие денег, позволяющих приобретать железо этой компании. Ценообразование неадекватное, раздражает больше всего то, что каждый звук подается как некое откровение, но при этом общая канва повествования теряется. Опять-же сугубо ИМХО - обычный результат программирования вентильной матрицы (который кЕтайцы делают за 20$ и тарелку лапши), облаченный в завлекательную обертку из шлифованного алюминия и целого океана маркетингового поноса. По крайней мере аппараты (хотя-бы тот-же Cary) в плене ценообразования честнее. Занимаясь водномоторным спортом и яхтингом последнее время постоянно встречаю рожденные в Китае девайсы для парусного спорта, отшлифованные "руками девственниц" с увеличенным в 20 раз ценником! 4-й год пара солнечных батарей китайского производства пашет на катере, исправно вырабатывая электроэнергию, при том, что стоят вчетверо дешевле аналогов, имеющих вдвое меньшую гарантию (до них сменил панели трех "крутых" контор, которые за 2-3 года теряли до 40% мощностей генерации!). Не призываю покупать Китай, но призываю КО ВСЕМУ ОТНОСИТСЯ С РАЗУМНЫМ СОМНЕНИЕМ.

- 56.02 дБ +
#

это никак не противоречит финалу статьи, будут плисы и в дешевом секторе, никуда не денутся

PC XT тоже дорого стоил

- 60 дБ +
#

Получается не совсем корректно, предыдущие 3 части про типы ЦАП, а эта - фактически про Chord. Почему бы тогда не про ЕММ, заслуг у нее не меньше.

- 50 дБ +
#

вы правы, но корд это первое, что в голову приходит при разговоре о плисках. Я полагаю что в будущем цапы будут устроены наподобие этого дейва, только подешевле конечно

- 50 дБ +
#

Вряд-ли и этому есть вполне математические обоснования. DSP чипы имеют меньшие внутренние задержки переключений и характер их работы ближе к аналоговым системам (обрабатывающих весь массив данных, а не его кусочки). Именно по этой причине Вы никогда не встретите вентильные матрицы в ответственных участках контроллеров CAN шин (хотя им там сам бог прописку обеспечил), в системах обработки инфы с аналоговых датчиков глубиномеров\эхолотов и АИС, радарных систем и т.д. и т.п.

- 50 дБ +
#

ну и что? зато для ASIC и обработки сигналов очень даже

- 50 дБ +
#

Как человек, занимающийся разработкой перспективной военной техники заверяю вас, что ПЛИСы активно используются, наравне с гетерогенными вычислительными системами, а от CAN наконец-то потихоньку отходят. Я лично вообще перестрелял бы всех ретроградов :-)))

- 50 дБ +
#

Ну и в те же ворота - а пятая часть будет? Про dCS, вестимо, другой такой точно нет :)

- 50 дБ +
#

вполне можнт быть, когда соберемся с силами

И не только, ведь еще и просто цапы на дсп шине бывают как у надов последних

- 50 дБ +
#

Жаль beland не присутствует.....

- 50 дБ +
#

Интересно фото задней панели DAVE: не вижу ни одной надписи над разъемами. Это специально так, чтобы побились над загадкой, или надо пользоваться фирменной программой для смартфона, в которой все будет виртуально обозначено?

- 50 дБ +
#

вы как будто статью не читали

- 50 дБ +
#

Выглядит непривычно, но в мануале все должно быть расписано - у Корда к маркировкам специфическое отношение. На практике сложностей это не доставляет.

- 50 дБ +
#

Все прекрасно угадывается, кроме момента, где разъемы "на будущее" :-) Но сейчас это все равно не актуально.

- 50 дБ +
#

Интересный ЦАП, но надо слушать. Если получилось не хуже чем раньше - это будет уже очень серьезный звук.

- 50 дБ +
#

Даже HUGO заметно лучше звучит, чем NAIM DAC для моих ушей...

- 50 дБ +
#

Интересно.

- 50 дБ +
Чтобы оставить комментарий, войдите, пожалуйста.