Metrum Acoustics Adagio Preamplificatore Digitale non-oversampling

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Il Metrum Adagio non è semplicemente un Pavane con la regolazione del volume, è molto di più. È un DAC allo stato dell'arte che installa i moduli DAC TWO e può funzionare anche con il proprio speciale preamplificatore, per collegarlo direttamente ai finali di potenza.

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Descrizione

Talvolta non è immediato capire la differenza con il Metrum Pavane. Dall'esterno sembra che sia stato aggiunto solo il potenziometro di volume e un tipo diverso di telecomando, ma l'interno dice di più.

• Poiché il volume viene controllato tramite la variazione del voltaggio di riferimento dei dac, il livello massimo di voltaggio è stato incrementato di 3 volte. Questo approccio ha permesso di ottenere una soglia del rumore di -155 dB, una estrema linearità e una distorsione bassissima!
• Anziché usare il nostro modulo DAC ONE come nel Pavane, per l'Adagio abbiamo usato il nostro DAC TWO. Il DAC TWO contiene due ladder R2R il che significa che l'Adagio impiega 16 ladder dac invece degli 8 del Pavane. 
• L'Adagio funziona su voltaggi doppi rispetto al Pavane.
• Il Pavane contiene una alimentazione da 15 VA per canale, l'Adagio da 30VA per canale.
• Per via dell'impiego dei moduli DAC TWO ( infatti ciascun modulo contiene il circuito FPGA + due ladder R2R) non serve più implementare esternamente il circuito FPGA come nel Pavane. Questa parte della scheda dell'ingresso digitale può essere usate per opzioni future. 
• Poiché l'Adagio è un preamplificatore digitale, c'è la possibilità di gestire due finali di potenza.
• Poiché l'Adagio può essere collegato a qualsiasi tipo di amplificatore finale, possiede due diversi voltaggi di uscita.
• E naturalmente l'Adagio piloterà il nostri futuri amplificatori, stereo e Monobloc, probabilmente pronti per la fine del 2016.

Cosa puoi fare dopo aver realizzato uno dei migliori dac oggi disponibili? 
Siamo coscienti che il nostro top di gamma Pavane è difficile da battere, ma almeno un'idea non è ancora compiuta. L'idea di includere un soddisfacente controllo di volume per prevenire la necessità di un preamplificatore. In ogni caso, sappiamo che inserire il volume nella catena del segnale può avere effetti negativi.  

I test effettuati hanno provato che si otteneva il suono migliore quando la regolazione del volume veniva implementata direttamente all'interno dei nostri moduli Transient™. Anche se l'approccio digitale non ci convinceva, era un'idea non ancora sperimentata. Specialmente nel caso dei dac basati su ladder R2R, è abbastanza semplice cambiare il voltaggio di uscita del dac modificando il suo voltaggio di riferimento, ma per realizzarlo, abbiamo dovuto progettare una scheda dac dedicata per ottenere la migliore regolazione possibile. 

Come nel nostro Pavane, le tecniche “forward correction” sono utilizzate per pilotare entrambe le schede dac mono. Il risultato di questo processo è una linearità estremamente elevata, fino a -140 dB, il che fornisce all'Adagio una gamma dinamica realistica a 24 bit.  
L'Adagio è un passo avanti in quanto omette la preamplificazione. È musicale, onora il principio del Non-oversampling e contemporaneamente incorpora il progresso tecnologico ottenuto durante gli anni. 


Caratteristiche:

  • Working Principle: Non oversampling dac. Forward (FPGA) corrected, 4 Dacs pro channel in differential mode.
  • Power: 75 VA via 3 separated torodial transformers.
  • Mains Voltage: AC 220/230V AC 60/50Hz
  • Input: 1x optical, 2x coaxial (1x BNC and 1x RCA) - AES/EBU and USB
  • Outputs: RCA : 3 Volts RMS max. 0dB output setting; XLR:  6 Volts RMS max. 0dB output setting; RCA :1 Volts RMS max. -10dB output setting;XLR:  2 Volts RMS max.-10dB output setting.
  • Output Voltages: RCA : 2 Volts RMS - XLR: 4 Volts RMS
  • Frequency Response: 1Hz - 20 khz -1dB. 44.1 kHz sampling; 1Hz - 65 kHz -1dB .192 kHz
  • Distortion: 0,006 % THD
  • Noise: -145 dB t.o.v. 2 Volt RMS
  • Output Impedance: RCA 100 Ohm. XLR 640 Ohm 0dB output setting; RCA 100 Ohm. XLR 320 Ohm -10dB output setting.
  • Sampling Rates: Optical 44 - 96 kHz sampling rate
  • Coax and AES/EBU: 44 -192 kHz . USB 44 - 384kHz sampling rate
  • Dimensions: 440 x 320 x 85 mm.
  • Weight: 9000 grams

Cees Ruijtenberg. "E' facile capire che l'Adagio è parte della stessa famiglia cui appartiene anche il Pavane, anche se lo abbiamo ottimizzato per funzionare per eccellere anche come preamplificatore. Rispetto al Pavane, abbiamo apportato diverse modifiche per assicurarci che le prestazioni del controllo di volume rimanessero costanti su tutto il range di funzionamento. Poiché variamo il voltaggio di riferimento dei convertitori per ottenere la variazione del volume, ci occorreva ottenere le migliori prestazioni da loro. Pertanto, li pilotiamo ai loro limiti tecnici per ottenere la distorsione più bassa e il miglior rapporto segnale/rumore. Abbiamo anche cambiato i moduli DAC ONE del Pavane con i nuovi DAC TWO. Come ricorderai, nel Pavane 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, e mettili entrambi nello stesso contenitore usato per il DAC ONE. 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 visto 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 tavola [nelle immagini]. 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 il 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 ridotto soltanto agendo sulla temperatura ambientale. In un ambiente normale a 25°C (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 a 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 contiene quattro moduli per lato, quindi quattro ladder. L'Adagio ne include otto per canale, anche se ne vedi solo quattro. Questo raddoppio produce un effetto positivo sul rumore, la distorsione e la linearità. Ecco perché abbiamo avviato un programma di upgrade per portare il Pavane allo stesso livello di prestazioni. L'attuale Pavane è siglato  Level 1. Possono essere scelti due ulteriori livelli, il Level 2 [+€826 IVA esclusa per il modulo broadcast 192kHz] e il Level 3 [+€1'240 IVA esclusa per la versione high-end 384kHz]. Un vantaggio finale del modulo DAC Two è che libera lo slot del circuito FPGA esterno 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. Siamo ora occupati a creare il modulo MQA da proporre come opzione sull'intera gamma dal Musette all'Adagio (sempre che il modulo DAC Two venga impiegato). Torniamo all'Adagio. Poiché usiamo un voltaggio di riferimento variabile, abbiamo dovuto riprogettare le schede. Siccome i moduli necessitano di un certo voltaggio per funzionare, non è possibile arrivare a zero. Un livello minimo di sicurezza è -60dB—già piuttosto basso—ma per ottenere un vero zero, abbiamo aggiunto una funzione mute. Per abbinare l'Adagio ad ogni tipologia di amplificatore, è presente un nuovo selettore per ciascun canale sul retro. Questo abbassa l'uscita di -10dB; circa 700mV RMS. Ultimo, ma non per ultimo, abbiamo creato alcuni interruttori a 3-pin sul retro per accendere e spegnere gli amplificatori; e usiamo 3 trasformatori da 30VA e non da 15VA. 

"Sonicamente, l'Adagio ( o il Pavane Level 2 o 3) fa un passo avanti ed è ancora più rifinito di quanto hai già ascoltato. E' anche compatibile ora con la frequenza di campionamento di 384kHz. Puoi usare l'Adagio come un normale convertitore regolando il volume sulle 12:15. Ciò è l'equivalente di un Pavane aggiornato ( Level 2 o 3) usato in abbinata con un normale preamplificatore. Comunque, quando l'Adagio si collega direttamente ad un finale di potenza, to a power amp, crea un concetto tutto nuovo. Ora, scompare qualsiasi tipo di 'ricetta segreta' o 'firma sonora'. Ti porta assolutamente più vicino ai più piccoli dettagli musicali ma può anche essere motivo di sostituire i cavi o fare altre modifiche. Non devo dirti che è la somma dei componenti di una catena a determinare il risultato finale. Riguardo l'uscita massima, il suo valore è stato attentamente scelto dall'incontro tra il rumore e il voltaggio, giusto sopra i livelli di 4/2Vrms per XLR/RCA. Dovrai probabilmente incrementare leggermente il livello sulle registrazioni molto basse ma in ogni caso che abbiamo sperimentato, inclusi degli amplificatori Pass, le regolazioni erano molto comode. Con una uscita di 2Vrms, la soglia di rumore in modalità amp-direct è ora di -155dB! Questo perché i nostri convertitori funzionano con un voltaggio doppio e triplo del voltaggio di riferimento di prima. Quel valore che già forniva al Pavane ottime misure di rumore, migliora di altri 10dB. Finalmente, quando colleghi l'Adagio all'alimentazione per la prima volta, usa il telecomando per rilasciare il comando mute. Solo quando l'Adagio si scollega dall'alimentazione e poi viene ricollegato è necessario eseguire nuovamente questa operazione. Occorrono circa tre settimane di utilizzo prima che il suono maturi completamente, pertanto lascialo sempre acceso per tutto il periodo".



Informazioni di base sulla conversione non-oversampling

- Non-oversampling Digital filter-less DAC Concept by Ryohei Kusunoki

- Manifacturing and testing the mini dac



 
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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