DAC 64

Reference FPGA DAC

Utilizando tecnologías innovadoras desarrolladas por Rob Watts, el DAC 64 fue el primer FPGA DAC publicado por Chord Electronics.

Rango: Choral
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Chord está introduciendo una serie de nuevos productos digitales que utilizan funciones de tecnología avanzada. Chord Electronics es la primera empresa del mundo en utilizar esta nueva y emocionante tecnología, que proporciona un rendimiento revolucionario. El DAC64 es el primer modelo que se presenta con esta tecnología y cuenta con un tipo de filtro radicalmente nuevo llamado filtro alineado transitorio de Watts (WTA); Pulse Array mejorado de cuarta generación DAC; Filtro de 64 bits y DAC arquitectura; y un nuevo todo digital DAC chip receptor.

 

Filtro WTA

El algoritmo de filtro WTA ha necesitado veinte años de investigación para desarrollarse. Resuelve la pregunta de por qué las frecuencias de muestreo más altas suenan mejor. Es bien sabido que las grabaciones de 96 kHz (DVD de audio) suenan mejor que las grabaciones de 44.1 kHz (CD). La mayoría de la gente cree que esto se debe a que la información ultrasónica es audible a pesar de que la mejor audición humana está limitada a 20 kHz. Lo que no se sabe es que las grabaciones de 768 kHz suenan mejor que 384 kHz y que el límite de calidad del sonido para el muestreo se encuentra en la región de MHz. Las grabaciones de 768 kHz no pueden sonar mejor debido a que la información por encima de 200 kHz es importante, simplemente porque los instrumentos musicales, micrófonos, amplificadores y altavoces no funcionan en estas frecuencias ni podemos escucharlos. Entonces, si lo importante no es el ancho de banda adicional, ¿por qué suenan mejor las frecuencias de muestreo más altas?

La respuesta no es poder escuchar información supersónica inaudible, sino la capacidad de escuchar la sincronización de los transitorios con mayor claridad. Se sabe desde hace mucho tiempo que el oído y el cerebro humanos pueden detectar diferencias en la fase del sonido entre los oídos del orden de microsegundos. Esta diferencia de tiempo entre los oídos se utiliza para localizar el sonido de alta frecuencia. Dado que los transitorios se pueden detectar hasta en microsegundos, el sistema de grabación debe poder resolver el tiempo de un microsegundo. ¡Se necesita una frecuencia de muestreo de 1 MHz para lograr esto!

Sin embargo, el muestreo de 44.1 kHz puede resolver con precisión los transitorios mediante el uso de filtrado digital. El filtrado digital puede contribuir de alguna manera a mejorar la resolución sin la necesidad de velocidades de muestreo más altas. Sin embargo, para hacer esto, los filtros deben tener longitudes de toma infinitas. Actualmente, todos los filtros de reconstrucción tienen longitudes de derivación relativamente cortas: el dispositivo comercial más grande tiene solo unas 256 derivaciones. Es debido a esta corta longitud de derivación y al algoritmo de filtro empleado que genera los errores de temporización transitorios. Estos errores resultaron ser muy audibles. Pasar de 256 toques a 1024 toques proporcionó una mejora enorme en la calidad del sonido: una calidad de sonido mucho más suave y enfocada, con un escenario de sonido increíblemente profundo y preciso.

Los experimentos iniciales utilizaron variaciones de los algoritmos de filtrado existentes. Pasar de 1024 toques a 2048 toques dio una gran mejora en la calidad del sonido, e implicaba que se necesitaban filtros de longitud de toque casi infinitos para la ultimate calidad de sonido. En esta etapa, se desarrolló un nuevo tipo de algoritmo: el filtro WTA. Esto fue diseñado para minimizar los errores de temporización transitorios desde el principio, reduciendo así la necesidad de longitudes de toma extremadamente largas. El algoritmo WTA fue un éxito: un filtro WTA de 256 taps sonaba mejor que todos los demás filtros convencionales, incluso con 1024 taps. Los filtros WTA aún se benefician de longitudes de toma largas; hay una gran diferencia entre 256 toques y 1024 toques.

El nuevo Chord Todos los productos que utilizan filtros WTA comienzan con 1024 toques. Los filtros se implementan en FPGA (Field Programmable Gate Arrays) utilizando un núcleo DSP (Procesamiento de señal digital) de 64 bits especialmente diseñado.

Matriz de pulsos de cuarta generación DAC

Pulse Array como DAC La tecnología ha sido elogiada universalmente por su excelente calidad de sonido natural. La cuarta generación se basa en este éxito; emplea modelado de ruido de 64º orden de 7 bits; Tasas de sobremuestreo de 2048 veces y elementos modulados por ancho de pulso mejorados. Estos refinamientos dan un rendimiento medido mucho mejor; mejor resolución de detalles con una calidad de sonido más suave y enfocada.

Bit 64 DAC y filtro

Todos los filtros generan anchos de datos de bits de salida más altos; por ejemplo, la entrada de 16 bits multiplicada por el coeficiente de 16 bits genera una salida de 32 bits. Todos los filtros convencionales truncan la salida descartando bits; sin embargo, este descarte puede perder información. Utilizando un filtro de 64 bits y DAC arquitectura, no hay posibilidad de degradar la calidad del sonido. La arquitectura de 64 bits se convierte en una gran ventaja cuando se utilizan controles de volumen digitales, ya que no es posible la pérdida de detalles ni la degradación.

Chip receptor digital

El chip receptor toma los datos SPDIF o AES / EBU y genera relojes y datos en una forma que el filtro puede aceptar. El nuevo chip tiene dos ventajas principales: toda la extracción de datos digitales y un búfer de RAM (un búfer de RAM toma secuencialmente todos los datos, los repite y luego los envía). La extracción totalmente digital es tolerante a errores: puede aceptar múltiples bordes, lo que a menudo ocurre en entornos ruidosos, sin generar errores. El búfer RAM permite una operación de reloj local sin fluctuaciones sin necesidad de enviar una señal de reloj a la fuente de datos.

Todas las innovaciones anteriores se implementan en los FPGA de la serie Xilinx Virtex. Estos FPGA ofrecen 200,000 puertas por dispositivo, y la mera actualización del chip de memoria EPROM puede cambiar fácilmente el diseño, por lo que está asegurado el futuro.

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