Audio-GD R-7 MKIII – True Balanced R2R DAC

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True Balanced R2R DAC  

• Vollständig diskrete Bauteile werden in einem wirklich ausgeglichenen Stromübertragungsdesign verwendet.
• 4 Sätze vollständig diskreter und unabhängiger DSD-Hardware-Dekoder.
• 8 Sätze vollständig diskreter R-2R-DA-Module zur Bildung eines zweikanaligen symmetrischen Push-Pull-Decoders.
• 2 erstklassige Accusilicon TCXOs mit Frequenzen von 90 und 98 MHz sorgen für die Synchronisation des gesamten Geräts und werden bei der Wiedergabe aller Datenraten ohne PLL-Upscaling eingesetzt.
• 32bit / 384K asynchrone Amanero USB-Schnittstelle synchronisiert mit dem FPGA. USB- und HDMI-Module sind mit galvanischen Isolatoren ausgestattet und werden von zwei Gruppen unabhängiger, isolierter Stromversorgungen gespeist, um die gegenseitige elektrische Kontamination zwischen USB und HDMI zu vermeiden.
• Verwendung der neuesten diskreten servostabilisierten Stromversorgungen, deren Leistung nach mehr als einem Jahr Kalibrierung und Optimierung für jeden Teil der Schaltung mit der von Batterien vergleichbar ist.
• Die digitale Schaltung verwendet diese neuen diskreten, servostabilisierten Netzteile, während die Uhr und die analogen Schaltungen weiterhin von reinen Class-A-Netzteilen versorgt werden, um den besten Klang zu erzielen, wie bei Hörtests festgestellt wurde.
• Die digitalen Schaltungen des gesamten DAC bestehen aus einem FPGA und 7 CPLDs (beides programmierbare Bausteine), die es ermöglichen, die verschiedenen Funktionsschaltungen zu trennen und Interferenzen zu vermeiden.
  Der FPGA arbeitet im parallelen Datenverarbeitungsmodus, selbst bei der schnellsten Datenrate, und unterstützt Firmware-Upgrades zur Verbesserung der Klangqualität, wenn neue und bessere Designideen gefunden und umgesetzt werden.
• Die Abtastrate des Eingangssignals wird angezeigt.
• Unterstützung eines externen 10-MHz-Takteingangs (Standardeinstellung: 50 Ohm, kann auf 75 Ohm angepasst werden).
• Alle Digitalmodus-Einstellungen können live an der Frontplatte geändert werden.
• Ein Firmware-Upgrade-Port befindet sich auf der Rückseite des Geräts (es ist nicht nötig, die Abdeckung zu öffnen, um die Firmware zu aktualisieren).

Merkmale des R-7 MK2

Seit der Einführung des R-7 im Jahr 2017 sind 4 Jahre vergangen. Dank der vollständig programmierbaren Schaltkreise des R-7 haben wir die Firmware kontinuierlich aktualisiert, um die Erfahrung des Besitzers zu verbessern. Wir werden die aktuelle R-7 weiterhin aktualisieren, auch wenn wir mit der R-7 MK2 ein neues Hardware-Design auf den Markt bringen.

Der R-7 MK2 wurde Anfang 2020 entwickelt und getestet, woraufhin ein Jahr lang kontinuierliche Hörproben, Software- und Hardware-Feinabstimmungen folgten. Produktionen und Verkäufe wurden erst geplant, als wir mit dem realistischen Klang völlig zufrieden waren. Die Verbesserung im Vergleich zur vorherigen Generation ist ganz offensichtlich.

1. Durch die Verwendung der neuesten diskreten, servostabilisierten Stromversorgung zur Speisung der digitalen Schaltkreise ist der Geräuschpegel mit dem einer Batterie vergleichbar, jedoch ohne deren trockene und dünne Klangeigenschaften, so dass die Betriebstemperatur des Produkts deutlich niedriger ist als beim Vorgängermodell. Die Clock-Schaltung und die analoge Schaltung werden nach wie vor von einem reinen geregelten Class-A-Netzteil versorgt, um beste Klangergebnisse zu erzielen (Neues Upgrade)

2. Durch langes Hören und Studieren des Klangs eines Plattenspielers ist es uns gelungen, die Eigenschaften des analogen Vinylklangs in dieses Produkt zu integrieren, was optional über die Frontplatte möglich ist. (Neue Funktion)

3. Sowohl die USB- als auch die HDMI-Eingänge sind mit Isolatoren und zwei Sätzen linearer Netzteile ausgestattet, die die USB- und HDMI-Module vor den Isolatoren getrennt mit Strom versorgen, um Störungen durch Signalquellen zu vermeiden.

a) USB verwendet einen Zweiwege-Übertragungsisolator, der nicht nur die IIS-Signale an den FPGA-Prozessor überträgt, sondern auch das vom FPGA-Prozessor gesendete synchrone Taktsignal empfängt. Die USB-Schnittstelle selbst ist nicht mehr mit Taktgebern ausgestattet.

Der synchrone Takt wird eingesetzt, um die Signalübertragung genauer zu machen und die Klangqualität auf ein hervorragendes Niveau zu heben. Die Klangqualität ist nun tatsächlich besser als bei der vorherigen Generation des R-7, der vom DI-20 gespeist wurde (allerdings nicht ganz so gut wie beim DI-20HE).

b) das HDMI-Modul ist jetzt mit einem unabhängigen Isolator ausgestattet, um die Klangqualität des HDMI-Eingangs zu verbessern.

4. Anzeige der Abtastrate des Eingangssignals Funktion.

5. Der 10MHz-Takteingang ermöglicht die Verwendung eines externen Taktgebers.

6. Der FPGA arbeitet im parallelen Datenverarbeitungsmodus. Das IIS-Signal ist eine serielle Datenübertragung. Jedes Datenbit benötigt einen Taktzyklus. Ein Frame mit Daten des linken und rechten Kanals erfordert 64 Taktzyklen, so dass eine Stabilität über 64 Taktzyklen erforderlich ist.

Der parallele Modus benötigt nur einen Takt, um die 32-Bit-Daten des linken und rechten Kanals zu übertragen und zu verarbeiten, was die Verarbeitungsgeschwindigkeit erheblich verbessert und weniger von der Stabilität des Takts beeinflusst wird.

Die IIS-Eingangsdaten (USB und HDMI-IIS) werden in zwei parallele 32-Bit-Datensätze umorganisiert, sobald sie eingegeben werden. Nachdem das SPDIF-Signal demoduliert wurde, wird es ebenfalls in zwei parallelen 24-Bit-Datensätzen an die nächste Verarbeitungsstufe weitergeleitet. DSD-Daten werden ebenfalls in zwei Gruppen mit 64-Bit-Parallelverarbeitung reorganisiert, sobald sie eingegeben werden.

Laut Hörvergleichen kann der Parallelverarbeitungsmodus den Klang klarer und neutraler machen, mit besserer Dynamik und einem analogeren Geschmack.

7. Das Taktmanagement der neuen Architektur sorgt für einen stabileren Takt, was zu einer höheren Transparenz und mehr Details führt.

8. DSD verwendet den eingebauten asynchronen Taktgeber, um das Timing zu verbessern, was die Klarheit und Dynamik der Wiedergabe deutlich erhöht.

9. SPDIF unterstützt die DOP-Wiedergabe.

Die Bedeutung von FPGA/CPLDs

Ein wichtiger Punkt bei FPGAs/CPLDs ist, dass es sich um programmierbare Logik-Array-Bausteine handelt. Heutzutage werden FPGAs in vielen High-End-DAC-Produkten eingesetzt, wie z.B. im beliebten ROCKNA WAVEDREAM DAC.

Seit 2008 haben wir FPGA-Designs in DAC-Produkten eingesetzt. Diese Maschine besteht aus einem FPGA und 7 CPLDs, die das Herzstück der digitalen Verarbeitung bilden.

Das Hardware-Layout innerhalb des FPGAs kann per Software entworfen und angeordnet werden, so dass die Hardware durch Software-Updates aufgerüstet werden kann.

Dies hat den Vorteil, dass dieses Design ein hohes Maß an Flexibilität bietet. Es ermöglicht die Verbesserung der Klangqualität, das Hinzufügen von Funktionen und die Aktualisierung des Produkts durch Software-Updates (Firmware).

Die Aufgaben des FPGA/CPLDs

1. Der FPGA implementiert einen Hochleistungs-SPDIF-Demodulator (anstelle von SPDIF-Demodulator-Chips mit geringer Leistung, wie z. B. DIR9001, WM8805, AK411X usw…).

2. Durch die Kombination von Taktung und FIFO-Technologie für die Datenausgabe kann er genau mit dem Takt synchronisiert werden und somit Jitter vermeiden.

3. Eingebaute 2-, 4- und 8-fache Digitalfilter und verschiedene NOS-Modi ermöglichen es dem Benutzer, den Klang zu wählen, der seinem persönlichen Geschmack am besten entspricht.

4. Simulieren Sie die Tonalität der Schallplattenwiedergabe durch ein einzigartiges Design.

Vollständig diskrete Ausgangsstufe

Die letzte Stufe auf dem Signalweg ist die analoge Ausgangsstufe, und die Ausgangsstufe hat einen entscheidenden Einfluss auf die Klangqualität des DAC.
Ganz gleich, wie hervorragend die digitale Schaltung auch sein mag, ohne ein hervorragendes Design der analogen Ausgangsstufe wird die Klangqualität äußerst gewöhnlich.

Die analoge Ausgangsstufe ist direkt hinter dem DA 7-Modul angeschlossen, wobei nur durchkontaktierte Bauteile (keine SMD) verwendet werden.

Der Hochgeschwindigkeits-ACSS-Verstärker wird zur Signalverstärkung und -verarbeitung eingesetzt. Der ACSS-Verstärker ist ohne Gegenkopplung ausgelegt und arbeitet im Stromsignalmodus. Er muss das Signal nicht wie andere Designs wiederholt zwischen Strom und Spannung umwandeln.

Die Ausgangspufferstufe ist ein reines Single-Ended-FET-Design der Klasse A, und die beiden Gruppen sind parallel geschaltet, um eine niedrigere Ausgangsimpedanz zu erreichen. Alles in allem arbeitet die Ausgangsstufe in einem reinen Class-A-Zustand ohne jegliche Gegenkopplung, so dass sie reine und naturgetreue Klangsignale wiedergeben kann.

Der DAC hat vier eingebaute Operationsverstärker für die DC-Servofunktion, so dass der DAC ohne Koppelkondensatoren arbeiten kann, was Rauschen und Verfärbungen vermeidet. In den gesamten Signalkanälen, die dem DA-Modul folgen, werden keine Schaltelemente verwendet, um die wahrhaftigste und reinste Klangqualität zu erreichen.

Leistungsstarkes Netzteil-Design

3 Hochleistungs-R-Kern-Transformatoren mit einer Gesamtleistung von 150 W und mehr als 40.000 uF Filterkondensatoren in Audioqualität sorgen für die Reinheit des Netzteils.

10 Sätze neu entwickelter diskreter, servostabilisierter Stromversorgungen und 7 Sätze ultrahochgeschwindigkeitslinearer, stabilisierter Stromversorgungen versorgen die digitale Schaltung dieses Produkts separat mit Strom.

Das eigenständige, parallel geregelte 5-Gruppen-Netzteil der Klasse A versorgt den regenerativen Leistungstreiber und jeden Teil des analogen Audiosystems separat mit Strom.

Alle Netzteile zeichnen sich durch hohe Geschwindigkeit und geringes Rauschen aus.

Aufbau 

Der DAC verwendet 5 mm dicke Aluminiumplatten, um die digitale Sektion, die analogen Sektionen des linken und rechten Kanals und die Transformatorsektion zu trennen, um gegenseitige Störungen zu vermeiden.

Sogar die IEC-Buchse im Netzkabel ist in einem Kupfergehäuse und einer Kupfernut untergebracht, um eine Beeinflussung der Signalteile zu vermeiden.
Die analogen Teile des linken und rechten Kanals sind symmetrisch auf beiden Seiten des digitalen Teils verteilt, mit der gleichen Signalpfadlänge und Entfernung, was die Klangqualität gleichmäßiger und genauer macht.

Das DA 7-Modul ist zwischen zwei Aluminiumplatten eingebaut, um Störungen durch andere Schaltungen zu vermeiden. Die komplizierte Anordnung und das Installationsverfahren wurden gewählt, um eine klarere und reinere Klangqualität zu erzielen und das Klangfeld zu erweitern.