R8 MK2 DAC R2R FULL DISCRETE

R8 MK2 DAC R2R FULL DISCRETE

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DAC CON TECNOLOGIA R2R SENZA CONTRO REAZIONE, IN CLASSE A E COMPLETAMENTE  BILANCIATO E A DISCRETI

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R8 MK2

Esclusiva tecnologia di eliminazione del jitter:

        Il jitter è sempre stato considerato la causa principale per cui la qualità del suono dei sistemi digitali è inferiore a quella dei sistemi analogici di fascia alta.

       In alcuni progetti DAC tradizionali, il metodo di elaborazione del clock consiste nel seguire e ripristinare il clock della sorgente del segnale e alcuni progetti includono anche la capacità di ridurre il jitter, ma con limitazioni quando il livello di jitter è elevato.

      Questa soluzione comune consente di ottenere buone misurazioni nei test di laboratorio. Ma nell'uso effettivo, la maggior parte delle sorgenti di segnale ha grandi livelli di jitter, quindi la qualità del suono risultante non sarà soddisfacente.

       Alcuni DAC del valore di soli 150 USD misurano meglio di alcuni DAC ben venduti di marchi stranieri che valgono decine di migliaia. Chi penserebbe che questo DAC da 150 USD sia migliore? Questo mi ricorda quando il China Insurance Research Institute ha testato una collisione diretta tra due marche di auto non molto tempo fa, e i netizen hanno commentato l'auto che ha ottenuto un punteggio più alto nel test: "Non ha fallito il test, ma non ha vinto il neanche una vera battaglia".

       Le seguenti tre tabelle dei prodotti provengono da tre DAC di marche diverse, indovina qual è il più costoso? (La risposta è in fondo a questa pagina)

Prodotto A

Per eliminare completamente l'influenza del jitter nel segnale in ingresso, l'R8 MK2 utilizza un processo di clock asincrono.

          Innanzitutto legge e memorizza una notevole quantità di dati della sorgente del segnale nella RAM, scarta il clock della sorgente del segnale e utilizza direttamente gli Accusilicons incorporati ad alte prestazioni per sincronizzare l'uscita dalla RAM. Poiché sia ​​i dati che l'orologio sono gestiti dall'FPGA, l'impatto della trasmissione sul jitter è trascurabile. Il livello di jitter è essenzialmente lo stesso di quello specificato per i clock TCXO utilizzati dall'R8 MK2.

                   

       La chiave di questo metodo di elaborazione è garantire l'integrità della trasmissione dei dati, che è il nostro segreto tecnico. Renditi conto che non appena un singolo campione di dati entro un milione viene perso nella trasmissione, durante la riproduzione si sentirà un suono acuto ed evidente, come l'elettricità statica o un graffio su un vinile.

        Mr. He è appassionato di musica e, anche lui, le sessioni di ascolto sono fonte di ispirazione per nuove idee di design. Il nostro CEO non ha solo il vantaggio di avere il pieno controllo sulla tecnologia software e hardware, ma possiede anche una corretta comprensione della riproduzione musicale. Senza dover ricorrere all'outsourcing per la ricerca e sviluppo, possiamo in qualsiasi momento ascoltare gli ingranaggi durante lo sviluppo, consentendo il perseguimento e la realizzazione della riproduzione del suono più realistica.

        Poiché il clock locale e il clock della sorgente del segnale sono completamente isolati e funzionano in modo indipendente, non è possibile applicare i tradizionali metodi di misurazione del jitter, ma è necessario uno speciale circuito di acquisizione dati per valutarne il livello. Per gli esseri umani, il miglior metodo di prova è sempre attraverso i test di ascolto. Un suono senza jitter è molto realistico e naturale, chiaro come l'acqua pura e molto coinvolgente.

Panoramica del design:

        Le parti completamente discrete vengono utilizzate in un progetto di trasmissione di corrente veramente bilanciato.

        4 set di decodificatori hardware DSD completamente discreti e indipendenti.

        8 set di moduli R-2R DA completamente discreti per formare un decodificatore push-pull bilanciato a due canali.

        2 TCXO Accusilicon di prim'ordine con frequenze di 90 e 98 MHz forniscono la sincronizzazione per l'intera unità e vengono applicati alla riproduzione di tutte le velocità di dati senza conversione PLL.

        Interfaccia USB Amanero asincrona 32bit/384K sincronizzata con l'FPGA. Moduli USB e HDMI dotati di isolatori galvanici e alimentati da due gruppi di alimentatori isolati indipendenti, per evitare la contaminazione elettrica reciproca tra USB e HDMI.

        Utilizzando l'ultimo alimentatore servo stabilizzato discreto, le cui prestazioni sono paragonabili alle batterie dopo più di un anno di calibrazione e ottimizzazione per ogni parte del circuito.

Il circuito digitale utilizza questi nuovi alimentatori discreti servo stabilizzati, mentre il clock e i circuiti analogici sono ancora alimentati da alimentatori di pura classe A per ottenere il miglior suono, come determinato durante i test di ascolto.

        I circuiti digitali dell'intero DAC sono composti da 1 FPGA e 7 CPLD (entrambi dispositivi programmabili), che consentono di separare i diversi circuiti funzionali e prevenire le interferenze.

        L'FPGA funziona in modalità di elaborazione dati parallela anche alla velocità di trasmissione dati più elevata e supporta gli aggiornamenti del firmware per migliorare la qualità del suono quando vengono eventualmente trovate e implementate nuove e migliori idee di design.

        Viene visualizzata la frequenza di campionamento del segnale in ingresso.

        Supporto dell'ingresso di clock esterno a 10 MHz (il valore predefinito è 50 ohm, può essere personalizzato su 75 ohm).

         Tutte le impostazioni della modalità digitale possono essere modificate dal vivo sul pannello frontale.

         Una porta per l'aggiornamento del firmware è presente sul pannello posteriore della macchina (non è necessario aprirla per rimuovere il coperchio per aggiornare il firmware).

Sono passati 3 anni dal lancio dell'R-8 nel 2018. Grazie ai circuiti completamente programmabili dell'R-8, abbiamo continuamente aggiornato il firmware per migliorare l'esperienza del proprietario.

          L'R-8 MK2 è stato progettato e testato all'inizio del 2020, a seguito da un anno di audizioni continue e messe a punto di software e hardware.

          Utilizzando l'ultimo alimentatore servo stabilizzato discreto, le cui prestazioni sono paragonabili alle batterie dopo più di un anno di calibrazione e ottimizzazione per ogni parte del circuito.

          Le parti DA utilizzano questi nuovi alimentatori servo stabilizzati discreti, i circuiti analogici sono ancora alimentati da alimentatori di pura classe A per ottenere il miglior suono, come determinato durante i test di ascolto.

         Le produzioni e le vendite non sono state programmate fino a quando non siamo stati pienamente soddisfatti di quanto fosse realistico il suono. Il miglioramento è abbastanza evidente rispetto alla generazione precedente.

         1. Le parti completamente discrete vengono utilizzate in un progetto di trasmissione di corrente veramente bilanciato.

          Quattro set di decodificatori hardware DSD completamente discreti e indipendenti.

          Otto set di moduli R-2R DA completamente discreti per formare un decodificatore push-pull bilanciato a due canali.

          Utilizzando l'ultimo alimentatore servo stabilizzato discreto progettato per alimentare i circuiti DA, il livello di rumore è paragonabile a quello di una batteria, ma senza le sue caratteristiche di suono secco e sottile, e quindi la temperatura di funzionamento del prodotto è significativamente inferiore a quella del modello precedente. Il circuito analogico è ancora alimentato da un alimentatore regolato in pura classe A per i migliori risultati sonori (nuovo aggiornamento)

          2. Ascoltando un giradischi e studiando a lungo il suo suono, abbiamo integrato con successo le caratteristiche del suono del vinile analogico in questo prodotto, ciò è consentito opzionalmente attraverso il pannello frontale. (Nuova caratteristica)

          3. Entrambi gli ingressi USB e HDMI sono dotati di isolatori e due set di alimentatori lineari per fornire alimentazione separata ai moduli USB e HDMI prima degli isolatori per evitare interferenze da sorgenti di segnale.

         a, USB utilizza un isolatore di trasmissione a due vie, che non solo trasmette segnali IIS al processore FPGA, ma riceve anche il segnale di clock sincrono inviato dal processore FPGA.

         L'interfaccia USB stessa non è più dotata di orologi. L'orologio sincrono viene applicato per rendere la trasmissione del segnale più accurata e migliorare la qualità del suono a un livello eccellente. La qualità del suono ora è in effetti migliore rispetto alla versione R-8 2020 della generazione precedente alimentata dal DI-20 (non così buona come con DI-20HE tuttavia).

        b, il modulo HDMI è ora dotato di un isolatore indipendente per migliorare la qualità del suono dell'ingresso HDMI.

        4. Visualizzazione della funzione di frequenza di campionamento del segnale di ingresso. (Nuova caratteristica)

        5. I circuiti digitali dell'intero DAC sono composti da 1 FPGA e 5 CPLD (entrambi dispositivi programmabili), che consentono di separare i diversi circuiti funzionali e prevenire le interferenze.

        L'FPGA funziona utilizzando la modalità di elaborazione dati parallela.

        Il segnale IIS è la trasmissione dati seriale. Ogni bit di dati richiede un ciclo di clock. Un frame di dati del canale sinistro e destro richiede 64 cicli di clock, quindi è necessaria la stabilità su 64 cicli di clock.

         La modalità parallela richiede solo un clock per trasmettere ed elaborare i dati a 32 bit dei canali sinistro e destro, il che migliora notevolmente la velocità di elaborazione ed è meno influenzato dalla stabilità dell'orologio.

        I dati di input IIS (USB e HDMI-IIS) vengono riorganizzati in due serie di dati paralleli a 32 bit non appena vengono immessi. Dopo che il segnale SPDIF è demodulato, viene anche inviato al livello di elaborazione successivo attraverso due serie di dati paralleli a 24 bit.

       I dati DSD vengono inoltre riorganizzati in due gruppi di elaborazione dati parallela a 64 bit non appena vengono immessi.

Secondo i confronti di ascolto, la modalità di elaborazione parallela può rendere il suono più chiaro e neutro, con una dinamica migliore e un sapore più analogico.

        6. 2 Accusilicon TCXO di prim'ordine con frequenze di 90 e 98 MHz forniscono la sincronizzazione per l'intera unità e vengono applicati alla riproduzione di tutte le velocità di dati senza conversione PLL. Il design della gestione dell'orologio della nuova architettura rende l'orologio più stabile, il che porta maggiore trasparenza e maggiori dettagli.

        7. DSD utilizza l'orologio asincrono integrato per migliorare i tempi, il che ovviamente migliora la chiarezza e la dinamica della riproduzione.

        8. SPDIF supporta la riproduzione DOP.

        9. Tutte le impostazioni della modalità digitale possono essere modificate dal vivo sul pannello frontale.

        10. Una porta per l'aggiornamento del firmware è presente sul pannello posteriore della macchina (non è necessario aprirla per rimuovere il coperchio per aggiornare il firmware).

I vantaggi e gli svantaggi del DAC R-2R:

Vantaggi:

         1, R-2R non convertirà il segnale di clock nel segnale di uscita.

         2, R-2R non è sensibile al jitter ma Delta-Sigma è abbastanza sensibile.

         3, il livello del segnale di uscita di R-2R è più preciso di Delta-Sigma.

Svantaggi:

         1, la distorsione armonica di R2R può essere piuttosto bassa ma non così bassa come la distorsione armonica ES9038 PRO (Delta-Sigma).

         2, la precisione e i difetti intrinseci delle scale di resistenza non sono facili da affrontare.

Design R-2R popolare nel mercato:

         Che si tratti di kit fai-da-te o prodotti di fabbrica, R-2R è diventato popolare.

         Nel mercato dei kit fai-da-te a basso costo, il design usuale si basa sulla vecchia tecnologia MSB, ma conserva solo la parte di conversione del segnale e scarta il design raffinato del prodotto originale.

        Questo progetto utilizza l'ingresso seriale di dati su un IC di registro a scorrimento per convertire i dati in un segnale analogico. Non è affatto in grado di risolvere il problema tecnico dell'R-2R. Le prestazioni di questo design dipendono completamente dall'accuratezza delle resistenze della scala.

I prodotti di fabbrica nel mercato di fascia alta utilizzano una tecnologia piuttosto complessa per risolvere i problemi dell'R-2R, al fine di ottenere prestazioni elevate e qualità del suono. Alcuni produttori utilizzano la modalità di controllo seriale dell'IC del registro a scorrimento.

           Il progetto nella figura seguente utilizza un FPGA per controllare la commutazione della resistenza di gradino in parallelo. Con la modalità di controllo parallelo, l'interruttore della resistenza a gradino di ciascun bit è controllato individualmente, quindi ha una velocità ultra elevata (la modalità parallela richiede solo 1 ciclo di clock per emettere tutti i bit, la modalità seriale richiede almeno da 8 a 24 cicli di clock) per l'invio o aggiornare i dati e può correggere i dati in qualsiasi momento per ottenere un segnale di uscita con caratteristiche di bassa distorsione e risolvere i problemi causati dalle tolleranze di resistenza e dai problemi di commutazione.

La precisione della resistenza al gradino:

        Molte persone si preoccupano solo dell'accuratezza delle resistenze a gradino perché pensano che l'R-2R dipenda essenzialmente dall'accuratezza della resistenza.

        Al giorno d'oggi, 24 bit è uno standard, ma la precisione dei resistori fabbricati può raggiungere i 24 bit? Anche con solo 16 bit, il requisito di precisione è 1/66536, quindi lo 0,1% (1/1000) di precisione è completamente inadeguato. In effetti, lo 0,01% (1/1000) non riuscirebbe comunque a soddisfare il requisito di 16 bit, per non parlare di 24 bit.

         Pertanto, l'abbassamento della precisione della resistenza non è sufficiente per risolvere il problema. Se sul mercato fossero disponibili resistori dello 0,000001%, soddisferebbe il requisito di 24 bit, ma la resistenza intrinseca dei dispositivi di commutazione eliminerebbe completamente questo vantaggio di altissima precisione.

          Dobbiamo risolvere il problema tecnicamente, non solo migliorare la precisione della resistenza. Ma usiamo ancora resistori di altissima precisione nei nostri prodotti.

             

Importanza della FPGA/CPLD:

          Una cosa importante da sottolineare sugli FPGA/CPLD è che sono dispositivi array logici programmabili. Al giorno d'oggi, gli FPGA sono stati utilizzati in molti prodotti DAC di fascia alta, come il popolare DAC ROCKNA WAVEDREAM.

          Dal 2008, abbiamo utilizzato i progetti FPGA nei prodotti DAC. Questa macchina è composta da un FPGA e 5 CPLD al centro dell'elaborazione digitale.

          Il layout hardware all'interno dell'FPGA può essere progettato e organizzato tramite software, quindi l'hardware può essere aggiornato tramite aggiornamenti software.

           Come vantaggio, questo design ha un alto grado di flessibilità. Consente di migliorare la qualità del suono, aggiungere funzioni e mantenere aggiornato il prodotto, il tutto tramite aggiornamenti software (firmware).

Responsabilità degli FPGA/CPLD:

         1. l'FPGA implementa un demodulatore SPDIF ad alte prestazioni (invece di utilizzare chip demodulatori SPDIF a basse prestazioni come DIR9001, WM8805, AK411X, ecc...).

         2. Combinando la tecnologia di clock e FIFO per l'output dei dati, può essere accuratamente sincronizzato con l'orologio e quindi rifiutare il jitter.

         3. I filtri digitali integrati 2X, 4X e 8X e le diverse modalità NOS consentono agli utenti di scegliere il tono che meglio si adatta ai propri gusti personali.

         4. Simula la tonalità della riproduzione del disco in vinile attraverso un design unico.

Stadio di uscita completamente discreto:

          L'ultimo stadio nel percorso del segnale è lo stadio di uscita analogico e lo stadio di uscita ha un'influenza decisiva sulla qualità del suono del DAC.

          Non importa quanto sia eccellente il design del circuito digitale, senza un eccellente design dello stadio di uscita analogico, la qualità del suono diventerà estremamente ordinaria.

          Lo stadio di uscita analogico è collegato direttamente dietro il modulo DA 7, utilizzando solo componenti a foro passante (non SMD).

          L'amplificatore ACSS ad alta velocità viene utilizzato per l'amplificazione e l'elaborazione del segnale. L'amplificatore ACSS è progettato senza feedback negativo e funziona nella modalità del segnale corrente. Non deve trasformare ripetutamente il segnale tra corrente e tensione come altri progetti.

          Lo stadio del buffer di uscita è un design FET in pura classe A single-ended e i due gruppi sono collegati in parallelo per ottenere un'impedenza di uscita inferiore. Tutto sommato, lo stadio di uscita funziona in uno stato di pura classe A, senza alcun feedback negativo, in modo che possa riprodurre segnali sonori puri e realistici.

           Il DAC ha quattro amplificatori operazionali integrati per servire nella funzione servo DC, in modo che il DAC possa funzionare senza condensatori di accoppiamento, evitando rumore e colorazione. In tutti i canali di segnale che seguono il modulo DA, non vengono utilizzati elementi di commutazione per ottenere la qualità del suono più vera e pura.

             

Potente design dell'alimentatore:

            Utilizza 3 trasformatori R-core ad alte prestazioni con una potenza totale di 135 W e oltre 30.000 uF di condensatori di filtraggio di qualità audio per garantire la purezza dell'alimentazione.

           L'alimentazione CC delle parti digitali è distribuita da 9 alimentatori a basso rumore ad altissima velocità, sono diventati il ​​gruppo alimentatori a doppio stadio.

            L'alimentazione CC delle parti analogiche è distribuita da 4 gruppi di alimentatori di pura classe A agli amplificatori di uscita analogici e 4 gruppi di alimentatori discreti le cui prestazioni possono competere con l'alimentazione a batteria ai moduli DA digitali e analogici separatamente.

 

Disposizione :

          Il DAC utilizza piastre di alluminio spesse 5 mm per separare la sezione digitale, le sezioni analogiche del canale sinistro e destro e la sezione del trasformatore per evitare interferenze reciproche tra loro.

           Le parti analogiche dei canali sinistro e destro sono distribuite simmetricamente su entrambi i lati della parte digitale, con la stessa lunghezza e distanza del percorso del segnale, il che rende la qualità del suono più uniforme e accurata.

          Il modulo DA 7 è installato tra due piastre di alluminio per evitare interferenze da altri circuiti. Il complicato layout e la procedura di installazione sono stati scelti per la qualità del suono più chiara e pura che offrono e per ampliare il campo sonoro.

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