Super R2R

Печать

Super R2R – это синтез нескольких новых технологий цифроаналогового преобразования, разработанных в WagnerAudioLab, которые впервые позволяют сделать звучание ЦАП действительно реалистичным.

Мы считаем, что все попытки получить высококачественный звук с помощью традиционных микросхем конвертеров терпят неудачу. Super R2R – это, с одной стороны, реакция на существующую проблему, а с другой – результат многолетнего поиска и многочисленных экспериментов с различными схемами.

Super R2R:

1 Преобразование на основе схемы R2R.
 

Схема R2R – это классическая схема конвертера, при которой осуществляется самый правильный, корректный способ цифроаналогового преобразования.

Звучание преобразователя, собранного на основе R2R-матрицы без передискретизации (NOS  DAC), является более натуральным по сравнению с другими схемами, в которых используются передискретизация и цифровая фильтрация. К сожалению, все чипы конвертеров, выпускаемые в настоящее время, работают с передискретизацией и цифровой фильтрацией.  На таких чипах построено подавляющее большинство ЦАП.

С другой стороны, надо отметить, что создать хороший конвертер R2R – это сложная и достаточно дорогостоящая задача. Все другие технологии, которые мы можем сегодня видеть в микросхемах – это не что иное, как попытка упростить схему, что, в свою очередь, приводит к снижению качества.

2 Балансная схема R2R-матриц.
 

В классической R2R-матрице есть недостаток, связанный с преобразованием сигнала при переходе через виртуальный «0». Именно в этот момент в схеме происходит переключение сразу всех логических ключей, и даже небольшая  несинхронность их срабатывания приводит к образованию паразитных импульсов (так называемый глитч).

Балансная схема R2R-матриц     

Рис. 1

В Super R2R проблемы перехода через виртуальный «0» вообще не существует. Здесь на помощь приходит балансная схема R2R-матриц. Положительная и отрицательная полуволна сигнала обрабатываются отдельно, каждая своей матрицей, и суммируются только на выходе (рис. 2). В результате – нет перехода через виртуальный «0», нет и связанных с этим проблем.

Балансная схема R2R-матриц

Рис. 2

Кроме этого, используя две одинаковые матрицы R2R, мы получаем настоящую, а не фиктивную, балансную схему. Кстати, балансная схема используется не только в преобразователях  DreamDAC, но и в аудиотрактах всех наших устройств.

3 Синхронный регулятор громкости нового типа.
 

Как известно, существует два принципиально разных подхода к регулировке громкости – аналоговый и цифровой, и оба они имеют серьезные недостатки. Классическим решением является регулировка уровня аналогового сигнала в предварительном усилителе. При этом звучание сильно зависит от качества применяемого потенциометра, и не удаётся полностью избавиться от возникающих шумов и помех.

Цифровая регулировка громкости – не лучше. Такое вмешательство в исходный цифровой сигнал, может привести  или к сужению динамического диапазона, или к появлению искажений, лишающих звучание натуральности.

В Wagner Audio Lab  был разработан новый принцип регулирования уровня сигнала, применимый именно в балансной R2R-матрице, не являющийся ни цифровым, ни аналоговым, в существующем понимании этих терминов. Он основан на синхронном изменении уровня опорного напряжения логической единицы в преобразователе и позволяет проводить регулировку громкости, не вмешиваясь в исходный цифровой код. В то же время, он лишён недостатков аналоговой регулировки.

Синхронный регулятор громкости нового типа

Рис. 3

Применение в ЦАП  DreamDAC схем, работающих на этом принципе, обладает и другим существенным преимуществом. Больше не нужно использовать предусилитель или пассивный регулятор громкости. Значит снижается уровень искажений и шумов, привносимых этими устройствами.

Типичный аудиотракт с предусилителем

Рис. 4 Типичный аудиотракт с предусилителем

Другими словами, достигается  более короткий путь следования аудиосигнала от источника до акустической системы . Можно без преувеличения сказать, что в аудиосистемах на компонентах Wagner Audio Lab впервые реализован самый короткий аудиотракт (рис. 5).

Самый короткий аудиотракт с ЦАП DreamDAC

Рис. 5 Самый короткий аудиотракт с ЦАП DreamDAC

4 Новый алгоритм преобразования слабых сигналов.
 

Новый алгоритм позволяет полностью раскрыть потенциал звучания сигналов с малой амплитудой, которые в других случаях либо преобразуются с искажениями, либо вообще остаются неслышимыми из-за шумов.

Новый алгоритм преобразования слабых сигналов реализован по трёхступенчатой схеме при которой одна R2R-матрица разделяется на три части. Каждая из таких частей, представляющая собой самостоятельный R2R-преобразователь, обрабатывает свою часть сигнала большого, среднего или малого уровня. Получается, что слабый сигнал формируется не в цепочке из 24 резисторов, как в обычной схеме R2R-преобразователя (при разрядности 24 бит), а в цепочке только из 8 резисторов. В результате путь сигнала значительно укорачивается. Такая технология позволяет бережно относиться к каждому слабому сигналу.

Добавим, что младшие биты цифрового кода получают дополнительное фиксированное усиление перед преобразованием, с тем чтобы вернуться к нормальному уровню после него.

Таким образом, новый алгоритм позволяет очистить слабые сигналы от шумов и максимально увеличить достоверность цифроаналогового преобразования в самой важной области малых амплитуд звукового сигнала.

Всего в преобразователе используется 12 матриц R2R, работающих параллельно – по шесть в каждом канале. В результате быстродействие нового преобразователя значительно превосходит работу традиционных схем, использующих обычный алгоритм.

5 Гальваническая развязка цифровой и аналоговой части преобразователя.
 

Гальваническая развязка, выполненная на трансформаторе, обеспечивает полное разделение цифровой и аналоговой части схемы, не позволяя шумам и помехам оказывать влияние на качество звука.

ЦАП Super R2R – это не только абсолютная реальность звучания, это, вероятно, именно то наивысшее качество, которое в принципе может быть достигнуто при цифроаналоговом  преобразовании аудиосигнала.

Технология Super R2R позволяет получить не только абсолютную достоверность звучания, но, вероятно, именно то наивысшее качество, которое в принципе может быть достигнуто при цифроаналоговом преобразовании аудиосигнала.

Раньше можно было только мечтать, чтобы ЦАП так звучал. Поэтому преобразователи с использованием технологии Super R2R, которые производит Wagner Audio Lab, и поучили название DreamDAC.

Все модели DreamDAC, выпускаемые компанией Wagner Audio Lab, построены на базе технологий Super R2R.

Технологии Super R2R защищены патентами и заявками на изобретение.