CHORD Chord Hugo

上市参考售价:¥12,000

推出年代:2013

0.00

  • (0人评价)
  • 0%
  • 0%
  • 0%
  • 0%
  • 0%
Chord是一件来自于英国的发烧音频品牌,通过其他媒体关于Chord HUGO发布时的采访我们得知,HUGO这套方案在2012年成型,HUGO在2013年1月CES发布,这也是Chord的设计师使用自己设计的FPGA DAC后的首款产品。而HUGO TT,2Qute以及最近刚刚发布的Mojo都是基于这套方案。不使用集成电路DAC芯片,而通过FPGA来实现,在现有的音频产品中极为少见。当然,对于中国市场来说,HUGO做为一款相对偏便携和移动应用的产品的万元级售价已经不低。而Chord的解码器2Qute、HUGO的桌面版本HUGO TT,和旗舰产品也至少在1万元左右。倒是Mojo价格比较便宜。

FPGA为核心的DAC芯片显然是目前Chord品牌音频产品的最为核心技术,让我们来简单看看这套技术核心是如何工作和构成的。对于FPGA,熟悉Soomal的读者应该不会陌生,因为在中国也有一家以FPGA为核心技术的品牌,那就是乐之邦。我们一直认为,在解码器或声卡的核心控制方面,乐之邦的FPGA方案的品质一直处于领先水平,至今仍是如此。这套方案的品质仍然优于目前我们听过最好的XMOS,也优于一些CPLD,或者第三方FPGA的方案。而考虑到USB音频,乐之邦优势更大。

那Chord的HUGO的FPGA做了怎样工作呢?从官方的架构图可以看到,Chord HUGO的FPGA的工作要比乐之邦的方案繁重的多。从拆解看到,这只不过是一颗Xilinx 公司的SPARTAN-6 LX系列FPGA芯片,它具有9K个可编辑单元,三星45nm工艺制造,关于更细致的参数,这里不做详细介绍。而这颗芯片也应用在E-MU 1212m和1616m的主卡主控芯片中,在乐之邦Monitor 02/03一代产品中使用的是Xilinx的SPARTAN3系列的FPGA芯片。

WTA滤波升频: 如图所示,我们看到这颗Chord HUGO使用的FPGA的工作流程。USB、蓝牙或S/Pdif信号输入后,对于PCM信号经过WTA滤波器,做最大8倍采样率的升频,这个WTA滤波器单元是Chord HUGO FPGA的重要环节。它由FPGA中定义的的16个并行的DSP内核完成[208Mhz工作频率]。[而WTA的滤波升频分为两级? 还会做一次16倍的升频?这部分没看懂]

在现有的常见的DAC芯片中,这也是重要的环节,这是因为从上世纪90年代后DAC芯片开始使用Delta-sigma[Δ-Σ]架构,虽然新型的DAC芯片目前都起了有自己注册商标的名字,但也是在Delta-sigma架构基础上扩展。Δ-Σ的关键是成整数倍提升工作频率,将高频部分的量化噪声移至更高频段,将抖动的影响成倍降低,并且为高精度量化提供方便。这也让Δ-Σ的DAC和ADC拥有明显更好的信噪比,高频表现非常出色。而WTA滤波做的就是Δ-Σ DAC芯片升频的工作。不过它的升频算法是否更好,我们不得而知。

时钟控制与DPLL锁相环: 同时,FPGA要接管外来信号的时钟,它由内部的DPLL单元完成。这个单元同样要做升频后的处理,官方提供的数据锁相环精度为0.1Hz。对输入的I2S或S/PDIF信号时钟异步接管,是DPLL配合时钟控制单元完成的工作。而根据乐之邦以往的介绍,这是它们Monitor 系列FPGA做的主要工作。

数字音量控制: 在经过了升频之后,有专门的数字音量控制,数字音量控制芯片内置于DAC的意义在于此。因为它发生在升频之后,量化重整之前,所以声音动态不会受到影响。而外置的数字音量控制芯片,同样需要更高的采样精度才能保证动态不受影响,至少理论上是如此的。

耳机声场效果DSP: 对于耳机输出来说,FPGA中还开辟了两个DSP单元来做IIR的运算,提供了四种[包括关闭]不同耳机声道互串和相位算法来实现的模拟声场的效果。

数字滤波器的LPF[Low pass filter,低通滤波]:在FPGA的最后是一个两阶的2048FS的低通滤波器,这也是Δ-Σ DAC中常见的单元。但这组单元在传统集成电路DAC芯片中可否达到这样精度的运算,不得而知。而滤波器的性能和工作状态,在传统DAC也是调整音色的可控制的地方。而传统DAC设计中,还会在输出模拟信号后用模拟元件再做一次低通滤波,保证高频量化噪声被过滤干净。

DAC输出调制: 在FPGA的框架图中最后一步是一个叫做4 Element Pulse Array Modulator,这是一个总结性的命名,它配合同样命名的外部元件实现了这颗FPGA整个DAC工作的电流输出。从外形来看,FPGA外部配合的元件为一套电阻和数字开关芯片。

I/V转换与放大: 从硬件拆解和官方说明图表来看,Chord HUGO的线路输出和三组耳机输出完全并联,没有差别。它们每个声道通过一颗2907A和两颗2222A三极管“暴力”放大输出。官方数据显示,它可以在600欧阻抗下输出35mW,32欧姆阻抗下输出600mW,8欧姆阻抗下输出720mW,放大元件工作于甲类模式。从HUGO工作流程可以得知,它的音量控制来自于数字部分,所以这组三极管分立元件只要不超载都可以工作在甲类状态。

USB与蓝牙输入

在输入输出方面,Chord HUGO支持光纤同轴的S/Pdif输入,和两个不同的USB接口输入。其中一个USB接口,为了兼容通用音频设备,不支持异步USB Audio模式,使用的是常见的BB的PCM2706控制芯片。而另外一个官方称之为HD的接口,是支持高清音频、DSD DoP输入的,这套方案通过一颗ATMEL SAM3U1C MCU来完成,这颗芯片本身支持USB接口控制,另外有ARM内核和DSP单元。

电源部分

Chord HUGO的拆解中可以看到左右两侧一个圆滚滚的设备,这是两颗18650标准的锂电池,从官方的采访中可以得知,HUGO一直工作在电池供电的状态,它的充电需要一颗外接的12V充电器完成,但在外接电源状态时HUGO仍然工作于电池供电的状态。而所谓的电源部分,更重要的是PCB的布线设计,数字受到模拟部分RF干扰等等问题,这些设计都隐藏在设计之中,从表面看不出来。

小结:

简单的说,以我们掌握的资料和目前的知识水平不可能详细的解读这颗FPGA成为DAC的奥秘。因为哪怕是一个FPGA的初学者,也应该清楚FPGA擅长去做ADC和DAC工作,这也是学习过程中的经典案例。做一个可以实现ADC和DAC工作的FPGA并不算难,而且实现的方法也不止多比特调制这一种。但真正可以做好,目前我们只见过Chord HUGO等产品使用的这一套方案。但通过Chord FPGA方案,我们可以理解为它是一颗通过编程配合FPGA芯片实现的Delta-Sigma架构的DAC芯片,其中的数字滤波器在各个环节的运算能力,运算级别也许相比传统DAC来说更高。而优秀的DAC和数字滤波器让它的模拟部分设计也变得简单。值得一提的是,最新发布的Mojo,使用了SPARTAN-7系列FPGA,更新的半导体制程也让这颗芯片变得更小。
                                                                                                                                                       ——转自数码多

器材规格

Inputs
Optical TOSLink 24-bit/192kHz-capable
RCA coaxial input 24-bit/384kHz-capable
Driverless USB input 16-bit/48kHz-capable (designed for tablets/phones)
HD USB input 32-bit/384KHz and DSD128-capable (for computer/laptop playback; see driver details below)

Drivers
On a PC (Vista, Win 7 or 8) Hugo will playback music up to 384KHz and support both DSD64 and DSD128, but for this you must install the supplied driver which comes in the box and is also available on this product page.

On Apple Mac OS, iOS for iPhone/iPad and Android, no drivers are required and Hugo will work up to 384KHz and DSD64/128 if your playback software/app can support it.

Outputs
2x3.5mm headphone jacks
1x6.35mm (1/4 inch) headphone jack
1x (pair) stereo RCA phono output

Technical specs

Advanced digital volume control
Crossfeed filter network
Battery powered for approximately 14 hours operation
Input, sample rate and volume level indication by colour-change LEDs
26K tap-length filter (more than double when compared to the QuteHD DAC)
Headphone output: 110dB SPL into a 300ohm headphone load
Output power – 1KHz 1V sinewave both channels driven 0.1% distortion
600 ohms 35mW
300 ohms 70mW
56 ohms 320mW
32 ohms 600mW
8 ohms 720mW
THD – 1KHz 3V output: 0.0005%
Dynamic Range: 120dB
Output impedance: 0.075 ohms
Damping factor >100
Weight: 0.4kg
Dimensions: 100x20x132mm (WxHxD)

发表评论

评分: 0

0条评论

  • 共0个/0页

相近器材