Colorful ColorFly C4 PRO / Colorful ColorFly C4 PRO

Статьи о наушниках   Colorful ColorFly C4 PRO

Colorful Colorfly C4 PRO

Сегодня мы познакомимся с портативным плеером высшей категории – Colorful Colorfly C4 PRO. Модель интересна тем, что использует высококачественный ЦАП CS4398 и дополнительно для полного раскрытия потенциала, регулируемый SRC конвертор CS8422, позволяющий убрать алиасинг на выходе. Устройство имеет два выхода под наушники для низкоомных и высокоомных моделей, при этому усилитель для наушников отличается низким уровнем искажений.

О плеерах с высоким качеством звука

Основной стопор для выпуска плееров с использованием высококачественных ЦАП-ов связан с двумя ограничениями.

Разработка микросхем изначально может быть направлена на два направления – на получение наилучших параметров, где не допускаются компромиссные решения, либо на хорошее качество со сниженным энергопотреблением, устойчивостью к джиттеру и использованию минимального количества элементов обвязки, для возможности использования микросхемы в мобильных и малопотребляемых энергию устройствах. Во втором варианте приходится идти на множество компромиссов. Флагманские ЦАП-ы требуют одновременно и большое количество элементов в обвязке и одновременно высокую точность параметров элементов, а это сильно сказывается как на стоимости решения, так и на габаритах данного блока в устройстве. Так же флагманские ЦАП-ы потребляют больше энергии, из-за чего устройству нужен или более емкий аккумулятор, или устройство будет работать меньшее количество времени.

Вторая проблема – это сделать так, что бы флагманский ЦАП был с раскрытым потенциалом, иначе можно поставить хорошие комплектующие в обвязку ЦАП-а, но на выходе получить посредственные характеристики и звучание, против более дешевого решения на более скромном ЦАП-е, но разработанным под портативное устройство. Это наиболее острая проблема для малотиражных устройств, где на сегодняшний день использование не топовых микросхем создает впечатление о качестве вчерашнего дня, а использование топовых микросхем с нераскрытым потенциалом – о халтурной работе производителя. При этом при малых тиражах цены кусаются даже на относительно простые модели.

Надо отметить, что одним из отличий хорошо разработанного устройства от просто на хороших элементах, свидетельствуют объективные измерения от производителя, т.к. в теории все может быть хорошо, но на практике вылазят баги, которые на слух выявить проблематично, но на замерах хорошо проявляются. В то же время, направление высококачественных плееров – это пока ниша эксклюзивного hi-End с крайне малым количеством моделей, и каждый производитель старается выделится чем-то особенным, что порой приводит к спорным решениям в конструкции. Так же малое количество отзывов не дает общей концепции максимально удобного плеера. Сами же производители не рассчитывают на огромный тираж, который позволяет вложить средства в исследования по юзабилити и удобству используемого ПО. Порой банально у производителей нет даже возможности сделать объективные измерения на хорошем оборудовании. Пользователи в свою очередь делятся на две категории, тех, кто бесконечно критикует за различные недочеты, ограниченный функционал и косяки, и тех, кто становятся реальными покупателями, которые относятся с пониманием к трудностям производителей и радуются тому, что есть, т.к. альтернатив просто напросто нет.

Конкурентами ColoFly C4 PRO на сегодняшний день является HiFiMan801 с модульной системой и плееры от AlexMod, где на основе некоторых моделей используется SPDIF выход и ставиться отдельная плата. Т.к. в сети мало измерений этих плееров, то нет возможности сделать достаточно полную аналитику, какой из плееров лучше. Из общих данных стоит отметить, что ряд плееров на AlexMod имеют более удобное ПО от Rockbox. В плюсах за ColorFly C4 PRO будет наличие SRC режима, которого нет в других плеерах. Подробнее о преимуществах SRC режима будет ниже в объективных измерениях плеера.

Плеер довольно крупногабаритный. Внешняя отделка у плеера эксклюзивная, лицевая панель сделана из латуни, искусственно состаренной, а после покрытой лаком. На фото кажется, что поверхность шершавая, но это не так, т.к. латунь покрывает гладкий лак.

Задняя панель и боковые части из дерева. В целом, тактильно дерево выгодно отличается от пластмассы или железа, и это отчасти компенсирует большие габариты плеера. Плюс не возникает опасения, что плеер может развалится в руках, как это бывает с плеерами из тонкого пластика. Плеер ощущается надежным и крепким.

Отделка дерева выполнена на высоком уровне, сзади видно выжженные лазерной гравировкой рисунок с логотипом. Внешний вид изначально настораживает своей не похожестью на стандартные плееры, однако после, восприятие внешнего вида воспринимается оригинальным и неожиданно довольно приятным. К слову, изначально были доступны фотографии с черной панелью, и бронзовый вид показался слишком бледным, однако после, можно сея поймать на мысли. Что черна поверхность была бы излишне стандартной и скучной. Надо отметить, что когда довелось использовать как плеер QLS 350, то ощущения, что в руках портативный плеер не возникло, с ColorFly С4 Pro несмотря на сопоставимые габариты плеер ощущается пусть и крупным, но портативным плеером. Этому видимо способствует внешний вид с законченным дизайном, и удобный деревянный корпус, эргономично лежащий в руке, против QLS 350, который является по форме «кирпичом», и менее эргономичным за счет железного корпуса без скругленных краев. Впрочем, стоит усчитывать, что позиционирование QLS 350 несколько другое – он больше рассчитан как мобильное устройство в плане переноски, но после как стационарное устройство с управлением через инфракрасный пульт ДУ.

Эргономика у плеера своеобразная, однако со временем к управлению можно привыкнуть. Единственно, чего плееру в начале не хватает, это Hold функции, но в последствии находится удачное размещение плеера и сложностей не возникает. Достаточно удобно, что настройки SRC и эквалайзера вынесены на основную панель и не требуют лазить по меню.

Кому-то покажется, что если бы у плеера были бы клавиши на боковых панелях, то эргономика бы возросла. Однако на деле для крупногабаритного устройства такое решение является полумерой, т.к. если плеер в кармане, то пользоваться боковыми клавишами уже не так удобно, а когда плеер не в кармане, правление на лицевой панели удобнее. Идеально было бы, если бы у плеера было бы предусмотрено проводной пульт ДУ, однако ДУ последнее время не выпускается производителями с переходом на плееры с сенсорными экранами и гонкой за стоимость продукта, где ДУ являлся ощутимой прибавкой к стоимости. Возможно, когда iPod совместимые гарнитуры с кнопочным управлением будут в большем количестве выпускаться среди топовых наушников, то и производители Hi-End плееров организуют совместимость, либо выпустят свои ДУ. А если случайно нажмется меню, то пара нажатий на кнопку возврата выводит обратно в воспроизведение, по этому вынимать плеер и смотреть на не требуется.

Отклик на клавиши средний. Регулятор громкости достаточно тугой, что бы произвольно не менять значение. Управление наиболее комфортно при расположении плеера в левой руке.

Время работы плеера составило около 5 часов при использовании комфортной громкости для внутриканальных наушников. При использовании плеера с большей громкостью с наушниками с низкой чувствительностью время работы плеера сокращается. Плеер может заряжаться либо от стандартной зарядки для USB устройств, либо от компьютера. Как и у всех портативных устройств, более полная зарядка происходит от отдельной зарядки, т.к. у компьютеров мощность на выходе ниже. Тем не менее возможность заряжаться от отдельного USB – большой плюс, в случает потери зарядки или шнура нет никаких проблем найти замену, или зарядить плеер например в гостях.

Меню организовано достаточно просто и интуитивно.

По нажатию кнопки «M» пользователь попадает в основное меню. В выборе языка есть русский. В режиме повторения можно выбрать стандартные для большинства устройств режимы, как воспроизведение одного трека, всех, случайный порядок, один раз и т.п.

Наиболее любопытные настройки, это «настройки вывода аудио».

В них можно выбрать частоту семплирования для SRC блока. Доступны частоты 88, 176, 96 и 192 кГц. В более высоких разрешениях уменьшаются искажения от альязинга.

Так же доступны две настройки для цифрового фильтра, которые выбираются индивидуально на свой вкус.

Настройки фазы отвечают за возможность инвертирования сигнала.

Плеер может работать как внешний ЦАП, как конвертер SRC по SPDIF и собственно как плеер.

Плеер пришел на тест с прошивкой V1.0.1.5, после перепрошит до последней на момент публикации V1.0.1.6. С каждой новой прошивкой исправляются различные багги, напрмимер с шестой добавлен режим случайного воспроизведения, и расширенная поддержка wav файлов высокого разрешения. До этой прошивки некоторые форматы не были доступны (форматов для 24 и 32 бит существует несколько видов). Обновление прошивки доступно с сайта производителя.

В плей листе треки располагаются по времени добавления в плеер. Доступ к трекам – по папкам. Во время воспроизведения треков можно отдельной клавишей менять частоту дискретизации с SRC и переключать настройки эквалайзера.

Интересной особенностью является поддержка cue файлов – специальных файлов разметки. Полностью поддерживается работа связки cue с wav и flac. C ape cue не работает, однако, это возможно будет исправлено в последующих прошивках. Форматы высокого разрешения работают только для wave формата. Иногда на плееры с поддержкой cue жалуются, что плееры ошибаются с индексным временем разметки, в ColorFly подобных проблем не возникло. В то же время хочется отметить, что cue файлы не имеют жесткого стандарта на расширенную информацию, и если подобная проблема все же встретится, то стоит посмотреть содержимое cue файла.

Судя по одному из отзывов, когда-то плеер не понимал кириллицу в cue файлах, однако загрузка таких cue показала, что проблемы нет.

Во время воспроизведения на основном дисплее отображается режим воспроизведения, и довольно интересная шкала, имеющая разметку в напряжении и децибелах. Безусловно, программное решение показывает не столько реальное значение, сколько пиковый уровень сигнала в цифровом виде, по этому независимо от того, какой выход используется, 6,3 или 3,5 мм, значения одинаковы. Скорость анимации не высокая.

На фото аппаратное решение стрелочного индикатора на примере Hi-End усилителя мощности Technics SE-A5.

Что интересного применено в ColoFly C4 PRO?

Из интересных моментов стоит отметить блок, обеспечивающий низкий уровень джиттера.

Производитель подчеркивает, что используются как высококачественный клок, так и дополнительно CS8422 для подавления джиттера, как со своего флеш устройства, так и внешнего SPDIF. В целом, без качественного клока, либо системы подавления джиттера, довольно проблематично раскрыть потенциал качественного ЦАП.

В качестве подтверждения приводится сравнительные фото с осциллографа, для обычного mp3 плеера (нижнее фото – толстая линия от дрожания фронта волны) и в ColorFly C4 Pro (верхние фото – тонкая линия, дрожание фронта гораздо меньше).

Уровень джиттера можно косвенно увидеть по уровню шумовой полки. В большинстве случаев, при высоком джиттере параметр конечного сигнал шум не высок, а при воспроизведении сигнала шумовая полка еще больше поднимается, и так же могут образовываться боковые составляющие вокруг основного тона.

Это довольно любопытная информация, т.к. она частично дает ответ, почему плееры с качественными ЦАП могут посредственно звучать, лишь за счет нераскрытого потенциала одного из условий качественного звучания, где джиттер является одним из таких параметров.

Так же производитель заявляет и о использовании других качественных элементов, вроде аудиофильских конденсаторов ELNA Silmic, ALPS потенциометр, использование резисторов высокой точности, многоуровневые платы и т.п.

На сайте производителя можно найти отчеты результатов, сделанные на самом уважаемом измерительном оборудовании Audio Precision, среди который наибольшее внимание заслуживает результат сигнал/шум 108 дБ, и уровень искажений менее 0,005%. На практике во время тестирования результаты получились выше, сигнал шум составил 110.3 дБ, а искажения всего лишь 0.0006%, что даже опережает характеристики наиболее удачно технически сделанных устройств, вроде E-MU 1616m и Asus Xonar STX.

Производитель делает упор и на микросхему C4, которая судя по всему является неким черным ящиком, благодаря которому плеер собственно и является самым что ни есть удачным. Однако в рекламных целях можно на практически любой элемент поставить загадочную маркировку и за счет этого приписывать волшебные свойства. Т.к. реально по C4 нет какой-либо информации, то придется оценивать плеер без скидок на какие-либо заявления производителя.

Звучание ColorFly C4 Pro

Звучание плеера оценивалось как с портативными наушниками, M-Audio IE 40, относящихся к высшей категории среди не кастом моделей (моделей, индивидуально сделанных по слепку уха), и которые имеют импеданс, просаживающийся до 5 Ом в области высоких частот, что делает из них достаточно сложную нагрузку. Дополнительно использовались Ortofon Q7, Grado Gr1, Shure 530, Sennheiser ie 8, Radius HP-TWF-11. Из полноразмерных наушников использовались такие наушники, как Beyerdynamic T5p, Denon AD7000 и Sennheiser HD650.

Для портативных наушников громкости более чем достаточно с разъема 3,5. Комфортная громкость для улицы, в районе 1/3 положения ползунка. Для метро, примерно 2/3. Из-за низкого уровня искажений, громкость порой можно выставить довольно высокую и не заметить этого, в то время как в обычных плеерах возникает желание убавить громкость, считая, что звучит громко. Но на самом деле высокий рост искажений лишь создает психоакустически восприятие высокой громкости. Вторая особенность воспроизведения с низким уровнем искажений – это другое восприятие низких частот, кому-то оно может показаться недостаточно глубоким или «мясистым». Дело в том, что при высоком уровне искажений, по всему спектру возникают гармоники на более высоких частотах, и если к примеру наушники не воспроизводят тон на 30-40 Гц, то гармоники будут простираться до 1 кГц или выше, и их как раз хорошо слышно. В данном же случае таких призвуков нет. Это особенно хорошо могут услышать и оценить владельцы дорогих трактов с качественными полноразмерными АС, против пользователей малогабаритной акустики с фазоинверторами, которые в свою очередь дают большое количество призвуков на низких частотах. Так, если сравнивать QLS 350 и ColorFly C4 Pro, то можно отметить чистое звучание усилителя именно C4 Pro.

Но гораздо более интересным и понятным описание звучания C4 Pro будет следующее. Буквально за пару дней до теста C4 Pro, на флешку были закинуты mp3 треки, и бегло прослушаны в Сowon D2+. Часть треков автоматически переключалось, из-за высокого уровня искажений от mp3. В ColorFly С4 Pro после была вставлена именно эта флешка (где основной контент был в lossless формате) и когда в плейлисте дошло до mp3 треков, то с одной стороны искажения в mp3 никуда не делись, но переключать их уже желания не было. Примерно как при прослушивании винила, вроде есть и шорохи, в многое замылено, но само по себе звучание достаточно комфортно и не вызывает раздражение. Впрочем, Сowon D2+ несмотря на поддержку flac и вполне хорошую свою начинку к сожалению не отличается высоким качеством своего усилителя, и если под lossless форматами явного раздражения нет, то под mp3 искажения заметно портят субъективное восприятие.

Второе, на что обратилось внимание, это комфортное звучание, которое обращает на себя внимание, против того же Cowon D2+, где музыка играет больше в фоне. Для тех, кто меряет качество звучания таким параметром как «вовлеченность», стоит на этот плеер обратить внимание, возможно это ваш звук. Если делать беглое сравнение с QLS 350 – то основное различие именно в усилительной части, которая у QLS 350 является узким местом на фоне ColorFly C4 Pro.

C полноразмерными наушниками так же стоит отметить высокий уровень качества. Громкость вполне достаточна. Оценка согласования АЧХ и громкости, дана ниже в объективных измерениях плеера.

Для более точного представления о качестве ЦАП-а ColorFly C4 Pro прослушивался на акустических системах, в сравнении с профессиональным интерфейсом E-MU1616m и Asus Xonar STX, удачными по соотношению цена/качество в своих классах, и зачастую недостижимых для портативных устройств.

В тракте использовался высококачественный Hi-End усилитель Technics SE-A5, с измеренным уровнем искажений не выше 0,001 % на средней мощности. В качестве мониторов выступили акустические системы на базе Eton8-800/37HEX + Vifa XT25. Такой же вуфер используется в ADAM S2.5A, а аналогичный твиттер 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. Стоимость усилителя на поправку инфляции - $1500. Импеданс АС составляет 6 Ом. Дополнительно задействовались Microlab Pure 1 (стоимость на момент активных продаж — $700).

Надо отметить, что уровень сигнала на выходе различается у всех устройств, по этому при сравнительном тестировании выставлялся одинаковый уровень сигнала с точностью до 0,01 дБ. Без таких предосторожностей, по данным из основ психоакустики, субъективно может показаться приоритетно звучащим более громкий источник. Так же уравнивание громкости делает меньше различий между источниками и это дает возможность выставить более адекватную оценку.

На данном тракте разница между Asus Xonar STX, 1616m и ColorFly C4 Pro достаточно невелика между всеми устройствами. Лидирующее положение занимает Asus Xonar STX. E-MU1616m отстает по проработке сцены. ColorFly по звучанию ближе к E-MU1616m, явное преимущество между устройствами выявить не удалось. Это довольно неожиданный результат для портативного устройства, даже не смотря на его стоимость.

Надо отметить следующее, продукты в виде STX и 1616m имеют противоречивое отношение в аудиофильской сфере. С одной стороны, это уникальные устройства с выдающимися характеристиками и бюджетной ценой, с другой стороны, они являются массовым продуктом, а в мире Hi-End высоко ценится индивидуальность и эксклюзивность, так же как растиражированная копия картины не имеет той притягательности против оригинала. Из этого стоит учесть следующее, более качественный звук есть у устройств, против E-MU1616m/STX, однако с довольно ощутимым отрывом в цене, а продукты с подобным качеством от низкосерийных производителей не отличаются гуманной ценой, но для обеспеченных покупателей они более интересны за счет своего эксклюзива.

Таким образом, уровень ColorFly C4 Pro действительно высокий, и С4 Pro можно спокойно использовать как внешний ЦАП, особенно, если в системе используется или простой проигрыватель CD/DVD, или начальная звуковая карта с SPDIF выходом (в случае со встроенным звуком необходимо проверять корректность работы SPDIF на отсутствие передискретизации и потери разрядности).

Объективные измерения ColorFly C4 Pro

В режиме внешнего ЦАП по SPDIF ColorFly C4 PRO показывает наилучшие результаты для режима 24 бит. В режиме плеера, в 24 бит данные переводятся во float значения и на синтетических тестах технические характеристики снижаются. Тут хочется отдельно заострить внимание на том, что каждый синтетический тест имеет свою формулу подсчета на определенные искажения и свой тип сигнала, а адекватность результата зависит от того, работает ли устройство ожидаемо под конкретный тест. Так, в случае работы с float данными (числами с плавающей запятой) в спектре появляются дополнительные гармоники, которые не имеют отношения ни к гармоническим, ни к интермодуляционным. Однако измерительный софт этого не знает и делает стандартный подсчет. Далее пользователи, которые не очень разбираются в данных тонкостях, начинают сравнивать полученные цифры и выдавать суждения, которые далеки от реальности, т.к. для каждой цифры или спектра есть своя психоакустическая модель. Самой распространенной на сегодня ошибкой является аналитика графика IMD в RMAA, где за интермодуляционные искажения принимаются обычные гармонические.

Т.к. плеер не переводит данные во float в режиме SPDIF, то основные характеристики были сняты для этого режима для оценки потенциала устройства.

Когда плеер попал на тест, то был скептис относительно реализованного потенциала, т.к. достаточно шикарный вид и довольно хорошо оформленный сайт со множеством рекламных материалов заставляет опасаться, что производитель хочет продавать продукт за счет рекламной раскрутки, а не итогового качества. Так же большинство мобильных устройств имеют невысокие результаты. Но на удивление, результаты ColorFly C4 Pro не только уложилось в заявленные, но даже показали более высокие значения.

Отчет о тестировании в RightMark Audio Analyzer 6.2.3 PRO

Тестируемое устройство	Colorfull ColorFly >> E-MU1616m PCIe
Режим работы	24-bit, 44 kHz
Фильтр 20 Гц - 20 кГц	ДА
Нормализация сигнала	ДА
Частота сигнала калибрации, Гц	1000
Полярность	правильная/правильная

Общие результаты

Неравномерность АЧХ (в диапазоне 40 Гц - 15 кГц), дБ	+0.06, -0.02	Отлично
Уровень шума, дБ (А)	-110.3	Отлично
Динамические диапазон, дБ (А)	110.3	Отлично
Гармонические искажения, %	0.0006	Отлично
Гармонические искажения + шум, дБ(A)	-100.0	Отлично
Интермодуляционные искажения + шум, %	0.0013	Отлично
Взаимопроникновение каналов, дБ	-91.0	Отлично
Интермодуляции на 10 кГц, %	0.0040	Отлично
Общая оценка		Отлично

На аплитудно-частотной характеристике видно ровную линию с едва уловимым подъемом на самых высоких частотах.

Шумовая полка практически чистая, общий уровень шумов составил 110.3 дБА. Это очень высокий результат для подобного типа устройств и даже выше заявленных 108 дБА.

В спектре уровня искажений можно видеть низкий уровень гармонических искажений, гармоники не превышают -110 дБ. Надо отметить, что оценка спектра для искажений делается при сравнении уровня основного тона к кратным гармоникам, а не кратных гармоник к шумовой полке. Устройства, в которых параметр сигнал/шум высокий, скрывают под своей полкой искажения и со стороны может показаться, что у них все «чисто», однако это совсем не так. Общий уровень гармонических искажений составил 0.0006%.

График интермодуляционных искажений так же чист, числовое значение составляет 0,0013%.

В режиме Hi-Rez по SPDIF и при воспроизведении с плеера даунсемплинга нет, воспроизводится полный спектр частот.

Для оценки джиттера устройства в целом, было проведено сравнение уровня шумовой полки с сигналами на разных частотах с уровнем – 1 дБ и без них.

Можно видеть, что шумовая полка никак не зависит от сигналов. Нет ни подъема, ни боковых лепестков, что свидетельствует о низком уровне джиттера у устройства.

В режиме SPDIF DAC функция SRC и EQ для ЦАП-а не работает. При выборе различных частот дискретизации меняется только уровень шумовой полки, а по искажениям от альязинга (а точнее отсутствию искажений) видно, что на ЦАП данные поступают всегда в режиме 192 кГц после SRC. Выбирать лучше настройку для SRC «нормальный».

При работе с флеш памяти, работа SRC очень наглядна. Однако для начала немного теории, что бы было понятно, что это такое и с чем это едят. Т.к. данная теория разбиралась в материале про Meier Audio Corda Stagedac, то ниже сокращенный текст из того материала.

Альязинг - простые графики

Исходные сигналы

Спектр исходного музыкального сигнала

Здесь показан исходный спектр музыкального сигнала. Выше 22кГц никакого сигнала нет.

Исходный спектр синуса

Здесь показан синус. Выше 22кГц никакого сигнала нет.

Так сигналы выглядят, поступая в цифровом виде на ЦАП.

Исходный сигнал и альязинг

Спектр исходного музыкального сигнала и альязинг

Можно видеть, как линия спектра словно отражается/зеркалится. Точки начала и конца очередного зеркала кратны частоте дискретизации. В примере, ЦАП работает на частоте дискретизации 44.1 кГц, по этому частоты для начала и конца зеркал, это 22.05, 44.1, 66.15, 88.2 кГц. На графике видно три полных зеркала, и начало 4-того. В целом зеркал может быть бесконечное множество.

Исходный спектр синуса и альязинг

Если подать такой сигнал на усилитель, то видно, что ему придется усиливать гораздо более мощный по уровню сигнал, при этом большая мощность сигнала придется на не слышимый частотный диапазон. В худших случаях, усилитель будет уже работать на максимальной мощности при весьма скромной выходной мощности для полезного сигнала. В связке с таким ЦАП-ом усилитель с широкой полосой воспроизведения (выше 100 кГц) работает в невыгодных условиях. Владельцы многополосных АС имеют риск спалить высокочастотные головки, и даже не понять, от чего это произошло. Другие, могут не понять, почему их тысячеватный усилитель захлебывается на относительно тихой громкости. При этом сам динамики или наушники не способны воспроизводить столь высокочастотный диапазон. Но зато межблочный кабель может выступить в роли фильтра, ославив уровень ВЧ составляющих в мегагерцовом диапазоне и тем самым оказать влияние на звук. Как известно, ряд аудиофильских ЦАП-ов принципиально делаются без какой-либо цифровой фильтрации, а некоторые усилители принципиально с очень широким частотным диапазоном. Так как подобные комплекты подбираются без учета технических данных (а технические данные на подобные устройства зачастую еще и отсутствуют), то и борьба с различными несовместимостями выглядит методом подбора компонентов на удачу.

Хочется отдельно подчеркнуть, что идеологическая разница между Hi-End и массовой аппаратурой заключается в том, что в массовую аппаратуру ставят большое количество защит "от дурака", сводя к минимум возможность выведения устройства из строя и делая устройство максимально совместимым с другими устройствами. Это в свою очередь порой не дает выжать максимум качества.

Подавление альязинга цифровым фильтром

Спектр исходного музыкального сигнала и альязинг подавленный цифровым фильтром

Исходный спектр синуса и альязинг подавленный цифровым фильтром

С альязингом борются двумя способами. Это цифровая фильтрация сигнала в качестве оверсемплинга и аналоговая фильтрация. Преимущество цифровой фильтрации - это высокая крутизна среза и довольно высокий уровень подавления альязинга. Недостаток - это подавление лишь определенного диапазона. Однако этого может быть в ряде случаев достаточно, если усилитель имеет не широкий рабочий частотный диапазон. Большинство ЦАП-ов обеспечивают подавление на уроне 80 дБ. Параметр в паспорте называется как Stop-band. Для WM8741 для разных режимов значение колеблется от 110 до 123 дБ.

Подавление альязинга цифровым и аналоговым фильтром

Спектр исходного музыкального сигнала и альязинг подавленный цифровым и аналоговым фильтром

Исходный спектр синуса и альязинг подавленный цифровым и аналоговым фильтром

Помимо цифровой фильтрации дополнительно ставится аналоговый фильтр, обычно 2-ого порядка. Для ЦАП-ов, работающих только с форматом CD-Audio, частота настраивается недалеко от 20 кГц, для ЦАП-ов работающих с частотами дискретизации до 192 кГц - на более высокую частоту. По этой причине, ЦАП-ы, выполненные на одной микросхеме, но с разным фильтром на выходе могут иметь разные предпочтения, один для для CD-Audio, другой наоборот для DVD-Aduio.

Подавление альязинга цифровым и аналоговым фильтром

Спектр исходного музыкального сигнала и альязинг подавленный цифровым и аналоговым фильтром

Выше были показаны идеализированные примеры. Более реальный, это когда цифровой фильтр работает в не очень широком диапазоне.

Аналоговый фильтр не имеет такой крутизны среза, зато работает во всем высокочастотном диапазоне. Таким образом цифровой фильтр давит первые "отзеркаленные спектры", а аналоговый последующие.

Посмотрим на работу SRC фильтра в ColorFly.

Здесь показан спектр мультитонового сигнала из RMAA, оригинальный диапазон частот ограничен 22 кГц. Красный спектр – это спектр сигнала без SRC. Выше 22 кГц видно альязинг, который давится лишь цифровым фильтром в CS4398 и дополнительно аналоговым. В режиме SRC для 88 кГц можно видеть эффективное подавление альязинга в диапазоне 22 кГц – 65 кГц, которое эффективнее цифрового фильтра в CS4398. В режме SRC 176 кГц видно наиболее лучшее подавление альязинга.

Можно ли считать, что режимы для 176 и 192 (для исходных 48 кГц) наиболее лучшие? Для ответа на этот вопрос можно взглянуть на графики гармонических искажений.

Гармонические искажения

Схематический вид спектра синуса с гармоническими искажениями и альязингом

График THD показывает уровень и характер (распределение гармоник) искажений. Т.к. в тесте Stagedac работает на частоте 44.1 а запись ведется в 192 кГц, то можно заодно увидеть и альязинг. В графиках, где воспроизведение и запись делаются в 192 кГц альзяинг не показывается (примечание для тех, кто захочет поискать альязинг в отчетах RMAA на 192 кГц выложенных в интернете).

Тест	44,1	88,2	174,4
Неравномерность АЧХ (от 40 Гц до 15 кГц), дБ:	+0.05, -0.02	+0.02, -0.01	+0.02, -0.01
Уровень шума, дБ (А):	-110.3	-110.2	-110.2
Динамический диапазон, дБ (А):	101.8	101.8	101.9
Гармонические искажения, %:

Как видно из результатов, режим SRC в 88 кГц дает так же минимальный уровень искажений, что режим без SRC. По этому выбор между 88 и 174 – это выбор между чуть меньшими гармоническими искажениями, против альязинга в области 65 кГц – 96 кГц.

Конечный выбор уже будет делаться владельцем плеера на собственный вкус.

Тестирование выхода для наушников

Амплитудно-частотная характеристика не имеет явных подъемов и провалов. Масштаб графика приведен такой же как для графиков АЧХ наушников.

На графике выходного сопротивления можно видеть подъем выходного сопротивления в области низких частот. При подключении наушников итоговая АЧХ меняется и на графике ниже можно оценить степень влияния. Важно отметить, что в области средних и высоких частот сопротивление обоих выходов усилителя близко к нулю и по этому импеданс наушников на АЧХ не влияет. В данном случае подразумевается, что сопротивление у наушников постоянно во всем частотном диапазоне.

Как видно, для наушников с импедансом в 16 Ом происходит снижение амплитуды на 6 дБ на 40 Гц, на 3 Ом для 60 Гц. Отклонение как таковое не высокое. На импедансе в 30 Ом отклонение на 40 Гц составляет 3 дБ, и 1,5 дБ на 60 Гц. Надо отметить, что во внутриканальных наушниках самые отклонения на самых низких частотах улавливаются не сильно. На импедансах выше 50 Ом, отклонения крайне незначительные.

Безусловно возникает вопрос, как так получается, что устройство показывает высокие характеристики, говорящие за качественно продуманную разработку устройства и тут мы видим что на выходе для низкоомных наушников получается небольшой завал низких частот. Причем у таких плееров как Cowon подобные выходные сопротивления аналогичны. Если в недорогих бюджетных плеерах еще можно это скинуть на недостаточное рвение инженеров получить высокое качества звука и высокие характеристики, то в случает с топовыми устройствами надо разбираться, почему такое решение применяется в устройствах.

За снижение низких частот отвечает проходной конденсатор, выполняющий обрезной фильтр. Его задача – исключить постоянное напряжение на выходе. Если конденсатор убрать – то появится постоянно напряжение и мембрана динамика уже будет отклонена от нулевого положения. К примеру, ход мембраны составляет 1 мм в каждую из сторон. Если постоянное напряжение сделает отклонение мембраны на 0,5 мм, а после подать сигнал, при котором мембрана должна совершать колебания по 0,75 мм в каждую сторону, то в одну сторону мембрана после отклонения может колебаться на 1,5 мм, а в другую всего 0,5 мм, и амплитуду в 0,75 мм динамик не вынесет без перегрузки – не хватит 0,25 мм. Другой проблемой является то, что на катушке индуктивности наушника после подачи постоянного напряжения, катушка начинает разогреваться и может просто напросто выйти из штатного температурного режима и перегореть. Безусловно, усилитель можно настроить, и практически избавиться от «постоянки», но если в усилителе выйдет из строя какой-либо элемент (банально плеер упадет, и от тряски отойдет какой-либо элемент, в него попадет влага, вызвавшая коррозию и т.п.), то на выходе может появится постоянное напряжение довольно высокой величины. Т.к. в этом режиме у динамика будет только отклонение мембраны, то не будет ни гудения, ни других признаков, по которым будет легко распознать работающий некорректно усилитель.

Другой пример – большинство Hi-End систем могут не иметь защиты от постоянного напряжения из расчета того, что эта защита есть в подключаемом устройстве. Т.е. если например у усилителя мощности эта защита есть на входе, то на выходе источника она уже не нужна. Или наоборот, защита может быть в источнике, но не быть на входе усилителя. И если к входу усилителя без защиты подключить источник с «постоянкой» на выходе, то усилитель может быстро выйти из строя. Когда производитель делает конечное решение из множества компонентов, то он старается разумно распределить защиты и не несет ответственности за безопасную совместимость с другим оборудованием, о чем отдельно предупреждает. А в тех случаях, когда нужно обеспечить совместимость с любыми устройствами, то обязательным условием является установка различных защит. К слову, для многих устройств ставятся дополнительно mute ключи, которые отключают на выходе сигнал во время включения или выключения устройства, т.к. защита от постоянного напряжения реагирует на всплеск не мгновенно. Кто-нибудь наверно помнит, как раньше включались различная активная акустика или магнитофоны, с громким хлопком.

В ColorFly C4 Pro защита есть, и для обеспечения высокого качества, используются качественные конденсаторы. В теории хотелось бы получить срез низких частот еще ниже, но это требует большей емкости, которую дают уже более крупногабаритные конденсаторы, и итоге получается компромисс между стоимостью конденсаторов, габаритами устройства и конечным качеством звучания. Так же при большей емкости снижается быстродействие защиты.

К слову, некоторые разработчики обеспечивают ровное значение на всем частотном диапазоне выходного сопротивления усилителя, что позволяет не терять низкие частоты, однако такое решение достигается за счет не нулевого сопротивления, что несет в себе свои ограничения, в виде сниженного уровня сигнала на выходе под нагрузкой (т.е. при подключении наушников с низким сопротивлением, уровень выходного напряжения будет снижен, против подключения наушников с высоким сопротивлением), а так же большего влияния АЧХ наушников от импеданса наушников. Это важно знать, т.к. погнавшись за ровным усилителем на резистивной нагрузке или наушниками с ровным импедансом, можно получить искривление АЧХ как раз на наушниках с импедансом переменной величины в частотном диапазоне. Обычно нарекание в таких случаях относится к повышенным низким частотам, которые некоторыми воспринимаются как «бубнение».

Каждый вариант имеет свое право на существование, так как в каждом варианте есть свои плюсы и минусы. Так же есть и экстремальный вариант с отключением защиты, которая позволяет избавится от лишнего элемента влияющего на звук, но с большим риском за жизнеспособность окружающих устройств. К слову, вылетевшее оборудование, в виде усилителей, акустических систем или наушников гарантийному обслуживанию не подлежит, т.к. это не соответствует эксплуатационным условиям.

Для наушников затычек, самый нижний диапазон не является значимым, по этому особой проблемы не представляет.

Посмотрим на результаты объективных измерений выхода для наушников.

График «Гармонические искажения от амплитуды сигнала под нагрузкой» показывает уровень искажений в зависимости от напряжения на выходе. По этому графику можно увидеть как происходит рост искажений при достижении максимального рабочего напряжения на выходе. Подобный график можно увидеть в технических документациях на микросхемы-усилители. Измерения были проведены до уровня -1 dBFS от полного выходного уровня. Там, где линия излишне неравномерна, искажения находятся на сопоставимом уровне шумов усилителя, либо гармоники искажений имеют переменную амплитуду и на не слишком длинном сигнале результат изменчив из-за небольшого усреднения результатов. В Arta Steps для построения используются максимально длительные сигналы, тем не менее полностью избавится от плавающих значений не удается. Графики строятся на 10 резистивных нагрузках с разным сопротивлением для подробной картины данных. Построение каждой линии – 100 значений для высокой подробности (начальный уровень сигнала -38,4 дБ, конечный -1 дБ).

Серая линия - это замер без нагрузки уровня искажений от уровня громкости. Т.к. разный уровень громкости определяется уровнем сигнала с ЦАП - то перед нами искажения только ЦАП. Даже на самых низкоомных нагрузках искажения едва растут. Там, где график идет на спад и линия излишне изрезана, там уровень искажений строится фактически по шумам, разницу между нагрузками стоит смотреть начиная от 0.1 В. Т.к. измерение проводилось по уровень -1 дБ (0,52 В) для ЦАП, то максимальные значения больше на 1 дБ и составляют около 0,6 В rms и это значение не зависит от величины нагрузки.

На сопоставимых уровнях - искажений несколько больше на низкоомной нагрузке, но проявляться это будет в основном на наушниках ниже 50 Ом. Хотя можно найти участки, где 6,3 выход может дать чуть более высокий результат. Т.к. измерение проводилось по уровень -1 дБ (1,6 В) для ЦАП, то максимальные значения больше на 1 дБ и составляют около 1,8 В rms и это значение не зависит от величины нагрузки. В целом же очевидно, что для низкомных наушников предпочтительнее выход 3,5 мм, а для высокоомных – 6,5 мм.

Что дает выше график? На основе графика можно посмотреть обобщенный график максимального уровня выхода по конечным точкам. Линия показывает выходной уровень на выходе усилителя, которая строится по данным максимального выходного напряжения и внутреннего сопротивления усилителя. За 0 дБ выбрано значение 1 В.

В случае с ColorFly C4 Pro мы например видим, что максимальное значение для выходе 3,5 мм составляет 0,6 В rms. Графики с SPL сделаны по отношению к 1 В. Разница между 1 В и 0,6 В составляет 4,5 дБ. Если например у нас затычки с сопротивлением 16 Ом и средней чувствительностью 126 дБ/В, то для 0,6 В надо отнять 4,5 дБ и получится максимальное число равное 121,5 дБ SPL. Для оценки громкости музыкального сигнала надо отнять еще 9 дБ. Чувствительность наушников измеряется на синусоидальном сигнале, который по мощности ниже амплитудного на 3 дБ. Мощность музыкального сигнала в среднем ниже амплитудного на 12 дБ (что составляет разницу в 9 дБ от мощности синусоидального сигнала).

Если же у нас наушники с сопротивлением 300 Ом и мы их подключаем к выходу 6.5 мм, то максимальное измеренное значение – 1,8 В, которое больше 1 В на 5 дБ. Берем например Sennheiser HD 650 с чувствительностью 103 дБ/В. В итоге прибавляем 5 дБ и получаем 108 дБ для синусоидального сигнала, либо 99 дБ для музыкального.

Безусловно, у читателя возникает вопрос, если мы слушаем музыку, а не синусы, то почему бы изначально не приводить значения для музыкального сигнала против синусоидального? Дело в том, что разные жанры музыки имеют разную энергетическую плотность и 12 дБ является лишь усредненным условным значением.

Для сравнительного примера можно посмотреть на график от более бюджетного плеера QLS 350.

У QLS 350 так же сопротивление близко к нулевому – но искажений на выходе больше, и наиболее хороший результат плеер показывает только с высокоомными наушниками.

Посмотрим, как меняется АЧХ наушников с некоторыми из моделей в связке с ColorFly C4 Pro.

Как видно, у полноразмерных и накладных наушников, выбранных для примера небольшие отклонения импеданса и на итоговых графиках видно только влияние выходного сопротивления усилителя. На высокоомных наушниках, вроде Sennheiser HD 650 и HD800 АЧХ никак не меняется.

Как видно, у вставных наушников, особенно у арматурных, импеданс существенно меняется, преимущественно на верхних средних и высоких частотах, но благодаря нулевому сопротивлению ColorFly C4 Pro на графиках это влияние никак не отразилось.

Итог

В итогах хочется сказать, что ColorFly оставил довольно приятное впечатление. Его нельзя назвать максимально портативным и эргономичным, но в противовес плеер дает высочайшее качество звука на уровне топовых решений в виде E-MU1616m, Asus Xonar STX, без всяких скидок на портативность. Плеер понимает большинство lossless форматов, поддерживает cue файлы. Может работать как ЦАП по SPDIF, возможно в скором времени сможет работать и как USB ЦАП (как звуковая карта по USB). Отдельно хочется отметить качественную реализацию усилителей для наушников. Стоимость у плеера высокая, но для получения сопоставимого качества собрать на отдельных элементах (плеер с SPDIF, внешний усилитель и т.п.) дешевле не получится, по этому стоимость вполне конкурентоспособна. В отличии от других решений Hi-End плееров, в ColorFly С4 Pro применен дополнительный блок с SRC, который позволяет улучшить качество звучания текущего ЦАП. Плеер будет интересен в первую очередь тем, кто имеет в своем распоряжении качественные модели наушников, и кто хотел бы их использовать в портативном варианте.

автор Кузнецов Роман (romanrex)
© Doctorhead.ru Все права защищены. Перепечатка любых материалов возможна только с разрешения администрации.

Ссылки

Обсуждение статьи на форуме doctorhead
Colorfull ClorFly C4 Pro - карточка товара в doctorhead.ru