Сегодня мы разберемся в особенностях цифровой звукотехники, которая обычно представляет собой нагромождение ошибок и недоработок. Настоящая статья в своей основе содержит описанную ранее конструкцию (см. «Практика» №1/2001, июнь).

О милый брат, какие звуки!
В слезах восторга внемлю им.
А.С. Пушкин

Цифровая контрреволюция

До нас не дошли сведения, какой источник сигнала был у великого поэта. С большой долей вероятности можно предположить, что прослушивание любимых мелодий на современном недорогом CD-проигрывателе, скорее всего, сподвигло бы такую эмоциональную личность на продолжение: «Выпьем с горя… Где же кружка?».

Действительно, ещё не родился CD-проигрыватель, способный своим звучанием вызвать бурю чувств и море восторга у кого-либо, кроме продавцов, его предлагающих. Объявив CD исчерпавшим себя и просто списав все недостатки в звуке на его изначальное несовершенство, гиганты звукоиндустрии устроили очередную цифровую революцию и под развевающимися знаменами новых форматов пошли в светлое будущее, зазывая рядовых потребителей с их кошельками последовать за собой.

Во времена первой цифровой революции точно такая же ситуация происходила с виниловой грампластинкой. Тогда эта акция увенчалась успехом, отчасти оттого, что звучание бытовых аналоговых источников тех времён действительно не блистало (их и так хорошо покупали, на дальнейшие изыскания не было времени — требовалось увеличивать производство). Отчасти — из-за благоговейной веры в технический прогресс, которая заставила рынок с ходу заглотнуть огромное количество первых CD-проигрывателей, не оставив времени на раздумья и сравнения. А потом стало уже слишком поздно — мы были вынуждены принять навязанные правила игры и начать раскошеливаться, что быстро привело гигантскую индустрию цифрового звука практически к монопольному положению на рынке.

Именно в это время по всему миру начинают действовать партизанские отряды любителей винила, своим энтузиазмом и впечатляющими достигнутыми результатами вовлекающие в свои ряды все новых и новых сторонников. После смерти LP прекратилась и бешеная гонка производителей, державшая внимание всего мира в напряжении. Спокойный анализ, неторопливое совершенствование конструкций и обмен уже незасекреченной информацией позволили поднять звучание старого формата на недосягаемую для его преемника высоту.

Как следует из названия статьи, автор предпочитает оставаться в оппозиции новоявленным революционным лидерам. Не стоит спешить с заменой цифрового источника в своём тракте. Давайте лучше не торопясь разберемся в особенностях цифровой звукотехники, которые обычно представляют собой нагромождение тиражированных в производстве ошибок и недоработок. Настоящая статья со всеми последующими своими продолжениями в своей основе содержит описанную нами ранее конструкцию (см. «Практика» №1/2001, июнь).

Любой CD-проигрыватель является цифровым устройством, и в его состав обязательно входит задающий генератор, синхронизирующий работу всех узлов и возможных внешних устройств. В упомянутом DAC’е его нет, вместо него используются импульсы, выделенные из общего сигнального потока. Они поступают с цифрового входа и, в свою очередь, привязаны к задающему генератору транспорта.

В подавляющем большинстве CD-проигрывателей, независимо от цены, установлены дешевые генераторы, собранные на стандартных логических элементах, имеющих высокий уровень внутреннего аналогового шума. Принцип работы кварцевого генератора заключается в подаче на вход логического элемента сигнала с его же выхода, отфильтрованного кварцем. При этом амплитуда полезного сигнала на входе составляет около 100 мВ, чего достаточно для стабильной работы схемы. Но в этот сигнал подмешивается аналоговый шум логического элемента порядка 100 мкВ, что вызывает хаотическое смещение момента перехода из 0 в 1 или 1 в 0 относительно ожидаемого значения. При цифро-аналоговом преобразовании такой сигнал тоже будет содержать аналоговую помеху. Отношение сигнал/шум подобного генератора — 1000, т.е. 40 дБ, но поскольку его рабочая частота значительно выше частоты дискретизации, ситуация становится не такой уж плачевной. Опуская строго обоснованные математические расчеты, добавим еще 30 — 35 дБ. Результирующее значение сигнал/шум составит всего 70 — 75 дБ, что довольно далеко от заявленного для формата CD 96 дБ! А ведь мы рассмотрели всего лишь одну причину сужения динамического диапазона! Повторим, что такая ситуация встречается в 99% CD-проигрывателей.

Столь безрадостная картина наблюдается в том случае, когда генератор собран на отдельной логической микросхеме. В случае же, когда он интегрирован в состав сложных сигнальных процессоров (например цифрового фильтра), ситуация еще хуже. Результатом такой интеграции будет уменьшение динамического диапазона еще на десяток-другой децибел, связанный с добавлением к рассмотренному аналоговому шуму генератора ещё и помех от остальных узлов по внутренним шинам питания микросхемы. В результате на выходе CD-проигрывателя мы имеем хорошо узнаваемый звук, получивший обидное прозвище «цифровой».

Кто же виноват, и что же нам теперь делать? Попробуем сначала разобраться с виновником всех наших бед. В цифровой технике самый страшный злодей носит имя ДЖИТТЕР. Вы наверняка о нем уже слышали, теперь самое время взглянуть ему в лицо.

Джиттер изо всех сил колотит кувалдой по цифровому импульсу, стараясь сбить его со шкалы времени. Он прячется внутри каждого цифрового аппарата, и полностью изгнать его оттуда нельзя. Но умерить его пыл вполне реально, это и есть главная задача разработчика аппаратуры.

Теперь шутки в сторону — будем искать четкие формулировки. Джиттер — это отклонение по времени фронтов цифрового сигнала от строго определённых расчетных значений. Любое цифровое устройство имеет свой отсчет времени, задаваемый специальными импульсами. Если промежутки между ними неравномерны, то временная шкала, по которой равняется цифровое устройство, также становится неравномерной. Другими словами, временные искажения, вносимые джиттером в цифровой сигнал, приводят к искажению формы этого сигнала после цифро-аналогового преобразования. Следует отметить, что джиттер проявляет себя только в процессах, протекающих в реальном масштабе времени, т.е. записи на конечный цифровой носитель (наглядно заметен при сравнении хорошо записанного CD и его пиратского собрата) и воспроизведения с него. Джиттер не влияет на информацию при промежуточной обработке — копировании, хранении, записи на промежуточные носители и т.д. Нас же будут интересовать методы борьбы с джиттером исключительно в процессе воспроизведения цифрового сигнала. Характерными его проявлениями являются различия в звучании различных цифровых кабелей и CD-транспортов.

Нежелание разработчиков массовой аппаратуры бороться с джиттером при явных достижениях в области аналоговой схемотехники приводит к тому, что замена цифрового кабеля в связке CD-транспорт — конвертор значительно более заметна, чем замена межблочника между источником и усилителем. Качество ЦАПа тоже меньше, чем транспорт, влияет на звук.

Джиттер обладает свойством кумулятивности, т.е., возникнув однажды в начале цифрового тракта, он в значительной степени усиливается при прохождении по остальным звеньям, будь то любая микросхема, конденсатор или просто соединительный проводник. Причин, вызывающих нарастание джиттера, очень много. Каждый элемент цифрового тракта добавляет джиттеру свой характерный оттенок, увеличивающий его суммарную величину. Как множество отдельных ручейков стекаются в одну большую реку, усиливая её мощь, так и все элементы цифрового тракта подпитывают джиттер, позволяя ему набрать устрашающую силу. Остановить этот процесс полностью нельзя, можно лишь в той или иной мере уменьшить его катастрофические последствия. Превентивные мы разделим на профилактические и хирургические. К первым отнесем правильную организацию питания различных узлов схемы, топологию «земель» и сигнальных проводников. Ко вторым принадлежит введение в схему устройств, специально предназначенных для уменьшения джиттера. Постараемся рассказать обо всех возможных мерах, имеющихся в нашем распоряжении.

Рассмотрим внимательнее механизм возникновения джиттера (рис. 2).

На вход логического устройства поступил идеальный цифровой сигнал (1) с конечной длительностью фронта. Переключение этого элемента из одного состояния в другое должен произойти в момент, когда нарастающий фронт пришедшего цифрового сигнала достигнет строго определенного напряжения U. Для КМОП это половина питающего напряжения, что соответствует примерно середине фронта сигнала. На подходах фронта к этому значению он начинает смешиваться с аналоговым шумом логического элемента (2), и момент смены логического состояния теперь уже не может быть строго определён. К шуму (2) также подмешивается помеха, наведённая через паразитные емкостные связи соседними цифровыми сигналами на проводник, по которому пришел сигнал (оценить влияние этих наводок довольно легко, для этого все сигнальные проводники в схеме нашего DAC’а следует заменить тонкими коаксиальными кабелями, экранирующая оплетка которых заземлена на ближайший проводник GND, результат достаточно очевиден и нагляден). Сюда же подмешивается по цепям питания и земли помеха (3), возникшая в результате смены логического состояния других элементов, входящих в общую схему и, особенно, интегрированных в эту же микросхему. Чем более пологим будет фронт сигнала, тем больше возникнет помех, имеющих достаточную амплитуду для смещения момента срабатывания. Тем шире и промежуток времени, в течение которого возможно срабатывание логического элемента, имеющего на входе такой цифровой сигнал. Иными словами, тем больше будет величина джиттера. Следовательно, профилактическими методами борьбы с джиттером можно считать:

• достижение максимальной крутизны фронта цифровых сигналов;
• максимальное очищение земляных шин и цепей питания от всевозможных помех;
• уменьшение взаимодействия между сигналами и компонентами через электростатические поля путем оптимизации компоновки и эффективного экранирования.

Для обеспечения первого условия выбираем для рассматриваемых ниже схем доступную быстродействующую серию 74AC с шунтирующими электролитическими конденсаторами достаточно большой ёмкости в непосредственной близости от выводов питания микросхем. Второе условие тесно связано с нашими рекомендациями по оптимальной топологии земель и питающих шин.

Перейдем теперь к достаточно эффективным хирургическим методам борьбы с джиттером. В свете указанных основных причин его возникновения и развития, наиболее предпочтительным местом нашего вмешательства следует рассматривать цифровые сигналы, поступающие непосредственно на ЦАП, перед которым добавляем ещё одну микросхему (рис. 3).

Элемент D1 включается в разрыв цепей между цифровым приемником и ЦАПом. Его выводы подключаются к сигналам, обозначение которых взято из нашей основной схемы DAC’а (см. «Практика» №1/2001, июнь). Цепи с обозначением IN подключаются к цифровому приемнику CS8412, с обозначением OUT — к микросхеме ЦАП. Сигнал CLK является тактовым от внешнего прецизионного генератора, к пристальному изучению которого мы приступим чуть ниже. Он является «часами» для данного узла и формирует достаточно равномерную ось времени для выходных цифровых сигналов. Не указанный на схеме вывод питания 16 подключается к цепи +VDD, а вывод 8 — к цепи GND. Данная схема позволяет с минимальными затратами реализовать принцип реклокинга. Он основан на том, что каждый цифровой сигнал попадает на вход отдельного триггера, входящего в состав микросхемы и тактируемого внешним сигналом CLK. На выходе триггеров временная нестабильность сигналов будет определяться только нестабильностью тактового сигнала CLK, который нам вполне по силам сделать с достаточно приличными для этих целей характеристиками. Таким образом, на вход ЦАПа теперь будут поступать нормализованные по временной шкале сигналы. Теоретически такой подход должен полностью исключить весь джиттер, которые цифровые сигналы «насобирали» по пути своего следования до момента попадания на вход этой нашей чудесной схемы, и только величина джиттера внешнего тактового генератора теперь будет определяющей. Но, как говорится, на самом деле все совсем не так, как в действительности. Четыре триггера, входящие в состав микросхемы 74АС175, имеют общие цепи питания, внутренняя топология которых не может быть изменена конечным пользователем. Изменение логического состояния одного элемента тут же приведет в действие механизм обмена помехами по цепям земли и питания между триггерами внутри микросхемы, который нам уже знаком. А джиттер — тут как тут, потирает свои грязные лапы и посмеивается над нашими попытками. Следует отметить, что он все-таки уже не так велик, как прежде, наша схема вполне работает и изо всех сил старается выполнять все возложенные нами на нее задачи. Просто ее надо рассматривать как первый пробный шаг в нашей беспощадной, и поэтому нелегкой, борьбе с джиттером.

Следующая схема (см. рис. 4) представляет уже достаточно мощное оружие против заклятого врага и является усложненным вариантом только что рассмотренной схемы.

Нам уже потребуется три отдельные микросхемы, каждая из которых теперь будет отвечать только за свой цифровой сигнал. Принцип работы остался прежним, но теперь нам открывается возможность исключить взаимное влияние логических элементов друг на друга. Для этого необходимо не указанные на схеме выводы 7 всех микросхем на рис. 4 соединить «звездой» в точке GND основной схемы (надеемся, что читатели внимательно отнеслись к нашей рекомендации в первой части цикла по поводу соединения всех цепей GND именно «звездой», т.е. только в одной точке. Если внимательный осмотр вашей конструкции выявит отклонения от этого принципа, настоятельно рекомендуем все цепи GND перепаять для соединения в одной точке). Также не указанные на схеме выводы 14 микросхем 74АС74 являются выводами питания, и для каждого из них придется организовать отдельный стабилизатор. Его можно построить по той же схеме, что и стабилизатор питания основной схемы DAC’а +VDD. Теперь каждая микросхема 74AC74 получит индивидуальный источник стабилизированного питания (на схеме они обозначены цепями +VDD1, +VDD2 и +VDD3). Такой подход позволит практически полностью исключить влияние логических элементов, входящих в состав схемы реклокинга, друг на друга и на основную схему DAC’а по цепям питания и земли. Следует отметить, что микросхемы 74АС74 имеют балансный выход (т.е. прямой и инверсный логические выходы), что в значительной степени ослабляет помехи по питанию при переходе триггеров из одного логического состояния в другое. Второй триггер, входящий в микросхему, просто не используется, и его входы обязательно необходимо соединить соответственно приведенной схеме. Оставлять их неподключенными недопустимо.

Автор сознательно не приводит отечественные аналоги микросхем, используемых в рассмотренных схемах, так как при их формальной взаимозаменяемости результирующий характер звука несколько притупляет патриотические чувства…

Для беглого ознакомления с результатами применения реклокинга можно ограничиться сборкой узла на микросхеме D3, т.к. фронт сигнала LRCK является отправной точкой для внутреннего цикла работы ЦАПа и очищение его от джиттера даёт наиболее заметный эффект. Максимальный же результат достигается только при добросовестном повторении предложенной схемы.

Теперь настало время перейти к рассмотрению тактового генератора, формирующего сигнал CLK и управляющего работой схемы реклокинга. Строго говоря, существует два вида реклокинга: синхронный или асинхронный. Принцип работы первого вида заключается в том, что частота задающего генератора совпадает с фиксированными значениями частот, определяющих правильное распределение во времени цифровых сигналов, поступающих с CD-транспорта. Частота этого генератора подстраивается под каждый конкретный транспорт с помощью схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ, или по-английски PLL). Второй метод реклокинга заключается в применении генератора с фиксированным достаточно высоким значением рабочей частоты. Этот метод проще в реализации, дает возможность создать генератор с предельно низким значением собственного джиттера, однако принцип реклокинга по этому методу подразумевает наличие систематической ошибки, не позволяющей полностью избавиться от джиттера. Наличие этой ошибки попробуем проиллюстрировать на следующей временной диаграмме (рис. 5), где (1) — это сигнал непосредственно с генератора, для примера взятый с частотой 50 МГц; (2) — сигнал SCLK_IN; (3) — сигнал SCLK_OUT. Видно, что период следования импульсов цифрового сигнала SCLK_OUT не удается полностью нормализовать по шкале времени, то же самое происходит и с другими цифровыми сигналами. Этот сбой появляется в сигнале не так уж часто, и его последствия на звуке значительно менее заметны по сравнению с джиттером. Правильное применение асинхронного реклокинга, несмотря на наличие такой систематической ошибки, позволяет добиться превосходных результатов в деле борьбы с джиттером и заметно поднять качество воспроизведения звука. Для наших целей мы используем именно этот вариант реклокинга.

Рассматриваемый нами принцип реклокинга не предъявляет особых требований ни к параметру частоты этого генератора, ни к величине его долговременной стабильности. Все, что нас интересует на данном этапе, — это параметр его кратковременной стабильности, иначе говоря, фазовый шум. Это мгновенные отклонения частоты генератора от своего среднего значения. Эти отклонения вызываются многими факторами, в первую очередь аналоговыми шумами активных элементов, шумовыми характеристиками его частотно-зависимых цепей и, конечно же, чистотой питающего напряжения. Каждому из этих факторов мы постараемся уделить должное внимание.

При рассмотрении вопроса выбора частотно-задающих элементов безоговорочное лидерство с точки зрения стабильности всех параметров занимают схемы на основе кварцевых резонаторов. Не будем изобретать велосипед в этом вопросе и постараемся из огромного количества существующих схем подобрать наиболее оптимальную для наших специфичных целей.

В работе кварцевых резонаторов существует тенденция, в соответствии с которой стабильность параметров кварца повышается при повышении тока сигнала, проходящего через него. Принимая во внимание ограничение по допустимой мощности, рассеиваемой кварцем, величину напряжения этого сигнала приходится снижать. Развивая мысль дальше, отметим, что схема должна еще и обеспечить этот ток, что для большинства классических схем становится непосильной задачей. Глобальное решение всех этих вопросов можно найти, применив цифровые микросхемы на основе эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ). Не вдаваясь в глубокий анализ, приведем полностью работоспособный вариант схемы (рис. 6).

Микросхема К500ЛП116 является дифференциальным приемником сигналов с линии и имеет низкий уровень аналогового шума. Элементы ЭСЛ работают с логическим сигналом величиной 0,9 V и обладают высокой нагрузочной способностью по току. Длительность фронта сигнала логики ЭСЛ имеет недостижимую для других логических серий малую величину. На основании этих факторов приведенную схему можно рассматривать как оптимальную для наших целей.

Не указанные на схеме выводы 9, 10, 11 микросхемы D1 необходимо соединить между собой. Выводы 1, 16 соединить с источником питания +VDD. Вывод 8 — с общим проводом GND.

Все три логических элемента, входящих в состав микросхемы D1 (т.е. D1.1; D1.2 и не указанный на схеме D1.3), являются абсолютно равноправными и взаимозаменяемыми. Данная схема взята из реальной конструкции, и обозначенная на схеме цоколёвка обусловлена только трассировкой печатной платы. При сборке схемы в случае необходимости логические элементы микросхемы для оптимизации конструкции можно менять местами, подключая входы неиспользуемого логического элемента к выводу 11.

Все указанные на схеме резисторы и конденсаторы желательно использовать безвыводные, применяемые для поверхностного монтажа (SMD). В таком виде элементы имеют минимальные конструктивные паразитные емкости и индуктивности. Для удобства постарайтесь найти их в корпусе 1206, так как более мелкие (0805) требуют при работе определенной сноровки и специального инструмента. При изготовлении макета использование SMD с наращенными выводами предпочтительнее, чем обычных габаритных элементов, поскольку большинство из них обладает целым букетом паразитных параметров. Оптимальными можно считать пассивные компоненты в корпусах 0612 или 0508, у которых физическая длина меньше его ширины. Паразитные параметры у них сведены к минимуму, беда только в том, что такие комплектующие почему-то не являются широкодоступными, но знать об их существовании, по крайней мере, полезно.

В случае использования обычных выводных деталей минимальная длина их выводов становится критичным фактором. Резисторы можно применить металлопленочные, типа МЛТ. Углеродистые (типа ВС, УЛИ) в данной схеме нежелательны, так как повышенный уровень аналогового шума, характерный для них, может отрицательно сказаться на результатах, которых мы так настойчиво добиваемся. Для керамических конденсаторов C1, C2 диэлектрик с международным обозначением X7R более предпочтителен, чем Y5Z (в следующих частях нашего цикла мы ещё будем затрагивать вопросы, связанные с выбором конденсаторов для цифровой части схемы). В связи с широкой доступностью импортных керамических конденсаторов настоятельно не рекомендуем в данной части схемы применять отечественные аналоги.

Конденсатор С3 желательно найти высокого качества, что говорит, в первую очередь, о малых значениях ESR. Хорошие результаты дает использование электролитов с неисправных материнских плат компьютеров. На других компьютерных комплектующих они могут стоять вперемешку с более дешевыми собратьями. В большинстве случаев ценные экземпляры можно отличить по наличию золотистых маркировочных надписей, хотя это не может служить железным правилом. Идеальными можно считать конденсаторы Black Gate серии FK, обладающие к тому же рекордно малым уровнем собственных шумов, что для нас также очень важный фактор. В этом случае достаточно ёмкости конденсатора в 100 мкФ, но большая емкость будет работать все-таки более эффективно. Для быстрой сборки на первое время вполне подойдёт обычный электролит, параллельно которому необходимо будет включить керамический конденсатор 0,1 мкФ. Повторим, что использование танталовых конденсаторов в цепях питания нежелательно. Данные рекомендации справедливы и для всех электролитов, входящих в конструкцию нашего DAC’а.

На элементе D1:1 (рис. 6) собран непосредственно кварцевый генератор, рабочая частота которого задается кварцем Х1. Дифференциальный сигнал с выхода генератора поступает на промежуточный буфер, выполненный на входящем в эту же микросхему элементе D1:2. Буфер служит для минимизации влияния на генератор выходного каскада на транзисторах Q1…Q3. Выходной каскад, в свою очередь, выполняет функцию преобразователя дифференциального сигнала ЭСЛ в рабочий сигнал для КМОП. Дифференциальная схемотехника, используемая во всех каскадах нашего генератора, позволяет в значительной степени минимизировать влияние помех по шинам питания как со стороны схемы DAC’а на генератор, так и в обратном направлении.

Транзистор Q3 желательно подобрать со значением коэффициента передачи тока h21э не менее 80. При этом обеспечивается устойчивая работа выходного каскада в наиболее благоприятном режиме. В противном случае может возникнуть необходимость в подборе номинала резистора R4 по максимальной неискаженной амплитуде сигнала на выходе, контролируемой с помощью осциллографа с выносным делителем. Следует отметить, что на экране сигнал будет иметь форму скорее синусоиды, чем прямоугольника. Это связано с достаточно высокой рабочей частотой генератора, затрудняющей контроль реальной формы его сигнала большинством доступных измерительных приборов даже при использовании специальных выносных щупов.

Транзисторы Q1 и Q2 лучше взять с одинаковыми значениями h21э. Даже при несоблюдении этого условия каскад на Q1, Q2 работает устойчиво.

Частота нашего генератора никак не связана с частотами сигналов, для реклокинга которого он используется. Теоретически чем выше частота, определяемая кварцем Х1, тем лучше. Данная схема работает только на первой гармонике задающего кварца, что ограничивает его рабочую частоту в пределах 30 … 40 МГц, в зависимости от того, какой кварц вам удастся достать. Следует отметить, что минимального уровня джиттера возможно достичь при максимально возможном токе, протекающем через кварц. Этот ток при фиксированном напряжении сигнала на выходе D1:1 будет определяться последовательно включенными в схеме внутренним динамическим сопротивлением кварца Х1 и резистором R1, которые образуют делитель для сигнала обратной связи. Следовательно, выбор кварца с минимальным внутренним динамическим сопротивлением позволит добиться и минимального уровня джиттера. Однако это совсем не просто, так как по доступным в широкой продаже элементам подобная информация отсутствует, а подавляющее большинство продавцов находятся в счастливом неведении о существовании такого параметра. Единственным выходом может быть покупка нескольких кварцев от разных производителей и последовательная их замена в реальной схеме с оценкой их пригодности. Следует отметить, что минимальным внутренним динамическим сопротивлением среди кварцев, работающих на первой гармонике, обладают элементы с рабочей частотой в районе 25 МГц. Удачно подобранный по величине динамического сопротивления кварц будет устойчиво работать при указанной на схеме величине резистора R1. Если подобрать такой кварц не удалось или у вас вообще нет желания возиться со всей этой процедурой, то схему можно запустить с любым кварцем путем увеличения номинала R1 до возникновения устойчивой генерации. Для тех же, кто стремится брать от жизни все по максимуму, скажем, что минимизация джиттера путем такого подбора кварца оказывает на звук значительно более благотворное влияние, чем уменьшение ошибки реклокинга путем увеличения рабочей частоты генератора.

Хорошие результаты также дает применение для питания генератора отдельного стабилизатора, ещё лучшие — использование для него отдельного выпрямителя со своей вторичной обмоткой сетевого трансформатора, лучше даже отдельный сетевой трансформатор. Экстремальным решением можно считать питание генератора от аккумулятора. Эффект просто поразителен. Последовательно пройдя этот путь, только диву даешься: сколько же невидимых паразитных связей по цепям питания, подкармливающих джиттер, могут иметь подобные конструкции!

Что же мы получаем в результате? Положительных изменений в звуке просто не счесть. Звуковая сцена весьма расширилась как по фронту, так и по глубине. Значительно выросла разрешающая способность источника, добавилось больше «воздуха» и музыкальной информации, обеспечивающей эмоциональное воздействие на слушателя. На хорошо знакомых записях появилось множество дополнительных инструментов и особенностей исполнения, которые раньше были неразличимы. Исчезла «пластмассовая» окраска, свойственная недорогим цифровым источникам. Тембр приобрел богатство и насыщенность оттенков, что наиболее заметно в области баса и нижней середины. Возникает непреодолимое желание достать и переслушать заново все свои старые CD…

Для того чтобы с чистой совестью считать исследования в этом вопросе завершенными, можно вместо генератора нашего подключить что-нибудь из готовых интегральных генераторов, обычно достаточно широко представленных в прайс-листах торгующих радиодеталями организаций. Разница в звуке должна быть впечатляющей, и на следующий день с гордым видом сообщите своим знакомым, что уж вы-то точно знаете, что такое джиттер и как он звучит.

Когда первые эмоции поулягутся, не грех немного поэкспериментировать и спокойно поразмышлять. Наша конструкция теперь звучит куда как лучше, чем раньше, что, бесспорно, свидетельствует о явных победах над джиттером. Однако смена CD-транспорта или цифрового кабеля всё равно достаточно сильно влияет на звук, что говорит о далеко не полной и окончательной виктории и наличии некоторой остаточной величины джиттера. Полностью уничтожить его никакими средствами не удается, и косвенно оценить его присутствие всегда можно опять-таки путём смены CD-транспорта или цифрового кабеля в составе хорошего звукового тракта. Делаем осторожный вывод: если в формате CD никакими средствами не удается снизить величину джиттера ниже порога заметности, то что же можно говорить о новых звуковых форматах, где допустимая величина джиттера должна быть ниже на несколько порядков?! Поступило своевременное предложение: давайте получше разберемся с форматом CD, хотя бы на страницах «Практики», а там жизнь покажет…

Те любознательные читатели, которые аккуратно выполнят все наши рекомендации и последовательно соберут и проанализируют обе схемы реклокинга, имеют возможность самостоятельно убедиться в справедливости нижеизложенных достаточно любопытных выводов. Использование схемы на 74AC74, даже одного на всю конструкцию стабилизатора питания, обеспечивает уверенный выигрыш в звучании по сравнению со схемой на 74AC175. При наличии достаточного энтузиазма и хорошем знании английского ничто не помешает разобраться в технической документации на CS8412 (которая, кстати, представляет собой смесь кроссворда и компьютерной игры-бродилки) и заставить работать его выходные регистры от нашего генератора (кварц придется подыскать с некоторыми фиксированными значениями частот). Это можно рассматривать еще одним вариантом реклокинга. Забегая вперёд, отметим, что этот шедевр по звуку будет на последнем месте. Не претендуя на истину в последней инстанции, осторожно отметим, что увеличение степени интеграции применяемых для цифровой обработки звука микросхем пагубно сказывается на конечном результате, т.е. на звуке. Не здесь ли кроется разгадка заметного проигрыша цифровых устройств на современных чипах удачным образцам совсем недалекого прошлого? В самом деле, предшественники современных BB1704, CS4390 и др. были значительно проще по своей внутренней архитектуре, а существующие тогда технологии награждали их корпусами DIP внушительных размеров, в которых все электронные внутренности чувствовали себя вольготно и не мешали друг другу своими электрическими полями. Современные микросхемы наряду с усложнением внутренней схемотехники (значительное увеличение взаимных помех между узлами по внутренним шинам питания микросхем) ещё и предельно миниатюризированы (стремительный рост проблем, связанных с увеличением внутренних паразитных емкостных связей между сигналами).

Полная реализация потенциала CD технически невозможна. Но заметное приближение к идеалу при некоторых навыках достигается в домашних условиях, чему и посвящен наш цикл статей. История идет по спирали, и вскоре можно ожидать возврат крупных производителей к выпуску CD-проигрывателей на новом, более качественном уровне.

ПрактикаAV #3/2002