Дельта-сигма vs Мультибит — вопросы о ЦАПах: чипы и фильтры, мультибит, музыкальность и апскейлинг

И тут человечество вдруг тоже задумалось, а что в его собственном исполнении — сплошные метаобобщения, жонглирование комбинаторикой, а что — творчество и создание? Далеко за примерами и ходить не надо.

4 лайка

Дерзайте!
Источник Linn magik DS2, пред Conrad-Johnson pv2, УМ C-J mv60se, АС Dyn 40, фильтр Русич, Питающие все Ortofon, акустическая обвязка ХLO.
Какой компонент мне нужно поменять или куда добавить аппаратуру из Вами предложенных компонентов?
Параллельно с Лином слушал Benchmark, Reqst, Markan (1541), Charm - Выжил Linn. И не только по совокупности качеств, но и как ЦАП.

или насколько узко … при воспроизведении МБ по сравнению с ДС. Что принять за правильную ширину знает только звукореж :slight_smile: .

Да. Все через это рано или поздно проходят, ощутив культурный шок .

Приветствую всех посетителей бара!

Обращаюсь со своим вопросом в этой теме, так как (мне кажется) здесь собрались люди интересующиеся (и понимающие) тонкостями работы цапами мультибит и дельтасигма.

Сам владею (как и большинство аудиолюбителей) аппаратом на DS.
А конкретно Zidoo Neo Alpha с чипом ESS 9038pro.

Собственно вопрос:

В каком формате лучше всего отправлять аудио (особенно это касается PCM) на ЦАП?
Как правило, предлагаются след. варианты:

  1. Отправлять как есть, от 16/44 до XX/YYY, а цап сам разберется что делать.
  2. Перед отправкой производить upsampling (повышая частоту дискретизации кратно 2-м)
  3. Перед отправкой производить oversampling, чаще всего имеется ввиду конвертация PCM в DSD.

Чтобы определить какой вариант «теоретически» оптимальный по результату важно знать делает ли САМ цап с входящим потоком аудио ДО собственно процесса цифро-аналогового преобразования. И что именно он делает?

  1. Мультибит.
    Понятно, что поток PCM для него «родной» и в DSD уж точно не стоит переводить (наверно). А что насчёт upsampling’a ? Стоит делать? А что происходит если мы отправляем на цап DSD поток? Он сперва конвертируется в PCM? Или в таких цапах есть дополнительный блог обработки для DSD? Что на это скажет Константин, главный специалист (без иронии) по MSB? Отзовись, пожалуйста.

  2. ДельтаСигма.
    Понятно, что PCM поток преобразуется в… А во что, собственно? Я правильно понимаю что преобразование происходит в что то подобное (или точно) DSD?
    Тогда, если мы подаем DSD на вход то этот поток сразу поступает на чип без какого либо преобразования? Или нет? Потому что если да, то вариант с предварительным преобразованием файла PCM в DSD выглядит логичным. Если, конечно, источник (компьютер например) делает это лучше самого цапа.
    А что насчет upsampling’a PCM при использовании цапа ДС? Он вообще имеет смысл?

Конечно, есть быстрый и вполне логичный ответ на все описанное выше:
Слушай сам и что больше нравится то и правильно. Не спорю, но мне интересно «чисто теоретически» - есть ли «идеальная» схема работы с «идеальным» цапом (как с мультибитом так с ДС)?

Что же касается моих собственных экспериментов:
Когда перед посылкой делал upsampling, то разницы практически не слышал. Если же сперва переводил в DSD то вроооде что то появлялось более «воздушное». А может это было типа самовнушения. Поэтому и спрашивал про «чисто теоретический смысл».

Копаясь в инете нашел картинку, описывающую блок-схему чипа ess9038pro на которой увидел наличие какого то блока oversamling. Что навело на мысль что, наверно, upsampling в источнике имеет не очень большой смысл.
Но! При этом, почти все, уважаемые аудио программы (Audirvana, Roon, HQPlayer и др. ) имеют в своем арсенале возможность предварительного преобразования. Спрашивается зачем? Я свои эксперименты производил с помощью Roon, переводя файл 16/44 или в 32/352 или в DSD512.

Фух. Написал много (сорри), но вопрос меня действительно интересует.
Ответьте кто знает и хочет поделится знанием. Или поделитесь ссылками по теме если есть такие.
Есть ещё, конечно, вопросы и про различные цифровые фильтры в цапе, но это если кто ответ будет мне бонусом! ))

3 лайка

Да. В DSD. Только не однобитный, а 5-7 битный. И это внутри любого современного чипа DS.

Если чип поддерживает DSD в качестве входного сигнала, то без преобразования, если - нет, то перед чипом цап устанвливается доп. чип для конвертирования DSD->PCM.

Не всегда. Например, есть чипы, которые поддерживают т.н. Direct DSD, т.е. прямое конвертирование DSD в аналог (например, AK44**), а есть которые сначала повышают разрядность DSD, чтобы можно было в частности регулировать громкость в чипе, а затем снова понижают разрядность до 5-7 бит в дельта-сигме модуляторе чипа.
Нсколько я знаю, Sabre режим Direct DSD не поддерживают.

Чип DS сам апсэмплит PCM до 2.8 МГц. Полагаю, что современные чипы DS сделают апсэмплинг по крайней мере не хуже софтового апсэмплинга на ПК (они под это “заточены”).

Переводить в DSD512 с вашей сяброй имхо смысла нет.
Я использую в Roon конвертацию PCM 16/44.1 в DSD256/512 (в зависимости от чипа цапа). Все остальные форматы остаются неизменными. В моих цапах использованы чипы AK44**.

3 лайка

Я недавно сам отважился поэкспериментировать с внешним апсемплингом, наверно правильнее сказать, с апскейлингом. Потому, что не просто повышая кратно частоту семплирования, но так же выбирая и комбинируя разнообразные фильтры и модуляторы. Делал это на компе софтовыми плеерами Roon и HQP. Отправляю в цап Holo Spring-3 по юсб или по сети через UltraRendu.
Мой цап имеет две подсистемы конвертирования - мультибитную и для нативного DSD и поддерживает режим NOS, то есть без внутреннего оверсемплинга.
Прямо сейчас апскейлю любые исходные фонограммы в Руне до DSD512. Так же, делал апскейлинг в HQP до DSD256 со средней тяжести фильтрами/модуляторами (тяжелые комп не потянул).
Собственно, имею существенную и значительную прибавку разрешающей способности по всему звуковому диапазону.
Вот тут и тут красочно расписал свои эксперименты.

2 лайка

Почему правильнее? Разве “апскейлинг” - upscaling не относится исключительно к видео и фото, т.е. к визуальной картинке? Во всяком случае я встречал только такое применение термина “upscaling” в интернете.

Спойлер

A video scaler is a system which converts video signals from one display resolution to another; typically, scalers are used to convert a signal from a lower resolution (such as 480p standard definition) to a higher resolution (such as 1080i high definition), a process known as “upconversion” or “upscaling” (by contrast, converting from high to low resolution is known as “downconversion” or “downscaling”).

Тогда это уже правильнее назвать - конвертирование, потому что формат PCM конвертируется в другой - DSD с использованием модулятора; и даже если DSD->DSD, то все равно происходит промежуточное конвертирование форматов, потому что невозможно просто повысить частоту DSD, как это делается с PCM .

Считайте, что я сомневался, как правильнее, и спровоцировал Вас на замечание. Аудиофилы подхватили термин “апскейл”. Да и разработчики - Chord M-scaler тому пример. И ещё где то натыкался, у Ауралика, что ли. А слово конвертация очень заезжено. Конвертированием можно назвать что угодно, это будет правильно, но совершенно не понятно что под этим будет иметься в виду. Придётся сопровождать каждый раз пояснениями.

1 лайк

Важно, что PCM —> mp3, к примеру — тоже конвертирование — просто смена формата.

1 лайк

Большое спасибо за подробный ответ. Т.е. вы считаете что мне оптимальнее всего выводить аудио на мой цап «как есть»?

1 лайк

Спасибо. С интересом ознакомился с вашими исследованиями. Это именно то что я и сам пытался делать.

1 лайк

Да. Теоретически с учетом допущений. А так - лучше слушать как вам больше нравится.

ну не обязательно одним. Можно найти массу статей (правда в основном про АЦП, не ЦАП и большинство из них старые) где рассматривается мультибитная дельта-сигма архитектура. В теории можно проще добиться низкого уровня сигнал/шум, меньше проблем с джиттером, чем с однобитным квантованием. Но в них сложно добиться линейности, они потребляют больше питания и дороже в реализации. Тем не менее, по крайней мере Analog Devices делала такие ЦАПы - AD1955, AD1853

3 лайка

А разве не все современные чипы ДС ЦАП такие по архитектуре? Или имеется в виду что-то другое?

Не знаю как на счёт всех современных. По крайней мере информация на поверхности не лежит. Я имел в виду мультибитную природу дельта сигма модулятора внутри ЦАП чипа


Asahi Kasei недавно отделила модулятор в отдельный чип - он мультибитный тоже (7-ми битный вывод)
а вывод с него на ak4499. Хотя он пока только в китайской продукции встречается (Topping, Gustard, S.M.S.L.)

1 лайк

Именно так и есть. И об этом можно прочитать на первой страницы даташита любого современного ДС. Однобитные остались в далеком прошлом :frowning: .
ps Я настолько был уверен в том, что написал выше, что даже не заглянул в первый попавшийся под руку даташит ДС. А когда все-таки решил заглянуть, то не нашел слов “мультибитный” в AK4493/AK4493S :frowning: . Может они однобитные? И Антонио прав.
Тем паче, что в режиме Direct DSD (Volume bypass) сигнал со входа попадает на выходные ФНЧ минуя DATT и модулятор, значит сигнал остается неизменным однобитным. Резонно предположить, что и на выходе модулятора сигнал тоже однобитный.

Вряд ли они однобитные.

Какие ваши доказательства :slight_smile: ?

Видимо по какой-то причине не указывают в даташитах. Но и параметры цапов намекают.
Тот же Андронников (и другие разработчики) пишут про то, что они многоуровневые.

Apollo - цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) на основе многоуровневых дельта-сигма (ДС) ИС ЦАП третьего поколения (производства Asahi Kasei Microdevices).

Ещё:

Other DAC chips that can be configured to do direct DSD conversion are such chips as CS4398, CS4364, CS4384, WM8741, WM8742, and AK4490. With these, it depends on the DAC manufacturer as to what DAC chip configuration parameters they choose.

The Nativity of Native (DSD) by Ted Brady

Порыл ещё в инете про ESS 9038pro и нашел что у него блок oversampling работает так:
Перед конвертацией в DSD повышает частоту до 1536kHz, но с коэффициентом х8.
Т.е, частота 192 повысится до 1536, а частота 48 только до 384.
Соответственно, чтобы использовать по максимуму мощность чипа и избежать излишнего (двойного) апсэмплинга стоит ограничить удвоение исходных частот 44/48/88/96 до 176/192 не трогая высшие частоты, а дальнейшее преобразование отдать на откуп самому цапу. Ну, или посылать сразу сформированный DSD.