Vi har alltid trott att toppkvalitet inom ljud handlar om innovation. Att leka med tillgängliga chips på marknaden är säkert roligt och gör det möjligt att producera bra ljud till en rimlig kostnad, men för att utforma en produkt av hög kvalitet är denna direkta metod inte lämplig. Det är naturligtvis en proprietär lösning, fri från begränsningarna hos tillgängliga komponenter, som har valts, vilket gör det möjligt för oss att utforma och utveckla ett komplett digitalt ljudsystem från grunden.
Alla logiska block i Wavedream DAC-omvandlaren som rör den digitala processen är helt uppbyggda på ett enda programmerbart kiselkort: en FGPA. Med en FGPA kan hela den interna maskinvaruarkitekturen beskrivas av ett program som med tiden blivit komplext. Varje förbättring av Wavedream genom ny programvara ändrar faktiskt maskinvaran. Detta system ger stor flexibilitet, skyddar oss från föråldring och gör det möjligt för oss att förbättra omvandlarens återgivning enbart genom att modifiera dess interna arkitektur, eller uppdatera dess egenskaper eller förbättra de befintliga.
Klockan är hjärtat i ett digitalt återgivningssystem. Dess precision och jitternivå är kritiska data för ljudkvaliteten. Endast en utmärkt klocka är verkligen kapabel att leda till en analog utgång från din omvandlare. Om den är bristfällig kommer digitala hårdhetsproblem att uppstå och musikaliteten kommer att allvarligt försämras. Utöver klockans egna prestanda är en annan egenskap också kritisk: klockstrukturen (klockdistributionsarkitekturen) inuti DAC:en. Den jitternivå som verkligen spelar roll är inte bara kopplad till klockans egna prestanda, utan till den klocka som faktiskt styr omvandlingsoperationen, som vi kan kalla omvandlingsklockan. Klockan som hanterar omvandlingssektionen beror på klockstrukturen som inte bara vanligtvis bestämmer dess kvalitet, utan ofta också villkorar och försämrar den. En dåligt utformad struktur kan avsevärt försämra kvaliteten på ingångsklockan till omvandlingssektionen, även om den sistnämndas prestanda är mycket hög.
Med dessa principer i åtanke har vi utformat ett avancerat klocksystem för Wavedream som kallas Femtovox. Implementeringen av Femtovox garanterar en mycket låg jitternivå vid ingången till omvandlingsklockan. Dess unika arkitektur är sådan att omvandlingsklockan syntetiseras direkt vid DAC-ingången, utan någon konditionering, med låg och konstant jitter för alla samplingsfrekvenser. Klockprecisionen kontrolleras med en precision på 1 ppb och jittern ligger på cirka 300 fS. Troligtvis den lägsta jitternivån i världen för närvarande.
Wavedream översamplingar alla signaler med en konstant faktor 16. DAC:en avkodar det digitala flödet vid frekvensen 768 kHz eller 705,6 kHz beroende på om det inkommande flödet baseras på frekvensen 48 kHz eller 44,1 kHz. Detta är för oss den optimala frekvensen för att uppnå de bästa analoga prestandan hos omvandlingsmodulerna. Bakom denna enkla faktor (x16) döljer sig en enorm och kraftfull process. De digitala filtren skapas genom det kombinerade arbetet av 58 DSP-block, vilket resulterar i en häpnadsväckande processor med en effekt motsvarande 15 GMACS.
Filtreringen vi har utvecklat är unik. Vi undvek de standardiserade Nyquist-filtren som inte gav de förväntade prestanda för DAC:n. Efter flera matematiska simuleringar och uppmärksamma lyssningspass skapade vi vårt eget översamplande Parks-McClellan-filter. Den nuvarande programvaran erbjuder tre varianter: linjär fas, minimifas och hybridfas.
Dessa är högoptimerade filter som ger häpnadsväckande prestanda med ett stort antal “taps” (5000) och skiljer sig åt i pulssvarets respons. I “Linear Phase” är den resonanta energin (Gibb’s överskott) jämnt fördelad före och efter pulsen. “Minimum Phase” visar all energi efter pulsen medan vår speciella “Hybrid Phase” erbjuder en kombination av de linjära och minimifassvaren och uppvisar ett mycket litet överskott före pulsen.
För den egentliga digital-till-analog-omvandlingen har vi utvecklat dedikerade omvandlingsmoduler RD-0 som används i en 27-bitars struktur i Signature-versionen och RD-1 på 26 bitar i Edition-versionen. Modulerna är komplexa tekniska konstruktioner, med en hybrid stegad topologi med diskreta komponenter, drivna av en komplex algoritm implementerad i deras egen FPGA. Programvaran som styr omvandlingsmodulerna kan uppdateras både för prestanda och relevans i dess egenskaper. För närvarande kan RD 0/1 hantera en maximal samplingsfrekvens på 6 MHz, vilket är den högsta samplingsfrekvensen som anges inom ljudomvandlingsindustrin. Det finns ingen buffert på utgången från omvandlingsmodulerna, till förmån för maximal transparens och naturlig ljudåtergivning.
Det sista steget i signalvägen är det analoga utgångssteget, och dess bidrag till det slutliga resultatet är naturligtvis av yttersta vikt. Konstruerat för att samverka med omvandlingsmodulerna RD-0 och RD-1 är utgångssteget helt uppbyggt av diskreta komponenter och fungerar som en ultrasnabb buffert. Inga ytmonterade komponenter utan endast genomgående benlödning, har vi kombinerat J-Fet- och bipolära transistorer i klass A med en sluten impedans på mindre än en ohm och en ekvivalent brus på nivån nV: idealiska prestanda för perfekt samverkan med omvandlaren.
Vi har naturligtvis dedikerat en strömförsörjning till vardera den analoga och den digitala sektionen. Tre separata transformatorer krävdes och alla strömförsörjningar är linjära och lågbrusiga (inga switchade strömförsörjningar förstås!). Omvandlaren har totalt 20 linjära regulatorer. Vi har ägnat särskild uppmärksamhet åt regulatorerna för omvandlingsmodulerna, konstruerade enligt specifikationen för att ha låg impedans och ultralågt brus.
Patrice
Ansluten via HDMI I2S till en Rockna Net. Vi lyssnar på musik och ställer inga frågor.
Kommentar från 25 mars 2021 — Erfarenhet från 4 mars 2021
