F.Audio XS02 — HiFi аудиоплеер с двойным ЦАП AK4490EQ и сменными усилителями

Начало:

Однобитники и мультибитники (часть 1)

Сердце ангела (часть 2)

Analog Devices

Некогда производитель изысканной AD1862 — отличной 20-битной модели R-2R, сейчас Analog Devices перепрофилировался на более доступные мультимедийные решения «все в одном». В частности, чипы AD можно было встретить в предыдущем поколении B&W Zeppelin Air (AD1936 + DSP ADAU1445). Считается, что компоненты на Analog Devices играют сообразно своему названию — более тепло и гладко, и не так резко по сравнению с конкурентами.

В роли хайфайного чипа в номенклатуре компании сегодня присутствует лишь одна модель AD1955 с поддержкой DSD. Из дорогих аппаратов ее можно было встретить в Esoteric X-01D2, а из дешевых – в ЦАПах Emotiva XDA-1 и Asus Essense 3.

Цена из партии в 1000 шт.: 6,86$. Динамический диапазон 123 дБ, коэффициент искажений 110 дБ.

Sabre

Поговорим о самом молодом и дерзком потомстве среди ЦАПов. Хотя на самом деле эта компания существует с 1984 года, но раньше больше была известна на рынке компьютерного мультимедиа. Повальный аудиохайп случился на переломе 2010-х. На рынок выкатились невиданные 8-канальные чипы с 32-битным исчислением, DSD-поддержкой и чумовыми характеристиками. Сейчас «камни» Sabre можно встретить практически везде — начиная от портатива и китайских DIY-китов до профессионального хай-энда.

Однако заслуги «Сябров» перед аудиофильским человечеством не абсолютны. Ряд взыскательных слушателей, включая недобитых, которые еще помнят разные R-2R мультибиты, высказывают претензии. Главная из них — при зашкаливающем разрешении и скорости нарастания импульса, фонограмма на Sabre может терять в слитности и распадаться на яркие паттерны. Так что при не очень удачной интеграции Sabre, «просто слушать музыку» будет утомительно. Видимо, не все звуковые богатства могут быть описаны стандартной спецификацией.

Актуальных моделей в высшей аудиолинейке Sabre сейчас три. ES9038PRO — флагманский чип с программируемым фильтром и рекордным значением динамического диапазона 140 дБ. Младшие ES9028PRO и ES9026PRO умеют то же самое, но с диапазоном 128/124 дБ и 120/110 дБ уровнем искажений соответственно. Как и прародители, все это 8-канальные процессоры, которые можно гибко настраивать. Компоненты с данными тремя ЦАПами на момент написания статьи еще не анонсированы, ведь обновление номенклатуры Sabre пришлось на начало 2016 года.

Для портативного аудио Sabre предлагает ЦАПы в которых можно узнать черты предыдущего поколения – ES9601C/K, 9602С/Q и 9018Q2C с поддержкой DSD256 с частотой 11,2 МГц. В данном случае они получили апгрейд в виде встроенных усилителей для наушников. Динамический диапазон вполне приличный 122 и 121 дБ при -102 дБ искажений на нагрузке наушниками 32 Ом.

Цены на новейшие линейки Sabre пока неизвестны рядовым заказчикам, но например 9018Q2C предлагается за 22 доллара, причем объем заказа не должен быть менее 4-х или более 10 единиц.

Asahi Kasei

Вообще-то это большая японская корпорация с химическим прошлым, у которой нас интересует подразделение Asahi Kasei Microdevises. ЦАПы AKM нельзя назвать прямо уж новичками, но в среде аудиофилов долгое время они находились в тени Burr-Brown и Cirrus Logic. И это не было справедливым. Ведь не только ЦАПы, но и аналого-цифровые преобразователи у Asahi Kasei были вполне приличными и активно применялись в Pro технике высокого класса. В 90-х чипы АКМ стояли даже в Sony Playstation, который, к слову сказать, оказался весьма удачным аудиоисточником.

Разработчики утверждают, что начиная с модели AK4396, используется демодулятор, принципиально отличающийся от остальных дельта-сигм конкурентов. В его работе практически отсутствует высокочастотный шум квантования, — неизбежное зло дельта-сигмы, которое раньше приходилось задабривать набором фильтров. В общем, с тех пор как уважаемые имена сбавили обороты, а некоторые и вовсе вышли из этого бизнеса, Asahi Kasei вместе с Sabre делят рынок самых современных моделей.

Сегодня флагманской моделью в семействе Vertita у Asahi Kasei является AK4497EQ с поддержкой PCM потока с разрядностью 32 бит/768 кГц, это уже даже выше чем суперформат DXD. Динамический диапазон 128 дБ, коэффициент искажений -116 дБ. Что касается поддержки DSD, то там верхний потолок составляет чудовищные 22,4 МГц.

Ниже по рангу стоит AK4490EQ, который умеет принимать «всего лишь» DSD256 с 11,2 МГц. Цифровых фильтров меньше на один (было шесть, стало пять), динамический диапазон уменьшился до 123 Дб, а искажения подросли до -112 дБ.

Самыми дешевыми и приемлемыми по соотношению качество/цена будут AK4495EQ/SEQ, так как при тех же характеристиках динамического диапазона что и у 4490, его искажения составили -101 дБ, а поддержка DSD приняла значения обычных коммерческих 5,6 МГц. Да, и не забываем, что большинство SACD вообще закодированы под 2,8 МГц.

Для ресиверов, сетевых устройств и другой подобной техники предлагается линейка New Generation – с аналогичной поддержкой 32 бит/768 кГц и DSD256. Динамический диапазон и искажения там пониже чем у топовых Verita – «всего» 115 дБ и -107 дБ соответственно. Но вообще надо сказать, что в величинах аналоговых цепей остальных компонентов, все это исчезающе малые величины. На текущий момент в линейке представлены четыре модели с одинаковыми характеристиками: AK4452VN, AK4454VN, AK4456VN и AK4458VN.

Для портативной техники предназначен AK4376, у которого тоже очень неплохо: динамический диапазон составляет 125 дБ, искажения -106 дБ. Усилитель работает в классе G и отдает 25 мВ на 32-омную нагрузку. Чип поддерживает параметры 32 бит / 384 кГц, DSD нет, но для портатива его присутствие – скорее красивая вывеска, чем реальное преимущество. Младшая модель AK4375 имеет меньший потолок в 192 кГц и 110 дБ диапазона и 99 дБ искажений. При той же мощности усилителя оба чипа имеют 0,1% искажений при работе с наушниками.

Другие материалы цикла:

Выбираем лучший ЦАП: однобитники и мультибитники (часть 1)

Выбираем лучший ЦАП: сердце ангела (часть 2)

Выбираем лучший ЦАП: FPGA-модули на гиперскорости (часть 4)

Специально для моих 3(!) подписчиков… снова про своё хобби. Закончил очередной девайс, поэтому внесу в массы немного своего бреда на эльфийском.

Решил разработать для себя ЦАП на к сожалению уже снятом с производства АК4490.

Основные требования к конструкции, на момент начала разработки:

— максимально возможное качество на выходе при доступных компонентах и схемотехнике

— генераторы на плате ЦАП

— процессорное управление ИМС ЦАП

— гальваническая изоляция от источника

— PCM и DSD режимы

— минимум органов управления, по возможности только ВКЛ/ВЫКЛ

Получился аппарат, играющий в PCM до 32 бита 384 кГц и DSD до DSD256(включительно).

При DSD512 ИМС ЦАП переводится в MUTE состояние. Т.к. аппаратного MUTE на плате нет, то при переключении режимов слышен щелчек.В качестве транспорта изначально я рассчитывал использовать адаптер USB-I2S на CM6631A. Но такой транспорт не позволяет использовать DSD, а так же не выводит информацию о текущей частоте LRCK. В окончательном варианте используется адаптер Amanero(китайский клон), для чего была специально разработана плата гальванической изоляции.

Схемотехника. Разрабатывая данную конструкция я никуда не «подглядывал» и использовал только тот набор знаний и решений, которыми обладаю на данный момент. Плата построена не по «мотивам» какой либо конструкции и может содержать достаточно очевидные недостатки.

В качестве ИМС ЦАП выбрана АК4490. Отзывы о данной ИМС ЦАП в большинстве случаев положительные, да и конструкции вроде ATDAC10 и Lynx D70 имеют весьма большую популярность и хорошие отзывы.

Для управления режимами работы на плате установлен контроллер ATMega328. В принципе можно было установить любой из серии ATMega48/88/168/328. В наличии было достаточное кол-во mega328, поэтому этот контроллер и установлен. Изначально планировалось на плате установить пару генераторов на сетки 44/48 кГц. Решил не распаивать на плате, оставив внешнее тактирование от Amanero.

Питание цифровой части осуществляется от стабилизатора AMS1117-3.3. Питание аналоговой части ИМС ЦАП сделано отдельно для каждого потребителя. Стабилизаторы выбраны TPS7A4901.

Фильтр построен по схеме FDA+ОУ. В качестве напряжения Vocm дифф. ОУ используется напряжение VCM от ЦАП, предварительно буферезированное через ОУ OPA2134. Номиналы фильтра первый раз посчитал в Filter Pro от TI. Честно говоря на первом макете звучание было весьма посредственным, да и замеры были на уровне 0.002% (THD). После поиска «своего» звука остановился на номиналах отмеченных на схеме. При этом уровень THD находится на достаточно низком уровне 0.0001-0.0003%. Хотелось бы отметить очень высокую детализацию звука.

Схема фильтра на FDA взята из даташита на OPA1632, собственно этот ОУ и применяется. В качестве сумматора были опробованы AD8066, LME49720, OPA2134. Остановился на AD8066, дающий наиболее детальный звук. Конденсаторы пробовал как керамические (жёлтенькие X7R, синие NP0), так и плёнка WIMA. Честно говоря при слепом тестировании я скорее всего не отличу, какие конденсаторы стоят, остановился на WIMA, теоретически дающие максимально качество среди опробованных.Питание ОУ выхлопа от TPS7A4901 и TPS7A3001.Столкнулся мелкой неприятностью, в виде необходимости адаптера для программирования с уровнями 3.3В. В следующей плате установлю диод Шоттки в разрыв цепей питания контроллера.

Конструкция ПП. Печатная плата 2х сторонняя с плотным монтажом SMD компонентов. Габариты 130х60мм.

Конструкция ЦАП. ЦАП собран в корпус от старого ресивера триколор (финальная версия). Были собраны 2 макета с разными источниками питания и разной элементной базой: трансформаторный, с первичными стабилизаторами на 317/337 и ИИП MeanWell PT-45C. Субъективно разницы на слух я не услышал, нет её. Я использовал ИИП с чаcтотой преобразования 65 кГц.

На печатной плате предусмотрен DIP переключатель, на который выведено переключение режимов MCLK (Master/Slave) и 3 переключателя для ЦФ.Прошивка контроллера позволяет управлять ЦАП полностью в автоматическом режиме. Индикацию решил не делать, хотелось по принципу включил и забыл.

Замеры с ИИП.

Замеры с 317/337 линейными стабилизаторами в первичном источнике питания:

Шум на частотах до 1 кГц думаю от АЦП, его тоже нужно доводить до ума (перевести на ИИП, и проблема шума должна исчезнуть).

В целом звучание очень понравилось. Отличная детализация, отличная проработка. Особенно удивило качество звука в DSD. Первое прослушивание Вивальди в формате DSD128 повергло в шок, звук естественный и натуральный.

Вроде всё, чукча не писатель, не судите строго. Всем добра и котиков.

24

Внешний USB ЦАП Schiit Fulla 2 абсолютно не похож на своего предшественника, Schiit Fulla. Изменилось очень многое. Осталась компактность и простота использования. Это единственная модель производителя, работающая в режиме UAC1 (не требует драйверов). То есть Schiit Fulla 2 можно подключить к чему угодно, включая мобильный телефон, планшет, Mac, PC, и сразу слушать музыку.

Интересно, что если Fulla у нас не находилась смартфоном во время тестирования (карте не хватало тока), то Fulla 2 сразу же нашлась и заработала! Чтобы батарейка не таяла на глазах, особенно при подключении низкочувствительных наушников, к дополнительному входу Micro-USB карты Fulla 2, откуда берется только питание, можно подключить любую 5-вольтовую зарядку для мобильных телефонов, автономную батарею (powerbank) или адаптер сети 220 В. При подключении к ноутбуку или компьютеру все это становится не нужным, хватает и порта USB.

Стоит ли жалеть о снятии с производства первой карты? Абсолютно не стоит. Schiit Fulla 2 гораздо интереснее по всем статьям! Тут и полноразмерный выход на наушники, и чистый линейный выход, и регулируемый линейный, и дополнительное питание, и удобный регулятор громкости. Начинка как минимум не хуже: вместо старичка AK4396 теперь новый преобразователь AK4490. Вместо соотношения сигнал/шум 103 дБ заявлено 105 дБ при 1 В_RMS. По нашим измерениям — 112-114 дБ при 2 В_RMS.

Технические характеристики Schiit Fulla 2

Страничка продукта на официальном русскоязычном сайте: schiit.ru/products/fulla-2/

Корпус полностью металлический! Прорези на верхней панели выполняют декоративную роль: пикметра у карты нет, никакой индикации светодиодами нет.

На задней панели два разъема миниджек: нерегулируемый линейный выход и регулируемый линейный выход. Один разъем Micro-USB предназначен для подключения устройства, еще один — только для питания, причем питание подключать вовсе не обязательно. Мы пробовали подключить мощную батарею, и это никак не повлияло ни на звук, ни на измерения. Дополнительное питание нужно только в случае мобильных устройств — чтобы не сажать их внутренний аккумулятор. Мы проверили, что все работает корректно: питание перебрасывается только на внешний источник.

У некоторых западных пользователей вызвало нарекания наличие всего трех ножек на нижней панели. Хотя это обеспечивает максимальную устойчивость, но при подключении наушников хочется прижать корпус к столу, и тут он может терять устойчивость. Для нашего человека претензия довольно смешная: ведь можно либо вообще убрать все штатные резинки, либо взять широкий кусочек резины (или вырезать четыре одинаковых маленьких кусочка) и укрепить несколькими каплями клея.

Регулятор громкости здесь аналоговый. Безусловно, любой такой регулятор, даже самый дорогой, будет иметь в начале своего хода разброс громкости между каналами. Это тоже была одна из претензий к карте от западных пользователей. Неудобство обычно возникает, если у пользователя ну о-очень чувствительные наушники, к которым он зачем-то берет усилитель огромной мощности. Тогда приходится все слушать на 1%-2% громкости, с трудом ловить желательную громкость в самой уязвимой зоне работы регулятора.

Вот к Audioquest Dragonfly нет никаких претензий: ведь там вообще нет регулятора! Пользуйся ползунком громкости в медиаплеере и радуйся звуку. Да, будет вмешательство в цифровые данные, зато всегда будет идеальный баланс каналов. Если вам нравится такая идея, просто поставьте громкость Fulla 2 на максимум и регулируйте из плеера. Тем самым вы вообще выключите переменный резистор из цепи сигнала.

На печатной плате Fulla 2 есть забавная надпись: not just a dongle anymore («теперь не просто “свисток”»).

AKM AK4490 сегодня стои́т везде, от дешевых устройств до Hi-End с большим количеством нулей в ценнике. Поэтому все зависит от того, как его «приготовит» производитель. Здесь на плате видны 3 кварцевых генератора. Схема нестандартная, не из даташита. Собственно, у американцев всегда своя идеология по схемотехнике, и это очень хорошо слышно.

Единственная претензия к устройству, которая может быть — это отсутствие поддержки Hi-Res-форматов: нет ничего выше 96 кГц и нет DSD, хотя и ЦАП, и CM6631 все это поддерживают. В чем же дело? Дело в позиционировании. Fulla 2 — это дешевый массовый продукт. Если сделать его слишком уж лакомым кусочком, он будет конкурировать со старшими моделями линейки. К тому же, за полноценные драйвера, скорее всего, нужно платить лицензионные отчисления C-Media, что удорожит устройство и сломает его изящность и простоту.

Двухканальный ОУ OPA1662 можно назвать самым популярным в качественных устройствах. Практически в половине случаев в дорогих решениях мы видим этот усилитель. У него очень низкие искажения: 0,00006% по паспорту. Все остальное выглядит так же неплохо.

А вот что является «фишкой» разработчиков, так это странный токовый буфер на выходе, TI LMH6643 (2 шт.). Возможно, он тут отвечает за фирменный характер звука. Кроме того, характеристики по мощности 550 мВт_RMS на канал при 16 Ом очень впечатляют!

Мы оценивали звучание устройства на наушниках Oppo PM-3, Sennheiser HD650, Beyerdynamic DT 990 Pro, Fostex TH-900, Grado 325is. В этот раз у нас не было конкурентов для сравнения из той же ценовой категории, однако мы всегда сравниваем звук с эталонным дискретным усилителем, с параметрами 0,0002% искажений, сигнал/шум 115 дБ.

Итак, что можно сказать о звучании Schiit Fulla 2? Оно точно не имеет ничего общего со звуком Schiit Fulla. Там звук был очень резким, подчеркнутым, а в паузах можно было услышать шум на чувствительных наушниках. У новой карты Fulla 2 звук детальный, но не грубый, шума нет вообще. Звук довольно динамичный, не ватный. Ближе к дорогим устройствам. Любые наушники, что у нас были, прекрасно сочетались с усилителем, включая затычки. Никаких проблем с басом или с динамикой. Может быть, звук недостаточно уточненный, но для бюджетного устройства тут все просто отлично! Также у звука есть свой характер, свой благородный почерк. Скорее всего, звук понравится владельцам. Во всяком случае, первые отзывы от реальных владельцев в нашей конференции были довольно позитивные. Более дорогие устройства, чем Schiit Fulla 2, все еще имеют смысл, так как качество там продолжает расти с ростом ценника, хотя и не так быстро, увы, как хотелось бы.

Что хочется сказать о стандартных драйверах. Нам не понравилось, как в foobar2000 карта играет через стандартный DirectSound: звук слишком мягкий. Лучшие результаты достигаются через WASAPI Event, мягкость уходит. По измерениям цифры и спектры различаются, но несущественно. WASAPI совпадает по спектрам с оригинальным сигналом, DirectSound незначительно расходится. Возможно, на статические синусы влияние оказывается слабое, и нужно тестировать именно динамические и переходные характеристики.

Оговоримся, что это справедливо не для всех звуковых картах, а только для работающих под управлением конкретного стандартного драйвера для универсального звукового устройства (UAC1) внутри Windows. Что там внутри происходит с данными, почему они не побитные, знает только команда программистов Microsoft. Видимо, этот драйвер не был написан с повышенной заботой о звуке. Чтобы минимизировать влияние драйвера на звук, следует использовать WASAPI-вывод в плеере. Есть также ASIO4All, который внутри себя точно так же использует WASAPI, преобразует вызовы ASIO в этот формат работы с устройством. А вот с мобильным устройством, в спец плеерах в режиме USB Audio, когда звук выводит только плеер, а не Android, звук был абсолютно нормальный. Живой, детальный, по качеству такой же, как WASAPI на ПК. Делаем выводы.

Тестирование линейного выхода в RightMark Audio Analyzer

Общие результаты:

Подробный отчет о тестировании линейного выхода 24 бит 44 кГц

Тестирование наушникового выхода в RightMark Audio Analyzer

Общие результаты:

Подробный отчет о тестировании наушникового выхода 24 бит 44 кГц

Линейный выход получил в RMAA оценку «Отлично». Наушниковый выход — «Очень хорошо». Природа широкополосной наводки в тесте искажений остается для нас неясной. Ее нет в тесте шума и динамического диапазона, что исключает проблемы с наводками в измерительном тракте. По паспорту должно быть менее 0,003% искажений при 1 В_RMS. Кстати, производитель пишет, что измеряет на Stanford Research SR1 (стоимостью $10000). Возможно, в идеальных условиях с лабораторным питанием получатся именно такие цифры. В любом случае, главная ценность устройства — в его способности воспроизводить музыку, а не испытательные синусы максимального размаха.

Выводы

В ходе нашего подробного тестирования мы выяснили, что USB ЦАП Schiit Fulla 2 на базе ЦАП AKM AK4490 является удачным устройством. Главный плюс — универсальность и простота использования при доступной цене. Его можно подключить к чему угодно, от мобильного телефона до компьютера, и наслаждаться звуком сразу же, без всяких драйверов. Обратная сторона такой простоты — отсутствие Hi-Res, максимум 24 бит 96 кГц, хотя ЦАП относится к последнему поколению и такую поддержку реализовать позволяет.

Очевидный плюс Schiit Fulla 2 — это мощный качественный американский звук, Made in USA. Впрочем, ЦАП Schiit Fulla 2 удался еще и по функциям. Здесь интересная электронная начинка, а по возможностям подключения производитель не ограничился выходом на наушники и линейным выходом: тут есть и вход усилителя, и 2 линейных выхода, с регулировкой и без. Также есть дополнительный вход для питания, что позволяет не тратиться на всякие рискованные USB-разветвители для подключения дополнительного питания.

Если вам в целом нравится подход американцев Schiit, но останавливает отсутствие Hi-Res и ASIO — посмотрите на старшие модели этого производителя, там все это есть.

Благодарим российских представителей компании Schiit за предоставленный на тестирование Schiit Fulla 2  Используемые источники:

• https://stereo.ru/to/rm8rh-vybiraem-luchshiy-tsap-stariki-nahaly-i-nahalnye-stariki-chast-3
• story/tsap_na_ak4490_6075994
• https://www.ixbt.com/multimedia/schiit-fulla-2.shtml