Blog

ASAHI KASEI Az igazi élő hang

Barillo István
2023.05.03 13:20

Az "igazi élő hang" nyomában

Az AKM Velvet Sound AK4499EX története:

Az autentikus hallgatási élménynek mentesnek kell lennie a hozzáadott zajtól és torzítástól. A VELVET SOUND technológia arra törekszik, hogy kiküszöbölje ezeket a zavaró tényezőket a Real Live Sound elérésében: az eredeti élmény hűséges újrateremtése, mintha ott lennél…

A kezdetek:

Az AKM egy japán székhelyű vállalat, amely CMOS integrált áramköröket és mágneses érzékelőket tervez és gyárt olyan alkalmazásokhoz, mint az audio, multimédiás, fogyasztói elektronika, ipari infrastruktúra és telekommunikáció. Az AKM több mint 30 éve optimális megoldásokat kínál ügyfeleinek világszerte. 

Az AKM 1987-ben adta ki első generációs delta-sigma A/D konverterét (ADC).

Az AKM 1989-ben adta ki első delta-sigma D/A átalakítóját (DAC).

Az AKM ADC megoldásainak minősége hamar felkeltette az audioipar érdeklődését, és 1992-ben egy világszínvonalú, ötödrendű delta-szigma A/D konverter követte őket.

1996-ban az AKM bemutatta 2-2 Cascade Connection technológiáját, amely tovább javította az ADC teljesítményét.

1998-ban következett az első generációs Premium audio DAC, egy DWA (Data-Weighted Average) technológián alapuló több bites eszköz.

A második generációt 2007-ben indították el, az AKM első prémium 32 bites DAC-jával kezdve.

A VELVET SOUND márka 2014-ben indult, és a chip architektúra új generációját hozta magával.

A harmadik generációs Premium DAC, a VERITA AK4490 az AKM továbbfejlesztett, alacsony torzítású technológiáját alkalmazta, hogy elérje a 120 dB SNR-t és az iparág legjobb feszültségkimeneti teljesítményét -112 dB THD+N.

A Premium DAC kínálatát tovább bővítve az AK445x család 2-, 4-, 6- és 8-csatornás konfigurációkban érhető el.

A zászlóshajó AK4497 sztereó DAC 2016-ban jelent meg. Az AKM eredeti LSI gyártási folyamata, amelyet kiváló minőségű hangteljesítményre optimalizáltak, még nagyobb teljesítményt hozott 128 dB SNR és -116 dB THD+N mellett.

Az AK4497 támogatja a nagy felbontású forrásokat is 22,4 MHz-es DSD-ig.

2019-ben az AKM bemutatja a VERITA AK4499 zászlóshajóját, első áramkimenetű DAC-ját.

Az AK4499 az AKM legnagyobb teljesítményű DAC-ja 140 dB SNR és -124 dB THD+N értékkel.

Összesen kilenc termék érhető el a prémium 32 bites ADC termékcsaládban.

A 32 bites történet

Évekkel ezelőtt egy AKM-ügyfél rámutatott arra, hogy a világon egyetlen D/A konverter sem képes átalakítani a 32 bites DSP-ről közvetlenül küldött 32 bites hangadatokat. Erre válaszul az AKM 2007-ben piacra dobta az AK4397-et – a világ első 32 bites audio DAC-ját. Meg voltak győződve arról, hogy a 32 bites architektúrára való átállás javítani fogja a hangminőséget a hagyományos 24 bites termékekhez képest, ezért készítettek egy tesztchipet, így igazolva az elmélet helyességét.

Úgy döntöttek, hogy elkészítik a tesztchip két változatát. Az egyik változat 100 dB digitális szűrő leállítási csillapítással rendelkezett (a hagyományos specifikáció), a másiké pedig 120 dB, ami 10-szerese a csillapításnak. Ez a megközelítés lehetővé tette, hogy kiértékeljék a digitális audio adatokban rejlő „ismeretlen” zaj hanghatását.

Az értékelést megerősítette, hogy a 32 bites architektúra alkalmazása egyértelmű javulást eredményezett a hangminőségben. Meglepő módon az extrémebb, 120 dB-es digitális szűrő hatása nem olyan volt, mint amire számítottak: a 100 dB-es stopsáv csillapítású tesztchip hangzása jobban tetszett a 120 dB-es változatnál. Először nem értették, miért van ez így. Hosszas mérlegelés után megállapították, hogy maga a 120 dB-es digitális szűrő működéséből adódó zaj negatívan befolyásolja a hangminőséget. Mint kiderült, minél egyszerűbb a digitális áramkör, annál jobb a hangminőség.

Ez a kísérlet rámutatott arra, hogy a hangminőségnél nem csak a választott digitális szűrőkialakítás által okozott „ismeretlen” zajt kell figyelembe venni, hanem általában a digitális áramkörök által keltett zajt is. Ezen tapasztalatok alapján minimálisra csökkentik a digitális áramkört az AKM DAC-jaiban.

Szűrőválasz és hangminőség

Az AKM következő 32 bites DAC-jának, az AK4399-nek az egyik fő tervezési célja alacsony csoport késleltetésű digitális szűrők megvalósítása volt. A csoport késleltetés hozzájárul az általános késleltetéshez, az alacsony késleltetés pedig kulcsfontosságú a visszhang- és zajszűrő alkalmazásokban, ami szükségessé teszi egy új digitális szűrőmag kifejlesztését.

Az első AK4399 prototípus chip megfelelt a várakozásainknak a csoportkésleltetés tekintetében, és a frekvenciaválasz is kielégítő volt. Ennek ellenére a hangminőséget nagyon rossznak találták zenehallgatás közben; a specifikációk teljesültek, de az eredmények nem voltak kellemesek a fülnek. Egy rendkívül nagy kihívást jelentő vizsgálat következett, amely arra a következtetésre jutott, hogy a szűrő impulzusválasza (jelen esetben volt elővisszhangja, de nem volt utóvisszhangja) volt a felelős a rossz hangminőségért.

A prototípus chip meghibásodása után egy új szűrős megközelítéssel haladtak előre, amely kellemesebb hangot produkált - ezúttal elővisszhang nélkül, némi utóvisszhanggal. Az elkészült AK4399-et bemutatták egy hangszereket gyártó vásárlónak. Miután meghallgatta a demót, azt mondta: „annak a dobnak a helyzete eltér attól, ahogyan felvettem.” Az biztos, hogy a cintányérok, tomok és hi-kalapok helyzete a hangtéren belül kissé eltért attól, ahol ténylegesen voltak a felvétel alatt. Rájöttek, hogy a szűrőfeldolgozás nagyrészt okolható az úgynevezett „digitális karakterért”.

Ezt a hiányosságot egy új termék, az AK4482 kifejlesztésével orvosolták. Ez az eszköz egy digitális szűrőt alkalmazott rövid késleltetéssel és lassú gördüléssel; az ilyen szűrőket előnyben részesítik azon a feltételezésen alapulva, hogy a kezdeti hang megjelenése előtt nem szabad hangtevékenységnek lennie. Ugyanannak az ügyfélnek mutatták be az AK4482-t, aki észrevette az AK4399 elhelyezési problémáit. Megkönnyebbülésükre azt mondta, hogy „ezúttal a dobok elhelyezése hű ahhoz, ahogyan felvettem őket”.

Az AKM digitális szűrőinek fejlesztése mindig is az ügyfelek hangjára támaszkodott. Ez egy iteratív folyamat: új megközelítéseket próbálnak ki, bemutatják az ügyfeleknek, megtalálják a hibákat, majd javítják azokat, és visszamennek a hallgatószobába. Végső cél mindig a csodálatos, hiteles hangminőség; ez még fontosabb, mint a lenyűgöző mérési eredmények.

Hangszín IRD szűrők:

Színesebb hangzás

Mindenki tisztában van a jel hullámforma pontos közvetítésének fontosságával, de mi van a tranziens válaszával?

A jel hullámformájára összpontosító sok kísérletezés után az AKM kifejlesztette az IRD (Impulse Response-Designed) szűrőt, amely lehetővé teszi a felhasználó számára a jel tranziens válaszának szabályozását.

DAC

PCM módban hatféle digitális szűrő teszi lehetővé a különféle beállításokhoz optimalizált zenelejátszást.

ADC és SRC

PCM módban négyféle digitális szűrő áll rendelkezésre, amelyek lehetővé teszik a különféle beállítások optimalizálását.

Alacsony zajszintű technológia AK4499EX:

Alacsony szintű jelek egyértelmű rekonstrukciója

Bővebb információ: S.M.S.L D400 EX

Az AK4499EX az iparág legjobb teljesítményét, 135 dB SNR-t érte el.

Az elméleti határértéket megközelítő zajteljesítmény elérése érdekében fontos, hogy az áramkimenet generálására használt számos ellenálláselem között nagy az illesztési pontosság. Az AK4499EX a DWA* ROUTING nevű új technológiát alkalmazza, hogy csökkentse a gyártási folyamatból adódó elemek eltérésének hatását. Az így létrejövő kiemelkedő alacsony zajszint lehetővé teszi az alacsony szintű jelek pontos és tökéletes tisztaságú újraalkotását, ami szélesebb körű hangkifejezést tesz lehetővé.

*DEM --- Dinamikus elemillesztés

*DWA --- Adatok súlyozott átlaga

Alacsony torzítású technológia

Hűségesebb újraalkotás

Az AK4499EX iparági legjobb -124 dB THD+N-jét a VELVET SOUND alacsony torzítású analóg áramköri technológiája tette lehetővé, amely számos olyan termék kifejlesztéséhez vezetett, amelyek az iparág legjobb alacsony torzítású jellemzőivel rendelkeznek.

A félvezető áramkörökben használt elemek különböző leromlási tényezőknek vannak kitéve, amelyek a gyártási folyamat eredménye. Az AKM alacsony torzítású tervezési módszere azonosítja és kezeli ezeket a romlási tényezőket, lehetővé téve az AK4499EX számára, hogy az iparág legjobb ultraalacsony torzítású teljesítményét érje el a csúcskategóriás DAC-k között.

A torzítás szinte kiküszöbölése lehetővé teszi az eredeti hangélményhez teljesen hű lejátszást.

Természetesebb hangzás:

Az AK5578 / AK5572 a világ legkisebb, 116 dB-es intermodulációs torzítási karakterisztikáját éri el a 121 dB (egycsatornás mód) és 130 dB (csatornaösszeg mód) közötti széles dinamikatartomány mellett.

A zenei jel több frekvenciakomponensből áll. A VELVET SOUND alacsony torzítású technológiája elnyomja az ezen összetevők kölcsönhatásából adódó hamis hangok generálását.

Ez magas hamisításmentes dinamikus tartományt (SFDR) eredményez, amely természetesebb hangvisszaadást tesz lehetővé.

OSRD technológia:

Kifejezőbb hangzás

Alacsony sávon kívüli zaj

Az AKM OSRD (Over Sampling Ratio Doubler) jelsávszélessége körülbelül 200 kHz, ami a hallható tartomány tízszerese (~ 20 kHz).

A hallható tartományon túli frekvenciasávban alacsonyabb sávon kívüli zajt lehet elérni az OSR növelésével, de ennek ára van, hiszen a nagyobb sebességű működés miatt nő a fogyasztás.

Az OSRD technológia kiküszöböli ezt a kompromisszumot azáltal, hogy lehetővé teszi az OSR növelését az energiafogyasztás növelése nélkül.
A VELVET SOUND DAC-ok alkalmazták ezt a technológiát, ami rendkívül alacsony sávon kívüli zajt eredményez. (2016-ban szabadalmaztatva)

Nagy felbontású digitális mag:

Kifejezés még nagyobb felbontásban

Az emberi fül képes megkülönböztetni az alacsony szintű hangkülönbségeket, amelyek nem feltétlenül jelennek meg az általános hangszerek mérési értékeiben.

A VELVET SOUND 32 bites termékcsaládja nagy felbontású, 36 bitesre bővített digitális maggal van felszerelve, amely lehetővé teszi a leghalkabb hangok újraalkotását és a valóban valósághű, nagy felbontású élményt.

Bővebb információ: TOPPING E70 VELVET

Bővebb információ: S.M.S.L VMV D2