Metrum Acoustics Amethyst DAC +USB +HeadAmp

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Descrizione

Il Metrum Amethyst è il nostro nuovo DAC "entry level" che utilizza la apprezzata tecnologia di conversione "forward correction". Grazie a questa tecnologia si raggiungono prestazioni a 24 bit reali e questo è probabilmente il mezzo più avanzato per fornire nuove dimensioni alla tecnologia di conversione R2R.

Il risultato è che la musica sarà più emozionante in quanto i dettagli più minuti saranno udibili. L' Amethyst può essere inserito nei migliori sistemi oggi disponibili in termini di qualità sonora in quanto contiene tutte le "cose buone" dei nostri modelli top, Adagio e Pavane.

Come il suo predecessore Musette, l'Amethyst è progettato alla stessa maniera ma l'elettronica è stata riprogettata per espansioni future. In più abbiamo inserito una nuova e potente uscita cuffia dotata del proprio controllo di volume.

L' Amethyst installa due moduli DAC TWO Transient R2R ladder. Questi moduli possono gestire frequenze molto elevate ma sono limitati dagli attuali standard industriali per cui il massimo è 384kHz sull'ingresso USB. Il risultato di questo processo è una conversione estremamente veloce e accurata che porta l'esperienza di ascolto su un livello molto più elevato.

Il grafico della linearità della alta risoluzione dei chip DAC TWO (vedi immagine "1000 step linearity plot DAC TWO module"). L'analizzatore riesce a mostrare con difficoltà gli ultimi bit fino a -140dB. Questa estrema linearità viene realizzata tramite le nostre tecniche "Forward correction", che migliorano la riproduzione dei dettagli musicali più sottili.

A dispetto del fatto che entrambi i moduli sono posizionati sulla stessa scheda, si ottiene una elevatissima separazione tra i canali di 110 dB. Questo contribuisce all'impeccabile posizionamento degli strumenti all'interno della scena sonora.

In ogni caso, noi non valutiamo un risultato basandoci unicamente sulle misure, perché a volte vengono prese nel posto sbagliato. La percezione di un sensibile sistema orecchio- cervello umano è molto importante. 


Molte persone non immaginano qual è la reale dimensione dei nostri moduli DAC. (vedi immagine di un DAC TWO posto su una carta di credito). Per la cronaca, il modulo Transient DAC TWO contiene due ladder R2R, un circuito FPGA e una sezione I/V. È una superficie di circa la metà di quella di una carta di credito e niente di più, tranne alimentazione e dati. Tutto molto semplice :-)

Solo una nota sui ladder R2R a discreti e sul perché non 
possono funzionare correttamente (vedi immagine con la tabella delle risoluzioni):
1) non possono essere più accurati dello 0,01% quindi la precisione non è maggiore di 14 bit.
2) Troppe differenze di temperatura sull'intera scheda circuitale portano a problemi di linearità.
3) Sensibilità ad interferenze e umidità.

Per questo, noi utilizziamo solo reti ladder con componenti
calibrati al laser per ottenere una linarità perfetta e 144 dB di gamma dinamica.
Poi, i componenti devono essere incapsulati per evitare cambiamenti di temperatura e interferenze. La tabella delle risoluzioni dice tutto, e dice anche che oltre i 24 bit sul lato analogico è pura utopia per via del rumore di Johnson.
Non farti ingannare!!

Inoltre, se su un circuito convivono sulla stessa scheda sia segnali digitali che analogici, è molto importante la corretta messa a terra a stella. Una ben fatta messa a terra a stella evita qualsiasi rumore di residuo di rete. Guarda l'immagine con il grafico della misura sulla scheda prototipo del DAC TWO: a parte il tono di prova a 882 Hz e -90 dB non vi è traccia di residui a 50/100Hz.  

L'amplificatore per cuffie eroga 1W su 16 Ohm e viene alimentato da un potente alimentatore da 30VA. Quando l' Amethyst viene usato come DAC, questa alimentazione viene diretta completamente alla sezione DAC.

Caratteristiche:

  • Principio di funzionamento: Dac non-oversampling. Tecnologia forward Correction. Moduli Transient DAC TWO 1 x canale
  • Alimentazione: Trasformatore toroidale 30 VA  
  • Voltaggio di alimentazione: 110/115V AC 220/230V AC 60/50Hz
  • Ingressi: 1x ottico, 2x coassiale, 1x USB 
  • Uscite: RCA : 2 Volts RMS; Uscita cuffia controllata da volume; potenza di uscita cuffia 1W/16Ohm
  • Risposta in frequenza: 1Hz - 20 khz -1dB. 44.1 kHz sampling; 1Hz - 65 kHz -1dB .192 kHz sampling
  • Distorsione: 0.006 % THD
  • Rumore: -145 dB su 2 Volt RMS
  • Impedenza di uscita: RCA 100 Ohm. Uscita cuffia 3 Ohm 
  • Frequenze di campionamento: Ottica 44.1 - 96 kHz sampling rate; Coassiale : 44.1 -192 kHz; USB:   44.1 kHz -384 kHz
  • Dimensioni: 440 x 320 x 85 mm.
  • Peso: 2.5 kg.

Leggi l'intervista con Cees Ruijtenberg (fondatore e progettista Metrum Acoustics, ndt) riportata qui, per capire come funziona il nuovo DAC TWO.

 "... Abbiamo anche cambiato i moduli DAC ONE con i nuovi DAC TWO. Come ricorderai, nel Musette usiamo un circuito FPGA per dividere i dati del dominio a 24-bit in due flussi, ciascuno dei quali arriva ad un singolo modulo DAC One. Successivamente, sommiamo questi flussi per ottenere il segnale analogico completo e dotato di una migliore linearità a basso livello" ... "Ho sempre desiderato che questo processo avvenisse all'interno di uno dei due moduli. In altre parole, prendi due DAC ONE più il circuito FPGA esterno, mettili entrambi nello stesso contenitore usato per il DAC ONE e ottieni un DAC TWO.

Inizialmente lavoravamo al microscopio e ha funzionato. Siamo riusciti a farlo nella primavera del 2016 ma molto altro lavoro è stato necessario per ottimizzare le strutture di prova. Abbiamo dovuto caricare l'algoritmo e provarlo, su ogni DAC, nello stesso momento. Poiché ci piace vedere prestazioni costanti, la capacità produttiva era limitata. Per dire, abbiamo rilevato l'effetto dell'inquinamento ambientale ai bassissimi livelli dovuto ai residui di saldatura. E' una ragione in più del perché non bisognerebbe costruire ladder DAC in aria libera. Un altro svantaggio riguarda i cambiamenti della temperatura. Essi possono essere evitati nel nostro alloggiamento che mantiene la temperatura costante per ciascuna resistenza del ladder. Guarda la tabella [nelle immagini]; essa mostra l'accuratezza necessaria per ottenere i 24 bit di risoluzione, che può essere ottenuta solo tramite il taglio al laser delle resistenze. Le migliori resistenze in assoluto possiedono oggi una accuratezza dello ~0.01%. Ciò significa circa 14 bit. Si può anche vedere che a causa del cosiddetto "rumore Johnson", non supererai mai la risoluzione di 24-bit nel dominio analogico. Il rumore Johnson è il rumore termico autoprodotto da una resistenza. Può essere contenuto soltanto agendo sulla temperatura ambientale. In un ambiente normale a 25°C (riscontrabile anche all'interno di molte elettroniche), i 32-bit di risoluzione sono frottole commerciali. E' impossibile. Il rumore termico prevarrà. Forse con le temperature sotto-zero a -40°C, le resistenze avranno migliori prestazioni ma per essere più precisi, una risoluzione maggiore al momento è disponibile solo nel dominio digitale. Infatti il nostro circuito FPGA funziona a 400MHz con parole di 64-bit."

"Un altro vantaggio del nostro modulo DAC Two è che contiene convertitori accoppiati. Usando lo stesso numero di moduli di prima, noi ora raddoppiamo il numero effettivo di ladder. L'attuale Pavane [Level 1, n.d.t.) contiene quattro moduli per lato, quindi quattro ladder. L'Adagio e il Pavane Level 2/3 ne includono otto per canale, anche se ne vedi solo quattro. (N.d.r.: l'Amethyst contiene due ladder per canale, così come il Menuet). Questo raddoppio produce un effetto positivo sul rumore, sulla distorsione e sulla linearità ... Un vantaggio finale del modulo DAC Two è che libera lo slot del circuito esterno FPGA sulla scheda digitale di ingresso, per future opzioni d'uso; infatti, abbiamo già inviato il nostro modulo DAC TWO alla MQA e abbiamo ottenuto la certificazione."

Cees Ruijtenberg.

 
Designer

Introduzione alla Metrum Acoustics

All Engineering (AE) è un'azienda con una storia di innovazione in molti campi del mondo della progettazione elettronica. Nell'industria audio di oggi AE è conosciuta principalmente per il suo marchio   Metrum Acoustics. Nel settore dei diffusori elettrostatici la loro esperienza risale al 1989 e si è evoluta gradualmente nel tempo con altre applicazioni elettroniche.

Durante quel periodo è stata creata una gamma particolare di prodotti audio, sempre in relazione ai principi della progettazione elettronica del suono. Il trattamento del segnale digitale ha giocato un ruolo significativo all'interno degli sviluppi più recenti. 

All engineering si è inizialmente diretta verso l'alta fedeltà per via della limitata disponibilità certe parti componenti. I produttori di chip fornivano i loro componenti chiave all'interno dei quali era deciso a priori quali segnali processare.  Non era disponibile nessuna alternativa e pertanto tutto ciò influenzava enormemente il risultato sonoro di quanto veniva realizzato.  

La tendenza attuale tra i produttori è di usare le tecniche di ‘oversampling’ o ‘upsampling’ direttamente all'interno del chip di conversione. Ciò obbliga i progettisti ad utilizzare i suddetti metodi di conversione del segnale per i propri prodotti. Questo significa anche che i prodotti di molti marchi impiegano i medesimi blocchi circuitali e di conseguenza i DAC suonano uguali. Il suono creato da siffatti sistemi tradisce la componentistica utilizzata.

Le tecniche di campionamento sono state introdotte per soddisfare la necessità di ‘facilitare’ il procedimento di conversione digitale-analogico e per prevenire la distorsione di fase. In modo particolare durante gli anni che hanno seguito l'introduzione dei lettori CD, i metodi di conversione si sono dimostrati carenti rispetto al problema degli artefatti sonori. In risposta, furono impiegati filtraggi più pesanti e così naquero le tecniche di oversampling. Queste tecniche comunque possedevano svantaggi che si manifestavano per esempio nella risposta ai transienti.

Oggi c'è un crescente orientamento sul fatto che il ‘non oversampling’ (NOS) offra molti benefici e senza i compromessi menzionati prima. AE ha dedicato molta attenzione e molto tempo alla ricerca dei concetti del NOS e ha riscontrato risultati sonori validi fino ad un certo punto. 

Il problema allora rimaneva: come rimuovere questi artefatti sonori senza adottare l'oversampling? A questa domanda ha risposto il primo prodotto di All engineering, il NOS mini DAC Quad, un convertitore digitale-analogico prodotto e progettato attorno ad un chip industriale moderno ad alta velocità, privo della maggior parte degli svantaggi del passato. Queste tecniche sono state migliorate col tempo e implementate sull'intera gamma di prodotti. Il risultato più importante è il suono, che non è mai stato così vicino con la sua origine analogica. 

Tratto dalla recensione del Metrum Menuet su The-ear-net: "Quando pensiamo ad un componente audio è preferibile il progetto di una persona in grado di discernere  che segua il proprio percorso. Un uomo (in questo settore è solitamente un uomo) che progetti da zero, con l'amore per la musica, le conoscenze tecniche e la ricerca dell'eccellenza come dotazione principale. Un uomo come Cees Ruijtenberg; fondatore, proprietario e progettista nell'azienda olandese Metrum Acoustics. Incontrai per la prima volta Cees Ruijtenberg anni fa, quando aveva appena finito di costruire il suo primo convertitore analogico-digitale. Si era offerto di portarmi il DAC per farmelo ascoltare nel mio sistema, e fu un ascolto molto piacevole, seguito da una lunga chiacchierata; Mi parlò dei diffusori che aveva costruito in passato e del tempo e dell'energia impiegati nel progetto e nella costruzione del suo primo DAC. Sebbene mi piacesse il suono di quel DAC, quello che mi impressionò di più fu che non aveva usato dei chip dac standard pronti per l'uso, come fanno molti progettisti di DAC. Anziché usare un chip di PCM, Wolfson, Burr Brown ecc., la sua ricerca per il DAC meglio suonante lo portò ad un chip industriale ‘segreto’. Il DAC diventò un successo mondiale e il resto, come si sa, è storia. Diversi altri modelli sono seguiti e nel frattempo ha sviluppato  la decodifica R2R e l'ha sigillata all'interno del moduli Transient. Questi moduli sono stati usati per la prima volta nel DAC ammiraglia dell'azienda, il Pavane, ma io sapevo che sarebbe stata solo una questione di tempo prima che seguissero altri DAC dotati della tecnologia Transient. Il secondo DAC con i moduli Transient è stato l'entry level Musette che ha rimpiazzato l'Octave MKII. Mentre il Pavane contiene otto moduli Transient in configurazione dual-mono, il Musette ne installa due; uno per canale." (Il menuet 4, due per canale, ndt).

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