Anatomia di un DAC (anzi di molti DAC)

[alexis]

Poi ci sarebbe il re dei chip… l‘Ad 1862… che implementava pure lo straordinariamente musicale Dac di punta della Kondo..

[Andrea Mori]

54 minuti fa, alexis ha scritto:

Poi ci sarebbe il re dei chip… l‘Ad 1862… che implementava pure lo straordinariamente musicale Dac di punta della Kondo..

Provato pure l'AD1862 qualche anno fa quando feci una serie di prove comparative al fine di decidere quale tecnologia adottare nel progetto del mio DAC.

Per quel che può valere, soggettivamente posso dire che suonava molto bene, anche se alla fine la preferenza di tutti quelli che parteciparono alle prove di ascolto comparative andò al DAC con il doppio TDA1541A.

[alexis]

@Andrea Mori sarebbe da approfondire.. probabilmente conta pure la ricchezza dell’implementazione interna.. il dac kondo di punta, tra tutti i dac ascoltati.. ancora oggi nella mia memoria occupa un posto di rilievo.. trasparente come l‘acqua ma privo di asperità alcuna, avvolgente e terso, ascoltato spesso su grandi sistemi horn, che ne mettono in rilievo  tutte le qualità.. eccellente a dir poco.

[password]

@Andrea Mori Pensi che il tda1541 possa ancora essere attuale o ormai è sorpassato e quindi soltanto menzionato in quanto tappa importante nella evoluzione della conversione d/a.

[Andrea Mori]

1 ora fa, password ha scritto:

@Andrea Mori Pensi che il tda1541 possa ancora essere attuale o ormai è sorpassato e quindi soltanto menzionato in quanto tappa importante nella evoluzione della conversione d/a.

In base alle nostre prove comparative, ovviamente soggettive, il DAC con il doppio TDA1541A del quale ho postato l'immagine, suonava molto bene, meglio di tutti gli altri DAC con i quali lo abbiamo confrontato, quali AD1862, AD5791, PCM1704, AK4493, PCM1794, ESS9038Q2M (progetto fai da te IAN CANADA), ESS9038PRO (Buffalo III SE PRO), e via dicendo.

A nostro soggettivo parere soltanto il DAC PCM a componenti discreti che abbiamo progettato da zero suonava meglio.

Il limite del TDA1541A sono i 16 bit di risoluzione, mentre per quanto riguarda le frequenze di campionamento lavora tranquillamente fino a 192kHz, qualcuno lo ha spinto anche a 384 kHz. 

[Andrea Mori]

Al fine di semplificarne l'esposizione, farò riferimento a configurazioni di base a 4 e 8 bit per spiegare l'impatto del glitch nella conversione basata su reti resistive R2R.

Un segnale musicale, essendo costituito da somme di sinusoidi oscilla continuamente tra valori positivi e negativi. In questa rappresentazione lo zero del segnale musicale corrisponde al valore Vref/2 e ogni passaggio per lo zero causa una transizione tra le parole binarie 1000 0000 … 0000 e 0111 1111 … 1111.

Il convertitore classico R2R decodifica queste due configurazioni per vie completamente diverse (in quanto tutti i bit sono diversi) e ogni errore di non linearità causa una ripetuta distorsione particolarmente fastidiosa. L’errore di passaggio per lo zero è il principale ostacolo alla realizzazione di convertitori DA R2R di qualità.

Da notare che un convertitore R2R nella sua configurazione classica produce una sinusoide totalmente positiva o totalmente negativa in funzione della tensione di riferimento utilizzata (positiva o negativa). Questo significa che in realtà il passaggio per lo zero (zero crossing) non si raggiunge a 0 volt di ampiezza, bensì a metà della tensione di riferimento (VRef / 2). Questo ovviamente obbliga ad accoppiare lo stadio successivo in AC (tipicamente per mezzo di un condensatore in serie al segnale), altrimenti si creerebbe un offset in DC (corrente continua) di qualche Volt che sarebbe poi amplificato ed inviato ai diffusori. Con il risultato che la bobina mobile del woofer probabilmente fonderebbe e si interromperebbe distruggendo l'altoparlante.

Quindi in generale possiamo affermare che il glitch produce fastidiose non linearità, che si manifestano più o meno in funzione del numero di bit che cambiano stato ad ogni commutazione delle parole binarie in ingresso. In una classica rete R2R queste non linearità acquistano sempre più rilevanza man mano che ci si sposta dall'LSB verso l'MSB, dato che quelle più vicine all'LSB vengono attenuate dalla rete di partitori resistivi che lo seguono. Mentre quelle più vicine all'MSB hanno assai più rilevanza in quanto l'attenuazione è sempre minore, fino ad azzerarsi nel caso dell'MSB. Infatti, il passaggio per lo zero è il punto più critico in quanto tutti i bit commutano simultaneamente, e soprattutto commuta l'MSB.

A titolo esemplificativo, nelle prime due immagini è rappresentato un classico convertitore R2R a 8 bit nel momento in cui avviene il passaggio per lo zero. Come si può vedere tutti i bit della scala cambiano stato simultaneamente, producendo l'errore di non linearità più elevato, chiaramente visibile nella terza immagine come un picco stretto che distorce l'ampiezza della sinusoide.

Nella quarta immagine è rappresentato il passaggio per lo zero di un classico convertitore R2R a 4 bit, corredato dalle ampiezze del segnale in uscita. Anche in questo caso si evince che tra il 7° e l'8° avviene il passaggio per lo zero, e tutti gli interruttori del ladder commutano simultaneamente.

L'ultima immagine rappresenta l'acquisizione effettiva del segnale all'uscita di un classico DAC R2R effettuata con un oscilloscopio digitale ad alta frequenza di campionamento. Il glitch è chiaramente visibile come discontinuità nella sinusoide che si manifesta al di sopra e al di sotto del passaggio per lo zero. Quest'ultimo, in realtà è un caso particolarmente drammatico dell'impatto del glitch sulla conversione digitale analogica, tuttavia rende bene l'idea delle distorsioni di non linearità che ne derivano.

Nel prossimo commento descriverò un paio di tecniche volte ad eliminare, o quantomeno a mitigare notevolmente, il problema del glitch nei convertitori basati su reti resistive.   

[biox]

Seguo. Ma capisco poco, troppo tecnico per me (che pure ho una formazione scientifica).

Evidentemente a me (non credo di essere il solo) interessa cosa comporta tutto questo (ossia questi "errori" cosa comportano nel suono, nell'ascolto). @Andrea Mori ti hanno già fatto domande su casi specifici, sai che era scontato, non tutti sono in grado di progettare un DAC né di capire come funziona in concreto.

Quindi la mia domanda (da sempliciotto) : come mai hai preso Holo come riferimento ?

Grazie

[Andrea Mori]

36 minuti fa, biox ha scritto:

Seguo. Ma capisco poco, troppo tecnico per me (che pure ho una formazione scientifica).

Evidentemente a me (non credo di essere il solo) interessa cosa comporta tutto questo (ossia questi "errori" cosa comportano nel suono, nell'ascolto). @Andrea Mori ti hanno già fatto domande su casi specifici, sai che era scontato, non tutti sono in grado di progettare un DAC né di capire come funziona in concreto.

Quindi la mia domanda (da sempliciotto) : come mai hai preso Holo come riferimento ?

Grazie

L'Holo May è il primo riferimento che ho preso per descrivere la conversione PCM R2R, ne seguiranno altri sia con tecnologia R2R ma anche con tecnologia DSD sigma-delta.

Ho iniziato con l'Holo May perché implementa più o meno tutte le tecnologie che intendo descrivere, ma anche perché le tecnologie implementate producono anche misurazioni eccellenti, e quindi dovrebbero soddisfare anche coloro che sono ossessionati dalle misure.

[Ggr]

La domanda resta però. 

Alla fine, r2r o no, se alla fine raggiungono lo stesso scopo,  perché in molti definiscono l' r2r più analogico?

Forse è il fatto di vedere tante belle resistenze in fila su una pcb, o il pensiero che il segnale analogico non esca da un malefico chip?

 

[Andrea Mori]

43 minuti fa, Ggr ha scritto:

La domanda resta però. 

Alla fine, r2r o no, se alla fine raggiungono lo stesso scopo,  perché in molti definiscono l' r2r più analogico?

Forse è il fatto di vedere tante belle resistenze in fila su una pcb, o il pensiero che il segnale analogico non esca da un malefico chip?

Se si assume che siccome misurano molto simili e i valori di distorsione sono ben inferiori alla soglia di udibilità che qualcuno ha definito in -75dB, allora si, evidentemente dipenderà dall'estetica delle resistenze (che peraltro non si vedono quando l'apparecchio è chiuso oppure se sono all'interno di un box metallico).

Se invece si assume che non sia esattamente come sopra, allora evidentemente dipende da quello che la gente percepisce soggettivamente all'ascolto.

In base alla mia limitatissima esperienza, posso solo riportare le preferenze di una decina di persone che hanno ascoltato i miei DAC, uno PCM R2R e l'altro sigma-delta DSD. Vero che sono entrambi a componenti discreti, ma questo non sposta le cose dal momento che hanno ascoltato anche DAC basati su chip "malefici" R2R (TDA1541A, AD1862, PCM1704) ed anche sigma-delta basati su ES9038PRO e AK4499. 

Quindi, forse, la domanda giusta sarebbe legata alla tecnologia PCM R2R rispetto a quella sigma-delta.

Tra queste 10 persone, 7 preferiscono la conversione PCM R2R definendola come quella che più si avvicina all'evento reale, 2 invece la tecnologia DSD sigma-delta definendola più precisa e stabile, l'ultimo sono io che mi colloco a metà strada perché per alcuni aspetti preferisco l'uno e per altri l'altro.

Per quanto mi riguarda, in poche parole trovo il PCM R2R in generale più realistico soprattutto in gamma media, mentre trovo il DSD sigma-delta più dettagliato e quindi meno confuso con musica più complessa.

[ilmisuratore]

1 ora fa, Andrea Mori ha scritto:

Se invece si assume che non sia esattamente come sopra, allora evidentemente dipende da quello che la gente percepisce soggettivamente all'ascolto.

Insomma quello che potrebbe accadere anche se si confrontassero due cavi di alimentazione, due cavi di segnale, due files con il medesimo codice binario, due fusibili high grade, l'inversione della fase assoluta

Tutte cose che la gente percepisce all'ascolto (e giura su Dio di percepirle) ma che lascia i soliti enormi dubbi (e senza l'implementazione di tutta questa abnorme architettura iper-tecnologica)

Questo per dire che basta molto poco, anche nulla, affinchè un ascoltatore possa esprimere un giudizio soggettivo

Non si è obbligati a farlo, ma sono cose che si potrebbero anche scoprire

[Andrea Mori]

44 minuti fa, ilmisuratore ha scritto:

Insomma quello che potrebbe accadere anche se si confrontassero due cavi di alimentazione, due cavi di segnale, due files con il medesimo codice binario, due fusibili high grade, l'inversione della fase assoluta

Tutte cose che la gente percepisce all'ascolto (e giura su Dio di percepirle) ma che lascia i soliti enormi dubbi (e senza l'implementazione di tutta questa abnorme architettura iper-tecnologica)

Questo per dire che basta molto poco, anche nulla, affinchè un ascoltatore possa esprimere un giudizio soggettivo

Non si è obbligati a farlo, ma sono cose che si potrebbero anche scoprire

Appunto, non si è obbligati a farlo, ma nessuno ti vieta di fare le tue ricerche come meglio credi e scoprire quello che vuoi.

Tuttavia io non sono interessato a queste ricerche dal momento che le mie scelte progettuali sono basate sulla tecnologia piuttosto che sulle misure.

[ilmisuratore]

31 minuti fa, Andrea Mori ha scritto:

Appunto, non si è obbligati a farlo, ma nessuno ti vieta di fare le tue ricerche come meglio credi e scoprire quello che vuoi.

Tuttavia io non sono interessato a queste ricerche dal momento che le mie scelte progettuali sono basate sulla tecnologia piuttosto che sulle misure.

Non esiste alcuna tecnologia se non rigorosamente correlata dalle misure

Non è che progetti con l'olfatto odorando le resistenze, anche non volendo hai sempre menzionato varie voci che comprendono la distorsione, il rumore, i glich, il jitter ect...tutte cose che hai attribuito ad una resa qualitativamente superiore, dunque se cerchi di correlarlo anche te, non vedo perchè escluderle totalmente come fai solitamente intendere

Puoi distribuire il tuo operato e modus operandi finquando ti pare, e non è sbagliato, ma purtroppo gli apparecchi servono per fare un compitino abbastanza semplice: convertire un segnale binario in analogico, e quello che tira fuori è verificabile in tutte le sue sfaccettature

La percezione e l'ascolto soggettivo lasciano il tempo che trovano, certamente importante per la liberissima scelta di un apparecchio, ma qui come anticipato chiaramente si escludono le misure, e quindi ne abbiamo già parlato fintroppo

[AudioLover]

@ilmisuratore quindi in conclusione dobbiamo chiudere l’argomento perché secondo te ne abbiamo parlato fin troppo? Avrai le tue buone ragioni ma mi pare che ci siano parecchie persone che qui invece vogliono che Andrea continui…io per primo, che attendo suoi commenti su altri Dac di cui sono curioso.

[ilmisuratore]

5 minuti fa, Ricky81 ha scritto:

@ilmisuratore quindi in conclusione dobbiamo chiudere l’argomento perché secondo te ne abbiamo parlato fin troppo? Avrai le tue buone ragioni ma mi pare che ci siano parecchie persone che qui invece vogliono che Andrea continui…io per primo, che attendo suoi commenti su altri Dac di cui sono curioso.

Se ho scritto "ANDREA FERMATI" vado subito a cancellarlo chiedendo anche scusa !!!

[jakob1965]

58 minuti fa, ilmisuratore ha scritto:

La percezione e l'ascolto soggettivo lasciano il tempo che trovano,

 

Vero dal tuo punto di vista  ... ma il mercato lo fanno gli acquirenti nel bene e nel male .. e lì la componente personale diventa determinante  - però  .. siamo OT 

[AudioLover]

@ilmisuratore “ma qui come anticipato chiaramente si escludono le misure, e quindi ne abbiamo già parlato fintroppo”

 

questa frase L ho intesa come un invito a fermarsi che tanto non serve, se ho inteso male mi scuso. 

[one4seven]

38 minuti fa, jakob1965 ha scritto:

e lì la componente personale diventa determinante 

 

Esattamente. Misure ed "anatomia" dei dac sono due facce della stessa medaglia, se le scelte d'acquisto sono guidate principalmente dalla percezione.

 

Se sono un "ascoltone" non mi "serve" a nulla sapere ne come misura, ne se all'interno del dac gli 0 e 1 sono veicolati e trasformati in segnale analogico, da una serie di pupazzetti (cit.).