APEX: BLIŻSZE SPOJRZENIE
Wraz z wprowadzeniem na rynek nowej generacji APEX przetwornika Ring DAC, dCS podnosi poprzeczkę jakości przetwarzania cyfrowo-analogowego i polepsza muzyczne doznania w systemach serii Rossini, Vivaldi i Bartók. Poniżej przedstawiamy więcej informacji na temat technologii APEX i korzyści, jakie zapewnia słuchaczom.
Ring DAC jest integralną częścią produktów dCS od ponad 30 lat. W 1980 roku - kiedy dCS był najbardziej znany ze swojej pracy w branży telekomunikacyjnej - inżynierowie dCS opracowali nowatorski system konwersji cyfrowo-analogowej, który można było wykorzystać do przetwarzania sygnałów audio w rozdzielczości 24-bitowej. W tamtych czasach dźwięk 24-bitowy był niespotykany, jeżeli chodzi o tak wysoką rozdzielczość. To osiągnięcie i przełom technologiczny doprowadziły dCS do opracowania szeregu pionierskich przetworników DAC, przetworników ADC i zegarów wzorcowych o wysokiej rozdzielczości dla jednych z najlepszych na świecie studiów nagraniowych. To z kolei kilka lat później później do zaowocowało ofertą wysokiej klasy systemów odtwarzania cyfrowego przeznaczonych dla miłośników muzyki i audiofilów na całym świecie. Ponad trzy dekady później Ring DAC wciąż pozostaje wiodącym na świecie technologicznym majstersztykiem do przekształcania „zakodowanych zer i jedynek” w muzykę. Będąc podstawową częścią wszystkich przetworników dCS, zyskał Ring DAC światowe uznanie za wiodącą jakość techniczną i dźwiękową.
Wynikająca z powyższych osiągnięć wspaniała reputacja dCS była efektem nieustannych innowacji i rozwoju. Przez cały okres produkcji Ring DAC, inżynierowie udoskonalali i ulepszali jego konstrukcję, pracując nad ambitnymi modernizacjami i najdrobniejszymi aspektami technicznymi w dążeniu do bezkonkurencyjnej jakości przetwarzania. Podczas gdy podstawowe zasady, które leżą u podstaw konstrukcji Ring DAC nie zmieniły się, stawał się on coraz szybszy, bardziej inteligentny, bardziej wyrafinowany i bardziej zaawansowany z każdą nową generacją. W rezultacie, wydajność muzyczna produktów dCS nadal ewoluuje i poprawia się z każdym ulepszeniem, jakie jest wprowadzane.
W 2017 roku wydano dużą aktualizację oprogramowania sterującego przetwornikiem Ring DAC, zapewniając dodatkowe algorytmy mapowania, które pozwoliły słuchaczom dostosować wydajność systemów Vivaldi i Rossini dCS do ich preferencji słuchowych, konfiguracji i gustów muzycznych. Od czasu wydania tej aktualizacji nadal badano, w jaki sposób można jeszcze bardziej rozwinąć konstrukcję i możliwości przetwornika cyfrowo-analogowego Ring DAC. Około 12 miesięcy temu dyrektor ds. rozwoju produktu w dCS Chris Hales postanowił skupić się na sprzętowych aspektach konstrukcyjnych Ring DAC - w szczególności na płytce drukowanej Ring DAC i analogowym stopniu wyjściowym.
Zagłębiając się w szczegóły
"W dCS regularnie sprawdzamy wydajność naszych produktów i bardzo uważnie przyglądamy się, jak działają i w których miejscach możemy je udoskonalić" - wyjaśnia Chris Hales. "W zeszłym roku poświęciliśmy trochę czasu, aby bardzo dokładnie przyjrzeć się, jak działa sprzętowy Ring DAC i odkryliśmy, że wydajność istniejącej płytki analogowej przekracza możliwości większości urządzeń pomiarowych."
Jest to znany problem dla wielu inżynierów: „ponieważ wydajność naszych produktów często wykracza poza możliwości pomiarowe konwencjonalnego sprzętu testowego, musieliśmy zlecić wykonanie kilku narzędzi i przyrządów, aby móc zmierzyć każdy aspekt wydajności systemu z absolutną precyzją. Jeśli nie możemy zmierzyć czegoś tak dokładnie lub tak kompleksowo, jak byśmy chcieli, często inwestujemy w zbudowanie zupełnie nowej platformy testowej lub narzędzia pomiarowego od podstaw.”
"Systemy pomiaru dźwięku mogą wprowadzać własne zakłócenia, zniekształcenia lub ograniczać charakterystykę częstotliwościową, w podobny sposób jak urządzenia, które mają mierzyć, i może nadejść moment, w którym nawet jeśli ich ograniczenia nie dominują nad podmiotem pomiaru, to zafałszowują jego wyniki w taki czy inny sposób" - wyjaśnia Chris. "Dobrym przykładem jest pomiar harmonicznych, gdzie druga harmoniczna nieodłącznie związana ze sprzętem pomiarowym może zostać nałożona z druga harmoniczną w urządzeniu, który próbujesz zmierzyć. Może to skutkować wynikiem pomiaru, który jest znacznie odbiegający od takiego, jaki powinien być i który ma tendencję do nieoczekiwanej zmienności, gdy parametry wydajnościowe testowanego urządzenia są zmieniane."
W przypadku wydajności analogowej części Ring DAC zastosowano metodę, która pozwoliła zredukować wewnętrznie generowane zakłócenia. To z kolei pozwoliło Chrisowi zidentyfikować kilka potencjalnych obszarów do dalszej poprawy. Obwód Ring DAC i analogowy stopień wyjściowy już i tak zapewniały znakomitą zmierzoną wydajność, ale były pewne aspekty, które jego zdaniem mogłyby zostać udoskonalone lub ponownie zoptymalizowane. Po kilkumiesięcznym okresie badań i intensywnych eksperymentów z płytkami drukowanymi, opracował kilka prototypowych płytek, aby przetestować swoje teorie.
Gdy zespół badawczo-rozwojowy dCS przeanalizował zmierzony wpływ proponowanych przez Chrisa poprawek i potwierdził, że przyniosły one wymierne korzyści (niezbędny wymóg dla każdego oprogramowania dCS lub aktualizacji sprzętu), zmodyfikowane płytki zostały przesłuchane w serii testów odsłuchowych, w których eksperci od muzyki i brzmienia potwierdzili słyszalną poprawę w wielu kluczowych obszarach.
Na podstawie tych informacji zwrotnych kolejnym etapem było zlecenie kilku rund dalszych testów odsłuchowych i pomiarowych prototypowych płytek. Informacje zwrotne i wyniki kolejnych testów potwierdziły ponownie, że nowo opracowaną technologię ulepszonej wersji dCS Ring DAC warto udostępnić zarówno nowym, jak i istniejącym klientom. Tak powstał Ring DAC APEX.
Ambitna przebudowa
Nowy przetwornik Ring DAC APEX wprowadza istotne ulepszenia w kilku obszarach technicznych. Jednym z pierwszych obszarów, na które Chris spojrzał podczas fazy badań i rozwoju, było napięciowe źródło sygnału referencyjnego, z której korzysta Ring DAC. "Zasilanie referencyjne ma bezpośredni wpływ na jakość dźwięku, a zwłaszcza na impedancję wyjściową Ring DAC, sprawiając, że Ring DAC staje się bardziej odporny na zakłócenia. Znaleźliśmy kilka sposobów na poprawę tego parametru, więc zastosowaliśmy to, co zapewniało maksymalne polepszenie wydajności "- wyjaśnia.
„W układzie elektrycznym przetwornika istnieją różne zakłócające sygnały zewnętrzne, które mogą potencjalnie zakłócać referencyjne napięcie odniesienia, więc im niższa jest jego impedancja wyjściowa, tym bardziej jest ono odporne na negatywny wpływ tych zakłóceń.”
Jak wskazuje Chris, Ring DAC jest zasadniczo „mnożącym DAC” - to znaczy, że mnoży napięcie odniesienia przez wartość kodu cyfrowego odpowiadającego zakodowanej chwilowej próbce sygnału. W związku z tym wszystko, co znajduje się w tym odniesieniu (np. zakłócenia) jest proporcjonalnie zwielokrotniane na wyjściu. Aby uzyskać optymalną wydajność, napięcie referencyjne powinno być zatem perfekcyjnie stałe i czyste, bez jakiejkolwiek składowej zmiennej i wolne od wszelkich zakłóceń.
Chris przeprowadził również dokładne badanie wszystkich kolejnych stopni Ring DAC, w tym stopni sumatora i filtrowania. "Było kilka ulepszeń, które udało nam się tam zidentyfikować i wprowadzić - na przykład, aby poprawić symetrię stopnia sumatora - i wreszcie dobrze przyjrzeliśmy się stopniowi wyjściowemu" - dodaje.
Stopień wyjściowy Ring DAC odpowiada za buforowanie sygnałów analogowych generowanych przez Ring DAC bezpośrednio na wyjście urządzenia dCS.
Jak wyjaśnia Chris, płyta analogowa Ring DAC składa się zarówno ze stopni cyfrowych, jak i analogowych. Etap cyfrowy pobiera dane, które są dostarczane z platformy przetwarzania cyfrowego dCS i poddaje je funkcji mapowania. Sygnał ten dociera do 48 zatrzasków (elektronicznych przekaźników), które tworzą serce przetwornika cyfrowo-analogowego Ring DAC. Wyjście tych zatrzasków stosownie do chwilowej wartości słowa bitowego jest sumowane przez stopień sumatora, gdzie jest dodatkowo filtrowane w celu pozbycia się składników o bardzo wysokich częstotliwościach znajdujących się poza pasmem akustycznym, zanim zostanie zbuforowane przez analogowy stopień wyjściowy.
Ten stopień wyjściowy jest odpowiedzialny za zapobieganie czynnikom zewnętrznym wpływającym na wydajność Ring DAC - w efekcie izolując DAC od negatywnych zakłóceń pochodzących ze „świata zewnętrznego”.
"Celem stopnia wyjściowego jest przede wszystkim połączenie nas z nieznanym terytorium po opuszczeniu królestwa dCS" - mówi Chris. Naprawdę nie mamy dużej kontroli nad tym, jakich ktoś używa interkonektów, jakie komponenty zewnętrzne będą za ich pośrednictwem podłączone, a te mogą mieć bardzo różne charakterystyki obciążenia zależne od częstotliwości, dlatego ważne jest, aby mieć w dCS stopień wyjściowy o dużej wydajności prądowej i niskiej impedancji wyjściowej, który nie jest wrażliwy na problemy z trudnym obciążeniem podłączonym do wyjścia urządzenia dCS.
"Wejście wzmacniacza / przedwzmacniacza z kablem będzie miało swoistą pojemność i rezystancję, ale może również wymagać prądu polaryzacji napięciem stałym" - mówi Chris. "Dodatkowo, zbalansowane stopnie wejściowe wzmacniaczy czasem różnią się ogromnie (w niektórych skrajnych przypadkach w ogóle nie są symetryczne). Gdybyśmy mieli połączyć je bezpośrednio ze stopniem sumowania DAC, musielibyśmy zaprojektować go w taki sposób, aby nie był zoptymalizowany jako stopień sumatora DAC. Rozwiązaniem jest zatem odizolowanie stopnia sumatora od świata zewnętrznego za pośrednictwem bufora, abyśmy mogli zoptymalizować wydajność stopnia sumującego i napędzać niezwykle niepewne obciążenia, jakie mogą przedstawiać sobą różnorodne kombinacje interkonektów i wejść wzmacniaczy.
"Pojemnościowe obciążenie stopnia wyjściowego DAC powoduje zwiększony pobór prądu wraz ze wzrostem częstotliwości" - dodaje Chris. "Jeśli chcemy zmniejszyć odchylenie wysokiej częstotliwości, które może takie obciążenie powodować, musimy zapewnić niską rezystancję wyjściową oraz wystarczającą wydajność prądową, aby napędzać tę pojemność bez zniekształceń. Podobnie, impedancja wejściowa wzmacniacza może być niełatwa, a jeśli jest niezwykle niska, będzie wymagała wysokiego prądu do napędzania go ze źródła o niskiej impedancji. Nasz nowy stopień wyjściowy sprawi, że ogólna wydajność przetwornika cyfrowo-analogowego APEX będzie znacznie bardziej powtarzalna (tj. stabilna), gdy przetwornik dCS będzie używany w różnych systemach."
Inne zmiany wprowadzone w części hardwarowej Ring DAC obejmują wymianę pojedynczych tranzystorów na płytce drukowanej Ring DAC parą złożoną i zoptymalizowanie układu komponentów na płytce drukowanej Ring DAC. Rezultatem tych różnych adaptacji jest nowa, ulepszona płytka, która jest jeszcze cichsza niż poprzednie wersje i o ponad 12dB bardziej liniowa.
