Обзор ESI/Audiotrak Dr. DAC prime

Dr. DAC prime представляет собой внешнюю звуковую карту для аудиофилов, на топовом ЦАП-е PCM1796 с возможностью замены ОУ fбез пайки. C помощью качественного SRC конвертера SRC4382 Prime может конвертировать звуковой поток в 192 кГц.

Внешний вид ESI/Audiotrak Dr. DAC prime

Эволюция Dr. DAC

Изначально продукция ESI ориентировалась на профессиональный рынок, а Audiotrak на домашний, для обычных пользователей. Основным хитом стала карта Audiotrak Prodigy 7.1 в противовес Creative Audigy 2 за счет честных 44.1 без передискретизации. Вторым хитом стала Prodigy HD2 на топовом и возможностью менять ОУ без пайки. В качестве эволюционного развития появился Dr. DAC, у первой версии так же использовался топовый ЦАП от AKM, сменные ОУ и дополнительно аккумуляторная батарея. Однако относительно большие габариты не принесли успеха, и вышла вторая версия - Dr. DAC 2 на PCM1798 с внешним питанием. Несмотря на то, что Dr. DAC 2 отсутствует на нашем рынке и является дефицитным, все равно этот ЦАП достаточно хорошо известен каждому. ESI и Audiotrak работают в разных странах и для каждой страны выпускают разные линейки продуктов. Временами это союз двух фирм, а иногда Audiotrak и ESI не имеют ничего общего и позиционируют себя как совершенно не связанные между собой компании. Так или иначе, ассортимент продукции ESI более доступен на нашем рынке и новый ЦАП Dr. DAC prime доступен на нашем рынке.

Внешний вид Infrasonic S. DAC 5

Про то, что Infrasonic так же где-то рядом с ESI/Audiotrak упоминать не будем :) Формально Dr. DAC prime - это третья версия. Можно предположить, какая версия будет пятой - это Infrasonic S.DAC 5 на PCM 1792, но пока дальше анонса этого ЦАП за $700 дело не пошло :) будем ждать, пока не выйдет "четвертый" DAC, а "пятый" подешевеет :).

Внешний вид JAVS DAC-1 OVERTURE (внизу) и JAVS UDT Tranceporter (вверху)

В целом, глядя на появления порой одинаковых продуктов под разными марками становится очевидно, что некоторые продукты изначально заказываются и делаются сторонней компанией. По описанию JAVS DAC-1 OVERTURE ничем не отличается от Dr. DAC prime, лишь немного другой профиль корпуса. На наш рынок не поставляется. Продукты у JAVS появляются несколько раньше чем у ESI/Audiotrak и возможно являются некими демо продуктами для обкатки :). Вполне возможно, что мы увидим и аналоги новых продуктов JAVS UDT Tranceporter (коммутатор цифровых сигналов) и DAC-2 March, который отличается от Prime ЦАП-ом PCM1792 с HDMI/I2S входом и уже без USB входа. Возможно DAC-2 March и будет "четвертой" моделью :).

Что нового в Dr. DAC prime? Во-первых этот внешний ЦАП на другом топовом PCM1796, с так же сменными ОУ. Цена выше, и это плата за возросшую функциональность. Добавился АЦП AK5386 с возможностью записи, добавился SPDIF выход, добавился режим апсемплинга в 192 кГц. Добавились мелкие функции, вроде отключения сигнала с линейных выходов, а так же возможность отдельной регулировки уровня сигнала для наушников при постоянном уровне для линейного выхода. Немного увеличились габариты.

Внешний вид

Фронтальный вид ESI/Audiotrak Dr. DAC prime

На фронтальной панели расположены тумблеры, включения устройства, режим отключения линейного выхода, активация режима upsample и трехпозиционный переключатель выбора источника (analog, USB, digital). В правой части регулятор громкости и два выхода на наушники разного типа размера, 6.5 и 3.5 мм.

Тыловой вид ESI/Audiotrak Dr. DAC prime

С тыловой стороны находятся линейный стерео выход, линейный стерео вход, комбинированные (коаксиал + оптика) цифровые выход и вход. USB вход, разъем питания и переключатель режима громкости.

Комплектация

Комплектация ESI/Audiotrak Dr. DAC prime

В коробке кроме самого Dr. DAC prime находятся блок питания, USB кабель, два переходника для оптических кабелей от комбинированных цифровых разъемов, шестигранный ключ и запасной болт для ручки громкости, клейкие прозрачные резиновые ножки и мануал. С такой комплектацией ничего докупать не нужно.

Используемые компоненты и технологии

Контроллер Tenor TE7022L

Связь с USB реализована через контроллер Tenor TE7022L.

Паспортные характеристики Tenor TE7022L:

• высокоскоростной (12MHz) USB контроллер потокового воспроизведения аудио
• Полная поддержка USB 2.0 & USB Audio Class 1.0
• Разрешение до 24 бит и опорной частоты до 96 кГц
• Поддержка S/PDIF TX и RX, AES/EBU

 PCM1796 (справа) и LME49860NA

В качестве ЦАП используется преобразователь топ класса . Такой же ЦАП используется в ASUS Xonar D2. Используется полная дифференциальная схема на трех ОУ LME49860NA. Искажения ОУ не превышают 0.00003%.

Паспортные характеристики PCM1796:

• КГИ+Шум: -106 дБ (0.0005 %)
• Динамический разбег, Сигнал/шум: 123 дБ
• Stopband Attenuation: -98 дБ

АЦП AK5386 и ОУ 4550

Дельта-сигма АЦП предназначен для DVD рекордеров и музыкальных инструментов. Перед АЦП в цепи применяется ОУ в кроватке 4580. При использовании АЦП не топ класса преимущество от возможности замены ОУ небольшое, но такая возможность привлекательна.

Паспортные характеристики AK5386:

• КГИ+Шум: -96 дБ (0.0015 %)
• Динамический диапазон, Сигнал/шум: 110 дБ
• Stopband Attenuation: -80 дБ

SRC4382

Для апсемплинга используется SRC4382. Конвертер считается одним из лучших в своем классе.

Паспортные характеристики SRC4382:

• КГИ+Шум: -125 дБ (0.000056 %)
• Динамический диапазон, 128дБ

В качестве иллюстрации из мануала можно взглянуть на спектр сигнала после преобразования из 44.1 кГц в 192 кГц. Как видно, искажений выше уровня шумов нет.

TPA6120A2

В качестве усилителя для наушников используется TPA6120A2 производства Texas Instruments. Такой же усилитель используется в ASUS Xonar ST/STX.

Паспортные характеристики TPA6120A2:

• 80 мВт для 600 Ом при питании ±12 В на уровне 0.00014% КГИ + Шум
• Минимально допустимый импеданс нагрузки 8 Ом, минимально рекомендуемый 16 Ом.

Dr. DAC prime внутри состоит из двух плат.

Удобство от использования

Dr. DAC prime не требует специальных драйверов, устанавливается автоматически. Это очень удобно. В системе устройство обозначается как "Dr. DAC prime", что внятно и понятно в отличии от различных других USB ЦАП-ов с безликим названием "USB audio DAC". По умолчанию после установки выставляется 50% громкости.

Хочется отметить удобство переключения регулируемого выхода громкости линейных выходов и фиксированного максимального. Выход на наушники работает всегда.

В сравнении с Dr. DAC 2 удобство от ручки громкости слева несколько ниже при воткнутых наушниках с большим джеком. Во всем остальном удобство на аналогичном уровне. Разный формат джековых разъемов с 6,5 и 3,5 мм очень удобен и позволяет избавится от необходимости использовать переходники.

Индикация достаточно понятная, единственное, в режиме MUTE не отображается выбор режимов PCM/UPSAMPLE.

В режиме STANDBY устройство системой не видится, по этому отключать prime во время воспроизведения не рекомендуется.

Работа драйвера Диагностика RMAA

Device: Dr. DAC prime (usbaudio.sys)

Features: Device has not enough hardware 2D buffers Device has not enough hardware 3D buffers EAX 1.0: N/A EAX 2.0: N/A EAX 3.0: N/A EAX 4.0: N/A EAX 5.0: N/A

Rates: dwMinSecondarySampleRate 100 dwMaxSecondarySampleRate 200000

Free buffers stats: dwFreeHw3DAllBuffers 0 dwFreeHw3DStaticBuffers 0 dwFreeHw3DStreamingBuffers 0 dwFreeHwMixingAllBuffers 0 dwFreeHwMixingStaticBuffers 0 dwFreeHwMixingStreamingBuffers 0

Max buffers stats: dwMaxHwMixingAllBuffers 0 dwMaxHwMixingStaticBuffers 0 dwMaxHwMixingStreamingBuffers 0 dwMaxHw3DAllBuffers 0 dwMaxHw3DStaticBuffers 0 dwMaxHw3DStreamingBuffers 0

Misc stats: dwFreeHwMemBytes 0 dwTotalHwMemBytes 0 dwMaxContigFreeHwMemBytes 0 dwUnlockTransferRateHwBuffers 0 dwPlayCpuOverheadSwBuffers 0

Поддержки игр нет. Вероятность отсутствия звука в играх маловероятна, однако для получения максимального качества стоит использовать карты имеющие такую поддержку, за счет использования более качественных алгоритмов обработки звука. Тут лидеры карты линеек X-Fi и ASUS. Dr. DAC prime можно использовать с младшими картами X-Fi как внешний ЦАП по SPDIF.

Для профессиональных задач устройство не имеет поддержки ASIO, из-за чего воспроизведение и запись звука происходит с большей задержкой. Это важно лишь при игре вживую на инструментах. При работе в Ableton Live под MME интерфейсом  проблем не было.

Объективные измерения Собственный loop

Сигнал на выходе выше допустимого для входа. Для устранения перегрузки на входе уровень сигнала нужно немного уменьшить.

Обычно в собственном loop можно наблюдать наименьшее количество наводок и максимальные параметры наименее качественного звена. В данном случае можно было ожидать 108~110 дБ сигнал/шума, предельных для АЦП. С учетом разницы уровней входа и выхода - порядка 103~105 дБ. Такие цифры подтверждали бы разумно реализованный потенциал конвертеров.

Уровень шумов в режимах 16 и 24 бит для ESI Dr. DAC prime

Dr. DAC prime - Line In-Out Loop  44.1/24 44.1/16Уровень шума, дБ (А) -96.1 -95.1

На деле цифры оказались несколько хуже. Разница между 16 и 24 бит едва заметна. Небольшая разница показывает, что устройство во время работы в 24 бит работает с 24-ю битами и не конвертирует поток в 16 бит, однако какого-то преимущества для АЦП 24 бита не дают.

Гармонические искажения + шум (-3 дБ) ESI/Audiotrak Dr. DAC prime в loop

Уровень гармонических искажений для применяемого ЦАП несколько высок, 0.012%. Однако в данном случае мы смотрим loop, где АЦП не является сильным звеном. Тем не менее его потенциал 0.0015% и сумма искажений тракта записи и воспроизведения больше прогнозируемых значений.

Интермодуляционные искажения ESI/Audiotrak Dr. DAC prime в loop

На спектре теста интермодуляционных искажений видно большой уровень гармонических искажений на низкой частоте. Это свидетельствует о не совсем корректной работе одного из участков в цепи, АЦП или ЦАП. Благодаря распространенности RMAA несложно найти результаты ранее вышедшего JAVS DAC-1 OVERTURE, аналога Dr. DAC prime. Результаты RMAA оказались аналогичными

Dr. DAC prime - Line In-Out Loop (44.1/24)Неравномерность АЧХ (в диапазоне 40 Гц - 15 кГц), дБ +0.21, -3.29 Уровень шума, дБ (А) -96.1Динамические диапазон, дБ (А) 95.8Гармонические искажения, % 0.012Гармонические искажения + шум, дБ(A) -75.8Интермодуляционные искажения + шум, % 1.804Взаимопроникновение каналов, дБ -95.4Интермодуляции на 10 кГц, % 0.025

Таким образом, внутренний loop не дает ответа о качестве устройства, а лишь дает информацию, что одно из звеньев тракта работает некорректно. По этому необходимо тестирование с помощью другого устройства, желательно с более высокими параметрами.

Линейный выход

Для детального исследования был задействован профессиональный интерфейс E-MU1616m PCI, обладающий высокими техническими характеристиками. Динамический диапазон, сигнал/шум в собственном loop составляет 118 дБ.

У Dr. DAC prime отсутствует точка для заземления, что неизбежно приводит к земляным петлям. Как выяснилось, для уменьшения земляной петли необходимо закрепить заземляющий провод к одному из левых болтов на задней панели prime. Если закрепить провод к правому болту, то земляная петля будет уменьшена лишь в районе низких частот, а в высокочастотной области наоборот добавится шум.

Уровень шума ESI/Audiotrak Dr. DAC в loop

Line Out Dr. DAC prime - Line In E-MU 1616m (44.1/24) точка для заземления  левый без правыйНеравномерность АЧХ (в диапазоне 40 Гц - 15 кГц), дБ +0.02, -0.14 +0.02, -0.14 +0.02, -0.14Уровень шума, дБ (А) -109.6 -106.4 -107.6Динамические диапазон, дБ (А) 109.4 106.3 107.3Гармонические искажения, % 0.0046 0.0050 0.0048Интермодуляционные искажения + шум, % 0.0054 0.0068 0.0060Взаимопроникновение каналов, дБ -100.6 -90.6 -101.6Интермодуляции на 10 кГц, % 0.050 0.050 0.050

ESI/Audiotrak Dr. DAC prime и E-MU 1616m

Оптимальный вариант, верхний или нижний левый болт.

Частотная характеристика ESI/Audiotrak Dr. DAC prime

От 20 Гц до 20 кГц, дБ -0.26, +0.02 От 40 Гц до 15 кГц, дБ -0.14, +0.02

Как видно, с АЧХ полный порядок, никаких завалов не наблюдается. Впрочем, сегодня ровная АЧХ является стандартом.

Гармонические искажения + шум (-3 дБ) ESI/Audiotrak Dr. DAC prime

  Левый Правый Гармонические искажения, % +0.0046 +0.0045 Гармонические искажения + шум , % +0.0048 +0.0047 Гармонические искажения + шум (A-взвеш.), % +0.0059 +0.0058

Уровень искажений 0.0046%, это более хорошие цифры, нежели полученные в режиме loop, но потенциал ЦАП-а - 0.0005%. При этом в Dr. DAC2 по умолчанию уровень искажений был не выше 0.0010% и после подбора различных ОУ снижался до 0.0005%. Возможно, у prime так же можно снизить искажения, по дефолту уровни гармоник в сравнении с Dr. DAC 2 выше на 10~15 дБ.

Интермодуляционные искажения ESI/Audiotrak Dr. DAC prime

Уровень интермодуляционных искажений не слишком высок - 0.0054 %. У Dr. DAC 2 был зафиксирован уровень в 0,0014 %.

Линейный вход

Измерения с помощью ARTA (STEPS) показали, что уровень искажений растет в области низких частот.

На графике отдельно показаны как гармоники от второй до пятой, так и общий уровень искажений. D6+ показывает шестую гармонику + все остальные высших порядков. Сам по себе тест предназначен для акустических систем и D6+ по умолчанию показывает шумовую полку. При тестировании Dr. DAC prime видно общую картину по всей полосе частот.

Гармонические искажения + шум (-3 дБ) ESI/Audiotrak Dr. DAC prime

При понижении уровня сигнала искажения уменьшаются. При этом, чтоб запись была возможна без существенных искажений, уровень сигнала должен быть достаточно низок, до - 24 дБ. Это значит, что нормальная запись возможна при параметрах не выше 70 дБ сигнал/шум. Это уровень качества встроенного звука в ноутбуках.

По итогам теста линейного входа можно сделать вывод, что АЦП не является сильной стороной устройства и является лишь расширенным функционалом.

Выход на наушники

Графики напряжения/мощности снимались при выходном уровне - 3 дБ.

График уровня выходного напряжения на 1 кГц без искажений ESI/Audiotrak Dr. DAC prime

График уровня выходной мощности на 1 кГц без искажений ESI/Audiotrak Dr. DAC prime

Результаты тестов резистивная нагрузка, Ом выходной уровень напряжения, В Выходной уровень мощности, мВт16 2 25033 2,7 22050 2,9 168100 3,3 109200 3,4 58300 3,5 41

Графики выходного напряжения и мощности показывают достаточный уровень для большинства наушников.

Гармонические искажения + шум (-3 дБ) ESI/Audiotrak Dr. DAC prime для 1 В при нагрузках 33, 50, 100 и 300 Ом

Судя по графикам, усилитель мощности дает очень мало искажений, фактически на спектре видно искажения самого ЦАП

Гармонические искажения + шум (-3 дБ) ESI/Audiotrak Dr. DAC prime для максимальной мощности при нагрузках 33, 50, 100 и 300 Ом

При максимальной выходной мощности так же искажения невелики. Усилитель хорошо выдерживает как высокоомные, так и низкоомные нагрузки.

Режим upsample

Режим upsample позволяет работать устройству на частоте 192 кГц, качественно конвертируя входящие частоты в 192 кГц.

При тестировании аналогового выхода различий в параметрах практически не было, что позволяет сделать вывод, что конвертер как минимум не вносит значимых искажений.

Цифровые входы/выходы

Зависимость от джиттера выражается как правило уровнем шумов. Профессиональные устройства как правило тактуются от внутреннего клока, а внешний перетактовывают. Внешние бытовые ЦАП это умеют далеко не всегда, и тут вполне может быть зависимость от качества оптического или коаксиального кабеля, из-за размытия фронтов сигнала.

Тест

E-MU 1616m 44/24

E-MU 1616m 48/24 ASUS Xonar Essence STX 44/24 ASUS Xonar Essence STX 48/24Уровень шума, дБ (А): -110.3 -110.4 -110.4 -110.0

У E-MU1616m уровень джиттера одинаковвый для режимов 44.1 и 48 кГц, а у ASUS Xonar Essence STX для 44.1 кГц джиттер выше, а для 48 кГц наоборот ниже. Если сравнить полученные данные сигнал/шум у конкретного ЦАП-а зависимого от джиттера, то характеристики на выходе от E-MU должны быть одинаковы, а от STX в 44 хуже и STX 48 самыми лучшими. Такую зависимость показывал Dr. DAC 2 с варьированием значения от 112.9 до 114.6 дБ. Как видно из таблицы для Dr. DAC prime, значения укладываются в погрешность измерения. Значение на уровне 110. Возможно, если бы верхним значением было около 120 дБ, то можно было бы сказать точнее, есть зависимость или нет, в данном же случае не видно изменения уровня от джиттера STX в 44.1 кГц.

Выводы

Объективные измерения не делают открытия из категории "недорогое устройство с ультра качеством". Линейный вход подвержен искажениям и является не более чем дополнительным функционалом. Линейный выход дает характеристики на уровне топовых звуковых интерфейсах, однако не дотягивает до максимально реализованного качества. На сегодняшний день конвертеры, в которых потенциалы ЦАП-ов максимально технически раскрыты, находятся в совершенно других ценовых категориях, это Lynx Aurora, Motu HD192 (комплексы, стоящие на уровне $3000). В том, что попроще, обычно используются или менее качественные комплектующие, или схемотехника не доведена до совершенства. В итоге вместо 117~120 дБ наблюдаются типичные 110 дБ. Важно отметить, что на качество звучания жалоб практически нет. На сегодня не так много карт и устройств, где производителям удалось поставить и качественные комплектующие, и получить значения выше 117 дБ, но это пока что исключения. Среди них линейка карт E-MU серии m, Asus Xonar D2, ST/STX с оговоркой на режим 44.1.

Так же следует понимать, что технические характеристики лишь косвенно дают понять о возможном субъективном качестве звучания. Так же у каждого участка тракта заведомо известны различные типы искажений, которые могут указать на неверный режим работы. Применительно к техническим характеристикам высококачественных устройств, характеристики должны укладываться в определенные значения. По этому выбор только по техническим параметрам без субъективного прослушивания не имет смысла. Технические параметры дают возможность лишь оценить потенциал устройства.

Хочется отдельно отметить, помимо цифр, показывающих уровень искажений, нужно учитывать и характер искажений, насколько он психоакустически заметен. В данном случае видно нелинейность, характерную для перегрузки. Важно, что именно такой характер искажений характерен для акустических систем и может быть замаскирован. У акустических систем и наушников такой уровень искажений изначально выше. Гораздо большую опасность представляют искажения другого характера, которые не будут маскироваться дальнейшим трактом.

Звучание - субъективные впечатления Тракт с акустическими системами

В качестве усилителя использовался лабораторный усилитель на базе LM3886. В качестве мониторов выступили акустические системы на базе Eton8-800/37HEX + Vifa XT25. Такой же вуфер используется в ADAM S2.5A, а аналогичный твитер в сателлитах BlueSky SAT 6.5 MK II. Для тех, кто ориентируется на качество = цену стоимость аналогичных пассивных мониторов на аналогичных комплектующих составит примерно $2000-2500 пара. Импеданс АС составляет 6 Ом.

Звучание можно охарактеризовать как очень качественное. Хочется отметить, что у устройств подобного класса независимо от их стоимости, разница в качестве звучания мало варьируется и выбор того или иного ЦАП - это погоня за оттенком звучания, а также эксклюзивом/престижем. Так же более критично качество усилителя и АС для поиска разницы между источниками звука.

Наибольший интерес представляет разница звучания в режиме Bypass и Upsample. Разница не кардинальна, но она есть и хорошо прослушивается. В режиме Upsample изменяется передача атаки. Струнные, клавишные звучат менее акцентировано. В электронной музыке заметно меняется детальность и разборчивость высоких частот. Фактически режим upsample - это режим спокойного, не агрессивного звучания. Можен быть полезен при прослушивании записей с "песочными верхами" - повышенным уровнем искажений на ВЧ, который режим upsample сгладит.

Наушники

Формально наушники можно было выбрать любые, представленные на нашем рынке. Выбор наушников - это довольно популярные узнаваемые модели с разным уровнем чувствительности и сопротивления. Для Dr. DAC prime использовались:

• Sennheiser HD650 - аудиофильские наушники, которые можно считать стандартно классическими.
• Fostex T50-RP - изодинамические наушники довольно требовательные к усилителю за счет низкой чувствительности.
• AKG 272 Studio - студийные наушники с нейтральным звучанием, низкий импеданс, средняя чувствительность.
• C.E.C. 53HP - наушники с низким уровнем импеданса и высокой чувствительностью.

Усилитель для наушников дает высокий уровень запаса по громкости. К качеству никаких претензий не возникло. Искажений нет ни с высокоомными, ни с низкоомным наушниками. Также можно отметить и отсутствие какого либо окраса звучания. Любителям "интересного", "душевного" и "захватывающего" звука возможно звучание усилителя не понравится, это будет зависеть от пристрастий к звучанию и имеющихся наушников в пару к prime.

Выводы

Dr. DAC prime довольно удачное устройство с качественным звучанием, а так же аудиофильскими возможностями - заменой ОУ и отдельным режимом апсемплинга. Удобные коммутационные возможности. В отличии от прошлой версии Dr. DAC2 вырос функционал, появился дополнительно АЦП и цифровой вход. Качество работы АЦП вызывает нарекания, но для потребителей такого устройства скорее всего значения иметь не будет. Усилитель для наушников достаточно мощный с нейтральным звучанием.