Как рождается звук или восходящая звезда Shanling

Компания Shanling известный производитель портативных плееров, уже год тизерит свой флагманский плеер – M5s. Постараемся разобраться в основных технических особенностях новинки и пополним копилку знаний

Анонс новинки, вызвал горячую дискуссию в сообществе. Shanling M5s – первый плеер на новом чипе AKM AK4493EQ, стал самой большой интригой уходящего года. Говоря о флагманских ЦАП-чипах, пользователи часто стараются ассоциировать со многими известными, классическими моделями, такими как AK4490EQ от AKM, ES9018S или ES9028PRO ESS, CS4398 Cirrus Logic

В этой статье мы рассмотрим четыре важных аспекта работы портативных плееров и постараемся разобраться для чего и почему плеера звучат по-разному и зачем вообще нужны ЦАП-чипы

1. ЦАП – что это?

Прежде всего, давайте разберемся что такое ЦАП. ЦАП – это цифро-аналоговый преобразователь, микросхема которая отвечает за преобразование цифрового сигнала в аналоговый. Аудиофайлы хранятся в цифровом виде на flash-накопителе, сама музыка, которую мы слышим, воспроизводится как аналоговый сигнал через динамики наушников именно для получения аналогового сигнала в наших наушниках требуется специализированное устройство – конвертер (“посредник”), который и займётся преобразованием хранящихся в проигрывателе файлов. Этот элемент называют микросхемой ЦАП. 

2. Как мы слышим музыку на нашем мобильном телефоне или плеере?

Считаем, что многим пользователям интересно узнать, как нам удается получить звук от плеера или мобильного телефона. Чтобы полностью понять роль ЦАП-микросхемы, мы постараемся понять принцип его работы

Условно разделим процесс получения звука на следующие этапы: хранение аудиофайлов (мобильный телефон или плеер) → преобразование PCM → цифро-аналоговое преобразование → усиление сигнала → устройства воспроизведения

Многим может показаться, что это мистификация и не имеет особого значения, но это не так. Давайте представим каждый этап работы с сигналом на примере приготовления пищи, тогда надеемся все станет понятнее

Аудиофайлы хранятся в виде цифровых сигналов (двоичные числа) в памяти физических устройств (телефон, плеер или карта памяти). С точки зрения приготовления пищи этот шаг похож на выбор, покупку продуктов, которые нам только предстоит готовить

Преобразование PCM: наши аудиофайлы, упакованы в различные аудиоформаты, такие как MP3, FLAC, WAV и т.д., но из-за сложностей с кодированием невозможно прямое преобразование сигнала через чип ЦАП (путём импульсно-кодовой модуляции) для этого необходим конвертер протоколов, что-то вроде «переводчика». С точки зрения приготовления пищи этот шаг аналогичен первому этапу обработки ингредиентов (например, операции очистки кожуры) перед приготовлением

Цифро-аналоговое преобразование: наконец, очередь дошла до ЦАП (цифро-аналогового преобразователя). Из первого пункта мы знаем, что, поскольку цифровые сигналы невозможно услышать напрямую, требуется, чтобы ЦАП преобразовывал цифровой сигнал в аналоговый, который человек способен воспринимать. Беря во внимание, что преобразованный аналоговый сигнал от ЦАП имеет немного другую обработку, для удобства понимания читателем, этот момент будет опущен. С точки зрения приготовления, этот шаг похож на первый этап обработки ингредиентов, например, нарезка ингредиентов с помощью кухонного ножа и помещение в жаровню 

Усиление сигнала: после преобразования, сигнал от ЦАП наконец, становится аналоговым, его уже можно услышать, однако, аналоговый сигнал, который только что был преобразован, имеет очень низкий уровень и не может напрямую подаваться на выход наушников. Тут на помощь приходят операционные усилители! Операционный усилитель или ОУ – компонент, необходимый для усиления аналогового сигнала до уровня, достаточного, чтобы справиться с нагрузкой в виде наушников и т.п. С точки зрения приготовления пищи этот шаг похож на процесс добавления специй к нашему блюду, т.е. по вкусу и мастерство очень часто скрывается в опыте и понимании технических тонкостей добавления тех или иных приправ 

Устройство вывода: так называемые излучатели – по сути, это наушники и(или) динамики, которые мы обычно используем. Наш музыкальный файл после серии обработок наконец-то преобразован в аналоговый сигнал по средствам ЦАП, чтобы мы могли наслаждаться нашими любимыми плэйлистами. Если вы посмотрите на это с точки зрения приготовления пищи, этот шаг похож на подачу приготовленного блюда где художественные акценты и эстетика говорят об уровне мастер-шефа и ресторана 

3. Какие параметры важны для оценки качества работы ЦАП?

После рассмотрения второго вопроса, надеемся, что каждый должен иметь четкое представление о том, что еще влияет на качество работы ЦАП чипов и как следствие, звучание плееров. Закономерно у многих возникнут следующие вопросы: какие количественные параметры мы можем использовать для оценки качества? Аналогично тому, как мы подходим к вопросу выбора перед покупкой компьютера, оценивая процессор, графику, память, жесткий диск и другие параметры компьютера, чтобы формально понимать, реальную производительность будущего компьютера. Существуют три общепринятых показателя для оценки эффективности ЦАП 

Искажения (THD + N, КНИ+Ш): Искажение означает потерю первоначального намерения или оригинального внешнего вида. Искажение звука обычно называют степенью уменьшения качества звука. Чем ниже значение, тем лучше. Мы все знаем, что ЦАП преобразует цифровые сигналы в аналоговые сигналы. Если искажение ниже, степень потери ниже, а эффект преобразования ближе к фактическому записанному звуку. По этой причине, энтузиасты и аудиофилы вечно преследуют этот HIFI преобразователи (высокая точность), поэтому уровень искажений является одним из самых важных, фактически оцениваемых показателей

Динамический диапазон (DNR): пользователям, которые владеют некоторыми знаниями фотографии, хорошо знаком термин «динамический диапазон». Широкий динамический диапазон в фотографии определяет уровень камеры, эти качества проявляются в условиях высокой контрастности или недостаточной освещенности. Широкий динамический диапазон означает, что более легкие и теневые детали могут быть захвачены без переэкспозиции / недодержки. В Динамический диапазон в звуке мало чем отличается от концепции динамического диапазона фотосъемки. Это можно определить, как соотношению минимального к максимальному сигналу, который можно воспроизвести. Чем выше значение, тем лучше. Чем выше динамический диапазон, тем лучше переходные характеристики сигналов, а производительность плеера более эффективна при прослушивании музыки.

Соотношение сигнал / шум (SNR): при съемке в повседневной жизни, мы надеемся, что фотографии, которые мы делаем, будут максимально четкими и бесшумными. То же самое касается музыки. Мы также хотим услышать музыку как можно яснее и естественнее. Отношение сигнал / шум является параметром, который количественно указывает на ясность, чистоту звучания. Без магии и эзотерики. Отношение сигнал / шум является отношением сигнала к нижнему шуму. Чем выше значение, тем лучше. Чем выше отношение сигнал / шум ЦАП, тем лучше управление уровнем шума, и реальный эффект прослушивания заключается в том, что звучание становится чище

По этим трём параметрам мы можем грубо понять уровень производительности ЦАП. Если вас интересует этот аспект, и вы хотите узнать больше информации о параметрах того или иного ЦАП, вы можете обратиться на официальный сайт каждого производителя микросхем

4. Как оценивать новый ЦАП AK4493EQ плеера Shanling M5s?

Рассмотрев три вышеуказанных вопроса, применим полученные знания на практике. Как можно оценить новую модель ЦАП AK4493EQ нового Shanling M5S?

Прежде чем начать разбор, мы должны упомянуть популярную звезду рынка ЦАП AKM – AK4490EQ. Этот чип ЦАП получил широкое распространение в продуктах компаний Shanling, Cayin, Yulong, например, в моделях Shanling -флагманском M5 предыдущего поколения и M2S и M3S, выпущенные некоторое время назад. Мало того, многие новые игроки рынка используют этот ЦАП, ориентируясь на успех и доступность этой микросхемы. AK4493EQ – последний чип ЦАП, представленный AKM в 2018 году, для многих “тёмная лошадка”, какие улучшения стоит ожидать в такой, хорошо знакомый AK4490EQ?

Для понимания позиционирования новой микросхемы, обратимся к наглядной инфографике производителя 

Как видно из рисунка, производительность AK4493EQ указывает на высокий уровень микросхемы. Что касается характеристик искажений и динамического диапазона, то AK4493EQ (искажение: -113dB и динамический диапазон: 123 дБ) выше, чем AK4490EQ (искажение: -112 дБ и динамический диапазон: 120 дБ), уступая только самой технологичной, флагманской микросхеме AK4497EQ (искажения: -115 дБ и динамический диапазон: 127 дБ).

В дополнение к улучшенной производительностью число цифровых фильтров на AK4493EQ возросло с 5 до 6 по сравнению с AK4490EQ, а также же унаследовало архитектуру VELVET SOUND, что и AK4497EQ, что значительно повлияло на улучшение характеристик низкочастотных шумов. Использование технологии OSRD (Oversampling Rate Multiplier) значительно снижает шум вне диапазона, обеспечивая более чистое звучание

Новенький Shanling M5s использует сразу два чипа AK4493EQ и оснащен 2,5 мм балансным выходом. Это второй по счету плеер компании Shanling с полноценным балансным выходом после M3s. В сравнении с традиционным выходом 3,5мм, балансное подключение имеет три значительных преимущества. Первое – выходная мощность выше почти в два раза, поэтому можно быть спокойным, что плеер “качнёт” ваши высокоимпедансные наушники. Второе – высокая разрешающая способность и слоистость звучания. В-третьих, динамический диапазон выше, а почему это хорошо, мы уже уяснили. Если вы все еще не пробовали плеер с балансным подключением, новый Shanling M5s способен доставить открыть двери в новый мир звуков и эмоций

Таким образом, AK4493EQ, безусловно, является достойным чипом нового флагманского M5S. AK4493EQ, оснащен полным периферийным контуром и полностью использует потенциал микросхемы ЦАП.

В остатке  . . .

Способность плеера хорошо звучать, естественно, неотделима от производительного чипа ЦАП, но это не означает, что наличие хорошего чипа ЦАП эквивалентно отличному звучанию. Важно понять, что на качество звука влияет множество факторов, поэтому мы подчеркиваем, что чип ЦАПа является лишь одним звеном цепи, важным, но не единственным. Самое главное, заключается в мастерстве получения максимального потенциала ЦАП и понимание теории и практики построения звука, поэтому выбор только лишь по формальному признаку наличия того или иного ЦАПа, не только нецелесообразен, но и наивен.

Запомните одно простое правило при выборе аудиотехники, всегда рекомендуем слушать и оценивать систему “плеер+наушники”, “ЦАП+Активные мониторы” комплексно, обретая собственный опыт и развиваясь

В конце концов, «практика – единственный критерий для проверки истины»