Обзор Luxury & Precision W2-131

Отличия от W2

Внешне W2-131 стал темно-синим. Больше никакой заметной разницы нет.

ЦАП CS43131

Внутри из известных изменений стала замена микросхем ЦАП с CS43198 на CS43131 (как в iBasso DX 170). Ниже текст про различия этих ЦАП повторяет текст из обзора iBasso DX170.

Исходя из мануалов, это один и тот же ЦАП, но в CS43131 добавлен токовый буфер (и он заодно является усилителем для наушников). Соответственно к CS43131 можно напрямую подключать наушники. Однако штатный токовый буфер в CS43131 в качестве усилителя не используется в DX 170 и после ЦАП располагается отдельный более мощный усилитель для наушников.

Таким образом, замена CS43198 на CS43131 это не шаг вперед, а равнозначная замена. Возможно, в оптовой закупке он оказался дешевле или CS43198 банально закончился у поставщиков. А может в Luxury & Precision закупили оба варианта и CS43131 надо было куда-то применить. Аналогичную замену с CS43198 на CS43131 можно видеть и у других производителей.

Является ли блок токового буфера в ЦАП лишним элементом?

По сути, для Hi-End устройств предпочтения отдают тем моделям ЦАП, которым необходимо делать отдельную обвязку. Обычно она состоит из блока перевода тока в напряжение и блока аналогового фильтра. Если такие блоки уже интегрированы в сам ЦАП, то для идеологии Hi-End это плохо, т.к. все “интегрированное” считается как минимум “среднего” качества. Но есть и другая причина. У каждого производителя Hi-End есть свое представление о том, каким должен быть звук и постепенно производитель этот звук получает за счет собственноручно выверенных схемы и отбора компонентов обвязки ЦАП. Если же использовать ЦАП с уже интегрированными блоками ток/напряжение и аналоговым фильтром, то задача в виде настройки своего фирменного звучания усложняется. Более того, такие ЦАП в разных продуктах начинают звучать "одинаково", т.к. реализация у всех получается почти одинаковой.

В современной портативной технике у ЦАП с интегрированными блоками наоборот есть преимущество. Как правило цикл создания продукта очень короткий и напортачить с ЦАП-ом, требующим сложную обвязку, очень просто, а сделать как надо, нет времени. И тут более хороший звук мы чаще получаем от устройств на условно “не Hi-End” ЦАП-ах.

Дополнительный буфер у CS43131 делает выход у ЦАП менее капризным к последующим блокам, которые могут быть сложной нагрузкой для ЦАП.

Оценка объективных измерений

Линейный выход

Качество реализации

CS43198 и CS43131 в хороших реализациях знамениты сверхнизкими искажениями и отличной линейностью. Реализация этих ЦАП В W2 и W2-131 в качестве линейного выходасоответствует ожиданиям и характеристики очень близки к другим устройствам на этих ЦАП: Astell&Kern A&norma SR15, Creative SoundBlasterX G6, iBasso DC03, iBasso DC04, Luxury & Precision W2, iBasso DX160 и iBasso DX 170.

Наиболее показателен график гармонических искажений от амплитуды. Этот график показывает уровни гармоник (со 2-й по 20-тую) по отдельности. По вертикали отображается их высота в абсолютных значениях, а по горизонтали высота основного тона.

Самый лучший вариант графика, это когда все линии выглядят прямыми и находятся как можно ниже. Это значит, что искажения низкие при любом значении основного тона. В правой части возможен их небольшой рост, вторая и третья гармоника немного растут в области максимальных амплитуд не только у источника, но и у АЦП E-MU1616m.

Плохой вариант, это когда линии превращаются в беспорядочные кривые и есть подъемы в середине графика. Здесь у W2 и W2-131 образцовые варианты.

Хотя CS43198 и CS43131 являются на сегодняшний день лидерами по низким искажениям, у ЦАП есть особенность с предполагаемым режимом энергосбережения, где питание для ЦАП меняется динамически (как в усилителях класса H) и на определенной громкости и на определенных музыкальных сигналах возможно появление слышимых щелчков. Исходя из оценок звучания продуктов на CS43198 и CS43131 от заслуженных аудио экспертов/филов, эти щелчки или не слышны, или щелчки "как от винила" не заслуживают внимания. Подробно с примерами эта особенность CS43198/CS43131 разобрана в отдельном материале. На измерениях это проявляется как дополнительные искажения на мультитональных сигналах.

Настройки фильтров ЦАП

Общая информация о характеристиках цифровых фильтров для ЦАП рассмотрена отдельно.

W2-131 позволяет переключать основные фильтры ЦАП. Цифровой фильтр - это алгоритм апсемплинга, где идет расчет промежуточных координат волны. Формально доступны все 5 штатных вариантов ЦАП. Первые четыре являются комбинациями между длиной импульсной характеристики (Fast/Slow) и фазой (Linear/Minimal). Т.k. Minimal - это алгоритм с несимметричным импульсом, то именно он дает наименьшую задержку и называется как LL (Low Latency). На практике, в текущей прошивке вместо Minimal работает Linear режим. Так как у W2 переключались все режимы, то есть вероятность, что в W2-131 это исправят в последующих прошивках.

Для первого фильтра Sharp был сделан полный набор тестов, а для остальных - сокращенный. Таким образом для линейного небалансного выхода пять отдельных отчетов.

• Luxury & Precision W2-131 Sharp Unbalanced Out
• Luxury & Precision W2-131 Slow Unbalanced Out
• Luxury & Precision W2-131 LL Slow Unbalanced Out
• Luxury & Precision W2-131 LL Fast Balanced Out
• Luxury & Precision W2-131 NOS Unbalanced Out

При отображении волны в линейном масштабе не слишком хорошо видно начало и конец колебаний у импульса. При отображении в логарифмическом масштабе (огибающей импульсной характеристики) мы это видим лучше, но в пределах погрешности, которую дает аналоговый шум.

В режиме Sharp мы видим, что импульс начинается за 0.75 мс до его пика и заканчивается примерно через 1.5 мс. Общая длительность получается около 2.25 мс (примерно 100 семплов).

В режиме Slow мы видим более короткий импульс, который начинается за 0.7 мс и заканчивается через 0.7 мс. При длительности в 1.4 мс задействовано около 70 семплов.

В режиме NOS мы видим, что импульс не имеет предварительных колебаний, и есть очень короткие пост колебания.

Какую полезную информацию нам дают эти графики? Предварительные колебания до пика импульса - это неизбежная задержка сигнала в цифровом фильтре ЦАП. При прослушивании музыки эта задержка является незаметной и на звук не влияет. При просмотре фильмов при высокой задержке можно аналогично добавить задержку для видеоряда и не будет рассинхрона.

Но, если устройство используется во время игр или живой игре на виртуальных инструментах, то задержка может быть критична. Задержку в сигнал помимо ЦАП дают и другие участки цепи, и если суммарно эта задержка очень большая, что выбор режима ЦАП ничем не поможет. Но в остальных случаях можно сэкономить от 1 до 2 мс, выбрав режим LL (Minimal) или NOS. И иногда это спасает ситуацию.

Режим NOS по своей сути строит волну как мультибитные R2R ЦАП без предварительного цифрового фильтра. Т.е. между исходными координатами звуковой волны, промежуточные координаты повторяют амплитуду предыдущей.

Но, в отличии от линейки ЦАП-ов AKM и оригинальных R2R, видно, что есть короткое колебание.

Наличие заметных всплесков означает что повышение частоты происходит в два этапа. Сперва происходит повышение частоты с выбранными настройками ЦФ, а потом происходит еще одно повышение с настройками минимальной фазы. Это косвенно подтверждают и слегка несимметричные импульсные характеристики для линейной фазы (где импульсная характеристика должна быть полностью симметрична).

Лучше всего слышат разницу между настройками цифровых фильтров из-за разницы АЧХ. У вариантов Fast обычно ровная АЧХ в области высоких частот, а у Slow наоборот есть небольшой спад. Но у CS43198/CS43131 между Slow и Fast разницы нет.

Соответственно услышать разницу между Fast и Slow очень непросто.

Спад высоких частот есть в режиме NOS и он должен давать наименее яркое звучание.

Но еще есть график алиасинга. Этот график показывает, сколько "высокочастотного мусора" воспроизводит ЦАП. Дело в том, что исходный сигнал с частотой дискретизации 44100 кГц не содержит звука выше 22050 кГц, но из-за особенностей цифроаналогового преобразования в высокочастотной области звук начинает фантомно зеркалится и на графике эти зеркальные зоны помечены светло красными областями (каждая шириной по 22050 Гц). Если тест алиасинга проводится через E-MU1616m с частотой дискретизации 192 кГц, то на графике видно три полных зеркала и частично четвертое до частоты 96 кГц. При тестировании через E1DA Cosmos ADC в 384 кГц можно посмотреть до 7-ми зеркальных полос с частичной восьмой.

На графике видно, что режим Slow чуть хуже фильтрует гармоники выше 22 кГц. В режиме NOS этих гармоник много, и если последующий компонент тракта (усилитель) будет капризен к высокочастотным помехам, то можно ожидать и дополнительные искажения (или "интересный окрас").

Более подробно режимы цифровых фильтров CS43198 и CS43131 разобраны отдельно.

Усилитель для наушников

У Luxury & Precision W2-131 два усилителя для наушников, обычный и балансный. Тестирование проводилось для максимального уровня гейна Hi.

Для новичков есть альтернативные отчеты для "чайников": обычный и балансный выход для наушников W2-131.



Уровень сигнала на балансном выходе у W2-131 вдвое выше (на 6 дБ), чем у небалансного. У W2 уровни такие же. Настройка Low понижает уровень на 9 дБ.

Балансный выход позволяет с одной стороны сделать сигнал на выходе усилителя вдвое выше, а с другой стороны четырёхпроводная схемотехника кабеля позволяет исключить взаимное проникновение каналов.



Т.к. на балансный выход трудится не один стерео-усилитель, а два, то это создает вдвое большее потребление тока от системы питания. Нередко встречается ситуация, когда у балансного выхода вдвое больше уровень напряжения и одновременно вдвое меньше уровень максимального тока. Здесь у W2-131 и W2 уровень тока примерно одинаков для обоих усилителей. Ток аналогично приводится в децибелах, которые позволяют более адекватно оценить относительную разницу, где 1 дБ это та разница, которую мы способны услышать. Более того, значение максимального уровня тока зависит как от температурных условий, так и от шага настраиваемой громкости в устройстве и небольшая погрешность в 1-2 дБ неизбежна. С позиции конечной громкости такая погрешность не является критичной и вполне наглядна. А вот значения в Амперах могут ввести в заблуждение и казаться больше, чем она есть на самом деле.

Здесь мы видим, что уровень тока практически одинаков. Соответственно при наличии низкоомных наушников уровень максимальной неискаженной громкости будет одинаков независимо от того, к какому выходу будут подключены наушники.

Что интересно, для балансного режима усилителя уровень тока в максимально качественном режиме оказался выше, соответственно, если есть возможность использовать балансный выход, то лучше использовать именно его.

С помощью сервисов-инструментов RAA можно оценить возможности USB-ЦАП с разными наушниками.

На первом графике выбран балансный выход и различные низкоомные модели наушников. Из-за того, что низкоомные наушники потребляют большой ток, при превышении определенного уровня громкости в звуке будут нежелательные артефакты в виде хрипа. Эта зона в столбцах выглядит темно серой зоной. Там, где столбец окрашен в насыщенный цвет, в этом диапазоне громкости звучание усилителя будет наиболее качественным. В примере видно, что с планарными внутриканальными Kennerton Rig в теории можно развить громкость до 128 дБ SPL (без учета перегрузочной способности самих наушников), но где-то выше уровня 106 дБ SPL усилитель перейдет в менее качественный режим, а при превышении уровня 120 дБ SPL звук начнет "похрипывать".

Если взять более традиционные наушники Snowy88 А6 с высокой чувствительностью и более высоким сопротивлением, то запаса по громкости будет с избытком.

С условно "портативными" тугими изодинамическими MyST IzoPhones Jr-C максимальный уровень качества будет на уровне 93 дБ SPL, а 107 дБ SPL - это уже предел.

С типовыми динамическими наушниками Beyerdynamic DT 770 Pro 32 ohm USB-ЦАП справится до 107 дБ SPL и 121 дБ SPL в максимальном.

Как видно, любители планарных (либо экзотических) наушников в основном обречены страдать и искать максимально "мощные" источники. Впрочем, каждый слушает со своей комфортной громкостью и если ее для себя знать, то можно быстро и безошибочно определить, подойдет ли конкретный источник с конкретными наушниками или нет. Возможно, для одного связка из W2-131 и Jr-C обладает значительным запасом по громкости, а для другого будет безнадежно тихая. В примерах на графике такой уровень показан как 99 дБ SPL в виде пунктирной линии.

С высокоомными наушниками ограничения по току нет и конечный уровень звукового давления получается из сложения максимального уровня напряжения с усилителя и чувствительности наушников. В целом, запас неплохой и лишь в редких случаях его кому-то не хватит.

Так как на рынке представлены разные USB-ЦАП схожей стоимости, то можно сравнить относительную громкость конкурирующих моделей с конкретными наушниками.

Самое главное, ориентироваться не на самый "громкий" USB-ЦАП, а на функциональность и достаточный для себя уровень громкости. Тем более, что каждый свисток обладает своим звучанием и все эти нюансы результаты измерений не покажут. А вот брать заведомо тихий комбайн (который пусть и более качественнее звучит) это примерно то же самое, что и пользоваться Sennheiser HD 800 в метро (шумном транспорте).

В сравнении близких по стоимости моделей видно, что разница между всеми выбранными для примера свистками не слишком большая. Субъективно на слух прикинуть разницу в громкости можно самостоятельно.

Графики в виде столбиков наглядны для сравнения малого количества связок. Для сравнения большого количества более удобен другой сервис сравнения - напряжение и чувствительность.



Здесь по горизонтальной оси отображается сопротивления наушников, а по вертикали напряжение.

Линиями показано напряжение от источников-усилителей. Сплошная линия, это граница максимально качественного звука, пунктирная линия - верхний предел, выше которого громкость нельзя выкрутить больше, либо (где линия под углом) выше будут искажения от недостатка тока.

Наушники отображаются точками. Для наушников указывается напряжение, необходимое для достижения заданной громкости, в данном случае 90 дБ SPL с учетом добавки пик-фактора в 9 дБ.