Генераторы тактовых импульсов: практика и тест аудиоклоков (часть 3) [перевод]

ТEКСТ: Комментарии (27)
74.15 дБ
Генераторы тактовых импульсов: практика и тест аудиоклоков (часть 3) [перевод]

В последней части представлен сравнительный обзор клоков с частотой в 10 МГц — относительно нового поколения тактовых генераторов для рынка Pro-аудио, предназначенных исключительно для улучшения качества звука. Кроме того, мы сравним их с традиционными кварцевыми генераторами.

Часть 1. История возникновения тактовых генераторов

Часть 2. Как устроены тактовые генераторы

Сравнение цифро-аналоговых преобразователей, имеющих внешнюю синхронизацию

Мэттью Аголия (Matthew Agoglia) выступил в роли нашего компаньона в прослушивании и оценке. Мастеринг-студия Мэттью The Ranch предоставила нам необходимое оборудование и помещение, чтобы опробовать различные системы, которые показали разные результаты при использовании внешней синхронизации с применением кварцевого генератора и блоков с частотой в 10 МГц.

Сразу же подчеркнем: каждая система по-своему реагировала на различные схемы синхронизации. Давайте рассмотрим некоторые примеры и постепенно доберемся до нашего последнего испытательного стенда, предназначенного для сравнения систем с применением клоков на 10 МГц.

Внешняя синхронизация ЦАПа Dangerous Music CONVERT-2

CONVERT-2 — это стереофонический ЦАП, который не показал никаких улучшений при внешней синхронизации и даже стал звучать немного хуже. Это указывает на то, что CONVERT-2 — надлежащим образом спроектированный и реализованный преобразователь, внутренний клок которого и ФАПЧ точно сонастроены друг с другом. Следовательно, ЦАП CONVERT-2 является хорошим кандидатом на роль мастер-клока в студии — и он отлично зарекомендовал себя при синхронизации преобразователей, реагирующих на использование внешних тактовых генераторов.

Внешняя синхронизация АЦП/ЦАПа Forssell MADA-2

Цифро-аналоговая секция MADA-2 не имеет портов для внешнего устройства Word Clock, зато эти порты есть у аналогово-цифровой секции. При внешней синхронизации с помощью клока на 10 МГц или обычного кварцевого генератора MADA-2 не показал никаких улучшений, а в некоторых случаях даже наблюдалось небольшое ухудшение звучания.

Как и в случае с рассмотренным выше ЦАПом CONVERT-2, мы можем предположить, что MADA-2 также хорошо сконструирован, обладает стабильным внутренним клоком и хорошо реализованной ФАПЧ, обеспечивающей низкий джиттер. MADA-2 также отлично проявил себя в тестах — и тоже является хорошим кандидатом на роль студийного мастер-клока.

Внешняя синхронизация ЦАПа Burl Mothership

У нас не было возможности самостоятельно протестировать данную модель, однако друг и коллега Джоэл Гамильтон (Joel Hamilton) поведал о том, что его преобразователи Burl Mothership не показали никаких заметных улучшений при внешней синхронизации с Antelope 10M. Поэтому он использует данный преобразователь без внешней синхронизации, полагаясь на внутренний клок ЦАПа.

Внешняя синхронизация АЦП/ЦАПа Cranesong HEDD 192

Еще один преобразователь, который не показал никаких изменений при внешнем тактировании. ЦАП HEDD 192 работал в качестве мастер-клока в системе Аллена более десяти лет, и он также оказался отличным исполнителем роли мастер-клока в нашей тестовой системе.

Внешняя синхронизация АЦП/ЦАПа Lynx Aurora

Преобразователи Lynx Aurora регулярно демонстрируют изменения в звучании при внешней синхронизации — особенно это касается чистоты и открытости в ВЧ-диапазоне. Аллен синхронизировал свою систему Pro Tools HD Lynx с преобразователем Cranesong HEDD 192 на протяжении десяти лет, и это давало отличные результаты.

Мэтью почти так же долго синхронизировал свою платформу Pro Tools/Aurora с помощью Antelope OCX (а в последнее время — с подключенным клоком 10M). Второй комплект Pro Tools Джоэла Гамильтона использует преобразователи Lynx Aurora, синхронизированные с системой Antelope 10M в целях существенного улучшения.

Этого небольшого обзора цифровых систем вполне достаточно, чтобы показать, насколько специфична для системы роль внешних генераторов тактовых импульсов — и почему обобщения о них бесполезны. Имея базовое представление о ФАПЧ, мы можем сделать вывод, что эти устройства в целом продемонстрировали варианты отклонения стабильности их внутренних клоков.

Надеемся, нам удалось показать, как, владея лишь беглыми техническими знаниями при оценке оборудования в не слепом прослушивании, рядовой пользователь сможет сориентироваться в данном вопросе при сборке собственной цифровой системы.

Внешняя синхронизация Digidesign 192 Digital и Dangerous Music Monitor

Как мы уже выяснили, Digidesign 192 демонстрирует меньший уровень джиттера при внешнем тактировании. Внешняя синхронизация модели 192 Digital, а затем отправка выходного сигнала 192 с порта AES на ЦАП Dangerous Music Monitor показала самые большие изменения в звучании по сравнению с теми вариантами, которые мы протестировали. Имеется сразу несколько причин, почему эта система оказалась такой показательной и почему мы выбрали ее в качестве нашей последней системы для теста.

Monitor считался одним из самых прозрачных ЦАПов своей эпохи, но мы должны четко уяснить, что подразумевается под этой прозрачностью. Для управления входящими цифровыми данными в Dangerous Music Monitor используется приемный чип Cirrus Logic 8416 192 кГц, причем эта микросхема не ослабляет низкочастотный джиттер, тем самым обеспечивая высокоточную копию низкочастотного джиттера, поступающего в него из модели 192.

Более того: в ЦАПе Monitor нет внутреннего клока. Вместо этого для преобразования цифровых данных в аналоговые он использует тактовые импульсы, закодированные во входящем сигнале AES3, тем самым обеспечивая очень прозрачную трансляцию профиля джиттера 192-ой модели. Проще говоря, влияние внешних тактовых генераторов на эту систему было вполне предсказуемым.

Сравнение четырех тактовых генераторов частотой в 10 МГц

Насколько нам известно, еще никто не проводил сравнительную оценку имеющихся в продаже генераторов тактовых импульсов, работающих с частотой в 10 МГц — тем более, не рассчитанную на профессиональное аудио. До недавнего времени такой возможности практически не было.

Кто мог себе позволить одновременно два разных тактовых генератора с частотой в 10 МГц? Система Antelope 10M обошлась бы владельцу или студии в 8 000 долларов, а существует и более дорогостоящая аппаратура: тактовый генератор Abendrot 10M за 36 000 долларов, Esoteric G-01 за 23 000 долларов и т.д.

Вскоре некоторые начали заглядывать внутрь этих клоков (в том числе и в Antelope 10M), надеясь выяснить, почему же эти немногочисленные и относительно недорогие в производстве компоненты стоят так дорого? Адекватного ответа на этот вопрос не находилось.

Следует понимать, что аудиофильские компании (включая Antelope, которая работает как на рынке профессионального аудио, так и на рынке Hi-Fi) позиционировали клоки с частотой в 10 МГц как технику очень высокого класса. Подобная бизнес-стратегия заключается в том, чтобы продать небольшое количество таких устройств с огромными наценками.

Заглянув внутрь рубидиевого клока Antelope 10M, многие удивились: откуда взялся такой высокий ценник? Построен этот аппарат на базе модуля рубидиевого генератора Spectratime LCR-900, нынешняя стоимость которого составляет 900 долларов

Похоже, ситуация понемногу начинает меняться — недавно компании Antelope и Stanford Research Systems предложили тактовые генераторы на 10 МГц, нацеленные на аудиорынки с более низкими ценами. Так, за 3 495 долларов вы можете приобрести SRS PERF10 — генератор с частотой в 10 МГц, разработанный специально для аудио.

Для работы с PERF10 вам понадобятся совместимые с ним клок на 10 МГц или ЦАП, поэтому система, к примеру, включающая в себя Antelope OCX (розничная цена: 1 295 долларов) обойдется вам примерно в 4 500 долларов. Сейчас за 5 999 долларов вы можете получить Antelope 10MX, представляющий собой недавно разработанный генератор на 10 МГц и обновленную версию их клока Trinity в одной коробке. Далеко не дешевая вещь — однако цена, по крайней мере, начала снижаться.

Рубидиевый атомный клок на 10 МГц SRS PERF10 включает в себя рубидиевый генератор собственной разработки, созданный специально для минимизации джиттера и фазового шума в звуковом диапазоне

Согласно имеющейся информации, Stanford Research Systems — это единственная компания, которая сама разрабатывает и производит генераторы на основе рубидия, устанавливая их в собственные аудиоклоки. Такие генераторы, получившие название SRS PRS10, стоят 1 495 долларов.

Большинство компаний покупают для своих устройств уже готовый рубидиевый генератор, а некоторые фирмы используют в своих клоках SRS PRS10 — в том числе и вышеупомянутый Esoteric G-01. Модель 10M компании Antelope Audio базируется на рубидиевом генераторе Spectratime LCR-900, который сейчас продается по цене в 900 долларов, а новая модель Antelope 10MX, похоже, построена на базе серии небольших доступных рубидиевых генераторов Microsemi SA.3Xm (они также стоят около 900 долларов, хотя цены могут варьироваться в зависимости от необходимого количества).

Рубидиевый генератор PRS-10 Stanford Research System стоит 1 495 долларов. Модель широко известна в профессиональных кругах и используется в ряде самых дорогих аудиоклоков с частотой 10 МГц, доступных на рынке

Как только аудиокомпания определилась с выбором рубидиевого ядра, ее следующая задача состоит в том, чтобы внедрить его в устройство, которое выдаст лучший сигнал с частотой в 10 МГц. По сути, залог хорошей конструкции, работающей с этой частотой, — это низкий фазовый шум на выходе синусоидальной волны в 10 МГц, который (теоретически) должен привести к меньшему джиттеру в сигнале Word Clock, отправляемом на ФАПЧ ЦАПа.

Значения фазового шума в рубидиевых генераторах, установленных в трех клоках, которые мы опробовали, различаются (причем довольно значительно). И, разумеется, характеристики устройства, принимающего сигнал в 10 МГц, тоже имеют значение.

Прежде всего следует отметить, что все три 10-МГц клока улучшили звучание нашей тестовой системы. Изменения были отчетливо слышны, поэтому мы знаем, что выходной сигнал Word Clock у OCX менялся. Как уже упоминалось ранее, это улучшение звучания указывает на то, что Antelope OCX не является оптимальным кварцевым генератором (и дальнейшие сравнения это подтвердили).

По мере прохождения тестов нас несколько ошеломило то, что каждый из генераторов на 10 МГц оказывал совершенно разное влияние на звучание этой системы. Что особенно важно: индивидуальный звуковой профиль каждого тактового генератора сохранялся при использовании любого музыкального материала. Каждый из этих 10-МГц клоков помог раскрыть больше деталей и улучшить музыкальный образ при использовании в данной системе, но происходило это довольно разными способами.

Это открытие идет в разрез с нашими ожиданиями, потому что интуитивно можно было бы предположить, что клоки, базирующиеся на такой якобы сверхточной технологии, не будут так сильно отличаться по звучанию — независимо от их конструкции. Но они действительно различались.

Впечатления от Antelope 10M/OCX

Связка Antelope 10M/OCX вызвала столько ревербераций и настолько расширила звуковую сцену, что я (Аллен) поймал себя на мысли, что серьезно сомневаюсь в миксе, который я только что сделал для играющей на терменвоксе Каролины Эйк (Carolina Eyck) и сопровождающего ее ансамбля American Contemporary Music Ensemble (ACME).

Это вышедшая небольшим тиражом запись терменвокса и струнного квартета, смикшированная в аналоге на моей консоли API и записанная на рэковый DSD/PCM-рекордер TASCAM DA-3000 (в 96 кГц, 192 кГц и в DSD). Реверберация была добавлена с помощью Roland R-880 с возвратом по аналогу на плату консоли. Создание иллюзии, что терменвокс занимает такое же акустическое пространство, как и струнные, заключается в тщательном формировании реверберации, нахождении точных соотношений оригинального звучания к обработанному эффектом звучанию и деликатной манипуляции с дилеем.

При синхронизации с Antelope 10M/OCX в моем миксе было слишком много реверберации — и центральный образ, в котором находился терменвокс, несколько отступил, а не выдвинулся вперед в фантомном центре, как я планировал. Локализация ощущалась дезорганизованной и неопределенной. Поскольку миксы такого рода находятся в очень сильной зависимости от точной локализации и настроек реверберации, эта запись была особенно чувствительна к различным изменениям качества звучания, которые комбинация Antelope 10M/OCX и показала в этой системе.

Прочая музыка, с помощью которой мы тестировали данную систему, тоже выглядела пропитанной реверберацией с «утопленным» центральным каналом и кинематографически широкой звуковой сценой. Благодаря комбинации 10M/OCX, сверхмедленная композиция Sigur Ros «Untitled 5 (Álafoss)» из альбома «()» сделалась еще более кинематографичной и обволакивающей.

В частности, глубина реверберации на этой записи была еще более значительной при тактировании с помощью связки 10M/OCX, что говорит о многом. Мы даже предположили, что связка 10M/OCX в некотором роде улучшила «продакшн», но, как оказалось, по сравнению с другими клоками детали были несколько затемнены.

Песня Эммилу Харрис «Deeper Well» из альбома «Wrecking Ball» — классическая вещь, спродюсированная Даниэлем Лануа и наполненная деталями с задержкой ритма, а также глубоко встроенными «лупами». Применение связки 10M/OCX несколько детализировало звучание — при этом наше внимание аналогичным образом акцентировалось по бокам сцены, а не на центральном образе.

Мы также отметили, что с 10M/OCX музыка звучала громче, причем не слишком элегантно или наполнено нюансами. Вернее всего было бы назвать это «агрессивностью». Похоже, что с момента своего выпуска Antelope 10M сыграл некоторую роль в «войнах громкости» — насколько мы знаем, как минимум несколько продюсеров и лейблов искали мастеринг-студии, имеющие в наличии 10M, именно с целью получить преимущество в громкости. Именно сторонники 10M известны своими громкими миксами, которые регулярно попадают в ротацию крупных радиостанций.

Впечатления от Antelope 10MX

Модель Antelope 10MX впервые была представлена в рамках конференции Общества инженеров по звукотехнике AES в сентябре 2015 года и стала первым устройством для профессионального рынка, которое одновременно вмещало в себя генератор на 10 МГц и Word Clock. Данная конструкция ведет к дальнейшей интеграции технологии тактирования в 10 МГц в цифровые аудиоустройства Antelope, каждое из которых будет иметь порты для синхросигналов в 10 МГц.

Клок Antelope 10MX обеспечивал совершенно другой звук по сравнению со связкой 10M/OCX. Подчеркивание отдельных элементов отличалось кристальной чистотой, детали были четко локализованы, а реверберация была гораздо менее объемной и размытой. Модель демонстрировала широкую сцену, в то время как центральный образ ощущался вполне отчетливо — ощущение широты не было чрезмерно усиленным, как это происходило при использовании связки 10M/OCX.

Тем не менее, 10MX был немного резче в высокочастотной полосе по сравнению с другими клоками на 10 МГц, которые мы опробовали. Нижние частоты были очень похожи на звучание комбинации 10M/OCX — плотные и полные одновременно, но не особенно глубокие по сравнению с тем, когда система синхронизировалась от кварцевого Word Clock в OCX.

Antelope 10MX — первый генератор Word Clock для профессионального аудиорынка со встроенной технологией 10 МГц. Он обеспечивает частоту дискретизации до 768 кГц и оснащен портами для генераторов на 10 МГц и Word Clock через многочисленные BNC-разъемы, расположенные на тыльной панели корпуса

Когда 10MX использовался для внешнего тактирования данной системы, запись терменвокса и струнного квартета, упомянутая выше, была ближе к звучанию, исходящему от консоли микшера. Отдельные инструменты квартета были превосходно локализованы (особенно виолончель, которая, казалось, наконец-то «нашла свое место»).

Тем не менее, атака смычковых струнных инструментов немного выдавалась вперед, что выражалось в ощущении их некоторого расхождения с реверберацией. Казалось, что реверберация находится за струнными инструментами, а не внутри и вокруг них, как было задумано. Мы оба сошлись во мнении, что на этой записи 10MX обеспечил максимально чистый музыкальный образ, отличную локализацию и превосходно сфокусированный бас, хотя ему немного не хватало насыщенности и глубины в качестве компромисса. Очень прямолинейное звучание.

Как и его предшественник, в рамках данной системы 10MX — это тактовый генератор, который можно использовать, если вы хотите сделать акцент на детальности, точном панорамировании и несколько прямолинейном, выступающем на передний план звучании. При этом данным клокам не хватало непринужденной утонченности.

Нам кажется, что 10MX мог бы быть полезен тем, кто пытается делать громкие динамичные поп-миксы, соревнуясь за внимание на радио или в плейлистах (что вполне объясняет ту популярность, которую этот аппарат получил, едва выйдя на рынок).

Впечатления от Stanford Research Systems PERF10

Связка SRS PERF10/OCX предложила совершенно иной звук. Во-первых, вы получаете ощущение, что система дает целую сверхнизкую октаву при синхронизации с помощью связки PERF10/OCX. Это можно сравнить с тем, как если бы кто-то установил в комнате дополнительный сабвуфер.

На упомянутом выше треке Sigur Ros это звучала так, как если бы гигантский Юпитер приблизился к нашей части солнечной системы. На продюсируемом Лануа треке Эммилу Харрис «Deeper Well» бас-барабан Ларри Маллена-младшего выдает неоправданно мощный нижний бас, столь любимый Лануа. И так далее — на всем тестовом музыкальном материале PERF10 постоянно воспроизводил бас как никакая другая комбинация с частотой в 10 МГц из тех, что мы тестировали.

Тем не менее, проблема, с которой мы столкнулись в нижнем диапазоне, состояла в том, что разделение нот не слишком-то впечатляло. Другими словами, то, что было усилено в области баса — то же и потеряло в разрешении.

Соотношение необработанного звука к обработанному у PERF10 было очень хорошо сбалансированным. Мы могли слышать пространственную глубину в миксах, не ощущая при этом никакого размытия. К тому же эффект реверберации убедительно оставался внутри и вокруг инструментов-источников звука.

Там, где у Antelope 10M/OCX был крен в сторону обработанного звука, а у 10MX, скорее, в сторону необработанного звучания, к тому же казавшегося несколько прямолинейным и выступающим на передний план, PERF10 звучал «в самый раз», демонстрируя прекрасную детальность по всей глубине сцены.

Звуковая сцена постоянно была вогнутой, а звуки, казалось, парили между акустическими системами и позади них. Фантомный звуковой образ никогда не выпячивался вперед к центру комнаты, как это было с лучшими кварцевыми клоками, опробованными нами (интересно, обусловлено ли это неправильными временными задержками влево/вправо, которые могут привести к погашению фазы в центре).

Рискну выразить крайне субъективное мнение: я чувствовал себя лучше при прослушивании с PERF10, чем с Antelope 10M или 10MX. Мои плечи расслабились — и я мог легко погрузиться в звучание системы Мэтта, укомплектованной PERF10. Я действительно наслаждался звучанием определенных музыкальных моментов, и мы оба пришли к выводу, что связка PERF-10/OCX подарила нам самые богатые впечатления от прослушивания — из всех клоков на 10 МГц, которые мы протестировали.

Впечатления от Stanford Research System FS725

Генератор тактовых импульсов Stanford Research System FS725 не предназначен для аудио, поэтому он рассчитан на конечную нагрузку в 50 Ом, а не на стандартный для аудиоаппаратуры конечный импеданс в 75 Ом. Однако, поскольку SRS интересовались нашими тестами, а нам было любопытно узнать об их клоках, мы решили опробовать это устройство — и были приятно удивлены, обнаружив, что оно звучит достаточно хорошо.

При цене в 2 500 долларов мы полагали, что FS725 окажется абсолютным аутсайдером, и, основываясь на нашем опыте прослушивания, мы бы порекомендовали людям не использовать этот тактовый генератор для аудио и искать PERF-10, который разрабатывался специально для аудиотехники.

Любопытно, что FS725 демонстрировал такую же вогнутую звуковую сцену, как и у PERF-10, а его сравнительно расслабленное звучание не было ни напористым, ни таким громким, как у Antelope. Тем не менее, здесь не было подобных нижних частот, и в целом с этой системой они ощущались немного «бумажными» и заурядными. Однако польза от прослушивания FS725 заключается в том, что мы получили возможность изучить, как иная версия джиттера повлияла на звук в этой системе.

Выводы о тестировании тактовых генераторов с частотой в 10 МГц

Как мы продемонстрируем в следующем разделе, у нас нет полного понимания того, зачем нужно вкладывать средства в 10-МГц клоки для аудио, но если по какой-то причине кто-то почувствовал, что он должен это сделать, то мы бы предложили рассмотреть Stanford Research System PERF-10 как более дешевый и приятный по звучанию вариант.

Сравнение тактовых генераторов с частотой в 10 МГц и обычных кварцевых генераторов

Используя все ту же тестовую систему для выявления джиттера, нам было любопытно узнать, имеется ли у клоков с частотой в 10 МГц какое-либо очевидное преимущество над обычными кварцевыми генераторами. Поэтому мы взяли то, что было у нас под рукой, и провели сравнение кварцевых генераторов со связкой SRS PERF-10/OCX (нашим фаворитом).

Как и всегда, мы не можем быть полностью уверены, что другие системы отреагируют на изменения столь же хорошо, как наша. Тем не менее, это был очень полезный эксперимент, в результате которого мы смогли сделать некоторые общие выводы и, надеемся, помочь рядовым пользователям в вопросе самостоятельной оценки звучания и принятия решения о покупке.

Antelope OCX в роли мастер-клока

Как уже было отмечено, сам по себе OCX не показал ни высококлассной детальности, ни ширины и глубины сцены, как, к примеру, при работе в связке с 10-МГц генератором (особенно в паре с SRS PERF-10). Тем не менее, нижние частоты на OCX ощущались мощнее, чем с подключенным Antelope 10M, а центральный образ был заметно более выраженным. Однако в целом звуковая сцена была не столь привлекательной, а яркость центрального образа обеспечивалась за счет детализации и акцента на левой и правой сторонах стереопанорамы. Звук при этом был дезорганизован.

TASCAM DA-3000 в роли мастер-клока

Обладая функциями отдельного записывающего устройства и АЦП/ЦАПа по цене в 999 долларов, DA-3000 впечатлил нас в качестве мастер-клока в тестовой системе. Звуковой образ отличался широтой, высочайшей детализацией и предельной ясностью, а низкие частоты казались полновесными и обладали хорошим панчем.

Локализация была намного лучше по сравнению с Antelope OCX. Однако в целом, на наш вкус, звучание было недостаточно элегантным и профессиональным. Тем не менее, мы бы порекомендовали любому, кто владеет DA-3000, попытаться синхронизировать с ним свою DAW-станцию и убедиться самостоятельно, имеются ли какие-либо улучшения.

Cranesong HEDD 192 в роли мастер-клока

Невероятно, но дилей (эффект эха/задержки) и реверберации, которые почти не ощущались на слух с Antelope и TASCAM, были четко проявлены и очевидны при работе с HEDD в качестве мастер-клока. Глубина звуковой сцены казалась огромной. В целом, тактовый генератор HEDD обеспечивал намного более профессиональное звучание с сильным акцентом на центральном звуковом образе.

Локализация была великолепной, а нижние частоты — хорошо сбалансированными, ударными и энергичными. При этом также присутствовало ощущение трехмерности звукового пространства. На данном этапе мастер-клок HEDD оказался нашим фаворитом. Как уже отмечалось, HEDD также отлично справился с синхронизацией преобразователей Lynx Aurora.

Forssell MADA-2 в роли мастер-клока

Вторым нашим открытием стал Forssell MADA-2. В плане передачи эффектов реверберации и дилея данный клок был очень схож с Cranesong HEDD. Локализация и индивидуализация отличались стабильностью и точностью. Ширина сцены была явно выражена — возможно, в некоторой степени за счет центрального звукового образа. Но низкие частоты, несмотря на свою полновесность, не были такими чистыми, как с HEDD.

Lynx Aurora в роли мастер-клока

Дилей и реверберации, которые хорошо прослушивались с Cranesong и Forssell, исчезли при использовании Lynx в качестве мастер-клока, возвращая нас к звуку TASCAM DA-3000 и Antelope OCX. Низкие частоты утратили мощь в самом нижнем регистре, высокочастотные детали казались двухмерными, а индивидуализация и локализация не были впечатляющими.

Как выразился Мэттью: «Это немного грязно». Я чувствовал, что это меня раздражает — почти так же, как ситуация с преобразователями Digidesign 192. Будучи владельцами Aurora, мы были рады, что данные ЦАПы улучшают свое звучание при использовании внешних клоков.

Grimm Audio CC-1 в роли мастер-клока

Потрясающий CC-1, опередивший все остальные устройства в нашем тесте, стал нашим фаворитом для этой системы — он также используется в качестве мастер-клока в студии мастеринга Мэттью и в помещении для трекинга и микширования Аллена.

Аллен: «Меня часто спрашивают, какие ЦАПы лучше всего покупать, и я просто скажу следующее: возьмите Lynx Aurora и используйте его в паре с CC-1 или с CC-2, который станет вашим мастер-клоком. Мне нечего больше сказать по этому поводу. Это то, что я использую, чему я доверяю и получаю от этого много удовольствия».

В чем Grimm Audio CC-1 или Cranesong HEDD оказались лучше по отношению к клокам с частотой в 10 МГц?

Из тех кварцевых генераторов, которые были у нас под рукой, мы выбрали Cranesong HEDD и Grimm CC-1 как наиболее предпочтительные кварцевые клоки для данной системы (а также Forssell, оказавшийся их ближайшим конкурентом). Затем мы вернулись к 10-МГц клокам для сравнения. Для этого мы выбрали нашего фаворита Stanford Research Systems PERF-10 с частотой в 10 МГц и провели сравнение с HEDD и CC-1.

Мы описывали звучание этих клоков выше, однако самое большое различие между HEDD и связкой PERF-10/OCX состояло в том, что HEDD обеспечивал более артикулированное и динамичное звучание по всей глубине сцены, чем PERF-10/OCX. При использовании HEDD звуковой образ наполнял помещение, при этом сохраняя детали реверберации и дилея, которые достигали зоны, расположенной за акустическими системами.

Благодаря этому выстраивалась по-настоящему впечатляющая трехмерная звуковая сцена. Низкие частоты при использовании HEDD не были такими мощными, как у PERF-10, хотя в целом были более чистыми и динамичными, с лучшей различимостью нот и детальностью.

В то же время, Grimm CC-1 обеспечивает многое из того, что умеет HEDD, но только с более точным отображением источника звука. Это было выяснено в студии микширования Аллена, где мы сначала слушали выход консоли микшера, а затем выход этой же консоли через Lynx Aurora, синхронизированный с CC-1. При любой частоте дискретизации эта система обеспечивала наиболее точное воспроизведение на стереовыходе аналоговой консоли (система Lynx + CC-1 по сей день используется Алленом).

Для нашей тестовой системы, которая выявила профиль джиттера, нам не удалось найти «преимуществ в 10 МГц» — и мы с большим перевесом предпочли звучание двух кварцевых генераторов, которые были у нас под рукой.

Прослушивание и логический вывод: 10 МГц для аудио — это маркетинговый трюк

Ввиду временного отсутствия возможности измерения джиттера нам остались только обычное прослушивание и логика. В случае с клоками на 10 МГц они вполне согласованы.

Мы наглядно показали, что в нашей тестовой системе тактовые генераторы с частотой в 10 МГц при всех их способностях не смогли превзойти кварцевые генераторы в двух высококлассных преобразователях. Возможно, существуют другие системы или приемные устройства, поддерживающие частоту в 10 МГц, способные выявить то, что нам не удалось услышать.

Тем не менее, наша тестовая система превосходно справилась с выявлением ЦАПа с наибольшим джиттером и передачей этого джиттера на акустические системы, где мы смогли его услышать. Так что если какие-либо из этих клоков могли показать, на что они способны, то данная система полностью предоставила им эту возможность.

Как мы уже объяснили, в контексте аудио нас интересует только кратковременная стабильность тактовых генераторов. Рубидиевый генератор представляет собой сложное и сравнительно дорогое устройство, улучшающее долговременную стабильность. Напрашивается вполне логический вывод, который отлично согласуется с нашими оценками при прослушивании: при добавлении рубидиевого стабилизирующего устройства к кварцевому генератору качество звучания не улучшится.

Несомненно, утверждения о том, что атомные клоки в 100 000 раз точнее, чем кварцевые, являются явной уловкой, потому что долговременная стабильность никак не способствует улучшению тактирования аудио. Выдержка из веб-сайта Antelope о рубидиевом клоке 10MX: «Рубидиевый атомный опорный генератор в 100 000 раз точнее кварцевых генераторов, что способствует значительному улучшению звуковой сцены, прозрачности и построению правильного звукового образа».

Такой вид маркетинга не только вводит в заблуждение в техническом плане. Мы полагаем, даже описание самого устройства в этом случае не соответствует действительности. Это можно сравнить с рекламой производителя автомобилей, утверждающей, что особый апгрейд автомобильного двигателя обеспечит ему в 100 раз большую эффективность — однако нигде не упоминается, что это улучшение сработает только в том случае, если поместить двигатель в космическое пространство.

Продвинемся еще дальше в наших сомнениях: не будет ли какое-либо улучшение звучания аудиосистемы при переключении на генератор в 10 МГц сигнализировать о неоптимальной работе кварцевого генератора? Так как кварцевых генераторов и преобразователей с портами под 10 МГц для профессионального аудио существует совсем не много, нам остается лишь гадать, не является ли так называемое «преимущество 10 МГц» просто случаем, когда не вполне точный кварцевый клок просто получил небольшое улучшение с помощью сигнала в 10 МГц.

Прибавим сюда проблемы с джиттером, которыми грешат некоторые из наиболее широко используемых Pro-преобразователей — и мы увидим, как подключенный к ним внешний клок с 10-МГц генератором может показаться манной небесной. Если все обстоит таким образом, то идея о тактировании с применением частоты в 10 МГц можно охарактеризовать как обыкновенное надувательство — преднамеренное или нет.

Иначе говоря, если кварцевый генератор превосходно продуман и собран, то никаких улучшений с подключенной технологией в 10 МГц слышно не будет — и мы предполагаем, что никто не станет озадачиваться подключением устройств с частотой в 10 МГц.

Проницательные читатели могли решить, что наша тестовая система стала простейшим примером этой уловки с применением частоты в 10 МГц — это действительно так. Мы используем преобразователь (модель 192) с высоким уровнем джиттера в паре с кварцевым генератором (Antelope OCX), который изменяет свои характеристики при использовании входа для устройств с частотой в 10 МГц — это и есть уловка.

Однако, учитывая оборудование, имеющееся в нашем распоряжении, эта система также помогла нам наилучшим образом выделить и выявить различия во внешних клоках и генераторах на 10 МГц. Легко выявляемый джиттер в нашей тестовой системе аналогичен куче намеренно контрастной грязи, рассыпанной по ковру во время тестирования пылесосов.

Вполне возможно, что в вашем случае не обнаружится таких серьезных проблем или такого джиттера, как у 192-х моделей. Однако нашей целью было сделать влияние этих устройств максимально заметным.

Возможность легко обнаружить джиттер с помощью нашей тестовой системы аналогична тестам пылесосов, в которых используется хорошо заметная грязь или мусор, что позволяет продемонстрировать эффективность работы пылесоса

Также следует помнить, что вам придется проводить эти же тесты в своей системе — если только у вас нет такого же сетапа, как у нас. Различные продукты, которые мы пробовали, равно как и аппараты, которые мы надеемся протестировать в будущем, будут работать по-разному. Поэтому мы не будем обобщать наши выводы и проецировать их на ваши системы.

С потребительской точки зрения, если вы оцените стоимость всех вариантов синхронизации, которые мы здесь рассматривали, то вы легко сможете понять, что высококачественный двухканальный ЦАП может также стать отличным генератором тактовой частоты.

С финансовой точки зрения, использование преобразователя класса High End в качестве мастер-клока станет отличным решением для миксинг/трекинг-инженеров, которым необходимо получить превосходное звучание на десятках каналов в системах с АЦП или ЦАПами, джиттер которых понижается при подключении внешних тактовых генераторов. При этом, наряду с отличной синхронизацией, вы также получаете два канала, обеспечивающие высококачественное преобразование.

Если подсчитать суммарные расходы на аппаратуру с внешним клоком на 10 МГц, то становится сложно понять, зачем необходимо тратить такие большие деньги на систему, которая завоевала расположение в основном за счет маркетинговой уловки.

Типичные недостатки использования ЦАПа в качестве мастер-клока связаны с количеством доступных вам портов синхронизации и возможностью работать с несколькими вариантами частоты дискретизации. Поэтому для большинства студий потребуется более сложное решение для синхронизации.

Восстановление моста между эстетикой и техникой

В прошлом остались те славные времена аналоговой техники, когда такие знаменитые разработчики оборудования, как Руперт Нев (Rupert Neve) или Джим Роджерс (Jim Rogers), привозили устройства в студию, чтобы получить отзывы от лучших мировых инженеров звукозаписи. Сегодня редко можно встретить «инженеров», что-то знающих о тех людях, которые разрабатывают используемое ими оборудование, и уж тем более разбирающихся в технике, лежащей в его основе.

Цифровая эпоха — это эра быстрого потребления продуктов, планируемого устаревания, обновлений ПО и сомнительного качества оборудования, где все построено на предположении, что конечный пользователь не будет выходить за рамки регуляторов и кнопок на передней панели и, тем более, конструктивно оспаривать или подвергать сомнению маркетинг, используемый для продажи этих продуктов.

Во многих отношениях связь между техническим и эстетическим, характеризующая аналоговую эпоху, была утеряна в цифровой век. Как бы цинично это ни звучало, но это не значит, что нынешнее сообщество потребителей не может стать требовательной и умной — или что мы не сможем найти возможность для наведения мостов между техникой и эстетикой.

Подобный мост — это одна из наших долгосрочных целей в Pink Noise и, особенно, в нашей серии Pink Paper. Мы полагаем, что то, что выяснится, когда замеры джиттера и оценки прослушивания будут опираться и влиять друг на друга, окажется весьма поучительным. Мы находимся в процессе сбора команды, которая сможет провести такие измерения.

Но до тех пор, пока у нас не будет этих измерений, мы должны воздерживаться от общих выводов, основанных на наших субъективных оценках. Тем не менее, мы хотели бы вернуться к странному случаю с Digidesign 192, ошибочным обобщениям в статье Робджонса о внешних клоках и пока предложить вам следующее.

Боб Кац написал Аллену во время исследования для нашей статьи: «Я следую такому правилу: комбинация тактирования, которая звучит теплее, шире и глубже, возможно, является наиболее точной и, вероятно, имеет наименее слышимые артефакты, связанные с джиттером». Когда дело доходит до обоснованных предположений, «правило» Боба, вероятно, является тем, чему следует следовать… на данный момент.

В конечном счете, все станет намного более понятным и увлекательным, когда мы определимся, чего именно мы хотели бы добиться. Наш подход должен помочь разработчикам цифровых систем лучше понять, как пользователи реагируют на работу их продуктов, а также подсказать этим пользователям, чего именно они хотят получить от цифровых систем.

Нам не кажется, что мы требуем слишком многого, когда просим профессионалов в нашей сфере, имеющих свои предпочтения в звуке, стать более проницательными, думающими, эстетически требовательными и технически подкованными потребителями. Даже поверхностное техническое представление об инструментах, которые мы используем, поможет преодолеть мили маркетингового хайпа и добраться до сути того, что нам предлагается на самом деле.

Отказ от цифрового идеала в пользу множественной прозрачности

Учитывая разнообразие звуковой подачи различных клоков и преобразователей, протестированных нами, мы решили, что лучший способ подумать об эволюции цифрового звука — это отойти от устаревших представлений о том, что мы все вместе находимся в поиске некой единой идеально прозрачной системы.

Стоит, напротив, принять идею о появлении многообразия безупречных преобразователей, каждый из которых будет иметь какой-то свой особенный «звук». А прозрачность и музыкальность (мы верим, что это и есть «красота») всегда будут переплетаться в причудливом танце между колонками.

Возможно, будущее аудиоклоков состоит в том, чтобы уйти от единой фиксированной конструкции и обеспечить некоторую гибкость настроек для конечного пользователя. Подумайте об этом как о регулируемой подвеске, доступной в наши дни на очень многих автомобилях — она позволяет водителю выбирать конфигурацию автомобиля в зависимости от различных условий местности. К примеру, возможность выявить джиттер источника с помощью более быстрой ФАПЧ или стереть джиттер с помощью медленной ФАПЧ — это было бы неплохой опцией для преобразователя.

Подобно тому, как у водителей автомобилей сейчас имеется возможность выбора одного из нескольких доступных профилей настройки подвески, возможно, однажды в цифровых преобразователях появится доступный пользователю контроль над профилем джиттера (и прочими аспектами) системы

Это подводит нас к идее о встраивании других переменных элементов управления в преобразователи. Возможно, однажды мы сможем отрегулировать («твикнуть») джиттер, фильтры, изменить характеристики чипа и настроить другие функции, которые влияют на звучание используемых нами цифровых аудиосистем.

Например, ЦАП Bricasti M1 уже предлагает шесть различных типов фильтров, которые пользователь может выбрать сам. Некоторые модели преобразователей dCS также предлагают два фильтра, изменяющие звук ЦАПа. А Lavry Engineering представила преобразователь Gold 122-96 MX, специально разработанный для того, чтобы конечный пользователь мог вогнать его в «клиппинг», демонстративно добиваясь своего «звука» от этого, в целом, прозрачного преобразователя.

Когда мы с Мэттью обсуждали эти вариативные настройки в преобразователях, мы оба сошлись во мнении, что, возможно, те параметры звучания, изменения в которых мы слышим при замене клоков, лучше управляются с помощью инструментов, специально предназначенных для обработки звука (стандартный набор: например, EQ, компрессия, Mid/Side-обработка, гармонические искажения, реверберация и т. д.).

Чем больше мы говорили об этом, тем больше приходили к пониманию того, что наши предпочтения в плане развития цифрового преобразования сводились к множеству красиво звучащих цифровых систем — и что работу по манипулированию со звуком следовало бы предоставить специально предназначенным для этого инструментам. И пусть кто-то с этим не согласится, но самые счастливые моменты для нас, как для рекорд-мейкеров и слушателей, наступали тогда, когда цифровая система просто красиво звучала.

Время пришло

Настало время, когда профессионалы в данной области должны примерить на себя роль более проницательных пользователей и потребителей цифровых аудиосистем. Мы знаем, что большинство прочих устройств, которые мы используем как рекорд-мейкеры — микрофоны, предусилители, компрессоры и т.д. — изменяют любой звук в большей степени, чем ваш преобразователь или тактовый генератор.

Но в цифровой студии нет ни одного устройства, которое всегда было бы в использовании и в каждый момент вашей работы придавало бы свой характер звучания всему, что вы делаете — причем по всем каналам. Но если цифро-аналоговое преобразование и синхронизация не оптимальны, то у вас появится системная проблема со звуком.

Мы намеренно собираемся отказаться от идеи идеальной прозрачности и принять тот факт, что лучшими разработчиками наших цифровых аудиоустройств будут те, кто сможет искусно довести технологии до красивого звучания (а мнения на этот счет окажутся столь же разными, как и личности, входящие в эту профессиональную среду).

Следовательно, мы будем обязаны начать диалог между техническими специалистами и практиками, а также противостоять искушению поверить в то, что существует какое-то окончательное, идеально прозрачное решение для цифрового звука. Мы также должны противостоять соблазнам маркетинга — и особенно рекламным уловкам.

Несомненно, язык, который мы используем для описания звучания цифровых аудиосистем, может стать точнее в качестве средства для достижения этих целей. И мы надеемся, что краткий набор характеристик звучания, которые мы перечислили выше (превосходная ясность, чистота, форма звуковой сцены, локализация и т. п.), а также наша общая концепция синхронизации звука могут послужить началом более плодотворного диалога.

Вооруженные этими принципами, мы вступаем в эру поразительного прогресса в области цифрового звука, который ожидается в ближайшие годы. А наиболее общую цель мы видим в том, чтобы отныне всегда двигаться в направлении желаемого звука — и никогда больше не допускать, чтобы некачественная конструкция техники, недоразумения и споры стали нормой.


Часть 1. История возникновения тактовых генераторов

Часть 2. Как устроены тактовые генераторы


Особая благодарность: Энди Хонгу (Andy Hong), Элко Гримму (Eelco Grimm), Дэйву Эймсу (Dave Ames), Энди Петерсу (Andy Peters), Дэйву Коллинзу (Dave Collins) и Бобу Кацу (Bob Katz).

Оригинал: The Future of Clocks: Clarifications in the Audio Clocking Paradigm.

74.15 дБ +

Комментарии

#

Надеюсь хоть кто-нибудь из адептов теории «там только единицы и нули, на принтер кабель не влияет, в современных системах нет никакого джиттера и он ни на что не влияет!» прочитает эту статью целиком

- 62.55 дБ +
⇡ в ответ @Nikiniko #

Ну так утверждать, это чистая демагогия. Вы вообще вытащили тут какие-то абстрактные утверждения, к теме статьи не имеющие никакого отношения. В ней разве кабель для принтера упоминается? И где вообще вы взяли такое масштабное заявление, что в современных системах нет джиттера? Источник подобного откровения откуда?

- 53.01 дБ +
⇡ в ответ @JaroslavS #

Так это не Николай Николаевич утверждает, а т.н. адепты!

- 50 дБ +
⇡ в ответ @NoamZahid #

Вы лично знаете хоть одного т.н. адепта?

- 50 дБ +
⇡ в ответ @JaroslavS #

Ярослав, у меня сейчас не так много времени чтоб прошерстить форум ( кормлю источник высокого напряжения из бутылочки по часам ) но уверен что найду пяток постов в которых утверждалось что проблема джиттера совершенно решена

- 61.46 дБ +
⇡ в ответ @Nikiniko #

Скорее всего, вы их неправильно поняли.

- 50 дБ +
⇡ в ответ @Nikiniko #

Почему-то уверен, что жизнь и музыка с этим "источником" - станет только лучше!

- 50 дБ +
⇡ в ответ @Nikiniko #

Вот именно, прочитает целиком...

- 50 дБ +
⇡ в ответ @zome_bear #

Это вообще про клок генератора. Причем тут эти адепты?

- 50 дБ +
⇡ в ответ @JaroslavS #

«По мере прохождения тестов нас несколько ошеломило то, что каждый из генераторов на 10 МГц оказывал совершенно разное влияние на звучание этой системы. Что особенно важно: индивидуальный звуковой профиль каждого тактового генератора сохранялся при использовании любого музыкального материала. Каждый из этих 10-МГц клоков помог раскрыть больше деталей и улучшить музыкальный образ при использовании в данной системе, но происходило это довольно разными способами.
Это открытие идет в разрез с нашими ожиданиями, потому что интуитивно можно было бы предположить, что клоки, базирующиеся на такой якобы сверхточной технологии, не будут так сильно отличаться по звучанию — независимо от их конструкции. Но они действительно различались.»

- 60 дБ +
⇡ в ответ @Nikiniko #

А адепты то тут причем? Это улучшение звучания за счет микро нюансов, которые все больше смазываются внутренним джиттером аппарата при более неточном клоке. Чем клок точнее, тем точнее работа ЦАП. Ничего антинаучного в этом нет. Важное дополнение: аппаратура для прослушивания должна быть высокого качества, и уши слушателя достаточно "прокачанные". В противном случае разница просто не проявится.

- 53.01 дБ +
#

Ишь как трётся Ваш источник, натирает статическим электричеством провода. Как будто точно знает, что Кулоновское взаимодействие энергетически мощнее силы Лоренца.

- 53.01 дБ +
⇡ в ответ @NoamZahid #

Как в Аудиоквестовских кабелях, или в конденсаторах фильтров колонок ДжиБиЭль Эверест)))

- 50 дБ +
#

Дилетанту статья сложна не только в силу "инженерной " специфичности, но и отсутствия желания у автора прозрачности о чем идет речь. Сложно в таком стиле изложения найти "зерна понимания". Собственно посыл сам понятен. Если пробиться через хаос терминов и антиномий, то становится понятным мессендж инициаторов статьи: "мы делаем лучше и чеснее". Этакая хитрая реклама, опирающаяся на псевдо и реальные факты. Особенно умилили неоднократные отсылки к маркетинговым приемам, которыми во всю пользуются авторы статьи. ЗАСОР МОЗГА! ИМХО, конечно.

- 53.01 дБ +
⇡ в ответ @Show #

ну вы ущучили, конечно, прямо разделали как бог черепаху

ладно, сколько тактовых генераторов прошло через ваши руки? (только честно)

- 60 дБ +
#

Статья ужасна. И, я думаю, вредна.

Написана скверно, многословно, с повторами... Язык ужасен. Словоблудие на 90%.

Техническая часть абсолютно не внятна. Не подготовленному человеку, который хочет разобраться что такое джиттер и как он влияет на цифро-аналоговое преобразование ( большинство, по моему, интересует воспроизведение, а не запись) лучше вообще это не читать.

Все, что написано про ФАПЧ относится только к синхронным интерфейсам, таким как AES, где источником джиттера является генератор передатчика и в основном линия передачи (кабель). Ничего не сказано про Jitter Attenuator, который просто обязан стоять на входе если вы хотите обеспечить какой-то заданный jitter tolerance. Есть слабый не внятный намек на то, что джиттер имеет свой спектр, но совершенно не ясно из статьи как это влияет на результат ЦАП.

К передаче синхронного цифрового потока через асинхронный канал (USB, Ethernet...) это не имеет никакого отношения - источник джиттера и его влияние совершенно другие. То есть для большинства (тех кто использует ЦАП с USB ) - это все совершенно бесполезно.

Есть и конкретные ошибки - схема ФАПЧ изображена, я бы сказал, условно правильно. Фазовый детектор почему-то назван компаратором, генератор управляемый напряжением (ГУН) завуалирован... Вообщем довольно не традиционно. Про то, что существует цифровая PLL, которую при наличии программируемой логики (FPGA) использовать сам бог велел, не сказано ничего. И вообще не объясняется как джиттер генератора синхронизации влияет на результирующий аналоговый сигнал.

Почему-то какой-то "обычный кварцевый" генератор противопоставляется генератору 10МГц. А что генератор 10МГц не может быть "обычный кварцевый"?

Ни каких измерений не представлено. В единственном графике не ясно даже о джиттере какого сигнала идет речь - джиттер генератора АЦП, генератора ЦАП, джиттер полученного аналогового сигнала?

Вообщем если кто-то еще это не прочитал , то и не читайте.

Мой личный опыт субъективной оценки использования внешнего клока (OCXO) с ЦАПом, подключенным по USB довольно предсказуемый. Все зависит от генератора внутри ЦАПа - если он сопоставим по параметрам с внешним генератором, то разницы не слышно, если сильно отличается, то слышно. Разница (когда ее слышно) не феноменальная, в категориях "лучше-хуже" оценить трудно, просто она есть.

- 59.03 дБ +
⇡ в ответ @Segey_K #
К передаче синхронного цифрового потока через асинхронный канал (USB, Ethernet...) это не имеет никакого отношения - источник джиттера и его влияние совершенно другие. То есть для большинства (тех кто использует ЦАП с USB ) - это все совершенно бесполезно.

Как ни странно, но фирма Teac выпускает внешний генератор 10 МГц CG-10M именно для улучшения работы своих ЦАПов по USB в асинхронном режиме.

Вы знаете, в целом вы пишете правильно, но вы уж слишком придираетесь.

- 53.01 дБ +
⇡ в ответ @JaroslavS #

>>Как ни странно, но фирма Teac выпускает внешний генератор 10 МГц CG-10M именно для улучшения работы >>своих ЦАПов по USB в асинхронном режиме.


Информация в статье бесполезны. А внешний клок может быть и полезен.

Я как раз TEAC-вские ЦАПы и слушал с внешним (не TEAC-вским) клоком (какой-то маленький японский 10 МГц, не помню названия). На 503-м слышно разницу, на 505-ом не слышно. Еще на iFi PRO DSD то же не слышно разницы.

>> Вы знаете, в целом вы пишете правильно, но вы уж слишком придираетесь.


Мне просто жалко людей, которые попытаются из этой статьи извлечь практическую пользу.

- 50 дБ +
⇡ в ответ @Segey_K #

Ну, вы знаете, в 99% случаев подобные статьи несут мало пользы. Но в целом, если смотреть здраво, эту статью создавали энтузиасты, которые хотя бы попытались в чем-то таком разобраться. А так, знаете, никто и не знает, что существует подобный класс приборов и зачем он нужен. Есть вход 10 Мгц на заднице, а зачем он? И вообще, если так все отрицать, и говорить, что все бесполезно, то на этом самом месте будет пусто. И никто ничего не узнает. Вот вы, вы раскритиковали эту статью, вы профессионал в этой области, предположим. Вот напишите, как правильно. Но вы ведь не напишете! Вот и будет вместо плохонького вообще ничего. А критиковать все умеют.

- 54.77 дБ +
⇡ в ответ @JaroslavS #

Я с Вами согласен в том, что критикуя следует предлагать. Но не согласен, что статья, которая может привести к неверным выводам, лучше чем ни какая.

Я не силен в популярном изложении сложных технических вопросов.

Но упрек принят, попробую что-то написать на эту тему конструктивное.

1. Начнем с конца. Как происходит цифроаналоговое преобразование? На примере простейшего R2R ЦАПа. Это набор резисторов в количестве в два раза больше чем количество разрядов ЦАПа. С одной стороны резисторы соединены последовательно-параллельно (схема гуглится легко) с другой подается значение отсчета в определенном количестве разрядов.

С точки зрения рассматриваемой темы (джиттер) важна сторона поступления двоичных разрядов. Они поступают из регистра. В регистр их записывают не произвольно, а в строго определенное время. Время задается синхроимпульсами (прямоугольными). По одному фронту (например падающему) разряды (биты) записываются по другому (нарастающему) выдаются на лесенку резисторов. Таким образом значения битов и синхроимпульс жестко связаны во времени.

Всё в природе не имеет абсолютной точности. Все импульсы дрожат сами по себе и относительно друг друга. То есть разряды на выводах резистора будут появляться через разные промежутки времени. Это и есть джиттер – дрожание. Дрожание характеризуется амплитудой (в секундах) и частотой (в герцах). Частота дрожания не постоянна поэтому её лучше представить спектром. Данные тоже дрожат. Что это значит для выходного аналогового сигнала?

Это значит, что точность полученного аналогового сигнала будет не абсолютной, то есть отличной от теоретически вычисленного на базе отсчетов и частоты синхронизации. Другими словами – это значит, что в спектре полученного аналогового сигнала появятся составляющие из спектра джиттера. Еще другими словами – появятся гармонические искажения. Значение этих искажений зависит от амплитуды и спектра джитера.

2. Откуда беруться синхроимпульсы?

Синхроимпульсы всегда привязаны к данным, они обозначают время, когда битики меняются (читать их нельзя) и когда их нужно читать (они стабильны). Это может быть так называемый синхронный параллельный интерфейс – шестнадцать (например) проводов с данными и один провод с синхроимпульсами (44,1 Кгц). Так бывает, но это не удобно – много проводов. Что бы проводов был минимум (один) делают преобразование параллельных битиков (то есть шестнадцать в один момент времени) в последовательное, то есть выдачей одного битика в один момент времени, но в шестнадцать раз быстрее. А куда делась линия синхроимпульсов (без них нельзя)? Их с помощью специального кода замешивают с данными. Кодов таких много, в AES, например, используется NRZI (код с представлением единицы двойным изменением фазы - его более корректное название). Это происходит не задаром. Частота сигнала увеличивается еще в два раза (для NRZI). Так мы получили синхронный последовательный интерфейс (синхроимпульсы можно было оставить отдельно, но проводов было бы два – так тоже бывает).

Из вышесказанного можно заметить, что источником синхроимпульсов в любом случае будет устройство воспроизведения (транспорт). Зачем же нужен внешний источник синхроимпульсов для ЦАПа в случае синхронного интерфейса?

В случае раздельных от данных синхроимпульсов не нужен (например в I2S). В случае если интерфейс синхронный, но с замешанными синхроимпульсами (AES) на приемной стороне необходимо разделить данные (которые затем преобразуют в параллельный вид для подачи на ЦАП) и синхроимпульсы. Делается это с помощью схемы ФАПЧ (она же PLL). PLL может быть аналоговой (традиционно) или цифровой (более современный вариант). Вдаваться в теорию автоматического регулирования для объяснения работы ФАПЧ, пожалуй, слишком. В аналоговом случае при правильно подобранном кодировании влияние генератора минимально – подстройка фазы (то есть мгновенного значения частоты) генератора синхроимпульсов происходит на каждом фронте. Фронтов чем больше, тем лучше. В момент подстройки теоретически может вноситься джиттер. Практически, насколько я себе это представляю, для случая аудио это ничтожные величины, которые даже измерить не просто. Использование в этом случае внешнего генератора, я думаю, не оправдано.

В случае с цифровой PLL все несколько иначе. Зависимость результирующего джиттера от генератора радикальна и в целом определяется его характеристиками. В этом случае внешний генератор может значительно повлиять на результат.

Все вышесказанное относится к синхронным интерфейсам.

3. В современном домашнем аудио наиболее распространена передача данных через интерфейсы USB и Ethernet. На физическом уровне последовательная передача данных происходит аналогично описанному выше случаю синхронных последовательных интерфейсов с данными и синхроимпульсами, замешанными в один сигнал. Теоретически можно было бы использовать имеющуюся синхронизацию для синхронизации данных (например аудио). В некоторых применениях так делают. Например в системах управления технологическими процессами (АСУТП). Для этого нужна некоторая модификация аппаратуры и это не наш случай.

Аудиоданные передаются в этом случае асинхронно, то есть в самих данных нет информации о синхроимпульсах. Данные поступают из интерфейса (например USB) пакетами в произвольном темпе. Важно, что средняя скорость поступления данных на большом промежутке времени (минуты например) будет ровна частоте синхронизации (например 44,1 кгц), эту скорость вычисляет процессор компьютера. Тогда, имея информацию о частоте, мы можем на приемной стороне выдавать данные в ЦАП по своему генератору, предварительно сформировав буфер значительного размера. Легко заметить, что источником джиттера в этом случае может быть только генератор в ЦАПе. Естественно, замена этого генератора на внешний с лучшими характеристиками даст результат. Важно, что бы этот результат был в пределах, которые человек может различить.

Неприятность заключается в том, что средняя частота выдачи данных, вычисленная компьютером, никогда не совпадает с частотой генератора ЦАПа (внешнего или внутреннего) из-за невозможности достичь абсолютной точности. Это значит, что наш буфер через какое-то время (зависит от величины разброса) опустошиться или переполнится (зависит от направления разброса). Что же делать?

Используют разные варианты.

Можно ничего не делать. То есть выбрасывать лишние данные (переполнение) или повторять то, что уже было (опустошение). Называется – слип операция. Это на звуке скажется не очень хорошо – щелчки через равные промежутки времени.

Можно управлять источником. При приближении к опустошению/переполнению сообщать источнику, что бы ускорялся/тормозил. В случае компьютер-ЦАП это не эффективно из-за непредсказуемой и переменной задержки реакции на управляющее воздействие.

Можно отслеживать состояние буфера и, в зависимости от тенденции переполниться или опустошиться, изменять частоту выдачи данных в ЦАП. Это не простой метод – у него множество параметров регулирования, но если все удачно настроить, то система за некоторое время переходит в стационарное состояние. Стационарное состояние может быть нарушено изменением активности компьютера. Еще один минус этого метода: подстройка частоты – источник джиттера при любом генераторе.

Возможно есть еще какие-то методы.

В силу естественных ограничений я не могу привести, измерений подтверждающих мои слова. Не могу и предоставить сравнительного обзора различного оборудования. Но может быть и этот небольшой текст будет кому-то полезен.

- 63.98 дБ +
⇡ в ответ @Segey_K #
Начнем с конца. Как происходит цифроаналоговое преобразование? На примере простейшего R2R ЦАПа.

Этот пример не очень подходит, потому что сейчас чаще всего используются микросхемы дельта-сигма преобразователей, и к ним интерфейс данных совершенно другой. Он последовательный, синхронизированный двумя частотами: опорной и несущей. Кроме того, подается сигнал выделения правого и левого канала в потоке данных. Полюбопытствуйте, как это выглядит, на примере любой микросхемы ЦАП такого типа в ее даташите. Легче всего найти это на сайте Texas Instruments.

Аудиоданные передаются в этом случае асинхронно, то есть в самих данных нет информации о синхроимпульсах. Данные поступают из интерфейса (например USB) пакетами в произвольном темпе. Важно, что средняя скорость поступления данных на большом промежутке времени (минуты например) будет ровна частоте синхронизации (например 44,1 кгц), эту скорость вычисляет процессор компьютера.

Ничего похожего на самом деле в изохронном режиме передачи по USB нет. В режиме High Speed данные передаются со стабильной одинаковой скоростью 480 мбит/сек. Они упакованы в пакеты, пакеты объединены в субкадры, субкадры в кадры. Частота дискретизации сигнала, например, 44.1 кГц, задается заранее командами настроек, поступающих до начала основного потока. После распаковки пакетов интерфейсный чип USB, например XMOS, выдает их в шину данных ЦАП с заданной дискретностью, организуя аудио сигнал. В шине USB эти данные фактически всего лишь набор битов.

Неприятность заключается в том, что средняя частота выдачи данных, вычисленная компьютером, никогда не совпадает с частотой генератора ЦАПа (внешнего или внутреннего) из-за невозможности достичь абсолютной точности.

Сейчас эту неприятность преодолевают с помощью асинхронного режима ЦАП. Приемник периодически, после получения определенной порции данных, прерывает прием, и выставляет запрос синхронизации клоков. Все остальные способы, использовавшиеся ранее, и перечисленные вами, сейчас уже не применяются.

- 50 дБ +
⇡ в ответ @Segey_K #

Вообще-то в статье объяснятся истоки срача:

у инженеров мастеринга в обычно два канала и одно устройство,

применение внешних генераторов не даёт им никаких преимуществ.

У инженеров записи 100500 всяких хреновин, им от внешних часиков сплошное счастье.

(Я утрирую)

И потом каждая квтегория, на основании своего опыта начинает доказывать другой что та не права.

Знакомая ситуация n'est-ce pas?

- 60.79 дБ +
⇡ в ответ @Nikiniko #

Вы совершенно правы ))

- 50 дБ +
⇡ в ответ @Segey_K #
Не подготовленному человеку, который хочет разобраться что такое джиттер и как он влияет на цифро-аналоговое преобразование

но ведь статья вовсе не об этом

- 50 дБ +
#

Очень интересная статья, не знаю, правильно ли я все понял, но у меня gustard u16 соеденен с gustard c16, они как бы созданы друг для друга. И эта связка подключена к цапу audio gd master 7. c16 это как раз 10й клок, так вот с ним улучшения в звуке слышны хорошо, это трудно обьяснить словами, но они есть. Конечно ценовая категория другая, но тоже не дешево...

- 50 дБ +
#

Без точных инструментальных измерений данная писанина - всего лишь очередной аудиофильский бред.

- 40 дБ +
⇡ в ответ @lexxkiev #

их не существует, а в методику новых измерений и корреляции с человеческим слухом нет инвестиций

текущий набор измерений позволяет грубо говоря выявить брак, но не нюансы звучания

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