Тест ЦАПа/усилителя для наушников Fostex HP-A4BL: профи, внешняя карта или Hi-Fi?

Усилители для наушников сегодня можно назвать самым активным сектором в плане предложения. У головных телефонов Fostex ведь хорошая репутация, не так ли? Значит, более чем логично встретить Fostex и в сегменте источников звука. Тем более, что многим пользователям будет греть душу надпись «Made in Japan». Когда-то Япония была всемирной электронной сборкой, сейчас подобные пометки выглядят раритетом.

Fostex HP-A4BL — это не VHS-магнитофон, особый механический шарм здесь искать бесполезно. Ну, разве что внезапно медные винты на задней панели и позолоченный USB-кабель напомнят о чем-то добротном.

Красные точки

Модель с индексом BL отличается от предшественницы HP-A4 наличием балансного выхода, в остальном концепция не менялась. Небольшой настольный модуль, причем именно на столе еще сохраняется шанс разглядеть режимы работы устройства, да и то не для всяких глаз. Слепошарым пользователям вряд ли помогут красные точки величиной с булавочную головку на черном фоне компактного корпуса. Питание, само собой, от импульсного блока.

Но с другой стороны любой функционал у Fostex HP-A4BL построен на бинарной логике, особо не промахнешься. Жмите любую клавишу с мягким ходом. Вам USB или оптику? Линейный выход или наушники? Наушники в обычном режиме или погромче? Фильтр ЦАПа №1 или №2? А вот, например, увидели на задней панели один слот под SD-карту? Сразу понятно, что ничего не выгорит — это для обновления прошивки, а не музыки. Давайте лучше поговорим о ЦАПе.

ЦАП и его подсчеты

Texas Instruments (Burr-Brown) PCM1792A сегодня встречается не очень часто. Когда-то их ставили в серьезную технику, но сегодня вся эта иерархия больше не действует. Один и тот же чип можно встретить в нонейме из алибабы, портативном плеере и большом компоненте за полмиллиона. Хотя следует отметить, что чип PCM1792A по-прежнему относится к топовым, стоит дороже и имеет большее соотношение сигнал/шум (127 дБ), чем, например более поздний релиз PCM1795.

Все семейство Burr-Brown PCM179* использует так называемую сегментированную многоуровневую архитектуру (Advanced Segment). Аналоговый сигнал в такой схеме образуется после суммирования данных из двух блоков. В блоке ICOB (Inverted Complementary Offset Binary) обрабатываются старшие 6 бит, а в 5-уровневом дельта-сигма-модуляторе оказываются младшие 18 разрядов.

Для PCM1792A доступно всего два вида фильтрации — Sharp и Slow. В мануале Fostex HP-A4BL режим Slow почему-то числится за номером 1, хотя при измерениях линейная АЧХ с крутой отсечкой показала, что в данном случае работал как раз Sharp. Это положение (№1) оказалось и самым предпочтительным по звуку. 

В Fostex HP-A4BL заявлена поддержка DSD аж до 11,2 МГц, но в спецификации и блок-схеме PCM1792A нет указаний на нативную обработку DSD-потока. Скорее всего, на каком-то этапе сигнал модулируется в PCM и обрабатывается на общих основаниях. Забегая вперед, можно сказать, что слуховые впечатления подтвердили документацию — SACD контент звучал чуть холодновато, верный признак пересчета. Положение кнопок фильтра №1 и №2 в режиме DSD мануал характеризует как более и менее высокие частоты среза, но на практике №1 давал явно уменьшенный уровень сигнала.

Маленькие помощники ЦАПа

Для воспроизведения музыки через свои устройства Fostex не только предоставляет ASIO-драйверы для Windows, но и предлагает воспользоваться своим фирменным софт-плеером. Жаль, что он заточен только под ASIO Fostex, остальные карты в нем попросту не определятся. Fostex Audio Player очень прост, заточен только под вывод музыки и не нагружает систему лишними обвесами, как, например, JRiver. Внутренних настроек немного — выбор между DoP и Native DSD и возможность предварительной загрузки аудиотрека в оперативную память перед воспроизведением. Единственный недостаток такого режима — это неизбежные паузы между треками.

Простой и наглядный плеер Fostex, но с другими ЦАПами, увы, работать не будет

Измерения показали небольшое преимущество Fostex Audio Player по порогу шума в сравнении с Foobar, так что все дальнейшие манипуляции велись именно через Fostex Audio Player.

Начинка и замеры

Для каждой кратной частоты 44 и 48 кГц у устройства имеется свой клок. USB-сигнал обрабатывается контроллером Texas Instruments TMS320C55x, а SPDIF-протоколом занимается трансивер AК4118A. Fostex HP-A4BL можно подключать по USB и выводить цифровой сигнал через оптический выход на другой ЦАП. Правда, такая схема работает только до 24 бит/96 кГц включительно. Тестирование на bit perfect подтвердило целостность сигналов 16 и 24 бит при передаче с USB на TosLink. Внутренних пересчетов в этом режиме не производится. 32-битное слово обрезается до 24 бит, но таковы параметры протокола AК4118, а для музыкального сигнала данное ограничение не играет никакой роли.

Измерения показали довольно высокий уровень сигнал/шум при работе через USB с Sharp фильтром. 117 дБ / 6 = больше 19 бит! Для RCA-подключения это вообще выдающийся результат. Вот вам и работа топовых показателей PCM1792A в паре с выходным усилителем OPA2134. Измерения чуть омрачены разбалансом каналов 0,1 дБ, чему есть объяснение. У Fostex HP-A4BL нет фиксированного уровня линейного выхода. Что наушники, что RCA регулируются через ручку громкости, которую для снятия показаний понадобилось выкрутить на максимум. Напряжение выхода в этом случае составило стандартные 2,2 В. С DSD-сигналом напряжение выхода было ниже — всего 1,7 Вольт (кнопка фильтра №2) и 0,9 Вольт (кнопка фильтра №1).

Характер гармоник (1 кГц) при USB-подключении

Характер искажений на сигнале 1 кГц указывает на классическое доминирование 2-й (четной) с постепенным спадом следующих гармоник. Также следует отметить, что предпочтительным протоколом для передачи аудио на Fostex HP-A4BL следует признать USB. В случае приема сигнала по оптическому входу возрастает уровень джиттера. Это можно наблюдать в виде мелких боковых полос, расположенных симметрично от основного тона. Да и по таблице замеров видно, как ухудшились показатели.

Характер гармоник (1 кГц) при подключении через оптический вход

Здравый смысл подсказывает, что шанс попасть в слышимую область будет только у гармоник с уровнем выше -100 дБ, остальное просто утонет в шуме других компонентов. С другой стороны, разница уровней между транкейтом и дизерингом с 24 до 16 бит ничтожна, но все-таки человеческое ухо каким-то образом реагирует на ошибки квантования в случае транкейта. Кстати, самое время поговорить об этом факторе и изучить поведение Fostex HP-A4BL на малых уровнях.

Новый тест искажений на малых уровнях

Суть нашего нового теста заключается в том, чтобы оценить степень деградации сигнала 24 бит на очень низкой громкости -90 дБ. Форма такого сигнала должна иметь минимум отклонений от оригинала, а самое главное, ЦАП должен отработать его подобающим образом и не допустить искажений, связанных с транкейтом. Иначе хайрез на таком устройстве отыграет еще хуже, чем обычный Red Book 16 бит / 44 кГц.

Так выглядит результат транкейта — отброса младших битов при конвертации с 24 до 16 бит

На картинке показано, во что превращается синус при транкейте из 24 бит в 16 бит. На таком низком уровне волна изменения громкости становится отчетливо ступенчатой.

К счастью, мы можем видеть, что Fostex HP-A4BL такими гадостями не занимается. Форма синуса получилась изломанной, но искажения на таких малых уровнях — это нормально.

Понятное дело, что синтетические тесты не в состоянии предугадать итоговое звучание компонента, надо его и послушать.

Субъективная оценка звучания на линейном выходе

Разница между хайрезом и обычным 16/44 чувствуется в пользу первого, но прямое подключение Fostex HP-A4BL сначала к усилителю мощности, а потом к AV-ресиверу не спешило с полной меломанской отдачей. Я знаю, как другие обозреватели любят написать что-то вроде «захотелось сделать погромче». Но подобная оценка тракта мне всегда казалась противоречивой. Да, ведь и мне тоже захотелось прибавить громкости с Fostex HP-A4BL! Но считать ли эпитетом эту реакцию на нехватку телесности? Что здесь не попало в измерения? Неуловимый джиттер, импульсный блок питания, SMD монтаж, что-то еще? Или это просто я давно не слушал Burr-Brown?

Добиться интересной подачи от линейного выхода Fostex HP-A4BL удалось с помощью дополнительных каскадов предусиления, в котором даже было место преобразованию АЦП/ЦАПа на частоте 768 кГц. Вот тогда музыкальная ткань обрела нужную степень шероховатости, энергии, фактуры, и даже напомнила (будете смеяться) старые мультибиты. Но вряд ли хозяева недорогого устройства будут городить нечто подобное. Скорее всего, приоритетом использования Fostex HP-A4BL следует считать работу с наушниками.

Работа с наушниками и окончательные выводы

Измерялся только небалансный выход усилителя TPA6120A2, который практически полностью повторил цифры линейного выхода. Причем нагрузка эмуляторами сопротивления наушников не очень повлияла на замеры. Не стоит только совать 16-омные модели в Fostex HP-A4BL — будут расти шумы и прочие артефакты, потому что его собственный выход имеет импеданс 10 Ом и 20 Ом в балансном режиме.

За исключением 16-омной нагрузки, в остальных режимах усилитель для наушников работает стабильно

А так мои кастом-арматуры Ultimate Ears Triple на 32 Ом с Fostex HP-A4BL отыграли отлично. То же самое можно сказать про опыт с Audio-Technica ATH-ESW10 (42 Ом) или балансными Audeze LCD-2 (70 Ом). Но при подключении по балансу следует озаботиться переходниками — увы, единообразия коммутации в этом секторе пока не наблюдается.

Звук Fostex HP-A4BL в наушниках не кажется стерильно-мониторным, высветленным или вылизанным. Да, перед нами не утонченный High-End (см. цену), это заводной Hi-Fi-саунд с очень хорошей ритмикой. Кучный бас и по-хорошему агрессивные тарелочки не убоятся даже тяжелых жанров. Усилители Fostex HP-A4BL спасовали лишь перед сложной нагрузкой вроде топовых изодинамиков HiFiman HE-1000 v2. В более легких случаях можно слушать HP-A4BL безо всяких предрассудков, почему бы и нет? А детальным изучением джиттера мы еще займемся, обещаю.