В июле 2005 года John Marks с энтузиазмом писал про Benchmark DAC1. Сравнивая звук этого ЦАПа со звуком в три раза более дорогого SACD-плеера Marantz SA-14, он пришел к выводу, что звучание DAC1 как минимум также хорошо, как и звучание Маранца, при этом с немного большей артикуляцией в музыкальном плане, немного более детальным при создании объема, а именно в локализации звуковых образов и в глубине сцены.
Я написал небольшой обзор DAC1 в мае 2004 года, в котором сделал вывод: В какой бы роли не предстал бы перед нами Benchmark DAC1, как в роли отдельного ЦАПа, так и в роли многофункционального усилителя для наушников, это изделие – товар для аудиофилов. Смело используйте это устройство для того, чтобы вдохнуть жизнь в ваш пожилой CD-плеер или заставить DVD-плеер играть как хороший CD-проигрыватель.
Цена на Benchmark DAC1 осталась на уровне $975 даже после этого обзора, хотя сейчас это изделие продается либо с прекрасной массивной литой передней панелью (или черного, или серебристого цветов), либо в виде рэковой версии. Сегодня мы рассмотрим USB-версию DAC1 ($1275).
USB
Как можно понять из названия, в новой версии DAC1 добавлен USB-порт для того, чтобы получать аудиоданные непосредственно с компьютера. При этом максимальная частота дискретизации сигнала – 96 кГц, а разрядность – 24 бита.
Инженеры Benchmark выбрали USB 1.1 вместо более быстрой версии USB 2.0. Это позволило использовать ЦАП без установки дополнительных драйверов. USB 1.1 имеет максимальную пропускную способность в 12 Мб/с, которой достаточно для передачи двух каналов 24/96.
Также произошли другие изменения относительно старого DAC1: появилась возможность выбрать одно из двух возможных коэффициентов усиления усилителя для наушников (переключение происходит с помощью внутренних джамперов), отключение линейного выхода при подключении наушников к левому разъему (отключаемая функция); добавились мощные выходные каскады для XLR и RCA-выходов, что позволило использовать с этими выходами более длинные кабели, более низкоимпедансные нагрузки, нагрузки с повышенной емкостью и индуктивностью без увеличения искажений. При различных ошибках данных (например, при подаче на цифровой вход сигнал формата DTS или ADAT) происходит индикация в виде мигания светодиода и дальнейший переход в режим Standby. Изменения коснулись также выходного сопротивления RCA-выхода: оно снизилось с 1250 Ом до 30 Ом.
Еще одно отличие: в USB-версии трехпозиционный переключатель входов заменен на переключатель без фиксированного положения, который «ходит» вверх-вниз по входам устройства. В новой версии также сохранились два выхода для наушников на передней панели и балансный и небалансный выходы на задней панели. Последний может быть как с регулируемым, так и с фиксированным уровнем. Многооборотный потенциометр на задней панели позволяет откалибровать уровень на фиксированном выходе. Трехпозиционный переключатель режима «регулируемый/фиксированный» имеет среднее положение, при котором сигнал на выходе отсутствует. С помощью внутренних джамперов уровень сигнала на балансном выходе может быть ослаблен в пределах 10-30 дБ с некоторым шагом, что позволит выбрать максимально возможный уровень, согласованный с остальными компонентами системы. Переключения этих джамперов не влияют ни на небалансный выход, ни на выход для наушников. В DAC1 USB используется регулятор громкости с фиксированными положениями, в то время как в старой версии вращение ручки регулятора было плавным.
Внутри
Электронные компоненты DAC1 USB расположены на одной многослойной печатной плате. За исключением 8-пиновой микросхемы с прошивкой для набора логики от Xilinx, нескольких 3-ножечных регуляторов напряжения (которые используют корпус в качестве радиатора) и телефонного усилителя, все используемые компоненты предназначены для поверхностного монтажа на печатной плате. При создании устройства, большое внимание было уделено разводке печатных проводников для сохранения низкого уровня шума, который особенно важен в 24-битном режиме.
Если посмотреть на схему, то можно отметить, что цифровые потоки со входов AES/EBU и S/PDIF пройдя разделительный трансформатор, подается на цифровой приемник AKM AK4114. Эта микросхема поддерживает работу с потоком данных 24-бит и с частотой дискретизации до 192 кГц, она конвертирует поступающие данные в формат I2S. Сигнал с USB поступает на чип Texas Instruments TAS1020B, который выделяет аудиоданные, используя фазовую автоподстройку частоты и преобразует их в формат I2S. Со слов инженера компании Benchmark Элиаса Гвинна, DAC1 USB работает с USB-протоколом в синхронном режиме, что позволяет ПК посылать аудиоданные с оригинальным битрейтом проигрываемой музыки. Если компьютер (или если быть точнее, то kmixer из Windows XP) не заставлять производить изменение частоты дискретизации аудиоданных, то вся система будет получать данные «бит в бит». «Не смотря на то, что значительное количество джиттера попадает в DAC1, это не является проблемой, так как система UltraLock делает Benchmark DAC1 неуязвимым от джитера», - говорит Гвинн.
Поток данных от источника, выбранного с помощью переключателя на передней панели, поступает на асинхронный преобразователь частоты дискретизации Analog Devices AD1896, который независимо от первоначальной частоты дискретизации, преобразует данные в поток с частотой дискретизации 110 кГц. Такое преобразование цифрового сигнала позволяет изолировать цепи цифро-аналогового преобразования от джиттера входящего сигнала, а также позволяет ЦАПу работать на оптимальной для него частоте дискретизации. Сотрудник Benchmark Джон Сайу объясняет такое решение следующим образом: «помехи, вносимые конвертером частоты дискретизации не так значительны, как искажения, появляющиеся при работе ЦАП на частоте, отличной от оптимального значения (110 кГц).»
В качестве ЦАП используется Analog Devices AD1853 – двухканальный мультибитный дельта-сигма цифро-аналоговый преобразователь с разрядностью в 24 бита, синхронизируемый кварцевым генератором. С выхода ЦАП сигнал подается на независимые цепи усиления для наушников, и цепи усиления для балансного и небалансного выходов. Усилитель для наушников построен на двойных операционных усилителях TI 5532, за которыми идет Burr-Brown BUF634, работающий в режиме повторителя без обратной связи. Микросхемы от Burr-Brown обеспечивают выходной ток в 250 мА (!) и имеют радиаторы для рассеивания тепла. В другой части печатной платы можно увидеть микросхему 5532, на которой построены схемы для балансного и небалансного подключения, далее сигнал поступает на National L4562 (одну для небалансного подключения и две – для балансного). Последний упомянутый прибор представляет собой высокоскоростной операционный усилитель, способный без проблем выдержать нагрузку в 600 Ом. За микросхемами, используемыми для балансного выхода следует резистивная матрица, которая может использоваться для ослабления сигнала.
Подключаем USB
Прежде чем подключать DAC1 USB к своей системе, я ослабил сигнал балансного выхода на 10 дБ, чтобы не использовать регулятор громкости вблизи начала его диапазона. Я использовал цифровой кабель Kimber Illuminations Orchid AES/EBU от универсального плеера Ayre C-5xe и 15-дюймовый TosLink-кабель AudioQuest от Slim Devices Transporter. Для подключения DAC1 USB через USB-вход, я сначала использовал практически винтажный ноутбук Apple PowerBook 2002 года, работающий под операционной системой OS X 10.3.9, а затем – мой G4 Mac mini, работающий под OSX 10.4.10. В обоих случаях компьютеры определили подключенное устройство как "Benchmark 1.0" и выдали сообщение: “выбранное устройство не имеет регулировки выходного сигнала”. Использование компьютера в качестве цифрового источника подразумевает наличие большого количества настроек, которые, при неправильной установке, могут привести к сильному искажению звука. На сайте Бенчмарка предлагаются как общие рекомендации по настройке компьютера, так и конкретные советы по использованию макинтошей и операционной системы OS X. Особенно подчеркивалась необходимость запускать утилиту Audio MIDI, поставляемую компанией Apple, и выставить в ней частоту дискретизации, равную частоте дискретизации проигрываемого файла. В противном случае, дополнительная передискретизацию приведет к ухудшению качества звука. Помимо этого, в программном плеере необходимо выставить регулятор громкости на максимальное значение, а в плеере iTunes – еще отключить все «улучшатели» звука.
Звук
Тестирование DAC1 USB я начал с подключения сигнала к цифровым входам (AES/EBU и TosLink). Звук был очень приятным. Низкие частоты имели как силу, так и разрешение; высокие были более шелковистыми и мягкими, чем те, что я слышал у своего старого DAC1. Я слушал диск Alison Krauss and Robert Plant's Raising Sand collaboration (CD, Rounder 11661 9075-2) практически без перерыва. Бенчмарк как бы показывает музыку T Bone Burnet с черезвычайно темным саундом через чистое окно. В то время, как два голоса сливаются настолько, что даже трудно себе представить, их одновременно и легко различить, благодаря великолепной разрешающей способности устройства. При прослушивании диска Neil Young Chrome Dreams II (CD, Reprise) тонкая, но заметная реверберация комнаты была воспроизведена весьма точно. Для оценки HD-звука была выбрана DVD-версия Beatles' Love remixes (Capitol 9463-79810-2). Диск проигрывался на универсальном плеере Ayre, который выдавал цифровой сигнал 96 кГц. При прослушивании композиции "Because" звуки птиц на заднем фоне стали более явными, в то время как на CD-диске эти звуки лишь слегка очерчены. Далее был прослушан Реквием Моцарта, исполненный Шотландским симфоническим оркестром под руководством Charles Mackerras. Фонограмма была скачена сайта Linn Records в формате 24-bit/96kHz FLAC. Эта запись также доступна формате SACD (Linn CKD211). Скаченный файл находился на Mac mini, который используется у меня в качестве домашнего сервера. С него через Wi-Fi аудиоданные поступали на Slim Devices Transporter, который был подсоединен к Benchmark DAC1 USB с помощью оптического кабеля AudioQuest. В результате был получен звук широкого масштаба, но без малейшего смазывания или затенения деталей.
Помимо одиночного прослушивания, я также сравнивал Benchmark DAC1 USB с более ранней версией этого ЦАПа Benchmark DAC1, которую я приобрел в 2004 году и с другим цифро-аналоговым преобразователем Bel Canto e.One DAC3 ($2495). Для тестирования я подключил цифровой выход AES/EBU с Aire C-5xe сначала на Mark Levinson No.30.6 DAC, а затем с его двух AES/EBU-выходов я подал сигнал на тестируемые ЦАПы. При этом использовались два AES/EBU-кабеля одинаковой длины от DH Labs. Выходные уровни сигнала двух ЦАПов были выровнены с точностью до 0.05 дБ на 1 кГц, использую режим аналоговых выходов с фиксированным выходом, а также функция автоматического выравнивания входных сигналов у предусилителя Mark Levinson No. 380S. Мой изначальный Benchmark DAC1 имел глубокие и хорошо очерченные низы, натуральные средние частоты и чистые верха. Но звук нового Benchmark’а отличался от старого: верха были более мягкими, было меньше «песка». Учитывая тот факт, что более ранняя и более поздняя версии устройств имеют одинаковые ЦАПы и выходные цепи (отличие состоит лишь в замене операционных усилителей Philips 5532 на Texas Instruments 5532 в моделе 2007 года), объяснить разницу в звучании было невозможно. Но, повторюсь, разница между двумя Бенчмарками была четко видна во время прослушивания.
При сравнении с Bel Canto DAC3 при быстром переключении было трудно уловить разницу в звуке. Но при длительном прослушивании ЦАПов, у каждого из них можно было выделить свой характер подачи звука. Например, при прослушивании Raising Sand, Bel Canto выдавал немного смазанные ВЧ (в их нижнем спектре) и больше делал ударение на нижний диапазон СЧ-звуков, Benchmark выдавал немного более звонкий звук с меньшим упором на мягкие низкие звуки контрабаса, которых было предостаточно на этом CD. При прослушивании Mozart Flute Quartet на DAC3 музыканты, играющие на струнных инструментах были смещены немного в глубину звуковой сцены. При подключении Benchmark музыканты перемещаются немного вперед, при этом все призвуки от реверберации помещения четко слышны.
В наушниках
Подключив Benchmark через USB, я слушал музыку в наушниках Sennheiser HD650. Мой тестовый 24-битный мастер-файл звучал прекрасно. Но при включении iTunes на моем PowerBook, который я использовал для проигрывания 16-битных музыкальных файлов, звук мне показался немного грубее, чем тот, который я получал в моих предыдущих опытах, при использовании S/PDIF и AES/EBU-источников. Я потратил много времени на этом этапе тестирования, но чем дольше я слушал, тем меньше меня удовлетворял полученный звук.
Обычно я занимаюсь измерениями уже после прослушивания музыки. Но в данном случае что-то было не так. Это «не так» можно увидеть в разделе Измерения. Было отмечено, что звук полностью исчезал при уровне –67dBFS (DAC1 USB был подключен к ноутбуку). При прослушивании использовался 500-герцовый трек fade-to-noise-with-dither с диска CBS Test CD, сграбленного на жесткийц диск при помощи моего PowerBook. Тоновый сигнал сначала становился очень «грязным», а затем исчезал за время примерно равное 5 секундам. Как я отмечал в измерениях, проблем с низкоуровневым сигналом не наблюдается, когда присутствует и высокоуровневый сигнал. Я смешал сигнал fade-to-noise с 19 кГц-тоном, имеющим уровень –10dBFS. Так как я не могу слышать высокоуровневый сигнал столь высокой частоты, он не может маскировать низкоуровневый тон. И после этого я смог услышать чистое затухание звукового сигнала.
Я переключился на мой Mac mini. Теперь все было в полном порядке. 16-битная музыка звучала точно также, как и с AES/EBU-источника. После переключения на 10dB дополнительного усиления на выходе для наушников DAC1, я смог отследить сигнал fade-to-noise до полного исчезновения даже без подключения высокоуровневого ВЧ-тона.
Итог
При воспроизведении 16-битных файлов с моего PowerBook и с моего PC через USB у Benchmark’а наблюдались некоторые проблемы. Но при подключении к Mac mini через USB и при подключении через традиционные цифровые входы, DAC1 USB продемонстрировал великолепный звук. Если сравнивать тестируемый ЦАП c Bel Canto DAC3, который стоит вдвое дороже, то можно отметить, что звук у DAC1 USB немного более навязчивый. Но он будет лучшим выбором для систем, в которых DAC3 звучит слишком вяло. Если еще добавить тот факт, что USB DAC1 обладает великолепным выходом для наушников, в котором предусмотрены два уровня усиления, то выбор очевиден. Настоятельно рекомендую.
Технические характеристики
- Цифроаналоговый преобразователь с регулировкой громкости, выход для наушников HPA2 и система UltraLock.
- Четы ре цифровых входа: Digital inputs (4): AES/EBU (XLR), S/PDIF (BNC, TosLink), USB
- Поддерживаемая частота синхронизации: 28–195 кГц (S/PDIF, AES/EBU), 44.1, 48, 88.2, 96 кГц (USB)
- Аналоговые выходы: 1 пара RCA, 1 пара балансных XLR, гнездо для наушников под jack 2 ¼"
- Максимальный уровень выходного сигнала: 23 В RMS (29dBu) для балансного (заводская предустановка для 12.3 В, 24 dBu); 2.75 В RMS (11dBu) для небалансного (заводская предустановка 2V, 8dBu); 8.7V RMS (21dBu) выход для наушников. (выходной сигнал на балансных выходах может быть ослаблен по три шага на 10dB.)
- Уровень сигнала на линейном выходе может регулироваться или могут использоваться откалиброванный сигнал.
- Выходное сопротивление – 60 Ом для балансного выхода и 30 Ом для небалансного
- Сопротивление выхода для наушноков - < 0,11 Ом
- Частотный диапазон – 20 Гц – 20 кГц ±0.1dB (48 кГц и 96кГц data).
- Разделение каналов 100 дБ на 20кГц, 125 дБ на 1 кГцz, 130dB на 20 Гц
- Коэффициент гармоник THD+N (ref. 1kHz at 0dBFS): 0.00056% (–105dB)
- Максимальная амплитуда гармоник, вызванных джиттером (1kHz, 0dBFS signal with 12.75 UI sinusoidal jitter at 1kHz): <–141 дБ
- Потребляемая мощность 8 Вт в идущем режиме, 16 Вт макс.
- Размеры: 249 мм x 44.5 мм x 237 мм.
- Вес: 1.6 кг, 3.2 кг в упаковке
- Серийный номер тестируемого образца 00022
- Цена $1275
- Производитель Benchmark Media Systems, Inc., 5925 Court Street Road, Syracuse, NY 13206-1707. Tel: (800) 262-4675. Fax: (315) 437-8119. Web: www.benchmarkmedia.com
Используемое оборудование
Цифровые источники: Ayre C-5xe, Pioneer DV-578A universal players; Logitech (Slim Devices) Transporter WiFi network music player with Apple Mac mini running OSX for media storage; Mark Levinson No.30.6, Bel Canto e.One DAC3, Musical Fidelity X-DACV8 D/A processors.
Предварительные усилители: Parasound Halo JC 2, Ayre K-5xe, Mark Levinson No.380S.
Усилители мощности: Mark Levinson No.33H, Parasound Halo JC 1 monoblocks; Boulder 860.
Акустика: Harbeth HL-P3ES2, Sonus Faber Cremona Elipsa, KEF Reference 207/2.
Наушники: Sennheiser HD650.
Кабели: Digital: Kimber Illuminations Orchid AES/EBU, AudioQuest OptiLink-5 S/PDIF. Interconnect (balanced): AudioQuest Cheetah, Ayre Signature Series. Speaker: AudioQuest Kilimanjaro. AC: PS Audio Lab, Shunyata Research Anaconda Helix Alpha, manufacturers' own.
Аксессуары: Target TT-5 equipment racks; Ayre Myrtle Blocks; ASC Tube Traps, RPG Abffusor panels; PS Audio Power Plant 300 at 90Hz (sources only), Audio Power Industries 116 Mk.II & PE-1, APC S-15 AC line conditioners (not power amps). AC power comes from two dedicated 20A circuits, each just 6' from the breaker box, a power amplifier plugged into each.
Результаты измерений
Для замера характеристик DAC1 USB использовались три различные тестовые системы: измерительный комплекс Miller QC Suite на базе оборудования National Instruments, моя классическая система One Dual Domain компании Audio Precision и топовая система SYS2722 от Audio Precision (см. обзор "As We See It" http://www.stereophile.com/asweseeit/108awsi).
Вначале данные подавались на DAC1 USB через обычные AES/EBU и S/PDIF входы. Это обеспечивало возможность получать данные с частотой дискретизации в диапазоне от 32 до 192 кГц (хотя АЧХ со 192-х килогерцовыми данными не будет сколько-нибудь лучше, чем с 96-ти килогерцовыми). Максимальный уровень выходного сигнала на симметричных выходах, при выставленных на «0 дБ» внутренних перемычках, составил 17,03 В. Три аттенюатора на 10 дБ каждый, как и заявлено, понижают калиброванный уровень выходного сигнала на 10 дБ. Эти аттенюаторы не влияют на несимметричный выход, который имеет максимальный уровень выходного сигнала 2,014 В. На выходе наушников максимальный уровень равен 2,78 В, что тоже соответствует заявленным характеристикам. Уровень выходного сигнала может быть, при необходимости, увеличен на 10 дБ с помощью удаления внутренней перемычки, расположенной рядом с разъёмом. Выходное сопротивление на разъёме наушников было крайне низким — менее 0,5 Ом, включая двухметровый соединительный кабель. На RCA-разъёме оно было выше, но всё равно достаточно низким (30 Ом), тогда как симметричный выход обеспечивает сопротивление в 60 Ом по всей полосе (с отключенными аттенюаторами). Вместе с аттенюатором на -10 дБ сопротивление увеличивается до 407 Ом, что по-прежнему является довольно низким значением. Все выходы сохраняют абсолютную полярность (т. е. неинвертируемые). Распайка XLR-разъёмов использовалась стандартная, со вторым контактом в качестве плюсового.
Если установить переключатель уровня выходного сигнала на задней панели в положение «calibrated» (уровень выходного сигнала близок к максимальному и может регулироваться с помощью подстроечных винтов рядом с переключателем), согласование каналов будет просто великолепным, на уровне 0,02 дБ или даже лучше. Незначительная разбалансировка в 0,4 дБ появляется при переключении в режим «variable», в котором уровень выходного сигнала определяется положением регулятора громкости на передней панели. Это можно увидеть на рис. 1, на котором изображена АЧХ симметричных выходов, с уровнем громкости на максимуме, для частот дискретизации 44,1 кГц (пурпурная и зеленая линии) и 96 кГц (синяя и красная линии). Для обеих частот дискретизации, АЧХ плоская, с незначительным завалом в -0,2 дБ на 20 кГц. АЧХ для 96 кГц продолжает падать, достигая -1 дБ на 43 кГц, где происходит обычный стремительный спад на частоте равной половине частоты дискретизации. Разделение каналов на низких частотах (на рисунке не показано) было превосходным: > 110 дБ.
Рис. 1. Benchmark DAC1 USB. АЧХ при -12 дБFS, на нагрузке 100 кОм, 96 кГц (левый канал — синий; правый — красный) и 44,1 кГц (левый канал — пурпурный; правый — зеленый). Шаг вертикальной оси: –0,5 дБ.
Чтобы сохранить возможность сравнивать результаты измерений с данными, накопленными в моей библиотеке, сначала я взглянул на разрешение DAC1 с помощью 1/3-октавного полосового фильтра, с развёрткой вниз от 20 кГц до 20 Гц во время декодирования 16-битных данных с дизерингом, представляющих собой тон частотой 1 кГц с уровнем -90 дБFS. Результат представлен на верхней паре треков на рис. 2., на которых действительно можно видеть только шум от применения дизеринга. Повышение разрядности до 24-х бит даёт средние треки на рис. 2. Как видно, пик также правильно доходит до уровня -90 дБ, но теперь уровень шума на 20 дБ ниже по всей полосе частот, что свидетельствует о том, что максимальный динамический диапазон у Benchmark более 19-ти бит — великолепный результат. В принципе, небольшой пик можно увидеть на частоте сети 60 Гц, но при -140 дБ он представляет лишь академический интерес. Смена данных на 24-х битный тональный сигнал с дизерингом с уровнем -120 дБFS даёт нижнюю пару треков на графике. Здесь можно увидеть некоторые неприятные нелинейности в левом канале, а также своеобразный низкоуровневый горб на частоте около 750 Гц.
Рис. 2. Benchmark DAC1 USB. АЧХ тонального сигнала с дизерингом, полученная с помощью 1/3-октавного полосового фильтра (сверху вниз от 3 кГц): частотой 1 кГц с уровнем -90 дБFS с 16-разрядными и 24-разрядными данными; частотой 1 кГц с уровнем -120 дБFS с 24-разрядными данными (правый канал изображен пунктиром).
Анализ DAC1 с помощью быстрых преобразований Фурье высокого разрешения при декодировании 24-битного тонового сигнала частотой 1 кГц с уровнем -90 дБFS (рис. 3), показывает, что все гармонические компоненты находятся на уровне -136 дБ или ниже, хотя есть намек на всплеск на тех же 750 Гц, а также другой выброс на частоте чуть ниже 2 кГц. Возможно, это паразитные тоны неизвестной природы. Их абсолютный уровень имеет настолько низкое значение (-140 дБ), что они будут просто несущественны.
Рис. 3. Benchmark DAC1 USB. БПФ-спектр 24-битного тонального сигнала частотой 1 кГц с уровнем -90 дБFS (левый канал – синий; правый – красный; линейная шкала частот).
Красный трек на рис. 4 показывает ошибки линейной аппроксимации в левом канале при использовании 24-разрядных данных. До уровня -100 дБFS все ошибки исчезающе малы, но ниже этого уровня нежелательные ошибки все-таки появляются, что коррелирует с тем, что мы видели с -120 дБ сигналом на рис. 2. Тем не менее, они будут несущественными, а воспроизведение DAC1 тонального сигнала без дизеринга с уровнем точно равным -90,31 дБFS (рис.5) было совершенным, с отличной симметрией формы сигнала и четким разграничением трех уровней постоянного напряжения, характерных для этого сигнала. С 24-х битными данными форма сигнала представяет собой довольно хорошую синусоиду (рис. 6).
Рис. 4. Benchmark DAC1 USB. Отклонения от линейности левого канала, 24-х битные данные (красный, шаг вертикальной оси: 2 дБ).
Рис. 5. Benchmark DAC1 USB. Форма синусоидального сигнала частотой 1 кГц c уровнем –90,31 дБFS, 16-битные данные (без дизеринга).
Рис. 6. Benchmark DAC1 USB. Форма синусоидального сигнала частотой 1 кГц и уровнем –90,31 дБFS, 24-битные данные (без дизеринга).
Даже при максимальном уровне выходного сигнала DAC1 имеет очень низкий уровень гармонических искажений. При загрузке в DAC1 24-битного тонального сигнала с уровнем 0 дБFS (рис. 7) и 200 килоомной нагрузке на симметричные выходы от Audio Precision самой высокой по уровню является вторая гармоника, хотя это всего -102 дБ на левом канале и -107 дБ на правом. Дальше идут третья и четвертая гармоники, которые слегка превышают -120 дБ (0.0001%). Эта превосходная линейность не может поддерживаться на симметричных выходах при максимальном уровне с нагрузкой в 600 Ом, но я думаю, можно говорить о том, что 17 В на нагрузке 600 Ом — это не то, что может произойти в реальном мире. Интермодуляционные искажения также были очень низки, для двух равных высокоуровневых сигналов с частотами 19 и 20 кГц они были на уровне -104 дБ или ниже (рис. 8).
Рис. 7. Benchmark DAC1 USB. Спектр синусоидального сигнала частотой 1 кГц с уровнем 0 дБFS на нагрузке 100 кОм (левый канал — синий; правый — красный; линейная шкала частот).
Рис. 8. Benchmark DAC1 USB. Высокочастотный интермодуляционный спектр. Два сигнала частотой 19 и 20 кГц с уровнем 0 дБFS на нагрузке 100 кОм (левый канал — синий; правый — красный; линейная шкала частот).
Топология схемы, используемая компанией Benchmark, должна показывать высокий уровень невосприимчивости к дрожанию тактовых синхроимпульсов, и спектральный анализ во время декодирования 16-битной версии миллеровского J-тест сигнала (рис. 9) действительно показывает доминирование остаточных гармоник нечетных порядков низкочастотных прямоугольных сигналов, а не дрожание тактовой частоты. Можно наблюдать пару боковых полос на ± 1500 Гц, но они имеют низкий уровень, и миллеровский анализатор сообщает всего лишь о 157 пикосекундной рассинхронизации между пиками. Увеличение разрядности до 24 бит (рис. 10) приводит к уменьшению гармоник прямоугольной формы до уровня ниже уровня графика, оставляя лишь несколько боковых полос. Измеренный уровень дрожания теперь стал всего 119 пикосекунд между пиками, что является великолепным показателем, в пределах погрешности миллеровского анализатора. Заметим также, что оба этих измерения проводились с использованием пятиметрового оптического кабеля, подключенного к S/PDIF выходу RME звуковой карты старейшего ПК в моей тестовой лаборатории, что можно считать худшим вариантом из возможных.
Рис. 9 Benchmark DAC1 USB. Влияние дрожания тактовой частоты на спектр аналогово выходного сигнала (11,025 кГц с уровнем –6 дБFS, оцифрованный на 44,1 кГц c нижней полосой частоты на 229 Гц), 16-битные данные от ПК через пятиметровый оптический кабель. Центральная частота трека: 11,025 кГц; диапазон частот: ±3,5 кГц.
Рис. 10. Benchmark DAC1 USB. Влияние дрожания тактовой частоты на спектр аналогово выходного сигнала (11,025 кГц с уровнем –6 дБFS, оцифрованный на 44,1 кГц c нижней полосой частоты на 229 Гц), 24-битные данные от ПК через пятиметровый оптический кабель. Центральная частота трека: 11,025 кГц; диапазон частот: ±3,5 кГц.
Перейдя к исследованию поведения USB-интерфейса DAC1, когда данные поступают на вход USB-разъема, я сначала использовал для воспроизведения 24-битных файлов из моей библиотеки тестовых сигналов программу Bias Peak 5.2, работающую на моем старом Apple PowerBook 2002-го года выпуска (OSX 10.3.9, USB 1.1). Bias Peak напрямую взаимодействует с аудиоподсистемой ядра операцонной системы OSX, гарантируя передачу данных на выбранное устройство без каких-либо искажений, преобразований частоты дискретизации или каких-либо других нежелательных воздействий и изменений уровня сигнала. Ранее я уже убеждался в полной прозрачности передачи данных с помощью этой программы с PC-картами Echo Indigo и FireWire устройствами Metric Halo. Benchmark действительно декодирует 24-битные данные с частотой дискретизации 96 кГц через USB-интерфейс, и во всех отношениях, его измеренная эффективность была идентична той, которую мы наблюдали при работе со входами AES/EBU и S/PDIF. Например, на рис. 11, показана спектрограмма симметричного аналогово выхода, полученная с помощью быстрых преобразований Фурье во время декодирования 24-битного сигнала с дизерингом с уровнем -90 дБFS. Она идентична той, что показана на рис. 3, полученной с использованием оптического кабеля.
Рис. 11. Benchmark DAC1 USB. БПФ-спектр 24-битного тонального сигнала частотой 1 кГц с уровнем -90 дБFS, полученного с Apple TiBook по USB-интерфейсу (левый канал — синий; правый —красный; линейная шкала частот).
Для сравнения с рис. 2 верхний трек на рис. 12 показывает 1/3-октавный анализ USB-выхода DAC1 с такими же 24-разрядными данными, поступающими через USB-интерфейс. Это действительно в точности то же самое, что и средняя пара треков на рис. 2. Но нижняя пара треков показывает что случилось, когда я пытался повторить тест с 16-битными данными с дизерингом, представляющими собой тот же сигнал, подающийся на DAC1 через USB. Судя по всему, попался процессор начисто лишенный слуха. Всё что можно увидеть на выходе 1/3-октавного полосного фильтра — это аналоговый шум!
Рис. 12. Benchmark DAC1 USB. АЧХ тонального сигнала с дизерингом, полученная с помощью 1/3-октавного полосового фильтра (сверху вниз от 3 кГц): частотой 1 кГц с уровнем -90 дБFS с 16-разрядными и 24-разрядными данными, полученными с Apple TiBook через USB-интерфейс (правый канал изображен пунктиром).
Это было очень необычно и неожиданно, если не сказать больше. Если Benchmark может корректно декодировать через USB-интерфейс 24-битные данные, он просто обязан делать то же самое и с 16-битными. Я повторил анализы тонов с различными уровнями, и оказалось, что уровень выходного сигнала быстро падает до нуля при 16-битном синусоидальном сигнале с уровнями ниже -67 дБFS.
Кроме исследуемого прибора, в эксперимент включены еще три составляющие: программное обеспечение, компьютер/операционная система и особенности USB-интерфейса. Поэтому я повторил тест с помощью iTunes на PowerBook, убедившись, что Quicktime не выполняет каких-либо конвертаций и что все "улучшалки" отключены. Полученные результаты были теми же самыми. Затем, я подключил Benchmark к своему лабораторному PC (двухъядерный Pentium под управлением Windows XP, оснащенный портами USB 2.0), тщательно выполнил все инструкции компании Benchmark, чтобы быть уверенным, что Windows не делает с файлами ничего плохого, и проиграл те же 16- и 24-битные файлы с помощью Adobe Audition. Опять то же самое. В то время как 24-разрядные данные обрабатываются через USB-интерфейс правильно, 16-разрядные файлы перестают обрабатываться на уровнях ниже -67 дБFS. Windows Media Player не умеет работать с 24-битными данными, но я попробовал с этой программой 16-битные файлы, получив тот же аномальный результат. C Winamp тоже ничего не вышло. Однако мой Mac Mini, работающий под управлением OSX 10.4.10, повёл себя вполне корректно.
Был ли это артефакт настроек измерений? Я думаю, маловероятно, учитывая, что я получил такие же результаты в трех различных тестовых наборах. Однако, в качестве последнего исследования, я создал 16-битный испытательный микс, объединяющий высокоуровневый сигнал частотой 19 кГц с уровнем -10 дБFS и низкоуровневый частотой 1 кГц с уровнем -70 дБFS. Последний уровень был ниже той точки, на которой 1 кГц тон исчезал при использовании PowerBook в качестве источника, но в смеси с высокоуровневым сигналом, он по-прежнему присутствует на выходе DAC1. Это загадка, поскольку у меня не было проблем с отправкой 24-битных данных на Benchmark через PowerBook, или 24-х и 16-разрядных данных с помощью моего Mac Mini.
На этом я завершил свои исследования, поскольку все сроки к этому времени уже вышли. Я вернусь к этому вопросу в своих последующих обзорах. Возможно, мой образец DAC1 USB имеет проблемы с обработкой 16-битных USB-данных (маловероятно), а может быть у меня есть проблемы с настройками PC или Mac (с OSX 10.3.9), использовавшимися для передачи 16-битных данных через USB-интерфейс к DAC1 (вполне вероятно).
По материалам www.stereophile.com
Автор Джон Аткинсон (John Atkinson).
Комментарии
RSS лента комментариев этой записи