HOLO Audio Spring DAC - R2R DSD512


(Сергей) #4861

Про Вольты не знаю, но уровень сигнала RCA аналогичен источникам от NAIM, по крайней мере, на классическом преде NAIM не было разницы по уровню между выходом родного NDS и выходом HOLO.


(DEVID) #4862

Да, может быть и перегруз для некоторых схем по входу.
Если вы с компа, то для теста приберите мастер громкость до 80 процентов.
Для проверки, во всяком случае это не првлияет на качество, но будет понятно про факт перегруза

Любой внешний делитель это скажем так тоже определенный момент.


(Олег) #4863

В виде источника у меня стример - там ничего отрегулировать нет возможности. А какие подводные камни могут быть при применении внешнего пассивного делителя? Или аттенюатора (кстати он чем-то отличается от делителя?). Чувствительность входа цифровика по RCA составляет 500 mV RMS при максимальной мощности. Поэтому попробую делитель 1/5. Кто-то из гуру может подсказать примерное общее сопротивление делителя? А то если честно 600 Омным как-то страшновато нагружать…


(DEVID) #4864

Cнял замер амплитуды двумя приборами, аналоговым стрелочным и цифровым.
Результат идентичен.

При замерах использовалась программа тон генератор, на частоте 100 герц синус.

Полученные значения при максимальных уровнях выходного сигнала.

RCA - 0.95 вольт
XLR - 0-фаза 0,95 вольт.
XLR - Фаза-фаза 1.9 вольт макс.

Данная амплитуда меньше тех значений которые я часто видел в другой технике, что позволяет говорить о том, что с перегрузкой стандартного усилителя мощности речи быть не может.
Точнее не должно.

Так как мы используем сигнал генератора то это предельные значения.
В музыкальных композициях мы будем получать сигналы до этих значений.

При подаче прямоугольных импульсов сигнал возрастает.
Так как одни искажения никто не слушает то прямоугольные импульсы не рассматриваем.

Выводы.

Сигнал на RCA и на каждой фазе XLR абсолютно одинаков.
Что позволяет снять с RCA и XLR абсолютно идентичный по амплитуде сигнал.

Выходные каскады достаточно мощные, позволяют даже подключить высокоомные наушники (300-600 ом) прямо на RCA или XLR )


(Олег) #4865

А режим устанавливали NOS? Я потому спрашиваю - что у меня при подключении со стримера на AES, затем вывод на ушной усилитель через XLR - при переключении режимов на Холо громкость отличется… Не знаю - это так должно быть?


(Vitaly Bargatin) #4866

При использовании разных фильтров (интерполирующий FIR в FPGA), которые вы переключаете в DAC, так бывает очень часто. Обычно отличаются не сильно, но вполне различимо (осциллографом и на слух).

В этом ничего особенного нет.

Что бы выровнять уровень сигнала на разных фильтрах нужно прописывать индивидуальные множители для каждого фильтра в модуле, управляющем цифровой фильтрацией в FPGA. Что делается не всегда.

У меня на Soekris R2R DAC именно так. И на dam1021 и на dam1121.

Во многом именно этим объясняется разница между фильтрами в DAC.


(Олег) #4867

Ну тогда я беру за основу результаты вышеприведенных измерений и делаю делитель на 2. Спасибо за участие!


(DEVID) #4868

Нет разницы в амплитуде между NOS и OS я не заметил.

(Особенно на низких частотах)
Единственная разница будет в некоторых частотных ньюансах на ВЧ.

Человек может слышать разницу в детальности ВЧ, и на основе этой информации может думать о возросшей громкости, хотя она реально изменилась только на 16000 герц очень минимально…
В НОС амплитуда на ВЧ падает судя из картинок что я видел ранее.

Я измерял на низких частотах, даже на СЧ разницы между OS NOS не наблюдал.


(Vitaly Bargatin) #4869

Подробнее поясню свою точку зрения.

Она касается реализации Soekris DAC R2R. Т.к. реализация в HOLO никому, кроме производителя, неизвестна, то утверждать что то определенное сложно.

На картинке ниже - импульсный отклик 3 разных FIR фильтров Soekris (они доступны в исходном виде на сайте производителя и сайтах энтузиастов - разработчиков).

Импульсный отклик сформирован в Matlab (с R2R матрицы осциллографом вы снимите именно эту картинку).

Как видно, амплитуды отличаются. Если строить график мощности в dB, то разница в уровнях будет заметнее).

У каждого фильтра может быть задан индивидуальный масштабирующий коэффициент. Это можно использовать для выравнивания громкости. Реально он нужен примерно для этого - подбирается максимальный уровень без клиппинга.

Т.к. оба цапа очень похожи (разработчики достаточно активно обмениваются идеями), то предполагаю, что подход к цифровой обработке примерно одинаковый.


(DEVID) #4870

Да, но мы говорим о явной слышимой разнице, как и перегруз.
Аудио сигнал на разных частотах совершенно по разному фиксируется слухом.

У усилителей нужно существенно поднять амплитуду, чтобы стало слышно перегруз.
Ну как минимум в 2 раза.

OS - NOS как я вижу не вызывает такой сильной разницы а амплитуде, чтобы сходу перегрузить усилитель.
В NOS есть заметное ослабление ВЧ.

Я могу точнее снять амплитуду в вольтах, на трех частотах, скажем 20 - 500 - 18000
И посмотрим разницу в OS - NOS , насколько она велика.


(Vitaly Bargatin) #4871

Разница слышима. Между некоторыми фильтрами. Незначительно, но отчетливо.

Перегруз, конечно, не вызовет. Вы правы.
Может появится только клиппинг ЦАП (при неправильной реализации фильтра - inter-sample clipping), но это не имеет отношения к клиппингу усилителя.

У меня под рукой нет сейчас импульсного отклика NOS Soekris (с оговорками, что я не знаю, что в HOLO называют NOS). В Soekris, насколько помню, он тише остальных.
ВЧ там больше (они очень слабо фильтруются фильтром), но общий уровень импульсного отклика ниже.

Поэтому измеряя осциллографом амплитуду синусоиды на ВЧ NOS вы скорее всего увидите меньшую амплитуду по сравнению с OS, хотя АЧХ другого сигнала в NOS будет заходить за частоту Найквиста, а в OS фильтрах практически нет (зависит от реализации фильтра).


(Александр) #4872

Что-то с генератором не так, похоже уровень там -6дБ. Я использую тестовый диск с записанным синусом с уровнем 0дБ. Выше не бывает.


(DEVID) #4873

Давайте проведем более детальное исследование.
С картинками.

На этот раз с цифровым осциллографом.

Замер снимем с RCA выхода.
По поводу XLR я уже говорил, что по фазам разницы с RCA нет, а между фазами естественно в 2 раза больше амплитуда.

Возможно кто то даст мне подготовленный файл.
Чтобы я проверил и на нем.

Но во всяком случае максимальные уровни что я смог снять с Холо на данный момент на картинках, и можно сравнить OS и NOS.
( если комп конечно никак не ограничивает максимум на уровне драйверов )

Дискретизация в данном тесте 96K
( Потом понизим )

Давайте посмотрим ближе что вышло.

NOS

OS

NOS

OS

NOS

OS

NOS

OS


(Vitaly Bargatin) #4874

Видим значительный спад с 18 кГц в NOS (быстрее чем в OS).
Выходной каскад одинаковый в обоих случаях (NOS и OS).
Т.е. на выходе R2R матрицы ситуация такая же.

Т.к. R2R матрица, скорее всего, работает не на частоте 96кГц (что было бы настоящим NOS) а на значительно большей (думаю что ~ 2.822 МГц), то вывод - NOS в HOLO это FIR фильтр с эмуляцией настоящего режима NOS (без передискретизации, с использованием плавного аналогового фильтра).

В Soekris это реализовано не так. Поэтому и есть разница.

Можете посмотреть, чем управляется матрица? Если сдвиговыми регистрами, то можно измерить частоту ее работы (ножка shift resistor clock input).
Станет понятно, что реально сделали в HOLO инженеры.


(DEVID) #4875

Вы видели мои скрины с измерений на 44k ?

Там четко видно что в 44K в NOS верхняя граница видимости “оквадрачивания” синусов лежит даже не в ВЧ а СЧ уже на 4 КГц все видно.
Меандр ровный.
Провал по амплитуде на ВЧ из за того, что самые высокие частоты имеют плохо восстановленный синус.

Еще в OS сразу выброс идет на меандре в виде колебашек, как буд то цифровой фильтр включили.
И естественно в OS восстановление синусов на ВЧ идет куда лучше аж до 20К чисто.

В Денафрипс Арес что у меня был, там четко было видно что у него идет именно повышенная частота как вы говорите, у него все очень ровно по всему диапазону, кроме разве что видимости опорной частоты наложенной на синус, наверно плата или кривая разводка. На слух звучит замечательно.


(Vitaly Bargatin) #4876

Да, видел.

Если я правильно понимаю, вы считаете, что в режиме NOS HOLO работает в честно - без передискретизации + фильтр с небольшим затуханием (аналог аналогового) и доказывает это

Не готов что то разумное сказать по этому поводу прямо сейчас. Постараюсь сделать эмуляцию в Matlab этого режима работы (zero-hold NOS DAC).

По поводу выбросов на меандре - вы правы. Это работа интерполирующего FIR фильтра после передискретизации. Так называемый пре- и после- звон.
Чем круче срез фильтра, тем он сильнее. Чем плавнее срез, тем меньше.
Фильтр с плавным срезом (условно аналоговый) имеет более ранний спад на АЧХ, который может начинаться с 15-16 кГц.

Разные FIR фильтры для Soekris я анализировал на форуме в другой ветке, возможно покажется интересным.


(Vitaly Bargatin) #4877

В общем Matlab не понадобится.

Коротко - ваш пример с “оквадрачиванием синусоиды” не доказывает факт отсутствия передискретизации. Он доказывает отсутствие интерполирующего фильтра (как вы выразились - “самые высокие частоты имеют плохо восстановленный синус”).

Более того, с инженерной точки зрения, правильно передискретизацию все таки делать (существенное уменьшение искажений).
Поэтому я считаю, что HOLO делает передискретизацию и использует специфичный FIR фильтр.

Подробно с пояснениями:
Зачем передискретизация в R2R
Все R2R цапы - zero hold. Т.е. отсчет (соответствующее ему напряжение) на выходе матрицы поддерживается постоянным до прихода следующего.

Спектр выходного сигнала с матрицы R2R в этом случае представляет собой свертку (математическая операция) спектра исходного сигнала со спектром меандра. Это вносит очень заметные искажения. Можно посмотреть по ссылке, что происходит с некоторыми функциями.

Чем короче меандр (выше частота), тем искажения меньше. При длительности меандра, стремящейся к нулю, искажения стремятся к нулю (меандр становится набором дельта функций.

Т.к. передискретизация осуществляется очень просто, то смысла ее не делать нет - просто получим сильные тембральные искажения. Не понятно для чего.
Так устроены все R2R цапы (насколько мне известно).

Что такое NOS в R2R с передискретизацией.
Ок, повысили частоту дискретизации. Т.е. вместо 1 отсчета получили 8, например. Далее нужно убирать спектральные отражения выше частоты Найквиста (интерполировать сигнал), которые появляются после передискретизации. Т.е. в работу включается OS FIR фильтр.

Но если сделать так - просто скопировать первый отсчет на все 8.
Т,е. имели отсчет со значением 1 с частотой 44 кГц.
Получили набор отсчетов 11111111 351.8 кГц

Сигнал на экране осциллографа вообще не будет отличаться от варианта без передискретизации. Совершенно.

Тем не менее, фильтр с коэффициентами 11111111 - обыкновенный FIR фильтр со своими характеристиками (нет пре и после звона, очень плохое подавление паразитных отражений начального спектра выше частоты Найквиста).
Т.е. используя этот фильтр, вы, теоретически, сильно выигрываете в динамических характеристиках (быстрое нарастание и спад, нет пре- и после- звона), но появляется заметный ВЧ шум в частотах выше 22 кГц (при дискретизации 44кГц).

Такой NOS это плохо?
Не факт. Например, читал статью где говорилось, что несколько повышенный ВЧ шум может выполнять роль дизеринга и скрывать ошибки квантования и другие коррелированные шумы ЦАП. За счет чего субъективные впечатления от таких фильтров могут быть позитивными.

Такая конструкция NOS FIR фильтра нравиться достаточно большому количеству аудиофилов. Т.е. это вопрос личных предпочтений.

Можно сказать, что такой фильтр скорее не традиционен и противоречит текущим стандартам объективной оценки качества продукции. Последние, правда, сами по себе прямо не связаны с качественным звучанием.


(Алексей) #4878

То, что при использовании FIR фильтра передискретизация предпочтительна, это понятно.
Но ведь это не доказывает наличие или отсутствие этого фильтра в режиме NOS у Holo.


(DEVID) #4879

В данном случае мне было интересно сравнить работу двух подобных по компоновке устройств.

Денафрипс и Холо.

Во всяком случае, на начальной модели Денафрипс я видел несколько “зашумленный” тактовой частотой синус, Но это очень несущественный шум, да и мы четко знаем что там оверсемплинг.

Но , результат прослушки давал очень хороший результат для Арес.

Это говорит о том, что совершенно не важно в каком именно режиме и в какой частоте работает устройство.
Важнее общий итог этой работы, работы фильтров, математики, выходного фильтра и усилителя в целом.

То есть, на конечный результат не влияет прямым образом наличие NOS, полученный результат это плод сложной подготовительной работы с устройством в живую.
Или хорошее стечение обстоятельств.


(Vitaly Bargatin) #4880

Интерполирующий FIR фильтр нужен только после передискретизации.
Если ее нет, то он не нужен.

FIR фильтр может быть применен и без передискретизации (для придания необходимой окраски звуку).

После передискретизации можно не применять ни интерполирующий ни просто FIR фильтр. А можно и применить.

Каждый подход имеет свои последствия. Достаточно прогнозируемые.

Все что я описал предыдущем посте выше - только для того, что бы было понятно, что не восстановленная синусоида на осциллографе может обнаруживаться в двух случаях:

  1. не было передискретизации (неудачный подход, с моей точки зрения)
  2. была передискретизация и был применен фильтр (пример фильтра я привел). Удачный подход, с моей точки зрения.

Написал я это т.к. меня заинтересовали данные осциллографа @wehr-wolf по ступенчатой синусоиде и я не смог слету их пояснить. Стало интересно и я подумал на эту тему а потом описал плоды размышлений.

Есть передискретизация в HOLO или нет можно выяснить двумя способами:

  1. задать вопрос производителю. Возможно и ответит.
  2. просто снять осциллографом тактовую частоту на определенной ножке сдвигового регистра. Наверняка есть и другие варианты.

Я не считаю, что один способ реализации NOS лучше другого. Каждый будет слушать тот, которые нравиться лично ему. Даже если по измеряемым характеристикам он будет хуже. Даже если его мнение не совпадет с моим.

Мне интересно как устроены разные ЦАП и я стараюсь по мере сил, с ним разобраться. Иногда получается. Чаще - недостаточно информации или моих знаний.