Budowa
Junior został wyposażony w pięć wejść cyfrowych – prócz wspomnianego I2S mamy do dyspozycji złącza AES/EBU, koaksjalne, USB audio i optyczne. Już w standardzie otrzymujemy kartę sieciową Bridge II, która czyni zeń pełnowartościowy odtwarzacz sieciowy. Wygodną rzeczą, niespotykaną u konkurentów (ma ją także tani NuWave DSD), jest funkcja automatycznego wyboru wejścia – tego, na które trafia sygnał.
Wyjścia są zdublowane (RCA, XLR), z tyłu znajdziemy ponadto gniazdo zasilające oraz port USB do aktualizacji oprogramowania. To opcja dla tych, którzy nie podłączą Juniora do sieci, bo w takim przypadku urządzenie samo sprawdza dostępność nowych wersji oprogramowania.
Uroda jest rzeczą względną, mnie osobiście płaska obudowa z zaokrąglonymi rogami i akrylową pokrywą mocno wpadła w oko. Wykonano ją dość solidnie, nie jest to jednak produkt, w przypadku którego jest to główny składnik ceny urządzenia. Aluminiowe są jedynie wyoblone boki, front i tył, reszta to blachy stalowe niezbyt dużej grubości. Pod górną pokrywą, wykonaną jako sandwicz z aluminium i czarnego akrylu, znajduje się cieńsza stalowa płyta. Druga taka sama stanowi spód chassis, do którego przytwierdzono cztery stopki z tworzywa. W lewym górnym rogu frontu umieszczono dyskretnie podświetlone logo. Po prawej stronie mamy niewielki wyświetlacz, pojedynczy przycisk i pokrętło służące do regulacji poziomu i nawigacji po menu. Na wyświetlaczu pojawiają się informacje o wybranym wejściu, poziomie głośności, częstotliwości próbkowania, typie sygnału. Pojedynczy przycisk to włącznik urządzenia, który pozwala także wejść do menu i się po nim poruszać. W praktyce cała obsługa jest zdecydowanie wygodniejsza za pomocą pilota, a wyświetlacz jest na tyle niewielki, że z odległości niespełna 3 m i tak nie byłem w stanie odczytać większości wyświetlanych na nim informacji.
Nie tak wcale duża obudowa jest prawie w 2/3 pusta. Ale co z tego, skoro Junior gra tak, jak gra? Prawdziwa cyfrowa inżynieria audio.
Wbudowana regulacja głośności została zaprojektowana tak, by była całkowicie bezstratna. Z jednej strony zapewnia to duża precyzja matematyczna całej obróbki FPGA, z drugiej zaś – poziom wyjściowy został zredukowany względem standardu Red Book do 1,3 V RMS. Ma to istotne znaczenie przy cichym słuchaniu, gdy poziom tłumienia normalnie (dla wyjścia 2-woltowego) oscylowałby w granicach -40 dB. Obniżenie maksymalnego poziomu wyjściowego w domenie analogowej zmniejsza konieczny poziom tłumienia w domenie cyfrowej o 4–5 dB. Z drugiej strony, w połączeniu RCA (na XLR-ach otrzymujemy 2,6 V) możemy jednak nie być w stanie w pełni wysterować podłączonej końcówki mocy (choć jeśli ta jest bardzo mocna, to zwykle i tak nie ma takiej potrzeby). W przypadku zastosowania końcówki mocy o dużym wzmocnieniu napięciowym i bardzo czułych zestawów głośnikowych, można pokusić się o dalsze ściszenie przetwornika (Low Gain) – wówczas maksymalny poziom wyjściowy spada do zaledwie 0,17 V. W zdecydowanej większości systemów ustawienie to nie ma jednak racji bytu.
Trzy opcje połączenia
We wspominanym wywiadzie, Paul McGowan potwierdził to, co właściwie wszyscy wiemy: najwyższą jakość dźwięku można uzyskać używając interfejsu I2S. Dodał jednakże, iż w przypadku DirectStream DAC-a (Juniora także) wejście Ethernet dorównuje mu jakością brzmienia. S/PDIF to pewien kompromis (instrukcja podaje, że mimo wszystko niewielki, co jest zasługą autorskiej metody dekodowania sygnału zegarowego ze strumienia danych). Interfejs USB audio jest z reguły obciążony koniecznością grania z komputera, tak więc wraz z sygnałem audio do przetwornika trafia sporo śmieci/zakłóceń (chyba że korzystamy z dedykowanego streamera). Oczywiście, można zrobić wiele, by pozbyć się większości z nich, od zasilacza liniowego komputera począwszy, przez programy, które (w Windowsach) wyłączają wiele zbędnych procesów (np. Fidelizer), przez audiofilskie odtwarzacze programowe (choćby Jplay czy Roon), karty USB (np. JCAT), izolatory LAN-u (sam używam optycznego), izolatory USB (używam JCAT-a) itp. Niemniej wymaga to sporych zabiegów i nakładów finansowych. Dlatego w przypadku DirectStreama Juniora optymalnym, tj. najwygodniejszym i najtańszym rozwiązaniem jest odtwarzanie muzyki przez sieć LAN – z jednym ważnym zastrzeżeniem: w ten sposób nie da się odtwarzać muzyki w formatach DSD i PCM o próbkowaniu powyżej 192 kHz (tak wynika z przeprowadzonych testów). Ponieważ korzystam z Roona, więc mogłem używać opcji RoonReady, w której program ten widzi podłączonego do domowej sieci DAC-a i wysyła do niego sygnał muzyczny. Również i tym sposobem nie udało się uzyskać natywnego odczytu DSD po sieci. W przeciwieństwie do sytuacji, w której korzystamy z NAS-a, w tym jednak przypadku muzyka była odtwarzana – tyle że w formacie PCM 24/176,4. Sprawa jest zagadkowa o tyle, że w opisie karty Bridge II wyraźnie stoi, że urządzenie przyjmuje zarówno PCM, jak i DSD64. W każdym razie, przy graniu przez wejście USB problem konwersji DSD->PCM nie wystąpił, więc wygląda na to, że dotyczy od wyłącznie modułu sieciowego.
Tak to wszystko wygląda w zbliżeniu. Mózgiem operacyjnym dla całej konwersji cyfrowo-cyfrowej jest programowalna kość FPGA Xilinx Spartan z serii XC6SL.
Z wejściem I2S problem jest innej natury: niewiele źródeł plikowych jest wyposażonych w stosowne wyjście. Miałem jednak szczęcie, bo akurat równolegle testowałem konwerter USB AudioByte Hydra Z wraz z dedykowanym ultraliniowym zasilaczem bateryjnym ZPM. Hydra potrafi po I2S wysyłać materiał PCM, i DSD. Oczywiście wypróbowałem tę opcję. Trzecią przetestowaną opcją połączenia było wejście USB audio, które otrzymywało sygnał przez izolator JCAT z komputera. Nie będę dzielił opisu na trzy części, bo jakość dźwięku uzyskanego z wejść Ethernet i I2S była właściwie taka sama, a USB ustępowało im jedynie minimalnie. (MD)
Obróbka sygnału
Proces, który wymyślił konstruktor urządzenia, Ted Smith, podobnie traktuje każdy sygnał wejściowy – niezależnie od tego, czy jest on kodowany liniowo (PCM), czy też ma postać jednobitowego strumienia DSD. Zaprogramowany układ FPGA dokonuje konwersji sygnału muzycznego do częstotliwości próbkowania 28,224 MHz (dziesięciokrotności DSD) przy rozdzielczości aż 30 bitów. Zważmy, że w przypadku sygnałów wejściowych DSD dokonywana jest konwersja do PCM, podczas gdy sygnały PCM są jedynie interpolowane i upsamplowane. Dalej, jak twierdzi PS Audio, obróbka odbywa się na 50 bitach, gdyż regulacja poziomu wyjściowego ma założony 20-bitowy zapas rozdzielczości (ściszenie o taką wartość ma być w założeniu bezstratne dla sygnału). Kolejnym etapem jest downsampling do dwukrotnego DSD (5,6448 MHz), powiązany z procesem kształtowania szumu. Następnie cyfrowy sygnał jest sprowadzany do domeny analogowej za pośrednictwem prostego filtra analogowego, zbudowanego na bazie bardzo szybkich wzmacniaczy operacyjnych stosowanych w technice wideo. To ważny moment, bowiem spektrum szumów sygnałów DSD128 sięga daleko powyżej 100 kHz i jakakolwiek „niewydolność" układów analogowych szybko by się zemściła pod postacią modulacji szumu w zakresie słyszalnym (jak twierdzi Rob Watts z Chord Electronics, ludzki słuch jest wybitnie wyczulony na modulację szumu, nawet na z pozoru pomijalnie niskich poziomach). Układ cyfrowo-analogowy Juniora jest więc pozornie prosty – zajmuje jedną niedużą płytkę drukowaną (a proste rozwiązania w audio są zwykle najlepsze) – jednakże obfituje w liczne tzw. kruczki i detale, którymi – o dziwo – producent chętnie się z nami dzieli w dość obszernej instrukcji obsługi.
Do taktowania sygnału wykorzystywany jest pojedynczy oscylator VXCO. Zdaniem producenta, jest to lepsza opcja niż dwa zegary, ponieważ jeden pozornie nieaktywny zegar to zawsze dodatkowe źródło szumów. Poza tym, w kontekście zastosowanej konwersji cyfrowo-cyfrowej, zwyczajnie nie ma potrzeby stosowania dwóch zegarów. (FK)
