№6/2024. Лестницы резисторов R2R, программируемые вентильные матрицы FPGA, интегральные схемы CPLD и другие странные заклинания.
Всем привет!
Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАПы) на резистивных матрицах, управляемых с помощью чипов CPLD и FPGA, безусловно, новый хайп в аудио-мире. Сама технология R2R не нова, ещё в начале 2000-х гг. её начала применять американская MSB Technology. Позже к ней присоединились и другие производители аппаратуры класса High End (с соответствующим ценником: например, стоимость ЦАПа начального уровня от MSB составляет около $20.000).
Но настоящий «бум» пришёлся на последние годы, когда R2R взяли на вооружение китайские аудио-производители. Одним из первопроходцев стала компания Audio-GD. Об этом — наш сегодняшний выпуск.
***
Моё первое знакомство с продукцией Audio-GD состоялось пару лет назад. И это было устройство не R2R. ЦАП Audio-GD NFB 3.0, построенный на двух «дельта-сигма» чипах Wolfson WM8741, мне не понравился от слова совсем. Ни звуком, ни внешним видом. Несмотря на обилие рассыпухи и линейный блок питания на трансформаторе R-core, в прямом сравнении Audio-GD NFB 3.0 «слил» как своим собратьям по Chi-Fi — ЦАПам S.M.S.L. и Loxjie, которые на тот момент были в моей системе, так и брендовым изделиям эпохи аудио-носителей — проигрывателю компакт-дисков Pioneer и минидисковой деке Sony.
Прямо противоположная ситуация оказалась с ЦАПом на R2R. Осенью прошлого года ко мне в руки попало устройство Audio-GD R-1 (2021 Version).
Что такое R2R
Дисклеймер! В этом выпуске не будет теоретической части. Если термины «мультибит» и «дельта-сигма» поставили вас в тупик, перед дальнейшим прочтением рекомендую ознакомиться с соответствующей информацией. Например, ЗДЕСЬ она подана максимально доступно и сжато.
R2R — это одна из возможных реализаций мультибита. Собственно, мультибитный чип — это и есть шлейф (или так называемая лестница) резисторов, «упакованный» в микросхему.
Однако мультибитные чипы уже достаточно давно (лет двадцать как) выведены из производства, а развитие технологии заморожено. Причина — в экономике: стоимость одного мультибита могла достигать $70, тогда как за чип «дельта-сигма» просили $2-3. Победил пластмассовый мир масс-маркет.
Однако производители ультимативного High End мириться с этим не захотели. Так появились R2R — фактически воссозданные мультибитные чипы, но не в компактном форм-факторе, а на основе «больших» резисторов.
Это, конечно, очень упрощённое описание. Но в целом, если не хочется углубляться в детали, думаю, и этого более чем достаточно.
Ещё важно отметить, что резисторы имеют допуски по характеристикам. Найти два идентичных почти невозможно, не говоря уже о построении целого шлейфа. Поэтому производители ЦАПов используют CPLD (ПЛИС — программируемые логические интегральные схемы), которые контролируют работу каждого резистора, чтобы они не отклонялись от требуемых показателей, и FPGA (программируемые вентильные матрицы) — для управления устройствами.
Всё это очень напоминает современные ламповые усилители, где лампами (которые также имеют свои допуски) управляют специальные микроконтроллеры, что гарантирует стабильную работу всего устройства.
Но вернёмся к R2R. Имеет ли всё это смысл?
Имеет, поскольку разворот от микроэлектроники к «большому» форм-фактору позволил добиться результатов, значительно превосходящих возможности изначальных мультибитов.
Audio-GD R-1 (2021 Version)
На старте ожидания от устройства были приправлены изрядной долей скептицизма. Во-первых, сказался неудачный опыт взаимодействия с ранним ЦАПом на «дельта-сигме». Во-вторых, маслица в огонь подлил анти-хайп на известном форуме AudioScienceReview. Там R2R от Audio-GD буквально смешивают с землёй. К слову, после реальной встречи с R2R я перестал хоть сколько-нибудь серьёзно относиться к ASR в целом и к обзорам Amir'а в частности. Как уже неоднократно убеждался: источникам можно доверять, но лучше проверять.
Есть даже мнение, что Amir'у приплачивают за формирование негативного отношения в комьюнити. Причём, кошмарят там не только продукцию Audio-GD, но и в целом технологию R2R. Хотя, думаю, всё проще: ребята на ASR настолько заигрались в графики и замеры, что уже даже позабыли о том, что устройства создаются не для измерений, а для прослушивания. В общем, свои выводы я сделал.
R2R от Audio-GD базируются на наработках уже упомянутой MSB Technology, однако не являются прямыми клонами. Kingwa — владелец и идейный вдохновитель Audio-GD (он вполне доступен для общения), пояснил, что взял технологии MSB за основу, но все решения Audio-GD являются собственными разработками инженеров компании.
Чтобы получить максимальное представление о начинке Audio-GD R-1 (2021), обратимся к сайту производителя.
TTX:
Восемь групп полностью дискретных R2R-модулей (для LPCM), а также четыре отдельных — для DSD.
Два тактовых генератора (клока) Accusilicon на 90 и 98 MHz (для сигналов LPCM с частотой дискретизации 44 kHz и 48 kHz).
Цифровой транспорт Amanero 384, обеспечивающий обработку данных LPCM (до 32 bit 384 kHz) и DSD (до DSD512).
Управление организовано на программируемой вентильной матрице FPGA, за стабильность работы «лестницы» резисторов отвечают пять интегральных схем CPLD.
Линейный блок питания построен на трансформаторе R-core.
Входы: USB-Audio, I2S (реализован на разъёме HDMI), а также S/PDIF в коаксиальной (BNC и RCA) и оптической реализации. Выходы: балансные XLR, небалансные RCA, а также ACSS (фирменная технология Audio-GD для коммутации устройств бренда).
Сигнал с USB-входа тактируется не напрямую, а после преобразования в I2S. По заверениям разработчиков, это позволяет обработать сигнал более точно и снизить влияние джиттера.
Сигнал клока не конвертируется в выходной сигнал. Выходной каскад работает в токовом режиме.
Рекомендуемое время прогрева нового устройства: 100 часов.
Режимы работы: NOS (Non-OverSampling, то есть без передискретизации и цифровой фильтрации) и OS (OverSampling) — с 2-х, 4-х и 8-ми кратной передискретизацией. Кроме того, есть режим симуляции связки из мультибитного чипа TDA1541A и процессора-фильтра SAA7220 (для поклонников «фирменного звука» Philips образца середины 1980-х гг.).
Из всех режимов мне больше всего понравился 4X oversampling, то есть с 4-кратной передискретизацией, хотя раньше я всегда был приверженцем NOS. Ничто не вечно под луной...
***
От себя к техническим характеристикам добавлю одну важную деталь — про «стыковку» ЦАПа по USB с устройствами на разных операционных системах.
Для коннекта ПК на Windows потребуется скачать драйверы (стандартная процедура). Устройства Apple работают с ЦАПом без каких-либо надстроек (тоже традиционная история). Но в моём случае источником выступает медиаплеер Zidoo Z9X на операционной системе Android. И вот здесь возник важный нюанс: с Android'а Audio-GD R-1 (2021) воспроизводит только LPCM, но не DSD. Такой вот небольшой облом.
Впрочем, если бы этот ЦАП я планировал использовать в своей системе хоть сколько-нибудь продолжительное время, я бы всерьёз задумался о смене источника. Но поскольку счёт шёл максимум на полгода-год...
Нет, не буду забегать вперёд паровоза — следите за публикациями в блоге :)
Звук
Описание звука — самое сложное и неблагодарное занятие. Общепринятая терминология, как известно, отсутствует, а используемый в аудио-мире сленг каждый трактует в зависимости от своего субъективного представления о прекрасном и накопленного опыта прослушивания.
Тем не менее, попробую.
Во-первых, ширина и объем сцены. В ходе развития моей системы при использовании различных устройств на «дельта-сигме» мне уже удалось добиться, как мне казалось, ультимативного результата (за счёт согласованности компонентов, выверенных коммутационных решений, эзотерики в питании и проч.). Звук полностью отвязан от акустических систем и визуализируется в форме сферы, заполняя всю комнату для прослушивания, включая пространство и за колонками, и за слушателем. Закрывая глаза, кажется, что находишься не в помещении, а в потоке звука. Так вот, использование Audio-GD R-1 (2021) многократно усилило этот эффект. Фантастика!
Во-вторых, абсолютно ровная АЧХ и высочайшая тембральная достоверность. При этом: отличная детализация на ВЧ и невероятная глубина НЧ (скорость при этом тоже не страдает!), которых ранее в свой системе я не слышал. СЧ не просажены и не подкрашены — и формируют густой и вкусный саунд, буквально обволакивающий слушателя.
В-третьих, аналоговый характер звучания. Нет, ЦАП не создаёт эффект как от прослушивания виниловой пластинки или ленты. Речь о естественности звучания, его реалистичности, комфортности для слуха — как если бы мы слушали не запись, а живое использование (но не на концерте, конечно, а в каком-нибудь камерном зале или в студии).
Кстати, при прослушивании виниловых оцифровок я почти всегда (за редким исключением) ловил себя на мысли о присутствии в сигнале «цифрита» — наслоения артефактов, формируемых как АЦП при оцифровке, так и ЦАПом при воспроизведении. Ничего удивительного, это же четырёхкратное преобразование сигнала: аналог —> цифра —> цифра —> аналог. На Audio-GD R-1 (2021) ощущение «цифрита» ушло — стало комфортным прослушивание оцифровок, сделанных даже на посредственных трактах.
Чтобы не сложилось впечатления, что я пишу всё это, находясь под wow-эффектом, следует отметить, что написанию материала предшествовали месяцы прослушивания, причём, записей в разных жанрах и из разного времени. На жанрах останавливаться отдельно не буду (постоянные читатели знают об эклектике в моих музыкальных предпочтениях; а кто ещё нет — посмотрите предыдущие публикации). Что касается временных рамок: ЦАП одинаково адекватно реагирует и на фонограммы с консервированным мастерингом, и на закомпрессированные «изделия» последних десятилетий (что означают показатель «DR» и термин «Loudness War» — читайте ЗДЕСЬ >>>). Даже из «кирпичей» ему удаётся достать максимум полезной аудио-информации.
Устройство очень восприимчиво к фазировке и коммутации. Мой любимый пример: в треке Lenny Kravitz «I Belong To You» (альбом «5», 1998 г.) при неправильной фазировке барабанная бочка начинает звучать как картонная коробка. Что касается коммутации, то я не стал портить впечатление «стоковыми» шнурами и сразу использовал уже проверенные решения. Силовой кабель — DH Labs Red Wave, USB — Furutech GT2 Pro, межблочный (RCA) — Monoprice E119932-T. См. фото:
Сразу хочу предупредить, что прожив какое-то время с R2R, вы вряд ли захотите вернуться обратно на «дельта-сигму». Особенно после прямого сравнения.
Сравнения
Разумеется, я сравнил Audio-GD R-1 (2021) с устройствами, многие из которых уже фигурировали в моих обзорах. Расскажу и об этом. Но сначала — пара слов о тракте, в котором прослушивается устройство.
В предыдущих выпусках я уже достаточно подробно описывал свою систему (например, ЗДЕСЬ >>>). Сейчас отмечу только главные составляющие: за усиление отвечает винтажный интегральник Victor A-X1000 (рекап 2021 г.) [TTX в базе данных винтажных аудио-устройств], акустические системы — Vandersteen Model 2ce Signature II [TTX на сайте производителя].
Источником выступает уже упоминавшийся медиаплеер Zidoo Z9X (по USB), а в качестве транспорта для прослушивания CD я чаще всего использую DVD-рекордер Pioneer DVR-555H (по коаксиалу).
***
О том, как «слышать» и «НЕ слышать» разницу между аудио-компонентами, я рассказывал в этом выпуске:
***
Итак, после R2R я больше в принципе не могу слушать устройства, построенные на чипах ESS Sabre. Их тональный баланс однозначно смещён в сторону высоких частот. Они сильно высветляют звук, теряя при этом фактурность. Ультра-детальность «сябры» на поверку оказывается искусственной (кто-то называет это «синтетическим звуком»). Понимание этого приходит только после сравнения.
Наиболее близким по характеру звучания в моей системе оказался, как ни странно, bitstream-чип Philips UDA1341T, на котором построена минидисковая дека Sony MDS-S41 (конечно, при использовании её в качестве ЦАПа). На втором месте — устройства на чипах Asahi Kasei. Однако и они чрезмерно высветляют звук и не могут тягаться с «густотой» музыкального полотна в исполнении R2R.
И ещё момент: глубина и скорость НЧ в исполнении Audio-GD R-1 (2021) на порядок лучше всех устройств, с которыми я его сравнивал (CD/SACD-проигрыватель Pioneer PD-10-K на чипе Asahi Kasei AK4480 — единственный, кто на фоне R2R смотрелся более-менее конкурентно по этому параметру). Причина — в организации питания. Все компактные решения на импульсных БП или мини-трансформаторах, увы, ни в какое сравнение не идут.
И, да, у Audio-GD нормальный человеческий форм-фактор! Устал я от этих компактных форм и выносных блоков питания, наигрался :) Даже при всей неоднозначности «фасада». К внешнему виду, кстати, очень быстро привыкаешь...
К тому же мне очень импонирует позиция аудио-производителей, которые предпочитают вкладываться не в «обёртку», а в «начинку» устройств. Не знаю достоверно, какое соотношение в затратах у ЦАПо-строителей, но, например, в акустических системах свыше 70% от всей стоимости приходится на материалы для корпуса!
Теперь про соотношение цена/качество. При ритейле в $900 — звука здесь, как мне кажется, присутствует на куда бОльшую сумму (вспомним «начальные» MSB за $20k). И если даже в сегменте «до штуки баксов» уже такой WOW, то сразу становится очень интересно, на что способны ЦАПы Audio-GD вдвое-втрое дороже...
ПС. До поры до времени я обильно снабжал свои обзоры тестовыми записями с RCA-выходов устройств. Пока не удостоверился (на примерах сэмплов других обзорщиков), что существенной пользы они не несут, потому как в сторонней аудио-системе эти сэмплы мало что способны показать. Слишком много наслоений влияния разной техники. Ещё больше меня смущает только запись звука с акустических систем на диктофон — как можно по пережатому звуку с ютуба вообще делать какие-либо выводы?
Тем не менее, сэмплы Audio-GD R-1 (2021) я всё же подготовил — для моей «ответочки» на видео «Волшебная таблетка для меломана» с ютуб-канала Сталкера. Пример звучания ЦАПа можно прослушать в этом выпуске:
«Пополняш» недели
Vol. 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 <— этот выпуск
Так получилось, что текущий выпуск был написан в славном городе Тбилиси. Разумеется, я не мог уехать из него без аудио-сувениров.
Так, на знаменитой барахолке «Сухой мост» удалось приобрести две хромовые кассеты почти в идеальном состоянии:
Больше ничего достойного на этой легендарной «блошке» обнаружить не удалось. Зато очень много интересных позиций можно найти в магазине «On the Needle Tbilisi» (Никита, привет!). И какой же сувенир я себе выбрал?..
Nirvana «From The Muddy Banks Of The Wishkah» (1996) — 1st Japan CD-press [Discogs]
***
Всем хорошего звука!
Почта для связи: nevermindwork (собака) yandex (точка) ru