Всем привет. Раз уж тут пошла такая пьянка про китайский HiFi да еще и безымянный и по немалым ценам (по п.18 вероятно), то надо бы поучаствовать.
Этот артикель будет про то, как с USB выхода компьютера или ноутбука получить качественный звук в формате PCM и DSD. Поддерживается вывод звука 24 бит 192 кГц. Куплено за свои кровные, аж два раза.

Сейчас почему то продавец убрал доставку в Россию (после меня наверно;)), но по поиску XMOS U8 можно найти кучу других магазинов.

Есть у меня английский ЦАП Arcam rDAC с USB входом. ЦАП в меру дорогой, стоил где-то фунтов 350. USB вход у него завязан на так называемый и запатентованный DCS asynchronous/isochronous Ring DAC на TAS1020B USB Streaming Controller.

Не взирая на патенты и хвалебные отзывы аудио мурзилок, звук по входу USB хреновый. С коаксиалом не сравнить, но, чувствуется потенциал таки есть.

Жил я долго и счастливо, большой брат ПК выдавал свои положенные с SPDIF, и не знал я проблем.

Однако жизнь идет, большой брат шумит, как то хочется тишины и покоя и решил я обзавестись безвентиляторным компом в формате mini ITX.
Вначале как торенто качалка, а потом оказалось, что процессор N3150 вполне тянет все, включая редактирование видео от камеры 1080/60p. И видео аудио само собой.

Но вот подстава - нету цифрового выхода вообще. Окромя HDMI.
Есть USB, и если хочется получит качественный звук в обход наворотов Виндовс, для него требуется USB аудио драйвер. К примеру, у меня установлен драйвер Ploytek, в конфигурационный файл которого прописан PID/VID Аркама. И ASIO как бесплатные драйвера для Foobar и других проигрывателей.

Но звук мне не нравиться, явно чувствуются микро прерывания в плотности звучания, вероятно связанные с джиттером передаваемого сигнала и в меру качественным питанием.
Кабели USB пробовал разные, все качественные, сертифицированные по стандарту 2.0.

Что такое джиттер.

Джи́ттер (англ. jitter - дрожание) или фазовое дрожание цифрового сигнала данных - нежелательные фазовые и/или частотные случайные отклонения передаваемого сигнала. Возникают вследствие нестабильности задающего генератора, изменений параметров линии передачи во времени и различной скорости распространения частотных составляющих одного и того же сигнала.
В цифровых системах проявляется в виде случайных быстрых (с частотой 10 Гц и более) изменений местоположения фронтов цифрового сигнала во времени, что приводит к рассинхронизации и, как следствие, искажению передаваемой информации. Например, если фронт имеет малую крутизну или «отстал» по времени, то цифровой сигнал как бы запаздывает, сдвигается относительно значащего момента времени - момента времени, в который происходит оценка сигнала.

Устранение джиттера - одна из основных проблем, возникающих при проектировании цифровой электроники, в частности, цифровых интерфейсов. Недостаточно аккуратный расчёт джиттера может привести к его накоплению при прохождении цифрового сигнала по тракту и, в конечном счёте, к неработоспособности устройства.

А еще и прослушивается, хотя и очень тихо, движение USB мышки.
Видать питание на плате не очень качественно реализовано.

А тут несколько лет назад английская фирма XMOS выпустила на рынок асинхронный чип USB, работающий со своими прецизионными кварцевыми резонаторами и драйверы под него.
Собственно есть и более древнее асинхронное решение - микроконтроллер от компании ATMEL серии SAM, со входом USB и выходом I2S (Sound). Но оно как то в виде готового решения не выпускается, только как плата расширения.

Установка такого асинхронного буфера USB, да еще и с развязкой трансформатором по коаксиалу, как я надеялся, кардинально изменит звук.
Явно китайцы с чего то хорошего стырили, раз все теперь собирается там.

Это маленькая коробочка, примерно 100 х 68 х 33 мм. Корпус стандартный, алюминиевый от чего то там.

Есть два варианта - со стандартными кварцами и с термо стабилизированными TCXO (Опорные кварцевые генераторы с температурной компенсацией ухода частоты TCXO). Второй вариант дороже на 15$. Отдельно кварцы TCXO стоят каждый по 15$.

Два прецизионных кварца - под опорную частоту 44100 Гц и опорную частоту 48000 Гц. 22,579200 МГц и 24,576000 МГц.
Собственно качество кварца и задает уровень джиттера.

Как я понимаю входной кварц HLX2L 24,000 кГц.

Первый пришел нерабочий - не было звука на выходе вообще. Оптический выход одиноко светился красным. Разобрал, SMD компоненты все припаяны со смещением, критической оказалась пайка мультиплексора выхода NC7SZ157.

Самому перепаять деталь в 6 ног 2,5 мм длиной без оборудования нереально.

Открыл диспут, продавец оказался на редкость ответственным, пошел на встречу.
Первый поехал взад, одновременно заказал второй, отжавши 8 баксов за стоимость пересылки.

Пришел второй. Открыл, почистил от алюминиевой стружки.

Коаксиальный разъем CMC (USA).

Выходной развязывающий тороидальный трансформатор Murata DA101C.
Полностью развязывает ПК и ЦАП.

Питание микросхемы на GH16D (не нашел, LDO?), Nichiconы 100 мкФ 25В и Sanyo 47 мкФ 6,3 В на входе. Номиналы меньше указанных на плате.

Есть интересная микросхема ATMLH850 flash-память, но не от Атмел.

Если микросхема LDO, то дроссель на входе - это фильтр по входному питанию от USB, что вполне грамотно.

Настраиваем. У меня Виндовс 7-64, заявлена поддержка XP, 7, 8.
Драйвер сам не встал, поставил 3.34

Драйвера
_http://jlsounds.com/drivers.html

Выбираем звуковое устройство.

И его режим.

Для foobar ставим довесок sacd.

И получаем

Да, мои ожидания оправдались полностью, чистый, полновесный звук. Нет утомляемости слуха на высокой громкости.

USB Live!

ЦАП у меня живет от линейного блока питания. Родной импульсный - совсем хлам. Брал у этого же продавца.
Для полного извращения поменял сетевой разъем на разъем с фильтром Schaffner FN9244-1-06, благо ЧипДип на нем особо не наваривается.

Typical filter attenuation
Per CISPR 17; A=50 Ω/50 Ω sym; B=50 Ω/50 Ω asym; C=0.1 Ω/100 Ω sym; D=100 Ω/0.1 Ω sym

Мощный транзистор на выходе- Дарлингтона, диоды Шотки на входе и кондеры по 1000 мкф (высокие).

А для полной радости прикупил у продавца еще и серебряный;) USB кабель от Aucharm.

Что могу сказать. Точно звучание не хуже сертифицированного USB2.0, и как мне кажется, звук получается ровнее во всем диапазоне. Слепое тестирование мне не сделать, да и не нужно. Но кабель дело тонкое. $18 за метр и $15 за 0,5 метра.
Модный кабель Supra USB жжет от $40.

И да, два усилителя Arcam 9 и 9P в режиме би-амплинг, акустика трех-полосная B&W P5, акустические кабели VDH The Wind, Audioquest Indigo, соаксиал Monster Cable M850.
И да, разницу в звучании кабелей я слышу, мой тракт это позволяет .

Это обзор НЕ ПРО КАБЕЛЬ за 1000 рублей,
а про асинхронный буфер на XMOS.

Если кто не понял. :)

Без ЦАП нет музыки, если ваши музыкальные файлы хранятся в цифровом виде. Вы можете не знать, как они устроены, но большинство из нас ежедневно пользуется, по крайней мере, одним цифро-аналоговым преобразователем, более известным как ЦАП или DAC (Digital to Analogue Converter).

Они встраиваются в такие устройства как компьютеры, планшеты, смартфоны. ЦАП –фундаментальная основа декодирования привычной цифровой музыки, превращения ее обратно в аналоговый сигнал, который способно услышать человеческое ухо.

Любому, являющемуся источником цифрового сигнала устройству – будь то CD или Blu-ray плеер, DAB (цифровое радио), ТВ приставка, игровая консоль или музыкальный плеер, требуется ЦАП, чтобы конвертировать последовательность нулей и единиц обратно в аналоговый сигнал, прежде чем отправить его на воспроизведение.

Традиционные усилители не усиливают, а громкоговорители не воспроизводят цифровой сигнал и ваши уши не могут его услышать. Они воспринимают лишь звуковые волны. Без ЦАП ваша коллекция цифровой музыки бесполезна. Это простой набор «0» и «1», который необходим лишь для работы цифровых устройств. Короче говоря, ЦАПы играют большую роль в процессе воспроизведения цифровой музыки.

Однако, cерьезной проблемой является то, что встраиваемые в большинство представленных выше устройств микросхемы ЦАП зачастую могут быть не достаточно высокого уровня и не всегда могут обеспечить максимально возможное качество цифрового оригинала. В связи с чем, возникает мысль о необходимости замены ЦАП, с тем чтобы преобразить музыкальный архив цифровой музыки и действительно получить максимальную отдачу от вашей аудио системы.

Звуки, которые мы слышим ежедневно, будь то музыка, речь, шум большого города или журчание ручья передаются виде в звуковых волн и попадают в наши уши в виде непрерывно меняющегося аналогового сигнала.

Одним из первых способов для хранения аналоговых записей стали прообразы нынешних виниловых пластинок, а позже появились магнитофонные ленты, но нежелательный шум при воспроизведении и хрупкость этих форматов требовали что-то новое. И этой новинкой стал компакт-диск (CD), изобретенный Sony и Philips в 80-х годах прошлого века и совершивший цифровую революцию в процессе хранения музыкальных записей.

Цифровое аудио очень отличается от аналогового. Цифровые музыкальные файлы, как правило, создаются методом импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) или PCM в английской аббревиатуре, и создаются путем постоянного, строго периодического измерения амплитуды аналогового сигнала.

Затем,значение амплитуды кодируется ​​в виде двоичного числа (набор 1 и 0), а разрядность этого числа часто называют битовой глубиной. Временной интервал между измерениями определяется частотой дискретизации.

При записи стандартного компакт-диска измерения проводятся 44100 раз в секунду (44,1 кГц). Каждое измерение записывается для хранения в двоичном формате с точностью до 16 бит. При записи аудиотреков с высоким разрешением используется разрядность до 24 бит, с частотой дискретизации 192 кГц или с более высокими значениями.

Вообще говоря, цифровые аудио данные могут кодироваться с различной разрядностью и частотой дискретизации, а затем в различные форматы файлов с разной степенью сжатия для уменьшения объема. Но независимо от того, как они создаются, работа ЦАП заключается в том, чтобы распознать все это и максимально точно перевести из двоичного формата с тем, чтобы максимально (насколько это возможно) приблизиться к аналоговому оригиналу.

Зачем нужен отдельный ЦАП?

В действительности, почти каждое современное цифровое аудио устройство имеет встроенный ЦАП, но также, очевидно, что не все ЦАП одинаковые. Преобразователи невысокого класса могут вносить нежелательные шумы из-за ограниченных возможностей используемой микросхемы. Они не могут поддерживать все скорости передачи данных, не говоря уже о появлении дополнительных искажений из-за потери синхронизации (эффект джиттера или дрожание).

Потеря синхронизации определяется, как временная задержка. Точные временные интервалы (тайминги) чрезвычайно важны в процессе приема потока цифровой музыки и, если они не выдерживаются (как правило, из-за плохо разработанной цифровой тактовой схемы) страдает качество звука.

Проблемы, связанные с потерей синхронизации могут возникать при передаче цифрового сигнала и они особенно опасны, когда сигнал передается между двумя устройствами. Поэтому в последние годы получают распространение асинхронные ЦАП, которые используют собственный источник тактовой частоты.

Генераторы тактовых частот в наиболее высококачественных ЦАП, как правило, обладают более высокой стабильностью, чем те, что устанавливаются в среднего класса ПК, так что звук будет соответственно лучше (при прочих равных условиях).

Исходный материал определяет качество

Конечно, чтобы получить максимальную отдачу от нового ЦАП, начинать нужно с подбора хорошего исходного материала. Не стоит ждать чудес, если вы посылаете на преобразователь музыку в формате MP3, 128 Кбит/c . В действительности, улучшенное декодирование такого чрезмерно сжатого аудио сигнала может сделать какие-либо звуковые недостатки даже еще более очевидными.

Оптимальный результат, с качеством на уровне CD и выше, можно получить при воспроизведении сжатых без потерь файлов типов FLAC, WAV или ALAC (Mac) в формате PCM или же в DSD.

DSD или PCM?

Формат DSD или Direct Stream Digital, является альтернативой PCM и был изначально разработан для Super Audio CD (диски SACD) Sony и Philips в конце 90-х годов.

Этот гораздо более редко встречающийся формат значительно отличается от PCM (импульсно-кодовой модуляции). Здесь для кодирования применяется широтно-импульсная модуляция (ШИМ), используется лишь одноразрядное кодирование, но со значительно более высокой частотой дискретизации – 2,8 МГц для DSD64 и 5,6 МГц для DSD128.

Споры о том, какие системы кодирования лучше продолжают бушевать и по сей день. Поэтому достаточно просто отметить, что если вы убежденный сторонник музыки в формате DSD, стоит убедиться в том, что ЦАП, который вы выбираете, поддерживает DSD, что бывает не всегда.

Какой ЦАП выбрать?

ЦАПы бывают разных форм и размеров, отличаются по функциональным и интерфейсным возможностям. Так что вам нужно в первую очередь понять, как вы будете его использовать. И выбрать с учетом стоимости, в которую хотите уложиться.

Компактные ЦАП для порта USB отличаются портативностью при разумной цене, они удобны в использовании. Размер варьируется от стандартного, вставляемого в порт USB модуля до блока карманного размера, который подключается через отдельный кабель USB.

Чаще всего, такие ЦАПы не требуют отдельного источника питания, получая необходимую электроэнергию от порта USB. Такие ЦАПы имеют, в значительной степени, простой набор интерфейсов. Есть гнездо для наушников и, возможно, будет линейный выход для подключения активных акустических систем или другой аудиотехники класса Hi-Fi.

Если вам нужно больше вариантов подключения и нет необходимости в носимом преобразователе, следует выбрать настольный блок. Они, как правило, больше по размеру и требуют отдельный источник питания, но часто предлагают несколько дополнительных цифровых и аналоговых аудио входов, наряду с USB для подключения к компьютеру. Обратите внимание на наличие усилителя для наушников, если он вам необходим, так как не все преобразователи имеют его.

Наконец, есть ЦАПы, которые специально разработаны для использования в составе большой домашней аудиосистемы. Они, как правило, имеют еще больше входов, включая такие малоиспользуемые, как AES / EBU, и отличаются расширенным набором возможностей, поддерживают весь спектр музыкальных форматов высокого разрешения или обеспечивают соединение через Bluetooth для передачи музыки в потоковом виде с вашего смартфона или планшета.

А некоторые даже имеют собственный регулятор громкости, поэтому они могут быть использованы также и в качестве предварительного усилителя.

Заключение

Несмотря на всю кажущуюся абсурдность двойного преобразования из аналога в цифру и из цифры обратно в аналоговую форму, нам не дождаться виниловой революции и придется довольствоваться цифровым звуком. Уж слишком удобна цифровая форма хранения и передачи аудиозаписей, как для домашнего использования, так и в профессиональной аппаратуре.

Конечно, цифровой звук является лишь копией с аналогового оригинала. Копией, которая еще в прошлом веке казалась несовершенной и использовалась в сугубо утилитарных, узкопрофессиональных целях. Но качество звучания лучших образцов сегодняшней аудиотехники даже на слух меломана приближается к лучшим аналоговым образцам. Далеко не последнюю роль в этом играют цифроаналоговые преобразователи, позволяющие выжать максимум возможного из музыкальных записей в форматах высокого разрешения.

• Поддерживаемые режимы: 32 кГц, 44.1 кГц, 48 кГц, 88.2 кГц и 96 кГц, 16 и 24 бит
• Вход: USB
• Выходы: аудио 3,5 мм совмещенный с оптическим
• Выходной уровень: 2.1 Vrms при нагрузке в 4.7 КΩ, 1 Vrms при нагрузке в 30 Ω
• Динамический диапазон: 112 дБ

Дизайн

Внешний вид у U2 невероятно минималистичный. Он полностью оправдывает свое название в том плане, что разработчики обошлись мелкосерийным производством. У U2 нет коробки, он поставляется в обычном пакете из «пупырчатого» полиэтилена. Корпус представляет собой небольшой прямоугольный параллелепипед, на одном торце которого размещен короткий USB-кабель для подключения к компьютеру, на другом - выход 3,5 мм для аудиосигнала. Этот же разъем служит гнездом оптического выхода, что позволяет использовать U2 в роли конвертера из USB в оптику. В углу устройства разместился светодиод индикации работы.

В общем, дизайн простой, без изысков, но с учетом маргинальной цены и компактного размера придираться тут глупо. Тем более стоит отметить, что внутреннее исполнение ЦАПа на достаточно высоком уровне, пайка качественная, на деталях не экономили (в пределах бюджета устройства, конечно).

Звук

Для прослушивания использовалось следующее оборудование:

• Apple MacBook Pro 15″ early 2011
• Decibel в роли плеера
• Записи в lossless-форматах
• Audio-GD NFB-6 в роли усилителя
• Наушники: Fischer Audio TBA-04, VSonic GR01

ESS Sabre 9023 - микросхема практически самодостаточная. Она не требует сложной обвязки (хотя и не исключает ее при желании разработчиков), поэтому в создании ЦАПов на ней - главное не испортить ее. Разработчикам U2 это удалось в полной мере. В роли USB-интерфейса они использовали чип SA9023 от SAVITECH (несмотря на совпадение индексов, этот чип не имеет отношения к микросхеме самого ЦАПа). В роли генератора используется 27 МГц резонатор с микросхемой PLL1705. В конструкции ЦАПа используется схема без разделительных конденсаторов на выходе, что также благотворно влияет на звук.


Пользователи Windows могут воспользоваться ASIO драйверами, разработанными SAVITECH.

Самое забавное в ситуации с данным устройством состоит в том, что он играет не хуже многих куда более дорогих решений, а некоторые даже обходит. В первую очередь, в этом заслуга хороших ЦАПа и контроллера, во вторую - в грамотном схемотехническом решении.

«Из коробки» звучание U2 детальное, скорее холодное, но без напрягающего излишка ВЧ. В звучании много воздуха и легкости, хотя бас тоже отыгрывается неплохо. Сибилянты выражены слабо, фоновый шум зависит от качества вашего USB-выхода (см. ниже про фильтр). Запас по громкости - достаточный для большинства не тугих наушников. Хорошо этот ЦАП сочетается с разными усилителями, за счет своей «прозрачности» он практически не вносит искажений в звуковую картинку.

Модификация

Чтобы раскрыть полный потенциал U2, я отправил его на доработку знакомому мастеру. В ходе доработки ЦАП претерпел множество изменений:

• убраны танталовые конденсаторы из аналогового тракта и заменены на электролитические большей емкости
• пересчитан фильтр и его компоненты заменены на более качественные, а амплитуда выходного сигнала немного уменьшена для достижения большей детальности
• реализовано отдельное питание микросхемы ЦАПа
• часть конденсаторов шунтирована керамикой

Так как эта модификация не могла поместиться в исходном корпусе, для конденсаторов были прорезаны отверстия в крышке и весь ЦАП был утянут термоусадкой. Вид получился немного кустарный, но прирост качества звука с лихвой это оправдывает.

После модификации звучание плеера становится не таким выражено-холодным, добавляется драйв НЧ, что делает звучание ЦАПа более музыкальным. Звук становится «многоплановым», воображаемая сцена становится более объемной, улучшается разделение инструментов.

USB-фильтр

Так как U2 питается от USB, а маленькие размеры не позволяют реализовать серьезный фильтр питания, звучание ЦАПа зависит от качества реализации шины USB в вашем компьютере. Для решения этой проблемы, HiFiMeDIY предлагают простой, но эффективный изолятор. Он выполнен в том же форм-факторе, что и U2, только вместо аудиогнезда на нем расположен USB-разъем. Включив его перед ЦАПом (не обязательно им должен быть U2), вы можете заметно повысить качество питания USB и улучшить звук.

Выводы

Очень недорогое устройство с огромным потенциалом. Пусть вас не смущает очень простой внешний вид, за свою скромную цену этот маленький ЦАП способен порадовать владельца очень даже неплохим звуком.

В последние годы всё большее распространение получает использование интерфейса USB для вывода звука с компьютера. Неоспоримое удобство такого способа подключения компьютера к звуковой системе через внешний ЦАП подкрепляется расширяющимся выпуском цифроаналоговых преобразователей, оснащённых так называемым «асинхронным USB».

И это не просто модное увлечение любителей цифрового звука, а действительно серьёзный способ получения достойного цифрового источника (даже и высококачественного, при определённых условиях) в виде связки компьютер+ЦАП.

Правда, некоторую неопределённость вносит вопрос: почему же производители музыкальных серверов/цифровых проигрывателей класса high-end устанавливают на свои изделия цифровые выходы S/PDIF (RCA, BNC, оптический) и AES/EBU (XLR), а не используют возможности популярного интерфейса USB? Постараемся прояснить ответ на этот вопрос.

Основное различие между стандартами соединения компьютера и ЦАПа, S/PDIF и AES/EBU, с одной стороны, и USB – с другой, лежит в способе передачи данных. В первом случае данные от компьютера, с помощью соответствующего интерфейса, передаются на ЦАП в виде непрерывного потока, то есть в том виде, который они приобретают после программного проигрывателя. Во втором случае, в соответствии с протоколом передачи данных через USB, поток данных вначале разбивается на пакеты, а затем уже передаётся на вход USB ЦАПа, в котором он должен снова приобрести вид непрерывного потока перед цифроаналоговым преобразованием.

В передаваемых через USB-соединение пакетах данных, кроме данных, соответствующих звуковой информации, присутствует также информация конфигурирования, управления и состояния.

Спецификацией универсальной последовательной шины USB определены различные типы синхронизации при передаче информации от хоста (компьютера) к периферийному устройству (в данном случае – к ЦАПу). На начальном этапе использования USB для вывода звука с ПК широкое распространение получил так называемый адаптивный тип, технически связанный с микросхемами серии PCM270x компании Burr-Brown (Texas Instruments ) из США.

Однако этот тип USB-соединения не мог обеспечить высокое качество звука, так как вызывал повышенный уровень джиттера. Кроме этого, преобразователи с USB-входом на базе микросхемы PCM270x, действующие в адаптивном режиме, могли работать с частотами дискретизации не выше 48 кГц и разрядностью до 16 бит, то есть могли обеспечить качество уровня компакт-диска, но не высокого разрешения.

После нескольких этапов развития технологии передачи цифрового звука через USB в 2004 году компанией Wavelength Audio (США) был выпущен первый ЦАП, использующий асинхронный тип передачи данных. Преобразователь и необходимое для его работы ПО под названием Streamlength были разработаны Гордоном Ранкиным (Gordon Rankin). С тех пор асинхронный тип работы USB-интерфейса утвердился как основной для передачи музыкального сигнала от компьютера к ЦАПу, а ПО Streamlength для асинхронного USB используется во многих высококачественных ЦАПах, в том числе таких компаний, как Ayre , Aesthetix , Grace Design , Berkeley Audio Design и др. В настоящее время большинство выпускаемых цифроаналоговых преобразователей, которые оснащены интерфейсом USB для соединения с компьютером, работают по такому принципу.

В отличие от адаптивного, асинхронный тип работы USB-интерфейса для передачи звука является технически более совершенным, т.к. при его реализации происходит не только передача пакетов данных от компьютера к ЦАПу, но и осуществляется обратная связь с компьютером таким образом, чтобы управлять процессом этой передачи данных. Компьютер и ЦАП работают в этом случае согласованно, как связанные устройства.

Интересно, что асинхронный USB был выполнен на основе микросхемы TAS1020B, которая выпускалась одновременно с упомянутой PCM270x. USB-контроллер TAS1020B представляет собой интегральную схему с USB-трансивером, микропроцессором, буфером памяти и интерфейсом I 2 S для подключения к микросхеме цифроаналогового конвертера. В качестве примера на рис. 2 представлена блок-схема ЦАПа на базе USB-контроллера TAS1020B.

В этой схеме ЦАПа с асинхронным USB тактовый генератор частоты дискретизации расположен в оптимальном месте – непосредственно рядом с микросхемой цифроаналогового конвертера. Это позволяет обеспечивать работу конвертера от потенциально более точного генератора, не полагаясь на использование нестабильного тактового сигнала из компьютера. И действительно, такая схема расположения высокоточного генератора, наряду с другими особенностями асинхронного типа USB-соединения, обеспечивает наименьший уровень джиттера и, соответственно, наилучшее качество звука. По сравнению с адаптивным типом, в асинхронном USB джиттер снижается на два порядка (в 100 раз!).

Добавим, что для работы преобразователя с асинхронным USB с сигналами выше 96 кГц/24 бит от ПК, оснащенного ОС Windows, потребуется специальный драйвер. Для компьютеров Apple , поддерживающих спецификацию USB Audio Class 2.0, такой драйвер не нужен.

Первые ЦАПы Wavelength Audio с асинхронным USB могли преобразовывать сигналы ВР с частотой дискретизации до 96 кГц и разрядностью до 24 бит. В настоящее время выпускаются цифроаналоговые преобразователи, в том числе и для бытового использования, которые поддерживают частоты до 384 кГц и разрядность до 32 бит, что соответствует самому высокому формату профессиональной цифровой звукозаписи. Кроме этого, в последнее время всё более широкое распространение получают музыкальные цифровые записи формата DSD , сигналы которых могут подаваться на ЦАП также через порт USB. Не так давно, в 2012 году, специально для этой цели был разработан открытый стандарт DoP (DSD over PCM) – метод для передачи DSD-аудио с помощью ИКМ фреймов. Описание последней версии 1.1 этого стандарта на англ. яз. можно найти .

Производители ЦАПов предлагают широкий выбор устройств с асинхронным USB стоимостью от 3 тыс. руб. до астрономических цен с семизначными числами. Чтобы как-то сориентироваться в этом разнообразии преобразователей различного технического и ценового уровня, попробуем определить, каким требованиям должен отвечать ЦАП, чтобы можно было сказать, что он выдаёт звук действительно высокой точности. Отметим некоторые из таких характеристик, связанных с входным интерфейсом USB:

1. Высококачественная микросхема USB-контроллера.
2. Использование гальванической развязки.
3. Соответствие спецификации USB Audio Class 2.0.
4. Высокоточный тактовый генератор с низким уровнем джиттера.
5. Использование качественно выполненных драйверов.
6. Совершенная схема питания. Раздельные стабилизированные линии питания для USB-контроллера, конвертера и аналоговых цепей, а лучше – с отдельным трансформатором для каждой из них.
7. Высококачественная микросхема цифроаналогового конвертера.

Конечно, все вместе перечисленные характеристики встречаются только в самых совершенных (и часто – дорогих!) ЦАПах. Однако можно сказать, что если преобразователь не обладает ни одной из таких характеристик, то вряд ли он сможет выдать высококачественный звук, если иметь в виду обработку сигналов ВР, поступающих с обычного компьютера через USB-соединение. К этому можно добавить, что качественно выполненная схема, работающая по адаптивному типу может «переиграть» некачественный ЦАП с асинхронным USB. Кстати, некоторые производители продолжают выпускать преобразователи с адаптивным USB.

3. USB или S/PDIF?

А теперь, переходя к вопросам уважаемых посетителей нашего сайта относительно того, может ли подключение по USB конкурировать с традиционными вариантами по качеству звука, ответим на него положительно. Да, высококачественный ЦАП с асинхронным USB в принципе может обеспечить низкий уровень джиттера цифрового сигнала и высокую точность воспроизведения звука. Вопрос перемещается в практическую плоскость, а именно: что выгоднее для любителя хорошего звука – использовать обычный ПК в паре с асинхронным USB-ЦАПом или собрать, например, музыкальный сервер и подключить его к (быть может более доступному по цене) преобразователю через S/PDIF или AES/EBU?

Ответ на этот вопрос требует знания конкретной ситуации, т.е. какие устройства и для прослушивания каких типов файлов (ВР или уровня качества компакт-диска) будут применяться, и выбор может быть в пользу как одного, так и другого варианта.

Для примера мы сравнили два варианта звучания музыкального сервера «ПК Аудиофил II » – при подключении через S/PDIF и асинхронный USB – в паре с ЦАПом Cambridge Audio DacMagic Plus.

Подключение осуществляется с помощью USB-кабеля, на одном конце которого обычный разъём типа А (подключается к источнику), а на другом – типа В (подключается к ЦАПу). Сначала мы попробовали, как работает эта пара устройств в конфигурации USB Audio Class 1.0, не требующей драйверов и поддерживающей сигналы до 96 кГц/24 бит. Предварительно надо было провести новую настройку программного проигрывателя foobar2000. Для этого после включения сервера и преобразователя в окне проигрывателя нажали на File > Preferences > Playback\ Output и в окошке Device выбрали строку, соответствующую подключению через USB. Несложная настройка, после которой можно сразу слушать музыку.

Услышанное нас не вдохновило, потому что звучание сервера и преобразователя никак нельзя было причислить к звуковоспроизведению высокой точности.

Переходим теперь к более совершенному, асинхронному типу работы ЦАПа DacMagic Plus с использованием протокола ASIO или WASAPI. Для этого необходимо переключить цифроаналоговый преобразователь в режим USB Audio 2.0 для приема аудиосигналов до 192 кГц/24 бит и загрузить соответствующий аудиодрайвер, который можно скачать в «Центре поддержки» на сайте Cambridge Audio . Там же можно найти подробное описание того, как в этом режиме воспользоваться ASIO или WASAPI. Хотя это описание на английском языке, оно подробно иллюстрировано, в том числе, для подключения с использованием проигрывателя foobar2000.

Выполнив загрузку драйвера и настройку программного проигрывателя для ASIO, как указано в описании, включаем сервер на воспроизведение. Сразу стало ясно, что звучание значительно лучше, чем при использовании режима USB Audio Class 1.0. Прослушав цифровые записи различных жанров и форматов (FLAC, WAV; от 88/24 до 192/24), переходим ещё раз к оценке работы двух устройств через коаксиальный S/PDIF с использованием того же музыкального материала, как и в случае работы через USB. Проводим несколько сеансов сравнения с перерывами.

В результате: у нас сложилось однозначное мнение, что несмотря на то, что в режиме асинхронного USB с ASIO два аппарата проявили себя очень достойно, та же пара «ПК Аудиофил II » и Cambridge Audio DacMagic Plus, с использованием того же протокола ASIO, но через выход S/PDIF (с карты Infrasonic Quartet), звучала лучше. Это выражалось, в частности, в более широкой и глубокой музыкальной сцене, где каждый из воображаемых инструментов имел точно определяемый размер и был как бы окружён воздухом, отделявшим его от других инструментов. Звучание многих инструментов, например, фортепиано, виолончели, саксофона, имело более точный, как нам кажется, тональный баланс и больше напоминало звук живого исполнения. Не лишним будет отметить также отличное звучание контрабаса – полное и хорошо артикулированное. В случае работы устройств через USB-соединение пропадала упругость и точность звучания низких частот.

Какие выводы можно сделать из описанного сравнения? Во-первых, несмотря на использование современной технологии асинхронного USB, звучание конкретного ЦАПа может быть более качественным при подключении через коаксиальный вход S/PDIF, а не USB. И, во-вторых, грамотно собранный и настроенный компьютер на базе полупрофессиональной звуковой карты (платы цифрового вывода) может выдавать такой цифровой сигнал, который при высококачественном цифроаналоговом преобразовании позволит получить отличный звук.

Многих, возможно, интересует более общий вопрос – что лучше для цифрового звука: непрерывный поток данных через соединение типа S/PDIF (или, например, AES/EBU) или пакетная передача через асинхронный USB? Мы придерживаемся такого мнения, что, по крайней мере, в настоящее время оба варианта позволяют достичь высококачественного звучания. Всё зависит от того, какой музыкальный сервер и какой ЦАП используется. С одной стороны, различными производителями выпускается множество музыкальных серверов, в том числе класса high-end, которые через выход S/PDIF или AES/EBU выдают точный сигнал с минимальным джиттером. С другой стороны, существуют ЦАПы, асинхронный USB-интерфейс которых выдаёт такой низкий уровень джиттера, который даже трудно измерить. Звучание (к сожалению, и цена) таких цифроаналоговых преобразователей – также на высоком уровне.

Развитие технологии покажет, какой из вариантов станет в будущем более предпочтительным. А может быть, станет использоваться какой-либо другой тип подключения, пока находящийся в стадии разработки. Поживём – увидим.

4. Ноутбук

В последние годы на выставках аудиотехники высшего качества в составе аудиосистем всё чаще можно увидеть ноутбуки, которые используются в качестве источника звука. С одной стороны – это удобно, с другой – в полной мере отвечает общим тенденциям развития информационных технологий. А как насчёт качества звука?

Некоторые полагают, что использование в ноутбуке автономного аккумуляторного питания позволяет, по аналогии с другими аудиокомпонентами, улучшить качество звука. К сожалению, этого не происходит. Во-первых, независимо от типа питания, электронная схема ноутбука, как и любого ПК, сама является источником необходимых компьютеру импульсных синхронизирующих сигналов различной частоты (для процессора, ОЗУ, интерфейсов USB, Wi-Fi и т. п.) и вредных помех, вызывающих увеличение джиттера (см. главу 1 этой статьи). Кроме этого, миниатюрность ноутбука приводит к тому, что, с одной стороны, возрастают перекрёстные помехи, а с другой – используются не самые оптимальные (для звука) схемные решения и компоненты. Поэтому получить качественный звук со встроенных аналогового или цифрового выходов (S/PDIF и HDMI) не удаётся.

Остаётся выводить цифровой аудиосигнал через выход USB и подавать его на ЦАП, оснащённый высококачественным интерфейсом, работающим в асинхронным режиме.

Но это не единственный способ повысить качество сигнала, извлекаемого из малогабаритных компьютеров. В последние время широкое распространение получили конвертеры USB-S/PDIF , позволяющие переводить цифровой сигнал из пакетной формы в потоковую для последующего преобразования с помощью внешнего ЦАПа. А зачем, спросите вы, нужно такое преобразование, если существуют ЦАПы с USB-входом, в том числе, с асинхронным режимом? Однако не все ЦАПы имеют такие входы и не все «умеют» работать через USB качественно. Кроме того, важен фактор портативности и удобства, особенно в случае использования такого устройства вместе с ноутбуком.

Конвертер USB-S/PDIF не просто переводит одну форму цифрового сигнала в другую. Он имеет и другую важную функцию: работая в асинхронном режиме передачи данных, конвертер использует свой генератор тактовых импульсов, как и в схеме ЦАПа, описанной выше (см. рис 2). Отличие между двумя устройствами заключается в том, что в ЦАПе сигнал после USB-контроллера поступает на цифроаналоговое преобразование, а в конвертере – на интерфейс S/PDIF, а уже затем – на ЦАП.

Необходимо отметить ещё одну особенность конвертеров USB-S/PDIF – большинство из них использует питание 5 Вольт, поступающее от компьютера. А это, к сожалению, приводит к негативным последствиям для качества звука, т. к. через провода питания и заземления передаются помехи. Надо учитывать также, что интерфейс S/PDIF тоже вносит некоторый дополнительный джиттер, который может ещё возрастать по причине некачественного питания.

Нами были опробованы в работе несколько конвертеров USB-S/PDIF. Можно сказать, что все они дают звук лучше, чем в случае использования собственных выходов ноутбука. Однако, и этот звук не может быть признан высококачественным, если оценивать такие его характеристики, как глубина звуковой сцены, микродинамика и детальность.

Отметим, что существуют специальные USB-переходники, которые подключаются на входе конвертера и разделяют питание и сигнал, давая возможность конвертеру получать питание от другого, более качественного источника. Один из примеров такого переходника – BPM (Battery Powered Module – русск.: модуль батарейного питания) австралийской фирмы Elijah Audio (на фото слева). Использование ВМР даёт реальный, слышимый выигрыш в качестве звука, ещё раз подтверждая вывод о том, что помехи, возникающие в конвертерах USB-S/PDIF в результате использования питания от ноутбука, сильно влияют на звук.

С другой стороны, выпускаются также конвертеры, имеющие собственный, высококачественный блок питания, и показывающие прекрасные результаты работы. Однако стоимость таких конвертеров немаленькая, может доходить до 1900 долл. США, и возникает резонный вопрос: а не лучше ли приобрести более качественный ЦАП с асинхронным USB, чем тратиться на дорогой конвертер?

Ещё один способ выведения звука с ноутбука – применение малогабаритного ЦАПа, подключаемого к выходу USB и имеющего выход на наушники. Здесь разработчики достигли удивительных результатов в отношении миниатюрности устройств. Достаточно, в качестве примера, привести ЦАПы AudiioQuest DragonFly и M2Tech HiFace USB DAC, представленные ниже на фотографиях. Причём последний обрабатывает сигналы до 384 кГц/32 бит!

Словом, для вывода звука с ноутбука имеется большой выбор разных устройств, многие из которых, несмотря на миниатюрность, своим звучанием могут доставить много удовольствия ценителям музыки.

Заключение

В настоящее время для вывода звука с компьютера используются различные способы и устройства, позволяющие достичь требуемых пользователю результатов в разных диапазонах цен.

Однако, если говорить о точном воспроизведении звука с высоким разрешением, имея в виду бескомпромиссное качество звучания, то, по нашему мнению, можно выделить два способа получения такого звука:

а) потоковый сигнал с выхода S/PDIF (или AES/EBU) высококачественной звуковой карты/платы цифрового вывода (см., например, наши проекты ПК Аудиофил I , ПК Аудиофил II и ПК Аудиофил III);

б) пакетный сигнал с выхода USB (или IEEE 1394) при работе в асинхронном режиме с высококачественным ЦАПом или внешней звуковой картой.

Данные отзывы написаны реальными покупателями внешних ЦАПов в нашем магазине. Мы не публикуем фамилии клиентов из соображений сохранности персональных данных. Покупая у нас тот или иной товар, вы также имеете возможность добавить свой отзыв.

Шикарный цап. Перешел на него с TEAC UD 501. У 501го по сравнению с 505м заметно приподняты края диапазона слишком густой бас и яркие ВЧ. У этого же все ровно. Бас плотный и фактурный, ВЧ аккуратные. При одной и той же кабельной обвязке (силовой кабель DH LABS RED WAVE) 501й "подсвистывал" на вокале на ярких записях. При прослушивании каларатурного сопрано 501й отдавал откровенной синтетикой. 505й же звучит натурально на тех же самых моментах. Очень детальный и комфортный, что абсолютно соответствует его классу. Имеет отличный усилитель для наушников. Пробовал рекабленые SENNHEISER HD 650 (300 ом) Раскачивает вполне, и еще запас по громкости остается. Сравнивал звучание с TEAC HA 501, по ощущениям, не беря в расчет различные силовые кабеля установленные на них и соединяющий межблок, звучат примерно одинаково. Но там отдельное аналоговое устройство работающее в классе А, а тут, соседствующие цифровые цепи.... В общем с наушниками тоже "зачет"! Единственный, я считаю, большой минус-это то, что когда вставлен джек автоматически отключаются оба линейных выхода. И для перехода прослушивания на акустике и обратно в наушниках придется постоянно вставлять и вынимать джек из гнезда что быстро приведет к износу самого гнезда и стиранию металлизации дорого джека. Так что продолжаю использовать HA 501 в качестве усилителя для наушников.

Купил для подключения наушников к телевизуру самунг, т.к. у него только оптический аудио выход. ЦАП с оптическим кабелем подошёл отлично наушники работают. Правда когда заходишь в Youtub у ЦАПа гаснит синяя лампочка и наушники не работают. Для меня это не критично, может позже разберусь с этим. Но оценку поставил отлично.

ЦАП заметно улучшит качество сигнала по сравнению с любой встроенной звуковой картой. Выполнен минималистично. Никаких кнопок, никаких настроек. Просто работает. Стоит недорого в сравнении с альтернативными вариантами.

Приобретённый внешний ЦАП Cambridge Audio DacMagic 100 Silver был подключен к моему проигрывателю Onkyo C-7030 через оптический кабель Kennerton MOF-010 1.5 m. Усилитель Onkyo A-9110, акустика Polk T-50. ЦАП великолепен, отрабатывает отлично. Завораживающее звучание, раскладывает по инструментам музыкальное произведение сохраняя объёмность и сцену. Потрясающая детальность. Любимые композиции приобрели новую глубину и чёткость. Честно, не ожидал такой прыти от маленького девайса... Из недостатков пожалуй одна - чувствителен к температуре. Это и в инструкции оговорено. Первоначально ЦАП был установлен в маленьком объёме стойки для аппаратуры. После 50 минут работы он просто отключился. Видимо сработала защита. После устранения окружающего маленького пространства, гонял его почти 6 часов, всё работает отлично. Добротный ЦАП. Рекомендую.

Wi-Fi