цифровые технологии и качественный звук

С самого начала выпуска в 2004 году, звуковая карта ESI Juli@ приобрела большую популярность среди музыкантов, записывающих музыку в любительских студиях, и среди аудиофилов, использующих её для создания цифрового источников звука на базе ПК. Карта нашла применение даже в аудиоаппаратуре высокого класса канадской компании Bryston, установившей её (с доработками) в свои цифровые проигрыватели BDP-1 и BDP-2. В 2012 году была выпущена ещё одна версия звуковой карты для разъёма PCI Express – Juli@XTe. А в начале этого года ESI Juli@ была названа журналом The Absolute Sound (США) одной из лучших в категории «Музыкальные серверы».

С другой стороны, сразу же обнаружились и недостатки конструкции карты, которые побудили радиолюбителей в разных странах начать её доработку. Усовершенствования относились, в первую очередь, к улучшению схемы питания и выводу цифрового сигнала в обход переходного кабеля, который соединяется с Juli@ через разъём Mini-DIN-8. Во-первых, этот тип разъёма не очень подходит для передачи цифровых сигналов, а во-вторых, он всё время норовит выскочить из гнезда на карте. Энтузиастами были предложены различные варианты усовершенствования звуковой карты (см., например, [1], [2], [3], [4]).

Дело дошло до того, что фирма Casea HiFi из Чехии, специализирующаяся на модернизации различных аудиоустройств, наладила выпуск, специально для карты Juli@, платы Proxima Centauri с качественным тактовым генератором. При использовании этой платы на планку крепления звуковой карты устанавливаются один или два разъёма BNC: один предназначен для вывода цифрового звукового сигнала, а второй – выход тактового сигнала, который может использоваться для синхронизации ЦАПа или проигрывателя. Судя по приведённым данным, плата Proxima Centauri даёт ощутимый выигрыш в качестве звука.

Цифровая часть звуковой карты ESI Juli@ использовалась в нашем цифровом проигрывателе «ПК Аудиофил III». Чтобы не «изобретать велосипед», для её модернизации был выбран самый простой и, как утверждают энтузиасты, уже опробовавшие это на практике, самый эффективный способ доработки карты Juli@: установка коаксиального кабеля, обеспечивающего вывод цифрового сигнала в обход переходного кабеля.

Это может быть сделано с помощью гнезда RCA или BNC, установленного на планке крепления звуковой карты и соединённого с соответствующими контактами на плате карты. В этом случае для соединения с ЦАПом может использоваться отдельный коаксиальный кабель. С другой стороны, поскольку известно, что каждый дополнительный разъём на пути цифрового сигнала может оказывать на него негативное влияние, был выбран другой способ, при котором кабель припаивается непосредственно к контактам на плате, а с другого конца на него устанавливается разъём.

Возможны два варианта подсоединения кабеля к карте Juli@ – к крайним контактам импульсного трансформатора HY600652 (на фото слева) или к контактам разъёма Mini-DIN на плате (на фото справа). На этих фотографиях стрелками обозначены точки, к которым следует припаять проводники кабеля. При сохранении той же полярности, как в переходном кабеле, 1 обозначает точку подсоединения внутреннего проводника коаксиального кабеля, а 2 – внешнего проводника (экрана). При необходимости полярность может быть изменена без потери качества. Из двух указанных вариантов подсоединения более удобным для нашей конструкции оказался первый вариант – соединение с контактами импульсного трансформатора.

Теперь определимся с длиной коаксиального кабеля. Для аналоговых соединений считается, что чем короче кабель, тем лучше. Для цифровых соединений – это правило не всегда работает. Например, известный специалист Стив Ньюджент (Steve Nugent), президент компании Empirical Audio (США), считает, что коаксиальный кабель S/PDIF для соединения источника и ЦАПа должен иметь длину не менее чем 1,5 метра. В его статье, помещённой в интернет-журнале Positive Feedback, даётся обоснование такой рекомендации.

Вкратце его можно изложить следующим образом. Когда цифровой импульс, проходя по кабелю от источника, достигает разъёма (RCA или BNC) на входе ЦАПа, часть его отражается обратно. Затем этот отражённый сигнал достигает выходного разъёма источника и снова отражается. Если в момент прихода этого отражённого сигнала второй раз на вход ЦАПа, процесс обработки основного сигнала во входном интерфейсе ещё не закончился, то отражённый сигнал может воздействовать на этот процесс, вызывая увеличение джиттера. Это, в свою очередь, снижает качество цифро-аналогового преобразования и ухудшает звук. Расчёт показывает, что при длине кабеля 1,5 метра отражённый сигнал «опаздывает» и приходит к ЦАПу, когда основной сигнал уже обработан.

Конечно, надо учитывать, что чем точнее все элементы соединения соответствует стандартному значению волнового сопротивления 75 Ом, и чем лучше работают выходной и входной интерфейсы, тем меньше влияние описанного выше эффекта. При соединении высококачественных устройств хорошим кабелем этот эффект не оказывает влияния на качество звука, и коаксиальный кабель может быть коротким.

Для соединения был выбран кабель средней ценовой категории, но достаточно высокого качества – Oyaide DST-75. Проводники у этого кабеля изготовлены из монокристаллической меди РСОСС-А, диэлектрик – полиэтилен. Особенность конструкции кабеля – воздушная прослойка вокруг внутреннего проводника, который обмотан полиэтиленовой нитью наподобие лески. Так как воздух является прекрасным диэлектриком, потери в данном кабеле очень незначительные. Единственное, что оказалось не очень удобным при работе с этим кабелем – он достаточно жёсткий. Поэтому можно использовать какой-либо другой, более гибкий коаксиальный кабель.

Последовав совету Стива Ньюджента, отрезаю кабель длиной 1,5 метра. Следующий вопрос, который надо решить, какой разъём лучше использовать: RCA или BNC? В принципе, разъём BNC, применяющийся для коммутации высокочастотных сигналов, лучше подходит для наших целей, поскольку имеет стандартное значение сопротивления 75 Ом и надежный фиксирующий механизм, исключающий люфт в соединении. К счастью, мой ЦАП тоже оснащён входом BNC. Кстати, некоторые специалисты-разработчики цифровой аудиотехники рекомендуют применять именно BNC для коммутации таких устройств. Хотя, конечно, никто не отрицает, что более широко распространены коаксиальные кабели с разъёмами RCA, и среди них много кабелей самого высшего качества.

При поиске подходящего разъёма BNC моё внимание привлекли изделия компании ITC. Разъёмы ITC (Instant Tool-less Connector, русск. моментальное соединение без инструмента) имеют замечательную конструкцию, не требующую использования пайки или специального монтажного инструмента для соединения с кабелем. При этом само соединение имеет высокие качественные характеристики – оно надёжно, обеспечивает отличный электрический контакт, имеет незначительную величину потерь и отраженного сигнала. Конструкция ITC была разработана на Тайване в 2003 году, и сейчас, особенно после внедрения этих разъемов известной кабельной компанией AudioQuest (США), они нашли широкое применение, в основном при выполнении монтажных работ.

Я использовал разъём ITC-18G/BNC, который подходит для кабеля диаметром от 6 до 7,2 мм, с центральным проводом диаметром около 1 мм (18AWG). Кстати, производятся также разъёмы для кабелей меньшего диаметра, разъёмы RCA и другие соединители такой же конструкции. Справа для иллюстрации представлен разъём RCA в разрезе.

Сборка соединения очень простая. Сначала надо разделать кабель, как показано на фото внизу, а затем надеть разъём на подготовленный конец кабеля. Соединение готово. На сайте ITC можно найти видеоролик, поясняющий сборку соединения.

После установки доработанной карты Juli@ обратно в цифровой проигрыватель «ПК Аудиофил III» было проведено сравнение звучания аппарата при использовании старого и нового соединения. Не вдаваясь в подробности описания процесса сравнения, скажу, что карта Juli@ с такой доработкой звучит лучше. В первую очередь я обратил внимание на более натуральное звучание некоторых музыкальных инструментов, например, фортепиано. Контрабас немного уменьшил свои воображаемые физические размеры, «сжавшись» до реальных, а его звук стал более чётким. В целом звучание прибавило в естественности и лёгкости восприятия.

В заключение хотел бы ещё раз обратить внимание уважаемых посетителей сайта на интересную и очень эффективную конструкцию разъёмов ITC (кстати, разъём стоит всего 200 руб.), позволяющую быстро получить качественное соединение. И рекомендовать их в тех случаях, когда требуется самостоятельно изготовить цифровой коаксиальный кабель.

П. Авдеев
Декабрь 2013 г.

Иллюстрации: ПК Аудиофил, www.esi-audio.com, itcplug.com

Вверх