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Una riflessione sui DAC

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Una riflessione sui DAC

Messaggio  donluca il Sab 12 Gen 2013 - 3:05

La riflessione sui DAC delle 2 di notte, perchè il sonno tarda ad arrivare e non ho niente da fare Razz

Sapete che in questi giorni sono andato particolarmente in fissa col nuovo "pupo" della Teac, il PD-501HR che legge pure i file DSD e li riproduce nativamente, senza fare quella porcata del DSD over PCM (a quel punto me lo converto io in PCM invece di lasciarlo a fare a un chip on-the-fly, ma dimme te... vabbè).

Come sapete io sono un fissato coi DAC chip e da sempre li uso come misura per sapere se un DAC è buono o meno, quindi mi informo e vedo che il DAC usato dal Teac è il CS4398 che a quanto pare è in grado di fare la decodifica nativa dei segnali DSD.

E in effetti è vero, basta una veloce ricerca su internet e vedi che molti lettori SACD lo usano.

Vado a cercare informazioni sul CS4398 e come primo risultato su Google cosa mi viene fuori? Il Pop Pulse Super Pro 707.

La mia prima reazione è "Prego?" e poi leggo che usa proprio quel DAC.

Ora, io il 707 lo conosco per esperienze indirette e tutto è meno che un DAC che suona "molto bene", suona discreto, ha i suoi problemi, i suoi difetti, molti lo hanno modificato, chi con successo chi con meno.

Quindi eccola là la mia classica rezione "mazza che cagata 'sto coso, sò proprio della teac che ce mettono i chip scarsi commerciali giusto pe acchiappà audience".

Ovviamente una persona superficiale si sarebbe fermata là e avrebbe gettato il cuore oltre, ma essendo io notoriamente testardo (e con molto tempo libero) ho approfondito le ricerche e ho cercato dove questo DAC viene usato.

...rifatevi gli occhi va.

Consonance Droplet CDP-5.0 (blue moon award http://www.6moons.com/audioreviews/droplet/cdp5.html - 3000$)




ElectroCompaniet ECC-1 (http://www.tnt-audio.com/sorgenti/electrocompaniet_ecc1.html - 1900€)




McIntosh MCD201 (non ha bisogno di presentazioni - ~3000€)




Teac Esoteric SZ-1 (anche questo non ha bisogno di presentazioni - 4000$)




...e qua mi fermo.
Sono giusto alcuni lettori SACD/CD che sono notoriamente più che ben suonanti e appartengono all'Olimpo dell'Hi-End.

Ma allora come mai il Super Pro 707 non suona bene neanche la metà di quei mostri sacri?

Ah si, l'avrete sentito dire: è lo stadio d'uscita.

Ma per favore.

Pensate veramente che basta uno stadio d'uscita ben progettato? Allora facciamone uno per il Super Pro 707 e abbiamo un DAC dalle prestazioni pari a uno da migliaia d'euro.

Eh ma anche l'alimentazione è importante!

Ma per favore (e due).

Allora basta che mettiamo una bella alimentazione al Super Pro e abbiamo risolto pure là, no?
Dopotutto non ci vuole molto, si può fare.

Quindi ci ritroviamo con un Super Pro "pimpato" con uno stadio d'uscita a discreti progettato a regola d'arte, un'alimentazione lineare stabilizzata... e ancora non suona neanche la metà bene di uno di quei lettori CD.
Sicuramente meglio rispetto al 707 in forma "stock", ma siamo ancora lontani da un DAC "ben suonante".

Forse è l'ora un pò per tutti di abbandonare questi luoghi comuni e vedere dove sta la VERA differenza tra due DAC.

La differenza non la fa il chip in sé, o lo stadio d'uscita, o l'alimentazione... la differenza la fa IL PROGETTO.


Si, ma qua nessuno è un Mark Levinson o un Nelson Pass, quindi come facciamo a capire se qualcosa suona bene (indipendentemente dal resto della catena dell'impianto) se non abbiamo la possibilità di ascoltarlo?
Possiamo pure stare a guardare il circuito, a scrutarlo nei minimi dettagli, ma questo non ci aiuterà a capire se il DAC suonerà bene anche se già magari dall'organizzazione della PCB e dei componenti si potrà evincere se dietro è stato fatto un buon lavoro in fatto di progettazione o meno.

In base alla mia esperienza, metterò tutta una serie di fattori che potrebbero portare alla formulazione di una conclusione, tenendone conto però di TUTTI insieme, e non un solo aspetto.

Qualità dei componenti

Persino dello stesso DAC chip esistono diverse "qualità" che ne determinano le performance: ad esempio il PCM1704 ha delle sigle che determinano la qualità del chip, la migliore esistente è la variante 1704U-K. Stesso discorso ad esempio per i TDA1541, esistono gli A, gli S1 e gli S2.
Questo influisce in parte sul risultato.
Discorso anche per condensatori, opamp (anche qua dello stesso modello ne esistono diverse qualità), transistor e così via... un DAC composto con componenti di prima scelta è il primo passo per avere un prodotto ben suonante, ma non è una condizione che assicura al 100% un risultato positivo.

Stadio d'uscita

Anch'esso è importante, molti lo reputano come la parte più importante di un DAC ma la verità è che è assolutamente alla pari con gli altri punti.
Generalmente si preferisce uno stadio d'uscita a discreti sebbene ci siano diversi opamp molto ben suonanti e integrati nel progetto con grande attenzione e cura.
Spesso però quando si vedono quegli ammassi di opamp in serie non è buon segno (Grundig Fine Arts 9009 docet).

Alimentazione

Come lo stadio d'uscita, spesso e volentieri fortissimamente sopravvalutata.
E' importante avere una sorgente di energia pulita e stabile ma non più importante di un buono stadio d'uscita o una scelta oculata dei componenti.
Spesso quando si intravedono trasformatori separati o stadi d'alimentazione separati per la parte analogica e digitale è un ottimo segno.
Lo stesso non si può dire di quei trasformatori che passano attraverso un singolo regolatore e forniscono corrente a tutto il circuito.
Poi ci sta il discorso dei tipi di trasformatori... toroidale, R-Core, ecc... generalmente un toroidale ben schermato è sempre preferibile ma ho sentito anche apparecchi con trasformatori R-Core molto ben suonanti.

Organizzazione circuito

Minimizzazione del percorso del segnale e tenere tutti i "collegamenti" il più breve possibile aiuta moltissimo.
Inoltre è una ottima idea separare e tenere il più isolata possibile la sezione d'alimentazione dal resto del circuito: quando vedo i trasformatori attaccati alla PCB mi sento male.
L'organizzazione delle masse è anche molto importante.

Tecnologie usate

Queste dipendono spesso e volentieri o dal chip ricevitore e/o dal chip DAC; un esempio che suscita sempre clamore è la scelta NOS o OverSampling e/o Upsampling. Fortunatamente i produttori recentemente vedo che lasciano all'utente la scelta, con la possibilità di cambiare tra le due modalità attraverso un tasto.
Va da sè che a seconda delle scelte fatte queste si ripercuoteranno inevitabilmente sul progetto, quindi se si propende ad esempio per un approccio NOS particolare, anzi, MASSIMA attenzione andrà posta sullo stadio d'uscita perchè ovviamente dovrà vedersela con problemi relativi a un output proveniente da un chip in modalità NOS.
Però ad esempio in un DAC che fa anche da Pre con un volume digitale è ASSOLUTAMENTE necessario un approccio di tipo OS altrimenti il volume digitale rischia di degradare eccessivamente la qualità audio dello stream.

L'insieme

Eh si, perchè se mi usi componenti cinesi di qualità infima è inutile che mi metti uno stadio d'alimentazione pazzesco o uno stadio d'uscita a discreti con zero feedback.
Bisogna porre attenzione in tutti i particolari senza tralasciarne nessuno.
Io guardo sempre storto 'sti DAC dove magari fanno tutto a regola d'arte e poi come chip ricevitore per l'USB usano un Tenor TE7022L, vuol dire che l'entrata USB non verrà mai usata ed è anche il motivo per il quale la gente poi si compra trasporti appositi.
O anche quando prendono un PCM1702 e ci costruiscono i castelli intorno... è un chip con ovvie limitazioni, vale veramente la pena portarlo al limite? Renderà abbastanza? Probabilmente no.


Concludendo, tutte queste cose non si potranno mai sapere perchè ovviamente i produttori non ti diranno mai i dettagli dei loro prodotti e anzi ti dice bene se trovi qualche foto dell'interno dove comunque al massimo puoi fare speculazioni.

Questo è il motivo per il quale si incoraggia sempre l'ascolto, perchè non potrai mai conoscere tutti i dettagli, quindi ti affidi al tuo orecchio.

Una cosa è certa però: se avete modo di dare un'occhiata all'interno di un DAC e vedete che uno dei punti sopra non viene rispettato non è un buon segno, ma mai dire mai... queste sono linee guida, non una bibbia.
In generale non affidatevi mai a una sola caratteristica come il DAC chip usato, non lasciatevi abbindolare da uno stadio uscita a discreti o da una alimentazione lineare perchè prese singolarmente queste cose non vogliono dire assolutamente niente, anzi, quando vengono pubblicizzate eccessivamente probabilmente è per mascherare altri deficit nei loro prodotti.

Spero che la lettura vi sia piaciuta e non v'abbia annoiato troppo e soprattutto vi abbia trasmesso informazioni che vi aiuteranno nella scelta del vostro prossimo DAC!

Buonanotte a tutti.

donluca
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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  mikelangeloz il Sab 12 Gen 2013 - 3:30

Altro che come te non dorme... Bello scritto davvero, ragionare è sempre troppo difficile in questo ambiente... D'altronde siamo abituati ai nomi altisonanti, ai componenti pregiati, alle sostituzioni ad minchiam... Purtroppo bisogna essere veramente preparati per poter giudicare un circuito, e ancora di più per costruirlo e\o metterci le mani...

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  voolkano il Sab 12 Gen 2013 - 11:48

@donluca ha scritto:

Una cosa è certa però: se avete modo di dare un'occhiata all'interno di un DAC e vedete che uno dei punti sopra non viene rispettato non è un buon segno, ma mai dire mai... queste sono linee guida, non una bibbia.
In generale non affidatevi mai a una sola caratteristica come il DAC chip usato, non lasciatevi abbindolare da uno stadio uscita a discreti o da una alimentazione lineare perchè prese singolarmente queste cose non vogliono dire assolutamente niente, anzi, quando vengono pubblicizzate eccessivamente probabilmente è per mascherare altri deficit nei loro prodotti.


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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  daniele il Sab 12 Gen 2013 - 11:59

Questa macchina

ha lo stesso motore di questa


però cambiano molte cose intorno..
Spesso purtroppo il prezzo, tranne qualche eccezione, dice parecchio..
Il super pro 707 costava 70 euro..e suonava come una cosa da 70 euro
Il lampucera cinese costava 50 euro e suonava come una cosa da un pò di più
Il V-dac II costa 200 ma suona come una cosa da 400...
IMHO

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  Gappone il Sab 12 Gen 2013 - 12:30

ottima riflessione Don Oki
grazie Smile

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  schwantz34 il Sab 12 Gen 2013 - 12:39

ad onor del vero, e non perchè mi voglia sparare le pose, l'ho sempre detto e scritto che è il progetto a fare la differenza...ecco perchè, quando ad esempio, per il dac di beresford arrivano taluni ad affermare "ma non puo' suonare così bene! guarda che dac chip d'accatto che ha! , e non ha neppure lo stadio d'uscita!" la cosa mi lascia perplesso...ma è comunque una considerazione che puo' tranquillamente essere allargata agli amp...
"NVA? ma non scherziamo! ha dei condensatori da 5 lire, assemblaggio approssimativo, cavi disordinati, non puo' suonare bene"!

Ma è un discorso che si puo' allargare tranquillamente non solo all'ambito hifi...

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phono in standby: SONNETEER SEDLEY

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  Enry il Sab 12 Gen 2013 - 14:57

Semplicemente sono d accordo con voi..nel dire che e' il progetto a fare la differenza sulla qualita' del suono!..nello specifico mi riferisco non tanto ai dac ma agli amplificatori ... non e' vero che per forza un classe A suoni meglio degli altri semplicemente per classe di appartenenza!..Basta fare diverse prove di ascolto per capirlo...e questo discorso comprende in senso generale ogni altra elettronica o diffusore!..allo stesso modo di una sinergia tra componenti!..

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  mign63 il Sab 12 Gen 2013 - 15:07

che il poppulse suoni male è tutto da dimostrare, costa 130 euro e suona discretamente, l'ho attentamente confrontato con dac cambridge e non c'erano differenze che giustificavano il triplo del prezzo.
piuttosto non comprendo l'entusiasmo per il sacd.....ennesimo formato inutile.

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  donluca il Sab 12 Gen 2013 - 15:07

@Enry ha scritto:non e' vero che per forza un classe A suoni meglio degli altri semplicemente per classe di appartenenza!


AHHHHHH ERESIA!!! Preparate la pira!!! Hehe Laughing

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  Enry il Sab 12 Gen 2013 - 16:05

...sottolineo che sono convinto di cio che ho detto!
...potete scannarmi se volete...
...ma continuerò perlomeno a pensarlo anche dopo che mi avrete tagliato le mani ed estirpato la lingua.... Crying or Very sad
...se qualcuno la pensa come me .... gli offro ..... Beer Beer Beer

Enry
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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  Solomon il Sab 12 Gen 2013 - 16:34

Grazie Don, ho inserito questa ottima riflessione nella mia cartella di letture hifi. Il discorso che fai sui dac è valido praticamente su tutto l'universo audiofilo e può estendersi anche sul tecnologico generale. Anche un clone similissimo al primo sguardo suonerà diversamente dal suo originale, poiché certamente ci saranno innumerevoli piccole differenze (cavi, pcb, cabinet, un componente di minor rilievo con specifiche identiche ma costruivo da altro produttore, etc...) che sommate renderanno i due prodotti in fondo diversi tra loro. Smile

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  grunter il Sab 12 Gen 2013 - 17:22

Luca, non vorrei dirlo ma.... hai scoperto l'acqua calda.
Comunque hai esposto tutto molto bene e in modo chiaro, bravo.
Io ero arrivato a queste conclusioni tempo fa a suon di chiacchierate con Nidirex.
Una nota riguardo allo stadio di uscita: meglio farne a meno piuttosto che metterne uno fatto male o in economia (vedi jkdac, jkdac32 e mi sembra di aver capito anche bushmaster, odac, hifimediy usb dac, micromega mydac).
D'altra parte la spinta attuale del mercato (nel settore medio basso o basso) è quella di sfornare chip che escono in tensione e a valori ottimali per poter fare a meno dello stadio di uscita.
Nidirex è impegnato in questi giorni nella realizzazione di una pcb di uno stadio di uscita di cui ha lo schema, e deve appunto cercare di ottimizzare i percorsi e la disposizione dei componenti.
Successivamente dovremo selezionare ottimi componenti e per quanto riguarda fet e transistor prenderne un quantitativo maggiore del necessario e matcharli.

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  donluca il Sab 12 Gen 2013 - 18:58

Guarda fede, scrivere quel post è stato difficilissimo perchè ho dovuto mettere da parte tutte le mie preferenze personali in fatto di DAC, in particolare non è necessariamente vero che uno stadio d'uscita fatto da un semplice resistore e un condensatore sia migliore di un altro magari ad opamp.

Io personalmente lo preferisco perchè seguo il diktat "meno è meglio", quindi meno componenti ci sono in giro e secondo me migliore è il risultato, ma non è una verità assoluta e scende ai gusti e alle preferenze personali.

Ho scoperto l'acqua calda? E pazienza... repetita iuvant... Wink

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  grunter il Sab 12 Gen 2013 - 20:13

Non volevo denigrare il tuo post anzi. Tutti si passa dall'attenzione solamente al chip usato e poi ci si rende conto che non conta solo quello ma il progetto. Te pensa che il dac nettamente miglore tra quelliche ho ascoltato usa dei 627 in uscita.

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  donluca il Sab 12 Gen 2013 - 22:31

Il 627 ne sa... eccome se ne sa... Wink

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  Flightangel il Sab 12 Gen 2013 - 22:40

Riflessione condivisibile. Non per nulla invece del Droplet 5.0 mi sono preso un Marantz CD6004 Cool Cool . Quanto alla scoperta dell'acqua calda; già più di 20 anni fa c'era gente che non distingueva in prove vere (in doppio cieco) le differenze tra un Marantz cd12 ed un Philips cd960.

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  donluca il Sab 12 Gen 2013 - 23:40

@Flightangel ha scritto:Riflessione condivisibile. Non per nulla invece del Droplet 5.0 mi sono preso un Marantz CD6004 Cool Cool . Quanto alla scoperta dell'acqua calda; già più di 20 anni fa c'era gente che non distingueva in prove vere (in doppio cieco) le differenze tra un Marantz cd12 ed un Philips cd960.

Che peccato che il 6004 non legga gli SACD Sad

Suona bene? Razz

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  Stentor il Sab 12 Gen 2013 - 23:48

Alla tua riflessone hai dimenticato una cosa importante: il trattamento del segnale digitale prima di arrivare al dac e la qualità del clock.

Imho l'ultima cosa da guardare è il chip dac ...se è un prodotto moderno conta di più il resto.

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  Emiliano10 il Dom 13 Gen 2013 - 0:06

we donluca ti ho mandato un mp Sad

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  donluca il Dom 13 Gen 2013 - 0:25

@Stentor ha scritto:Alla tua riflessone hai dimenticato una cosa importante: il trattamento del segnale digitale prima di arrivare al dac e la qualità del clock.

Imho l'ultima cosa da guardare è il chip dac ...se è un prodotto moderno conta di più il resto.

Ci sono tante cose importanti che ho omesso perchè trattare tutti i singoli aspetti di un DAC richiederebbe uno sforzo e una conoscenza veramente notevoli nel campo e in generale volevo fare un post "leggero" senza andare a scendere troppo in tecnicismi o aspetti di un DAC che probabilmente non si riusciranno mai a scoprire perchè il venditore ovviamente applica una politica "black box" (cioè io ti vendo il pezzo senza dirti cosa ci sta dentro, o comunque ti dico solo quello che è necessario che tu sappia).

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  Telstar il Dom 13 Gen 2013 - 0:38

oltre alle due aggiunte segnalate da Stentor, vorrei precisare che l'alimentazione di un DAC è una cosa molto critica, guardare solo il trasformatore usato dice poco, anzi se è uno solo già va male Very Happy
Esistono almeno 5 linee che dovrebbero essere divise e regolate individualmente, e almeno due (quella analogica e quella digitale) dovrebbero essere separate dalla presa IEC.

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  shun0321 il Dom 13 Gen 2013 - 20:29

Troppo importanza ha il clock. La precisione e la costanza nell'essere preciso permette al dac di ricevere i bit in maniera corretta. Se il tutto arriva precisamente avremo, pulizia, dinamica e naturalezza.
Ovviamente un clock preciso è poco semplice da ottenere. Non deve avere vibrazioni, isolato eletromagneticamente, e un tensione ultra precisa, perché è regolsto appunto in tensione.

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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  porfido il Dom 13 Gen 2013 - 20:55

@voolkano ha scritto:
@donluca ha scritto:

Una cosa è certa però: se avete modo di dare un'occhiata all'interno di un DAC e vedete che uno dei punti sopra non viene rispettato non è un buon segno, ma mai dire mai... queste sono linee guida, non una bibbia.
In generale non affidatevi mai a una sola caratteristica come il DAC chip usato, non lasciatevi abbindolare da uno stadio uscita a discreti o da una alimentazione lineare perchè prese singolarmente queste cose non vogliono dire assolutamente niente, anzi, quando vengono pubblicizzate eccessivamente probabilmente è per mascherare altri deficit nei loro prodotti.


ODAC DOCET

THE DAC CHIP: As I’ve explained elsewhere you can get transparent performance from most of the better DAC chips on the market from a half dozen chip vendors. What’s most important is choosing one that’s best suited to the particular application. In this case, that means running from a single 5 volt USB power supply, having a buffered voltage output (to avoid needing a single-supply op amp), and operating properly without using a microprocessor. Just those three requirements narrow the choices considerably. We chose the ESS Sabre ES9023 which is used in a lot of commercial designs (it’s an improved version of the popular ES9022). Unlike TI, Burr Brown, Analog Devices, etc, ESS specializes in audio chips and they did a nice job with the ES9023’s feature set and specs.

DIRTY LIES: Many popular “boutique” DACs (especially those being sold on eBay) mislead their fans by quoting only the chip specs for their entire DAC. Basically that amounts to cheating and lying. It further implies either the company is incapable of making the proper measurements or the real measurements were bad enough they didn’t want to share them. The implication is a DACs performance is solely determined by the chip used. But the opposite is usually more true. The implementation matters far more than the chip. the FiiO E10 is just one of many examples. The HA-Info I’ll soon be comparing to the ODAC is another.

CHIP ENVY: Any serious audio engineer designing DACs and making proper measurements knows the implementation matters more than the chip used. The first version of the ODAC, which closely followed the ESS datasheet, only managed about 98 dB of dynamic range. The distortion was also much higher than listed on the datasheet and the jitter was somewhat disappointing. Unless you exactly duplicate the chip manufacturer’s reference design, right down to the PC board layout (which I’ve yet to see any manufacturer do), you really don’t know what you’ll get. To measure all the important parameters you need more than just RMAA. You need a real audio analyzer with performance substantially better than the DAC being measured.

DESIGN BY EAR: Detailed and credible published measurements are missing with most “boutique” DACs being sold including those from Schiit Audio, Audio-GD, AMB, Twisted Pear, Burson, and NuForce. Where’s the credible evidence they got it right? A lot of these companies try to claim specs don’t matter, and they instead design by ear, but that method is seriously flawed (see: What We Hear). It would be like designing a car engine without a dynamometer and having no idea how much horsepower and torque it produced, how fuel efficient it was, etc. Given all the proven problems with sighted listening, and how our ears and brains work, those who claim to design by ear are very likely getting it wrong. Put another way, they’re often designing products with far lower fidelity than they’re otherwise capable of.

LESSONS LEARNED: If this project has taught me anything, it’s that getting much better than 16 bit (96 dB) performance can be challenging. The first version of the ODAC, despite following the reference design, only had about 98 dB DNR. That’s about the same as the FiiO E10. The photo to the right shows a few dozen assorted surface mount parts that were laboriously swapped out one at a time and measurements repeated dozens of times using the dScope. Some improvements were far from intuitive. Audiophile preferred polyphenylene capacitors performed worse than less expensive types. Additional filtering on the digital power supply dramatically increased jitter. Chasing down the last few dB of dynamic range the chip is capable of proved to be especially challenging. When it was said and done, the DNR went from 98 dB to over 111 dB. That’s a huge difference and something the design-by-ear crowd would have never achieved.

THE AUDIOPHILE WAY: All too many small or “boutique” audiophile manufactures and DIYers seem to just slap trendy chips on a board, listen to their creation expecting it to sound good (so that’s what they hear), and call it good. Many don’t even follow the reference design. Instead they include a bunch of “audiophile upgrades” expecting better performance—and they hear what they expect to hear even when it’s not true. But the ODAC demonstrated those upgrades often make things worse. So instead of getting even 98 dB DNR like the first ODAC revision, those following audiophile myths and designing-by-ear probably would have ended up with something even worse. Unless you’re making the right measurements, you really have no idea what you’re getting.

THE POWER SUPPLY: For reasons explained in the earlier ODAC articles, the ODAC is USB powered. This allows it to work standalone, as an internal add-on to the O2, and in the upcoming ODA. There are many obvious advantages to USB power but it often degrades performance due to noise. To get around this, the ODAC uses split digital and analog power supplies each with their own filtering and regulator. The analog supply has additional filtering and the critical reference voltages, and negative supply for the DAC chip, are further optimized. I literally tested more than 100 variations of components, including different brands of capacitors, to get the most out of the ES9023. This level of refinement would be impossible without a serious audio analyzer.

PUMP YOU UP: The ESS chip has the huge advantage of a built-in low noise charge pump. It generates its own regulated negative power supply allowing a Redbook standard 2 Vrms output from a single 5 volt USB power supply and a direct coupled output. This is an important distinction compared to a lot of USB powered DACs. Without the charge pump, or some other negative power supply, USB DACs can’t produce the Redbook standard 2 Vrms which reduces their effective dynamic range, lowers their ENOB, and creates level matching problems. It also requires an undesirable output coupling capacitor and usually results in loud transients on power up. The AMB Gamma, and most USB powered DACs I’ve tested, don’t meet the Redbook standard. The ODAC does. And it produces only a soft click on power up.

ADAPTIVE USB INTERFACE & LOCAL CLOCK: I’ve talked about this before, but just to be clear, the ODAC is NOT clocked by the USB port. So the quality of the audio clock, and any resulting jitter, is largely independent of the PC’s USB timing. It has its own low phase noise 12 Mhz crystal controlled oscillator that’s used to generate the MCLK and SCLK audio clocks.

TRANSPARENCY GUIDELINES: The What We Hear article offers information and references outlining guidelines as to what’s required for a piece of audio gear to genuinely disappear from the signal path and not alter the sound in any audible way. Here are what I believe to be relatively conservative criteria for audible transparency and the ODAC passes all of them:

Frequency Response 20hz – 19 Khz within +/- 0.1 dB (Most DACs, due to the Nyquist limit of 22 Khz, start to roll off past 19 Khz when operating at 44 Khz sampling rate—the ODAC is down about 0.4 dB at 20 Khz). The widely accepted, but less conservative standard is +/- 0.5 dB (1 dB total variation) from 20 hz to 20 Khz.
All Harmonic, IMD, Alias, Modulation, & Crosstalk Components Below –90 dBFS and total sum below –80 dBFS (0.01%)
All Noise Components below –110 dB and total sum below –100 dBFS
All Jitter Components below –110 dB and total sum below -100 dBFS

GREEN GUIDE LINES: A few months ago I introduced green guide lines on several of my measurement graphs to help show the worst case ideal performance. Some of these are slightly more lenient than the above criteria or take into account more detailed thresholds (i.e. that power line hum can be slightly higher in level than midrange noise). For now I’m keeping the green guide lines consistent with earlier reviews. But please note the ODAC meets even the tougher criteria above.

PARTIAL MEASUREMENTS: I’ve made LOTS of ODAC measurements including some things I’ve never measured before—such as true latency. For this article I’ve only shown some of the more common measurements. In a future article I’ll cover additional measurements, 16 bit operation, 24/96, as well as several comparisons to the DAC1, FiiO E10, and an HA-Info eBay headphone DAC with a well respected DAC chip. So, in the interest of getting this article done sooner rather than later, and keeping it to a manageable size, only a sampling of 24/44 measurements are shown below.

DYNAMIC RANGE: A DAC’s noise floor impacts Dynamic Range (DNR), audible noise, THD+N, and can even exceed jitter-induced distortion. If you have to pick a single number to evaluate real world DAC performance –60 dBFS dynamic range (DNR) is one of the most revealing. The guys in the white lab coats have determined DNR greater than 100 dB results in transparency under realistic conditions. And, if you want to adjust the volume in software, it’s best to have at least 110 dB DNR to keep the noise floor inaudible even if the downstream gain is left cranked way up. Anything beyond 110 dB is past the point of diminishing returns—it looks nice on paper but doesn’t help the sound quality. The ODAC is a very substantial 14 dB better than the FiiO E10. Here’s both channels of the ODAC referenced to the 2.03 Vrms at 0 dBFS. Note the channels are very symmetrical indicating a careful PCB layout:



ODAC VS ESS: As explained earlier, the DNR quoted on datasheets is often something of a Holy Grail. The chip specs are typically from a very high quality AES/EBU or I2S laboratory quality signal (as output by high-end audio analyzers like a Prism dScope or Audio Precision). And they’re typically running from expensive ultra low noise bench power supplies costing thousands of dollars. It’s safe to assume the datasheet numbers were not made with USB data while running on USB power. ESS rates the ES9023 DNR at –112 dB A Weighted. The ODAC delivers –111.1 dB A-Weighted under the same conditions. In other words, even using USB data and power, the ODAC comes within a fraction of a dB of achieving the datasheet spec! I’m fairly proud of this aspect of the ODAC. It wasn’t easy.

CCIF IMD: This 19+20 Khz twin tone is a difficult test for many DACs running at 44 Khz. Old style (NOS) non-oversampling DACs especially struggle due to aliasing problems. In addition the output buffer (or I-V stage) in many DACs contributes high frequency distortion because the RC filter can be a challenging reactive load at these frequencies. If you look back through my reviews, you’ll find lots of products struggle on this test. Even the E10 turned in a marginal result. The ODAC, however, due to careful optimization of the output filter, and the superior digital filtering of the ESS DAC, does very well here with everything in the audio band well below 100 dB (both channels shown). Note also the 19 and 20 Khz tones are visibly equal in level which is not the case for many DACs:



SMPTE IMD: This twin tone test is more revealing of low frequency problems including power supply interaction. Again, the ODAC does very well with everything well below 100 dB (both channels shown):



100hz THD+N @ 0 dBFS: This test checks for clipping of the DAC at 0 dBFS and also shows the maximum output and channel balance error. You can see the ODAC produces 2.03 Vrms which is within an in significant 0.03 volts of the Redbook standard for digital audio. And even at 0 dBFS, the distortion is still 3 times less than what’s required for 100% transparency. The channels are perfectly balanced to within 0.001 dB. This spectrum is shown all the way out to 96 Khz and you can see the ESS DAC is well behaved even above 20 Khz with all noise still below about –110 dBFS. This is excellent performance:



THD+N VS FREQUENCY: Here’s the distortion performance at –1 dBFS from 20 hz to 20 Khz into a more challenging 10K load with a measurement bandwidth of 22 Khz. At 1 Khz the distortion is only 0.0027% and it remains around 0.003% over most of the audio band with only a slight rise up to 0.0048% at 9 Khz before the harmonics fall above the audible range. This is excellent performance and both channels are very closely matched (yellow vs blue):



NEW JITTER FINDINGS: I did quite a bit more research on jitter during the ODAC’s development. I’m also using a new dScope method that shows the same spectrum as before but now the symmetrical jitter components are marked (with a white “X”) and summed to obtain a total numerical value (previously the dScope was just showing the total residual noise floor). Having the single number (-103.3 dB below) made it easier to optimize the ODAC for the lowest jitter. The objective evidence conservatively indicates if you keep all related components below -110 dB, and the total below -100 dB, the jitter will be entirely inaudible. Jitter creates dissonant distortion products in the audible band. It’s reasonable to assume if the audible effects of jitter are kept at or below the inaudible noise floor, they too will be inaudible. So the same levels of –100 dB and –110 dB that apply to noise also apply to jitter contributions. This is also consistent with various professional reviewers and their anecdotal opinions on jitter performance as well as my blind testing against the Benchmark DAC1 which has even lower jitter.

ODAC JITTER: The ODAC passes the conservative criteria with several dB to spare even on the worst-case J-Test signal. And the spread at the base of the signal (very low frequency jitter) is extremely minimal being entirely below –130 dB. It’s also worth noting the jitter here looks subjectively worse because the noise floor is much lower than most of my jitter measurements which are done with a 16 bit test signal. A 16 bit noise floors masks most of the “spikes” seen below. The ODAC also has negligible inter-channel phase error and essentially perfect pitch accuracy:




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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  donluca il Dom 13 Gen 2013 - 22:51

Il tizio dell'ODAC purtroppo fa troppe assunzioni dando per scontato che quelli che ascoltano musica siano oscilloscopi e analizzatori di spettro di frequenza; è qua il suo più grande errore: siamo esseri umani e ascoltiamo con le nostre orecchie, non con oscilloscopi.

Ad oggi ancora non si riesce a capire, al di là delle personali preferenze, cosa è che rende piacevole o affaticante un suono. Ci sono speculazioni, c'è gente che dice che il jitter rende affaticante il suono... ma è vero?

Cosa succederebbe se qualcuno un giorno scoprisse attraverso una serie di test che l'orecchio umano gradisce attualmente una certa quantità di jitter e trova "anomalo" una risposta in frequenza perfettamente lineare?

L'ODAC è un bellissimo esercizio di stile ma come moltissime persone potranno testimoniare esistono DAC migliori e che alle loro orecchie suonano meglio.

E come è possibile? Ci sono misurazioni dettagliatissime, dovrebbe essere il miglior DAC presente sul mercato stando ai numeri.

Evidentemente le specifiche non sono tutto. Wink

A presto una riflessione dedicata all'ascolto, l'hi-fi e la percezione del suono, con un interessante excursus filosofico Razz

donluca
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Re: Una riflessione sui DAC

Messaggio  grunter il Dom 13 Gen 2013 - 23:11

Il dac dal suono spettacolare di cui ti parlavo, Luca, è il Forsell Mdac2.
Ebbene Forsell, che lavora per lo più nel settore professionale, ha invece seguito la strada opposta rispetto a Nwavguy (o come si chiama).
Infatti è arrivato alla versione finale del suo dac a forza di prototipi che di volta in volta faceva ascoltare ai tecnici del suono di vari studi di registrazione e solo in base alle loro opinioni di ascolto andava in una direzione o in un'altra.
In fin dei conti è anche una scelta dettata dal pragmatismo: devo vendere agli studi di registrazione? Si, e allora cerco di accontentare i gusti di chi negli studi lavora.
Ci sono diverse scelte "particolari" in questo dac ma il risultato è eccellente.
Mettiamola così, per fare un piatto eccellente bastano pochi buoni ingredienti, e spesso nulla di "strano" o "esotico".
Smile

grunter
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CAVO USB Neutral Cable Passion
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