Trzy powody, przez które bity to nie po prostu bity

Znany zwrot ‘bit to bit’ opisuje rozpowszechnione, błędne, przekonanie, że każdy odpowiednio złożony system cyfrowy da ‘Czyste, perfekcyjne brzmienie. Zawsze.’ – jak głosił slogan reklamowy wymyślony na potrzeby promocji płyty kompaktowej.

1. Cyfrowo zapisany dźwięk to nie tylko jednowymiarowy ciąg liczb, do którego obróbki wystarczy odtworzenie odpowiedniej ilości liczb w odpowiedniej kolejności. W rzeczywistości trzeba mówić o strumieniu liczb płynących w czasie. Odpowiednia liczba przesłana w złym czasie jest [prawie] tak samo zła... jak zła liczba. Dzięki zaawansowanej topologii układu i zbudowanych na specjalne zamówienie komponentów, Gryphon Kalliope zapewnie doskonałą korekcję błędów w domenie czasu [jitter].
2. Po konwersji sygnału cyfrowego do analogowego należy zastosować filtr usuwający szum wysokiej częstotliwości. Efekty uboczne typowych filtrów o stromym nachyleniu krzywej odcięcia obejmują rozmycie krawędzi dźwięków, utratę dynamiki oraz zmniejszenie rozdzielczości i transparentności. Gryphon Kaliope korzysta z zaawansowanych technologii i innowacyjnego, minimalistycznego filtra składającego się z jednego elementu, który nie ma pogarsza brzmienia.
3. Zwolennicy teorii ‘bit to bit’ zazwyczaj zapominają, że końcowym etapem każdej konwersji cyfrowo-analogowej jest stopień analogowy. Projekt układu, wybór komponentów, zasilanie – wszystkie aspekty budowy tego stopnia analogowego są tak samo ważne teraz, w erze cyfry, jak w dawnych czasach analogu.

Cyfrowi pionierzy

Kalliope to nie pierwsza wyprawa firmy Gryphon na teren cyfry. Przez ostatnie lata firma Gryphon Audio Designs stworzyła wiele innowacji, które utorowały drogę dla innych. W 1998, odtwarzacz CDP-1 pokazał światu zalety asynchronicznej konwersji sygnału do częstości próbkowania 88,2kHz. Gryphon Adagio z 2003 i Gryphon Mikado z 2003 rozwinęły tę technologię: zastosowana w nich asynchroniczna konwersja do 24bitów/96kHz pozwoliła osiągnąć jeszcze lepszą liniowość i redukcję zniekształceń oraz szumu.

W 2008 debiutował, wielokrotnie później nagradzany, odtwarzacz CD Gryphon Mikado Signature. Zbudowany w topologii dual mono i całkowicie zbalansowany [co jest znakiem rozpoznawczym projektów Gryphon Audio]. Całkowitą nowością było zastosowanie w tym odtwarzaczu dwóch – pracujących w pełnym podwójnym trybie różnicowym - stereofonicznych przetworników na każdy kanał. Taka konfiguracja drastycznie zmniejsza cyfrowy szum tła i odpowiada za szeroką scenę oraz wyraźne odwzorowanie obrazu stereofonicznego.

Przetwornik cyfrowo-analogowy Gryphon Kalliope idzie tą drogą jeszcze dalej. Zastosowano w nim dedykowany 32-bitowy układ ESS SABRE ES9018 składający się z ośmiu indywidualnych przetworników sprzężonych w podwójnym trybie różnicowym. Kalliope pozwala osiągnąć konwersję sygnału do 32-bitów/210kHz.

Stabilność i pełna kontrola

Kalliope czerpie wszystkie korzyści z bezkompromisowych założeń projektowych firmy Gryphon: pełnej konfiguracji dual mono, minimalnej długości połączeń i przewodów wewnątrz obudowy, całkowicie izolowanych zasilaczy odrębnych dla części analogowej i cyfrowej układu oraz dla wyświetlacza i układów sterujących a także wykorzystania wykonanych na zamówienie komponentów takich jak precyzyjne oscylatory i transformatory toroidalne. Aby zapewnić stały dopływ odpowiedniej ilości prądu do wszystkich stref układu, uzwojenia dla sekcji analogowych i cyfrowych są od siebie fizycznie odizolowane. Czterowarstwowa płyta główna pokryta jest miedzianymi ścieżkami grubości 70 um, co zapewnia optymalną dystrybucję energii i uziemienie a także poprawia transfer sygnału.

Aby osiągnąć maksymalną stabilność pracy, każdy analogowy kanał przetwornika Gryphon Kalliope wykorzystuje dedykowany transformator toroidalny 65VA oraz zespół kondensatorów pojemności 34000 uF. Zamiast wykorzystania kilku dużych kondensatorów, zastosowaliśmy zespół połączonych równolegle wielu mniejszych elementów [łącznie 28], co zmniejsza rezystancję. Układ zasilania przetwornika Kalliope z powodzeniem mógłby znaleźć się wewnątrz obudowy typowego wzmacniacza zintegrowanego.

DSD

Kalliope przyjmuje sygnał PCM do 32bitów/384kHz. Oprócz tego, jest jednym z niewielu przetworników na świecie w pełni kompatybilnych z formatem DSD [Direct Stream Digital]. Format DSD – w przeciwieństwie do najpopularniejszego PCM [Pulse Code Modulation] – korzysta z kodowania Pulse Density Modulation i częstości próbkowania do 6144MHz.

Format DSD był podstawą, znikających już niestety z rynku, płyt Super Audio CD, ale znalazł teraz nowe życie w erze plików wysokiej rozdzielczości. Uważa się bowiem powszechnie, że dziś jest to najlepszy brzmieniowo cyfrowy sposób zapisu dźwięku. Niestety, z powodu kwestii prawnych, pliki DSD zapisane na płytach SACD nie mogą być łatwo dostępne dla zewnętrznych przetworników cyfrowo-analogowych.

Odporny na przyszłość

Mając na uwadze szybki rozwój cyfrowej technologii audio, Gryphon zaprojektował przetwornik Kalliope tak, by dało się go w przyszłości dostosować do nowych rozwiązań. Modułowa budowa sekcji cyfrowej pozwala na nieograniczony rozwój Kalliope wraz z rynkową premierą nowych rozwiązań. Jakość budowy przetwornika Kalliope oraz elegancki projekt obudowy podkreślają jego możliwości dźwiękowe. Urządzenie to pozwala przekazać z pełną integralnością wydarzenia muzyczne w całej ich krasie. Aby usłyszeć to, co nie da się opisać słowami, zapraszamy do salonów autoryzowanych przedstawicieli Gryphon Audio Designs celem indywidualnych odsłuchów przetwornika cyfrowo-analogowego Kalliope.

Szeroki wachlarz połączeń

O

prócz izolowanych galwanicznie – co minimalizuje jitter i szum - wejść cyfrowych [trzy gniazda BNC 75 Ohm i jedno XLR 110 Ohm], Gryphon Kalliope wyposażony jest również w wyjście cyfrowe XLR 110 Ohm, przez które można wysyłać wolny od jittera sygnał do innych urządzeń.Postanowiliśmy nie stosować gniazd S/PDIF, ponieważ jedynie połączenie BNC może zagwarantować dokładne utrzymanie impedancji 75 Ohm, optymalnej dla płynnego transferu danych. W związku z rosnącą popularnością komputerów jako źródeł sygnału, Gryphon Kalliope posiada najnowocześniejsze, izolowane galwaniczniej wejście USB działające w trybie bit-perfect. Wejście to akceptuje sygnał do 32-bitów/384kHz. Ponieważ Kalliope jest natywnym urządzeniem USB 2.0, użytkownicy komputerów PC muszą zainstalować na nich odpowiedni sterownik [fabrycznie preinstalowany na komputerach na komputerach Mac].

Prosta obsługa

Sterowanie funkcjami przetwornika Gryphon Kalliope i zmiana jego ustawień dostępne są z poziomu przycisków na przednim panelu, jak i pilota zdalnego sterowania. Użytkownik może za ich pomocą włączyć/wyłączyć urządzenie i wyciszyć je a także wybrać źródło sygnału oraz filtr cyfrowy, konwersję częstości próbkowania i zmianę fazy sygnału. Pilot pozwala również zmienić jasność wyświetlacza [100%, 75%, 50%, 25%, wyłączony].

Podczas odtwarzania sygnału PCM można wybrać szybki lub wolny cyfrowy filtr fazowy. Dla sygnału DSD odtwarzanego przez gniazdo USB można wybrać filtr IIR 50, 60 lub 70Hz.  

Kalliope wyposażony jest w układ odwracający fazę sygnału. Wiele urządzeń audio [sprzęt rejestrujący, źródła, wzmacniacze] zmienia ją bowiem bezpowrotnie. Kalliope pozwala swoim użytkownikom na korekcję tego błędu z pozycji fotela odsłuchowego. Menu dostępne na przednim panelu Kalliope zapewnia dostęp do wielu innych funkcji: indywidualnego nazywania źródeł, dopasowania ich poziomu głośności, wyboru jasności wyświetlacza, synchronizacji z zewnętrznym zegarem, oraz ustawienia trybu stand-by [wyłączanie po 30 lub 60 minutach lub 2 czy 4 godzinach]. Funkcja resetowania pozwala na natychmiastowy powrót do ustawień fabrycznych. Czytelny i wyraźny wyświetlacz VFD przekazuje pełne informacje o aktualnych ustawieniach przetwornika.

Podczas odtwarzania muzyki przez łącze USB w ‘konwencjonalnym’ trybie synchronicznym, źródłem sygnału czasu dla danych przesyłanych w jedną stronę jest główna magistrala komputera i jej zegar, co jest wyjątkowo niestabilne z punktu widzenia audio. Tryb adaptacyjny jest nieznacznie lepszy, pozwala bowiem na adaptację układu przyjmującego do zmian sygnału poprzez zmianę częstotliwości jego własnego zegara. Obie te metody wprowadzają do sygnału jitter na dużym poziomie. W asynchronicznym trybie transferu USB [który nie ma nic wspólnego z asynchroniczną konwersją częstości próbkowania], zegar przetwornika Gryphon Kalliope nie jest w żaden sposób synchronizowany zegarem komputera. Zamiast tego, precyzyjny zegar Kalliope kontroluje przepływ danych z komputera do buforu znajdującego się tuż obok kości przetwornika, co eliminuje największe źródło błędów w domenie czasu. Choć Gryphon Kalliope wyposażony jest w gniazdo dla zewnętrznego zegara [BNC, 75Ohm], jednak jego wewnętrzny regulowany termicznie oscylator kwarcowy o dokładności lepszej niż 5 części na milion usuwa praktycznie wszystkie artefakty związane z błędnym timingiem i jitterem.

Asynchroniczna konwersja częstości próbkowania

Gryphon Kalliope oferuje użytkownikom opcję upsamplingu sygnału PCM z natywną rozdzielczością 32-bitów/192kHZ lub 32-bitów/210kHz. Konwersja sygnału zegara do 40MHz w przetworniku minimalizuje jitter oraz eliminuje konieczność stosowania stromych analogowych filtrów, przesuwa też szum aliasingu w zakres bardzo wysokich częstotliwości, gdzie nie ma on wpływu za słyszalny zakres pasma. Stosowane w przetworniku Gryphon Kalliope zaawansowane algorytmy pozwalają prowadzić te złożone matematyczne przeliczeni a z najwyższą dokładnością i szybkością. Choć konwersja częstotliwości próbkowania nie może odtworzyć zagubionych danych ani stworzyć nowych informacji, odpowiednio przeprowadzony proces konwersji może zapewnić optymalne warunki pracy dla dalszych układów cyfrowych i analogowych. Dzięki temu Gryphon Kalliope dokładniej odtwarza wszystkie dostępne informacje.

Konwersja częstotliwości próbkowania pozwala również zastosować nieinwazyjny, łagodniejszy dla sygnału, wysokiej jakości filtr analogowy składający się z jednego kondensatora – posrebrzana mika – o szybkim tempie narastania sygnału wykonanego z najwyższą dokładnością. Dla PCM i DSD przewidziane są osobne filtry. Bezpośrednim rezultatem usunięcia wysokoczęstotliwościowych zniekształceń aliasingu jest zachowanie pełnej integralności sygnału audio. Zaś poziom szumu układu jest przy tym znacząco niższy od szumów samego nagrania.

Podwójnie różnicowa topologia przetwornika

Jak wspomnieliśmy wcześniej, Gryphon był pionierem w zakresie wykorzystania kilku przetworników cyfrowo-analogowych połączonych w podwójnej konfiguracji różnicowej z odrębnymi, regulowanymi, źródłami zasilania. Oprócz działania w trybie całkowicie zbalansowanym, takie rozwiązanie zapewnia perfekcyjną separację kanałów, zmniejszenie poziomu szumów i zwiększenie zakresu dynamiki.

Rezultat łatwo usłyszeć: muzyka pojawia się naturalnie i bez żadnego wysiłku z czarnego tła. Po wyczerpujących sesjach odsłuchowych, które miały za zadanie znaleźć najlepszą – niezależnie od ceny - dostępną na rynku technologię konwersji sygnału cyfrowego do analogowego, Gryphon wyposażył przetwornik Kalliope w najbardziej zaawansowane dziś układy. Końcowe stopnie analogowe zbudowane są z dokładnie selekcjonowanych elementów dyskretnych najwyższej jakości.  Gryphon Kalliope pozwala usłyszeć najlepsze ze wszystkich źródeł sygnału cyfrowego od poczciwej płyty CD po nowoczesne pliki wysokiej rozdzielczości PCM i DSD.

Dane techniczne:

• Dedykowany ESS SABRE ES9018 32-bitowy przetwornik D / A dla każdego kanału
• Każdy ES9018 zawiera osiem indywidualnych przetworników D / A z podwójnym sprzężeniem różnicowym dla optymalnej wydajności, połączonych w konfiguracji zbalansowanej, po 4 przetworniki dla dodatniej i ujemnej połówki sygnału przemiennego
• Wejście USB kompatybilne z następującymi formatami audio za pośrednictwem PC / MAC. PCM: 44,1, 48, 88,2, 96, 176,4, 192, 352,8 i 384 kHz, do 32 bitów. DSD przez USB (DoP): 2.822, 3.072, 5.644 i 6.144 MHz
• Wejścia BNC i XLR zgodne z PCM: 22,05, 24, 32, 44,1, 48, 64, 88,2, 96, 176,4 i 192 kHz, do 24 bitów
• Wybierane przez użytkownika cyfrowe filtry roll-off PCM i DSD
• Wybierana przez użytkownika asynchroniczna konwersja częstotliwości próbkowania PCM
• Kompensatory oscylacyjne z kompensacją temperatury i ultra niskim jitter z dokładnością lepszą niż 5 części na milion
• Kondensatory SuperCap o pojemności aż 12.5 Faradów dla modułu USB Kalliope, działających jak prawdziwe bezszumne zasilanie bateryjne
• Zbalansowane wejście 110 Ohm XLR AES / EBU
• Trzy single-ended 75 Ohm BNC S / PDIF.
• Zbalansowane wyjście XLR AES / EBU o impedancji 110 Ω dla odbieranego sygnału z wybranego wejścia
• Izolacja galwaniczna wejść BNC i XLR dla minimalnego jittera
• Złącze BNC 75 Ohm do opcjonalnego zewnętrznego źródła sygnału zegara wzorcowego wordclock
• Modułowe cyfrowe sekcje audio dla możliwych przyszłych aktualizacji
• Czysta klasa A, w pełni dyskretny układ analogowy bez pętli sprzężenia zwrotnego
• Filtry analogowe PCM pierwszego rzędu i filtry analogowe DSD drugiego rzędu z posrebrzanymi kondensatorami Mica
• Analogowe stopnie wyjściowe z dyskretnym, ultra niskim poziomem zakłóceń
• Regulowane napięcie zasilania +/- 25VDC dla najlepszego współczynnika odstępu od zakłóceń THD i tłumienia szumów
• Dyskretny, wyjątkowo cichy zasilacz dla sekcji analogowej przetwornika ES9018
• Kompleksowa regulacja poziomu szumu wszystkich obwodów cyfrowych
• Indywidualnie zbudowany transformator toroidalny 65 VA dla każdego kanału analogowego
• kondensatory o łącznej pojemności 34 000 mikrofaradów pojemności dla każdego kanału analogowego
• Konfiguracja True Dual Mono
• Zbalansowane wyjścia analogowe XLR i single-ended 
• Bardzo krótki tor sygnału z minimalnym okablowaniem wewnętrznym
• Czterowarstwowa miedziana płytka drukowana o grubości 70μ
• Spersonalizowane nazewnictwo użytkownika dla każdego wejścia
• Wyświetlacz fluorescencyjny próżniowy ze zmiennym oświetleniem
• Interfejs USB nie wymaga sterowników dla LINUX lub MAC OSX
• Sterownik USB dostępny dla Windows XP / Vista / 7/ 8 / 10
• Automatyczny tryb gotowości z interwałem wybieranym przez użytkownika
• Pobór mocy w trybie czuwania poniżej 0,5 W zgodnie z przepisami UE
• Pilot na podczerwień
• Unijna aprobata CE
• Zaprojektowany i zbudowany w Danii