Цап

Введение

…2010 год. Тогда многие этим увлекались. Тема быстрых АЦП вдруг стала популярной. Кто-то раньше, кто-то позже, но сразу несколько российских компаний принялись вести разработки в этой области. Не стали исключением и мы. Словно нужно было дождаться, когда рассеется дым горящих вокруг Москвы торфяников, чтобы увидеть, что ниша отечественных скоростных аналого-цифровых преобразователей совершенно пуста. Отставание было гигантским, в несколько поколений. Из «наших» тогда можно было достать только старые добрые микросхемы серии 1108ПВ — 10-14 разрядные АЦП с быстродействием 0,3-1,3 МГц, разработанные еще в советской Риге. Самым «крутым» считался вильнюсский биполярный 1107ПВ3, тоже родом из 80-х, который имел разрядность 6 бит и мог работать со скоростями до 100 МГц. В это же время западные микросхемы на таких скоростях достигали уже 16 бит! А при меньшей разрядности могли работать на нескольких сотнях мегагерц. Столь привлекательным казалось попытаться наверстать отставание и заполнить этот вакуум отечественного сегмента АЦП. Было очевидно: кто первый создаст что-то более-менее современное, у того будет шанс монополизировать в дальнейшем весь сегмент. Ввязавшись в гонку тогда, мы смутно догадывались, что путь предстоит неблизкий, но никто не предполагал, что первый верстовой столб на нём будет стоять на отметке в 10 лет…

Смог в Зеленограде 2010 г. Фото с сайта Graker.ru

Что будет дальше?

Поделимся планами по развитию наших высокоскоростных АЦП. Мы полны решимости сделать еще один цикл (надеемся, он пройдёт быстрее, чем за 10 лет) и «дотянуть» характеристики нашей микросхемы до уровня аналогов. Если конкретно, то:

1. поднять SNR до 78 дБ, частоту дискретизации до 125 Мвыб/с.
2. Уменьшить собственный джиттер, увеличить линейность УВХ, и улучшить таким образом SFDR и SNR на высоких частотах входного сигнала.
3. Добавить дизеринг для работы с маленькими сигналами (более подробно можно узнать об этом в статье на habr).

Приоритетом для себя мы определили высокую линейность и низкий шум. Вторая наша группа разработчиков приоритетом для себя видит высокую скорость преобразования. В её планах:

1. В течение 2021 года вывести на рынок АЦП скоростью до 400 Мвыб/с в двух версиях: со встроенным входным буфером и без. Данный АЦП будет также работать в двухканальном режиме с частотой выборки до 200 Мвыб/с каждый.
2. Этот же АЦП в двухканальном режиме оснастить последовательным выходным интерфейсом Serial LVDS. У схемы с таким интерфейсом существенно меньше выводов. Значит трассировка платы, снятие и обработка данных сильно упрощается. Это заметное преимущество, особенно для многоканальных АЦП.

Уже был запуск тестовых образцов, они показали хорошие параметры, однако потребовали доработки, которая сейчас активно проводится.

Лучшие CD плееры

Onkyo C-7030

Плюсы

• низкий уровень шума, создаваемый функциональным механизмом лотка CD
• точное воспроизведение частотного диапазона
• высокая скорость реакции на «команды» пользователя

Минусы

• отсутствие USB – входа
• невозможность замены сетевого кабеля
• отсутствие опции «объёмного» звучания воспроизводимого контента

От 17990 ₽

Рейтинг CD плееров начнем с Onkyo C-7030. Качество сборки в сочетании с небольшим весом и прочной алюминиевой фронтальной панелью делают данную модель дискового проигрывателя идеальной для регулярного домашнего использования без необходимости специального обслуживания владельцем.

Pioneer PD-10

Плюсы

• корректное воспроизведение mp3 файлов
• стильный внешний вид
• приемлемое звучание

Минусы

• невозможность воспроизведения дисков 5.1
• высокий уровень шума, создаваемый функциональным механизмом сд плеера
• качество сборки

От 15930 ₽

Качественный проигрыватель для воспроизведения файлов с CD – дисков, созданный для ценителей качественного звучания, а также стильного внешнего вида стационарной техники для домашнего использования.

Denon DCD-720AE

Плюсы

• качественный стереозвук
• возможность «чтения» файлов с USB – носителей
• простота в использовании

Минусы

• отсутствие кнопки открытия/закрытия лотка для диска на пульте ДУ
• небольшой набор функциональных возможностей плеера
• отсутствие коаксиального цифрового выхода

От 19989 ₽

При внешне скромном дизайне и ограниченном функционале данная модель CD – плеера идеально справляется со своими базовыми «задачами», а именно точной передачей частотного диапазона воспроизводимого контента, создавая при этом «3D эффект» звучания для пользователя.

Marantz CD5005

Плюсы

• качественное звучание
• «интуитивное» управление
• удобный в использовании пульт ДУ

Минусы

• отсутствие USB – входа
• отсутствие SACD
• стоимость

От 24890 ₽

Качественный CD – проигрыватель «представительского» класса, способный обеспечить своего пользователя не только точной передачей воспроизводимого частотного диапазона, но и подарить эстетическое удовольствие своим современным дизайном, универсальным для любого интерьера.

YAMAHA CD-S300

Плюсы

• качество сборки
• «объёмное» качественное звучание
• «бесшумный» привод

Минусы

• ограниченный функционал пульта ДУ
• отсутствие возможности «прочтения» файлов, форматов не MP3
• непродуманное навигационное меню пользователя

От 23650 ₽

Надёжный дисковый плеер от проверенного производителя, благодаря продуманным функциональным и техническим возможностям способный удовлетворить даже самый взыскательный вкус пользователя техники рассматриваемого сегмента.

Учитывая большое разнообразие моделей дисковых плееров, представленное на потребительском рынке сегодня, перед непосредственной покупкой гаджета пользователю целесообразно сформулировать для себя ключевые характеристики, определяющие качество проигрывателя в конкретном случае. Вышеприведенный обзор топовых моделей, а также советы по подбору устройства рассматриваемого сегмента, несомненно, окажут существенную помощь потенциальному покупателю в принятии решения о покупке конкретного девайса для прослушивания музыки.

Analog Devices:

AD1851
16 бит, дешевый мультибитник

AD1856
16 бит, средний мультибитник, более холодно-детальный аналог PCM56

AD1860
18 бит, хороший мультибитник

AD1861
18 бит, мультибитник, аналог PCM61, но чуть хуже AD1860

AD1862
20 бит, — один из Лучших, существующих в мире Аудио

AD1864
18 бит, хороший мультибитник, 2 ЦАП-а в одном корпусе (стерео)

AD1865
18 бит, очень хороший мультибитник, 2 ЦАП-а в одном корпусе (стерео)

AD1852
1 бит, средний однобитник, без токового выхода (только по напряжению)

AD1853
1 бит, хороший однобитник, один из лучших среди однобитных у Analog Devices

AD1854
1 бит, дешевый

AD1855
1 бит

AD1955
1 бит, хороший однобитник, один из лучших среди однобитных у Analog Devices

ЦАПЫ: С усилителем

Выход для наушников
/
Оптический выход
/
Разрядность: 24 бит
/
С усилителем

Основные плюсы

• Встроенный RIAA-корректор служит для подключения проигрывателей виниловых пластинок, с возможностью перезаписи их в цифровой формат
• Поддержка работы с наушниками студийного уровня за счёт применения современного мощного усилителя с фильтрами шумов
• Разъёмы для наушников и микрофона позолочены, чтобы обеспечить контакт без потери качества звука
• Очень высокий показатель соотношения сигнал/шум достигается за счёт электронных компонентов высокого класса и передачи сигнала посредством интерфейса UAC2
• С бесплатным приложением MediaToolbox можно чистить звуковые дорожки от шумов, сортировать аудиофайлы, записывать собственные музыкальные произведения

Показать все товары в категории «С усилителем»

Классификация

В зависимости от назначения возможно распределить ЦАПы по группам. Самым простым из всех считается широтно-импульсный. Чаще всего встречается в устройствах типа Hi-Fi или там, где нужно управлять электромоторами. Принцип работы такого типа заключается в импульсной последовательности, которая проходит через фильтр нижних частот. Чтобы её получить, нужно переждать, пока преобразуемый цифровой код будет пропорционален времени, за которое работает стабильный источник тока.

Далее встречаем передискретизацию. Она базируется на колебании значения плотности импульсов. Этот тип предназначен для корректной работы устройства, которое имеет меньшую разрядность, с устройством с большей разрядностью. Считается, что подобный ЦАП визуализируется в однобитной модели. Так по этой технологии происходит обмен импульсами при отрицательных обратных связях.

Взвешивающий тип предполагает, что значение силы тока источника будет пропорционально весу бита. Ненулевые биты в данном случае могут суммироваться. Лестничный тип получил особую схему, которая состоит из нескольких резисторов, имеет два типа включения.

Высококлассный

Еще один представитель этого производителя — Matrix X-Sabre. У него стандартные габариты, что в целом не мешает ему быть компактным, но заметным. Высота — около 5 сантиметров, ширина — 26 см, а глубина — 20 см. И хотя на первый взгляд перед нами компактная коробка, вес её составляет 4 килограмма. Для тех, кто впервые сталкивается с подобный устройством, это просто тонна, для знатоков же — это стандартный вес.

Передняя панель занята необходимыми компонентами регулировки и разъемами. Все в целом понятно и заметно. Нет оптического выхода, хотя не для всех это окажется недостатком. Есть AES/EBU, который встречается редко.

Отзывы

Если не вдаваться в цифровую составляющую, то самым настоящим показателем качественного ЦАПа является звучание. В данном случае пользователи отмечали чистоту, хорошее разрешение, ровные и протяжные верхние частоты. Выделяли отличный тембр со сбалансированными тонами.

Покупатели отметили среди особенностей быструю работу ЦАПа, отсутствие «округленностей», высоких басов и гиперболизированной окраски звучания. Мелодия не имеет шероховатостей или грубости, а частоты заметные и чистые.

Что это?

Прежде чем разобраться с некоторыми моделями данного устройства, стоит объяснить, что же это, для тех, кто не знает. рассчитан на обработку цифрового кода в аналоговый сигнал. Так, устройство можно считать своеобразным «проводником» из одного мира — цифрового, в другой — аналоговый.

Есть у этого девайса и «антагонист». Он делает все то же самое, но наоборот. В целом звуковой преобразователь работает по такому принципу, что для работы ему нужно получить цифровой сигнал, который основан на импульсно-кодовых модуляциях. Если перед нами сжатый формат, работа с ним заключается в использовании кодеков.

Аудиопреобразователи

Аудиопреобразователи — это активно развиваемое BB направление, одним из представителей которого является двухканальный аудио ЦАП PCM2702, ориентированный на USB 1.0 интерфейс. Включает внутренний генератор аудиосинхроимпульсов, цифровой фильтр с 8-кратной перевыборкой, многоуровневый дельта-сигма модулятор, ЦАП, выходной низкочастотный фильтр. Обрабатывает 16-разрядные стерео и моно USB-сигналы. Опрашивает входы на одной из трех возможных частот: 48, 44,1 и 32 кГц. В сравнении с аналогичными устройствами PCM2702 дешевле и компактнее (корпус SSOP-28). Может использоваться в любых аудиоприложениях.

Другое новое изделие — PCM1741 представляет собой 24-разрядный аудио ЦАП для обработки сигналов в индустриальном 16- и 24-разрядном аудиоформате. Частота опроса — 100 кГц. Набор функций пользователя обеспечивается 3-разрядным пользовательским интерфейсом. PCM2702 асинхронен по отношению к последовательному аудиоинтерфейсу, управляет программным регистром режима. Функции последнего включают контроль над цифровым аттенюатором, скоростью перевыборок, работой ЦАП, форматом входных слов, цифровым фильтром, функциями флага, выходных фаз. Если установка регистра режима не используется пользователем, действует установка по умолчанию. Аудиоинтерфейс включает трехпроводной синхронизируемый последовательный порт, обеспечивающий естественный интерфейс для аудио ЦОС. Микросхема требует внешних системных импульсов, синхронизирующих работу цифровых интерполирующих фильтров и многоуровнего дельта-сигма модулятора. При этом необходим источник с низким уровнем помех и малыми фазовыми искажениями (jitter), обеспечивающий хорошее соотношение сигнал/шум. На выходе устройства имеются два независимых аналоговых канала. Используемая при построении устройства 8-уровневая организация модулятора обеспечивает стабильность характеристик и меньшую чувствительность к фазовым искажениям синхро- сигналов по сравнению, например, с двухуровневой организацией. Схема включения предполагает использование внешних элементов: входного стабилизатора напряжения, конденсаторов и резисторов, обеспечивающих построение фильтров и развязку цепей. Фильтры снижают высокочастотную помеху, улучшая соотношение сигнал/шум. PCM2702 выполнен в корпус SSOP-16.

Звук

Для прослушивания плеера использовались следующие наушники:

• HiFiMan Re600
• HiFiMan HE560
• Philips Fidelio X1
• Dunu DN-2000
• Lear LUF-4F
• Rhapsodio RTi1
• Ambient Acoustics AM10

В целом звучание 603 ближе к нейтральному, с небольшим уклоном в темный звук, благодаря использованию мультибитного ЦАПа подача получилась очень музыкальной и слитной. 603 — это плеер, на котором не хочется ловить отдельные детальки звучания (хотя и по детальности он неплох), он обрушивает на слушателя мелодию целиком, во всей ее полноте.

Бас у 603 весьма глубокий и музыкальный, ему чуть-чуть не хватает разрешения, но это вписывается в общую манеру подачи плеера, да и слышно это только на арматурных наушниках с высоким разрешением, так что это стоит считать скорее не недочетом, а задумкой создателей. За счет немного уменьшенного разрешения НЧ основа мелодии кажется более слитной и на живых жанрах воспринимается очень приятно.

Верхние частоты — шаг вперед по сравнению с 601, они более детальны, достаточно хороши количественно и не утомляют. Я привык к большей детализации ВЧ, характерной для дельта-сигма ЦАПов, но если вы как огня боитесь сибилянтов и яркого звука — 603 станет для вас спасением от этих «жутких напастей».

ПРИНЦИП РАБОТЫ ЦАП

Итак, с форматами все ясно. Форматы — они как картошка

Не важно, в каком виде (пюре, драники, зразы, фри) — они попадают в организм, и он воспринимает их как “картошку”

Так и ЦАП. Что бы мы не подали в него (главное, чтобы он поддерживал формат, иначе не избежать несварения), он “переварит” это в поток 0 и 1. Но как, черт возьми, мы получаем ЗВУК?

ЦАП преобразует поток бинарного кода в напряжение или ток. Можно описать это как функцию напряжения, которое определяется кодом. Чем выше или ниже значение в коде, тем выше или ниже получаем на выходе напряжение. Зависимость уровня напряжения или тока от кода в литературе называется монотонностью.

Но все немного сложнее. Так как ЦАП широко распространенное в электронике устройство, оно обладает множеством характеристик. Основные, значимые для нас, это:

• разрядность — количество бит во входном коде;
• частота дискретизации — максимальная частота, на которой ЦАП может работать корректно. По Найтквисту, для корректного воспроизведения аналогового сигнала из цифровой формы необходимо, чтобы частота дискретизации была не меньше удвоенной максимальной частоты в спектре сигнала. Чем выше — тем лучше.

Так как однобитные дельта-сигма ЦАПы появились позже, то базовой технологией считалась многоразрядная. Тут как с усилителями — нужно сперва разобраться в работе класса А, чтобы понять остальные.

Каждому разряду присваивается порядковый номер, начиная с 0 (вы же помните из школы, что в бинарной системе числа записываются справа налево?). “Вес” разряда снижается слева направо. Чем ниже разряд, тем ниже его “вес” и влияние его значения на итоговый ток.

Принцип работы ЦАП — это суммирование долей производимых токов. То есть 20-битный ЦАП “понимает” 2^20=1 048 576 значений. Чтоб вы поняли, насколько 20-битный ЦАП превосходит 8-битный, просто посчитайте, сколько значений способен он “понять”. Это 11111111 — так как бит всего 8, самое больше 8-битное число будет восемь единиц. То есть 2^8=256. Не густо. Чем с большим диапазоном значений в единицу времени может работать ЦАП, тем больший поток информации может обработать ЦАП и сделать это с максимальной точностью.

ЦАПЫ: Выход для наушников

Выход для наушников
/
Для смартфона
/
Разрядность: 24 бит
/
С усилителем

Основные плюсы

• Применение электроники высокого качества позволяет существенно снизить уровень шумов при воспроизведении звуковых файлов. Соотношение сигнал шум достигает 100 Дб
• Устройство можно подключать напрямую к смартфону на базе Android, так как оно поддерживает технологию OTG
• Не требует применения специальных драйверов при установке соединения с компьютером
• Подключение внешних устройств возможно по оптическому и коаксиальному каналам. Применение этих способов передачи аудиосигнала даёт возможность снизить помехи и искажения
• Отдельный регулятор громкости для наушников — расположен на передней панели

Выход для наушников
/
Оптический выход
/
Разрядность: 24 бит

Основные плюсы

• Электропитание идёт напрямую от ПК через USB порт. Не нужно применять громоздкие адаптеры, удобно использовать в дороге
• Система подавления джиттера обладает высокой эффективностью
• Подача питания и настройка громкости объединены в одном универсальном регуляторе, что делает систему удобной и компактной
• Прибор основан на уникальной электрической схеме, из которой исключены конденсаторы на пути аудиосигнала. Это позволяет избежать лишних искажений и шумов, в итоге звук становится чище, повышается его качество
• Устройство уверенно работает с профессиональными наушниками и обеспечивает высокую выходную мощность

Выход для наушников
/
Разрядность: 24 бит

Основные плюсы

• Мощный выходной сигнал 105 МВт позволяет получать максимальное наслаждение от прослушивания любимой музыки
• При подключении устройства к ПК происходит автоматическое отключение регулировки громкости в компьютерных приложениях и проигрывателях, а также передача этой функции данному устройству
• Регулятор громкости даёт 54 уровня выходного напряжения, что позволяет осуществлять точную настройку
• Высококачественные фильтры помех убирают большую часть искажений и шумов, что превращает практически любой ПК в первоклассную стереосистему
• Сигнал пропускается через ЦАП, в обход ресурсов компьютера, что позволяет уменьшить искажения и получить превосходный звук на выходе

Показать все товары в категории «Выход для наушников»

ЦАПы: TDA1543 против Sabre ES9018

Несмотря на такое претензиозное название обещающее противостояние в котором сотрясутся горы или слон затопчет муравья, я тем не менее просто хочу познакомить вас со звучанием двух интересных ЦАП из моего аудиотракта. Эти аппараты, как пришельцы с двух разных планет. Первый — это современный китайский ЦАП использующий винтажные технологии — 8 (да, восемь) мультибитных стерео-чипов TDA1543 разработанных когда-то компанией Philips, как экономичную версию TDA1541. Количество 8 говорит о том, что запаралелив мы пытаемся усреднить ошибки конвертации и получить звук более высокого класса, чем на это способен один чип.

Так же этот ЦАП использует активный фильтр и усилитель в лице довольно хороших ОУ AD847. При этом ЦАП имеет структуру NOS — Non Over Sampling — т.е. звук не пересемплируется в более высокие значения, как у других, что неожиданно дает в звучании больше дыхания, жизни, реальности.

Второй аппарат — это прекрасный китайский ЦАП Inntak Sabre ES9018 + 2x Muses8920 + 2x AD797 + 2x R-Core + Amanero. Его звучание голографически трехмерно, сочно и предельно прозрачно. Это так называемое поколение дельта-сигма. В чипе 8 каналов, которые так же сводятся к двум для получения лучшего результата.

Мне нравятся оба компонента — они немного разные, но уровень звучания для слушателя впечатляет.

Начнем с просмотра первого ролика. Первая половина видео — звучание ЦАП Lite DAC-H. Остальные компоненты — усилитель Parasound A23 и AC Diatone DS-77Z.

ПРОСЛУШИВАНИЕ Lite DAC-H

Сочное и живое звучание в исполнении мультибита завораживает. Трубы просто искрятся звучанием, тарелочки нежны и их медь ощущается на физическом уровне. Вокал Тони Бенета колоритен и богат эмоциями. Не ошибусь если скажу, что музыка живая, она живет независимо от вас, вы выйдите из комнаты, но она не потеряет очарования и натуралистичности. Такой звук можно слушать долго и с удовольствием. Музыкальное разрешение очень высокое.

ПРОСЛУШИВАНИЕ Sabre ES9018

Неожидано еще больше сока в записи, и звучание точнее, чуть больше обыгрываемой вариативности. Красивая, живая музыка с дышащим помещением и трехмерностью (у Lite DAC-AH тоже есть третье измерение). Так же как и у первого ЦАП сложно анализировать — слушаешь и заслушиваешься.

ВИДЕО

ИТОГО

В данной записи мы услышали два разных по технологиям ЦАП и прекрасную музыку. Оба прочтения по моему мнению тянут на пять. Звучание Sabre чуть более сочное и точное, а в копилку TDA1543 чуть больше жизни.

Идем дальше, вы же не думали, что мы ограничимся одним примером.

В качестве образца №2 я выбрал замечательную композицию в исполнении Sting-а, которую вы могли слышать в кинофильме Смертельное оружие 3.

Запись не столь контрастна, как предыдущая. Она более плавная, фоновая, с менее четко прописанными инструментами, но вы уже и сами знаете, что записи бывают разные, не все аудиофильного класса.

Порядок прослушивания я решил изменить, и начинает партию Sabre ES9018.

ПРОСЛУШИВАНИЕ Sabre ES9018

Красивая фоновая музыка, саксофон показывает воздух и пространство помещения в котором ведется исполнение. Тарелочки мерно рассыпаются. Второстепенные инструменты приятно и интересно дополняют картину произведения.

ПРОСЛУШИВАНИЕ Lite DAC-H

Музыкальное прочтение отличается от предыдущего ЦАП — расставлены иные акценты при сохранении главной мысли. Тарелочки даже более формализованы и богаты, а саксофон не столь сильно показывает эхо. Акустическая гитара неожиданно звучит более явно, точно и живо.

ВИДЕО

ИТОГО

Во втором видео на мой взгляд не все так однозначно и прочтении в интерпретации Lite DAC-AH мне показалось более натуралистичным, хотя в большей точности Sabre и тут сомнений нет.

ВЫВОДЫ

Прежде всего могу сказать, что оба ЦАП очень музыкальны, имеют достаточно высокое музыкальное разрешение и слушаются отлично. При разнице в цене в 3 раза между ними нет глобальной бездны в качестве. Lite dac-ah более живой, певучий, Sabre9018 более точная и сочная, в результате чего и микродинамика более выражена.

Хочется отметить и еще один нюанс — Sabre была в более выгодных условиях, ибо подключалась по балансу к балансному усилителю, в то время как Lite DAC-AH довольствовался лишь небалансным соединением (RCA).

Но причина такого решения проста — я показываю максимальные возможности конкретного ЦАП и не вижу смысла принижать их подключая по не лучшему методу соединения. ЧТо касается Lite DAC-AH, то в его конструкции не предусмотрено балансных выходов и следовательно он (для себя) подключается лучшим из возможных путей.

Оба ЦАП продемонстрировали завораживающие аудио таланты, но каждый со своим почерком и у каждого из них найдутся свои поклонники.

Philips:

TDA1540
14 бит старый мультибитник (1982-1986гг.), весьма музыкальный

TDA1541
16 бит очень хороший мультибитник, стерео

TDA1541A
16 бит — «улучшенный» TDA1541 — хороший мультибитник

TDA1541A R1
16 бит — версия с худшей дифференциальной нелинейностью, чем у обычного TDA1541A

TDA1541A S1
16 бит — один из лучших филипсовских мультибитных

TDA1541A S2
16 бит — один из лучших филипсовских мультибитных

TDA1543
16 бит, два канала в одном корпусе, простой и дешевый

TDA1545
16 бит, дешевый

TDA1547
он же — DAC 7, один из лучших филипсовских однобитных

TDA1549
1 бит, средний однобитник формата BitStream

TDA1305
1 бит, обычный однобитник, параметры хуже, чем у TDA1549

SAA7321
1 бит, средний однобитник

SAA7323
1 бит, средний однобитник

SAA7341
1 бит, дешевая микросхема «все-в-одном»

SAA7350
1 бит, обычный Delta-Sigma, мог ставится в паре с TDA1547 и сам по себе

«Попробуй продать мне эту ручку»

Долгое время маркетинговая стратегия вокруг Hi-Fi-аппаратуры строилась на улучшении технических характеристик. На этой волне родились и крепчали год от года виниловые директ-драйвы и транзисторные усилители с глубокой обратной связью. Для японских гигантов электроники это была золотая пора. Сыпать данными измерений было легко и приятно. С цифровой техникой, которая по этим показателям прыгнула вообще в другую галактику (ну, или наоборот, переместилась на молекулярный уровень в процентах искажений), привычная риторика встала в тупик. На панели проигрывателя Philips CD101 еще красовалась картинка с линейной АЧХ, но больше никто себе такого не позволял. Толку квохтать о частотном диапазоне, когда любой лазерный вертак у соседа без труда выдает заветные 20 Гц – 20 кГц? Поэтому акцент сместился на другие цифры, но уже обработки сигнала – битность, дискретность и т.п. Этот тренд действует и поныне вот уже без малого сорок лет.

Philips CD101: Кстати, в реальности АЧХ этого и других плееров с фильтром SAA7030 все-таки имела характерные колебания

Несмотря на то, из всей массы первых CD-проигрывателей меломаны, аудиофилы и рецензенты Hi-Fi-прессы меньше всего жаловались на аппараты, построенные на TDA1540, рынок требовал от Philips выпустить «настоящий 16-битный конвертер». Голландская компания с самого начала скептически оценивала шансы обеспечить линейность и точную отрисовку сигнала через ноль на младших отсчетах 16-битного кода. Таковы уж конструктивные особенности R-2R конвертеров, в которых порции тока формируются резисторами.

Каждый резистор в мультибитной лестнице должен ровно в два раза отличаться по номиналу от соседа

Поэтому при разработке спецификации лазерного компакт-диска Philips решили осторожно ограничиться 14 битами, что и было продемонстрировано в 1979 году на первых демонстрациях носителя аудио с бесконтактным считыванием. Затем под давлением Sony голландцы вынуждены были присоединиться к 16-битному формату

Эту историю все знают.

Лучше с умным потерять 2 бита, чем с дураком найти 32

В своем технофетишизме японские концерны электроники частенько были настроены на максимальные цифры какого-то одного параметра без учета собственно художественной задачи. Это стремление потом аукнулось много где.

В индустрии звукозаписи это привело к снятию «защиты от дурака», которой поневоле обладало аналоговое оборудование и носители. На магнитной мастер-ленте ты не мог бесконечно задирать ползунки эквалайзера, иначе вырастали шумы в миксе. На пластинке ты не мог бесконечно повышать громкость микса, иначе терялась устойчивость картриджа в канавке. А теперь все стало «можно».

Пострадала и красота и в других жанрах. Вам не приходило в голову, почему даже на уровне семейного архива больше эмоций и размышлений вызывают снимки, например, 1987/97-го, чем 2007/17-го годов? Промежутки времени одинаковые, а разница как между кино- и видеосъемкой.

Все это время производители цифровых камер соревновались между собой в стерильной четкости картинки, забив на фото- и киноархивы, на которых вообще-то была запечатлена вся история XX века. И даже кусок XIX-го. Эти люди нагоняли мегапиксели на крошечные CCD/CMOS матрицы вместо изучения квантования оптико-химических процессов в фотоэмульсии.

Поэтому даже в дорогих Pro-камерах матрица беспомощна перед пересветом, а сам RAW-снимок всегда нуждается в дальнейшей обработке, вроде грима на покойнике. Съемка на цифровую камеру утратила художественную выразительность. В итоге мы имеем кучу современных кинолент с белым небом и миллиарды унылых инстаграмов, на которые накладываются нелепейшие искажения, чтобы придать «пленочный вид». Но это уже другая история.

А тогда в начале 80-х Philips пришлось что-то предпринимать для избавления от клейма «недостающих 2 бит», которое работает и до сегодня в устах очередного глупца на аудиофоруме. Сначала удалось красиво обойти техническую задачу в виде цифрового фильтра SAA7030 с передискретизацией и специальным нойзшейпером. Таким образом, младшие два разряда из 16-и вычислялись математически в виде трех точек между отсчетами старшего порядка. Благодаря этому приему и системе динамического усреднения тока для резисторов (DEM) итоговая монотонность и другие характеристики TDA1540 превосходили 16-битные ЦАПы Sony и Burr-Brown, которые тупо майнили младшие биты «железным способом» с ожидаемо более высоким уровнем ошибок.

Но эти инженерные нюансы TDA1540 мало кого интересовали и тогда, и сейчас. Самая красивая идея принесет только убытки, если ваша риторика не очень убедительна для покупателя. Так что Philips немного покряхтели, да и принялись разрабатывать полный 16-битный конвертер, как у всех.

Прототип чипа TDA1541 с золотыми ножками и названием A/N3 (Anton Niko 3) был готов уже в 1984 году. Через пару лет TDA1541 вытеснил прежнюю разработку TDA1540, причем не только в собственных CD-проигрывателях, но и поставлялся другим производителям, включая партнеров/конкурентов Sony. С него и начнем.

…И ПОЧЕМУ СЕЙЧАС ЭТОГО ДЕЛАТЬ НЕ СТОИТ

Но что мы имеем сегодня? Современные дельта-сигма ЦАПы, во-первых, это уже не классические “однобитники”. По сути это уже гибридные преобразователи. Сохраняя однобитную архитектуру самого чипа, они могут похвастаться высоким разрядом. Как? Хотел бы сказать, что это просто, но не совсем. Интерполирующий цифровой фильтр принимает 16 или 24-битный поток, далее дельта-сигма модулятор “справляется” с ним в 3/6/X битной разрядности за счет… многоуровневого выхода. Да, той самой технологии DEM, лежавшей в основе интегральных мультибитных схем Philips.

Кроме того, современный дельта-сигма чипы могут похвастаться недостижимыми ТТХ для R-2R решений. Крайняя мультибитная интегральная схема PCM1704k обеспечивала THD+N 0,0008% и динамический диапазон на уровне 112 дБ. У актуального топа от ESS — ES9038PRO — эти показатели соответственно следующие: 0,0004% и 140 дБ.

Но не цифры звучат. Звучит готовое, завершенное изделие. И влияние множества прочих факторов на итоговый звук куда больше, чем то, по какому принципу работает ЦАП. До сих с теплом в сердце вспоминаю ЦАПы от Wolfson. Устаревшие по сегодняшним меркам они все еще могут впечатлить. Но не сами по себе, а лишь как часть грамотно спроектированного и добросовестно реализованного устройства.