Введение
Мир высококачественного цифрового звука переживает настоящую революцию, и в её центре находится японская компания AKM (Asahi Kasei Microdevices), которая в 2024 году представила свой новый флагманский цифро-аналоговый преобразователь AK4497S. Этот чип стал первым в серии «VELVET SOUND™» — новой технологической платформы AKM, призванной коренным образом изменить представление о качестве цифрового звука.
История развития AKM началась в конце XX века, когда компания стала одним из пионеров в области высокоточных аудио-преобразователей. За десятилетия работы японские инженеры создали целую линейку культовых чипов, включая AK4399, AK4490 и, наконец, AK4497, который на долгие годы стал эталоном качества для аудиофилов по всему миру.
Техническая революция: от AK4497 к AK4497S
Архитектурные изменения
AK4497S представляет собой кардинальную переработку архитектуры своего предшественника AK4497. Главное отличие заключается в реализации технологии VELVET SOUND™, которая включает в себя несколько ключевых инноваций:
Усовершенствованная дельта-сигма модуляция: Новый чип использует переработанный сигма-дельта модулятор четвёртого порядка с улучшенным профилем шумоподавления. В отличие от стандартного подхода, где шум квантования равномерно распределён по всему спектру, VELVET SOUND™ применяет адаптивное формирование шума (adaptive noise shaping), концентрируя шумовые компоненты в ультразвуковом диапазоне, недоступном человеческому слуху.
Переключаемые конденсаторные фильтры (Switched Capacitor Filters): AK4497S внедряет революционную систему аналоговых фильтров на переключаемых конденсаторах, которые обеспечивают значительно лучшую линейность и стабильность по сравнению с традиционными RC-фильтрами. Эта технология позволяет достичь коэффициента гармонических искажений менее -116 дБ в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц.
Технические характеристики
AK4497S поддерживает разрешение до 32 бит с частотой дискретизации до 768 кГц для PCM-форматов и DSD512 для форматов прямого потокового цифрового звука. Динамический диапазон составляет 128 дБ, что на 4 дБ превышает показатели предыдущего поколения.
Особенностью нового чипа является поддержка шести различных цифровых фильтров:
- Sharp Roll-off (крутой спад)
- Slow Roll-off (плавный спад)
- Short Delay Sharp Roll-off (крутой спад с короткой задержкой)
- Short Delay Slow Roll-off (плавный спад с короткой задержкой)
- Super Slow Roll-off (сверхплавный спад)
- Low-dispersion Short Delay (малая дисперсия с короткой задержкой)
Каждый фильтр имеет свои уникальные характеристики и влияет на звучание, позволяя аудиофилам и производителям аудиооборудования тонко настраивать звуковую картину под конкретные предпочтения.
Технология VELVET SOUND™: Математические основы и физические принципы
Velocity Modulation (VM)
Сердцем технологии VELVET SOUND™ является запатентованная система Velocity Modulation (модуляция скорости), которая кардинально отличается от традиционных подходов к цифро-аналоговому преобразованию. VM анализирует скорость изменения цифрового сигнала в реальном времени и динамически адаптирует параметры дельта-сигма модулятора для минимизации артефактов преобразования.
Математически это описывается уравнением:
VM(t) = f(dS/dt, d²S/dt², OSR)
где S — входной цифровой сигнал, OSR — коэффициент избыточной дискретизации, а f — нелинейная функция адаптации.
Система OSR Doubler
AK4497S впервые реализует технологию OSR Doubler (удвоитель коэффициента избыточной дискретизации), которая в критических моментах воспроизведения автоматически увеличивает внутреннюю частоту обработки сигнала вдвое. Это особенно эффективно при воспроизведении сложных музыкальных пассажей с большим количеством гармоник.
Data Weighted Averaging (DWA)
Для борьбы с тонами в полосе пропускания (in-band tones), которые могут возникать в дельта-сигма модуляторах, AK4497S использует усовершенствованную систему Data Weighted Averaging второго порядка. Эта технология циклически распределяет ошибки между элементами ЦАП, формируя шум формы (1-z⁻¹)² и перенося спектральные компоненты ошибок за пределы слышимого диапазона.
Модели аудиооборудования с AK4497S
Настольные ЦАП и усилители
FiiO K15 стал одним из первых коммерческих продуктов, использующих AK4497S в конфигурации dual-mono. Этот настольный ЦАП-усилитель стоимостью $549 демонстрирует потенциал нового чипа в доступном ценовом сегменте. K15 оснащён двумя чипами AK4497S, работающими в полностью сбалансированной схеме, и способен выдавать до 3000 мВт на канал через сбалансированный выход.
Особенностью K15 является «три-платформенная» архитектура, где цифровая обработка, аналоговые цепи и блок питания разнесены на отдельные печатные платы для минимизации взаимных помех. Устройство поддерживает потоковое воспроизведение через Roon Ready и AirPlay 2, а также включает 10-полосный параметрический эквалайзер через приложение FiiO Control.
Сравнение с предыдущими поколениями
При сравнении с популярными моделями на базе AK4497, такими как Gustard A20H и A22, новые устройства на AK4497S демонстрируют заметные улучшения в области пространственной передачи и детализации. Gustard A22, использующий двойные AK4499 в dual-mono конфигурации, долгое время считался эталоном среди доступных высококачественных ЦАП, но AK4497S превосходит его по ряду параметров.
Звуковые характеристики: субъективные впечатления
Звуковая сигнатура
Аудиофилы, имевшие возможность оценить звучание AK4497S, отмечают характерную для AKM «бархатистость» звука, но с улучшенной детализацией и пространственностью. В отличие от более аналитичных чипов ESS SABRE, AK4497S сохраняет традиционную «музыкальность» AKM, добавляя при этом современную точность и разрешение.
Низкие частоты: Бас отличается глубиной и контролем, с превосходной атакой и затуханием. Отсутствует характерная для многих дельта-сигма ЦАП «размытость» в нижнем регистре.
Средние частоты: Голоса звучат естественно и объёмно, без характерной «цифровой стерильности». Инструменты имеют отчётливую тембральную окраску и пространственное позиционирование.
Высокие частоты: Верхний регистр детализирован, но лишён резкости или металлического оттенка. Цимбалы и струнные инструменты звучат натурально и воздушно.
Пространственные характеристики
Одним из главных достижений AK4497S является значительное улучшение стереопанорамы. Звуковая сцена стала шире и глубже по сравнению с AK4497, с более точной локализацией инструментов. Особенно это заметно при прослушивании камерной музыки и джазовых записей, где каждый инструмент имеет чётко определённое место в пространстве.
Потенциальные недостатки и их решения
Проблемы с тактированием
Как и любой высокоточный ЦАП, AK4497S критичен к качеству тактового сигнала. Джиттер мастер-клока напрямую влияет на качество звука, особенно в области пространственной передачи и микродинамики. Для решения этой проблемы производители используют специализированные генераторы с фемтосекундным джиттером, такие как Accusilicon или Crystek.
Требования к блоку питания
VELVET SOUND™ предъявляет повышенные требования к стабильности питания. Пульсации и шумы в цепях питания могут негативно сказаться на характеристиках чипа. Рекомендуется использование многоступенчатых стабилизаторов и отдельных источников питания для цифровой и аналоговой частей.
Вопросы совместимости
AK4497S требует более сложной схемотехники по сравнению с предшественником. Некоторые производители сталкиваются с проблемами при переходе от AK4497 к AK4497S без кардинальной переработки печатных плат.
Сравнение с конкурентами
ESS SABRE ES9038Q2M
По сравнению с популярным чипом ESS ES9038Q2M, AK4497S демонстрирует менее аналитичное, но более музыкальное звучание. ESS традиционно превосходит в измеримых параметрах, но AK4497S предпочитают за более естественную передачу тембров и пространства.
R-2R ЦАП
При сравнении с дискретными R-2R преобразователями, такими как Audio-GD R7, AK4497S проигрывает в «аналоговости» звучания, но превосходит в разрешении и частотной характеристике. R-2R ЦАП остаются предпочтительными для любителей винтажного звука, в то время как AK4497S больше подходит для современных высокодетализированных записей.
Производство и доступность
Восстановление после пожара
После разрушительного пожара на заводе AKM в октябре 2020 года, который уничтожил производственные линии и привёл к дефициту чипов серии AK4497/4499, компания полностью восстановила производственные мощности к 2024 году. AK4497S стал символом возрождения AKM и демонстрацией того, что компания не просто восстановилась, но и сделала качественный технологический рывок.
Ценовая политика
В отличие от ситуации с AK4497, цены на который выросли в разы после пожара, AK4497S изначально позиционируется как доступный флагманский продукт. AKM учла уроки кризиса и выстроила более устойчивую цепочку поставок.
Будущее технологии VELVET SOUND™
Развитие линейки
AKM уже анонсировала расширение семейства VELVET SOUND™, включая старший модель AK4499EXEQ, использующий гибридную архитектуру с отдельным дельта-сигма модулятором AK4191EQ. Эта конфигурация обещает ещё более высокие характеристики для топового сегмента рынка.
Автомобильные применения
AK4497S соответствует всем стандартам автомобильной промышленности и уже используется в люксовых автомобильных аудиосистемах. Растущий рынок премиальных автомобильных развлекательных систем становится важным направлением для AKM.
Заключение
AKM AK4497S представляет собой значительный шаг вперёд в технологии цифро-аналогового преобразования. Технология VELVET SOUND™ не является простым маркетинговым ходом, а представляет собой фундаментальную переработку подходов к обработке цифрового звука.
Для аудиофилов AK4497S предлагает лучшее из двух миров: традиционную музыкальность AKM с современной точностью и разрешением. Хотя чип ещё только начинает появляться в коммерческих продуктах, первые отзывы и измерения подтверждают заявленные улучшения.
Производители аудиооборудования получают возможность создавать продукты, которые сочетают высокие технические характеристики с привлекательным звучанием, что особенно важно в условиях растущей конкуренции на рынке high-end аудио.
С учётом планов AKM по расширению линейки VELVET SOUND™ и растущего интереса к высококачественному цифровому звуку, AK4497S может стать основой для нового поколения аудиооборудования, устанавливающего новые стандарты качества в доступном premium-сегменте.
Основные технические характеристики AK4497S:
- Разрядность: 32 бита
- Максимальная частота дискретизации: 768 кГц (PCM), DSD512
- Динамический диапазон: 128 дБ
- THD+N: -116 дБ
- Технология: VELVET SOUND™ с Velocity Modulation
- Цифровые фильтры: 6 типов
- Напряжение питания: 1,8/3,3 В
- Корпус: 32-pin QFN
Добавить комментарий