Fostex HP-A8C — высококачественный USB-ЦАП с усилителем для наушников

Японская компания Fostex широко известна как производитель высококачественных студийных наушников и другой аудиотехники, в основном профессиональной направленности, такой как микрофоны, микшеры и мониторные громкоговорители.

Тем более неожиданным для нас стало знакомство с таким устройством этой фирмы, как USB-ЦАП, предназначенным, прежде всего, для бытового применения. И надо сказать, что первый блин не вышел комом. Когда производитель профессиональной техники делает продукт для обычного потребителя, зачастую получается что-то интересное. Так вышло и на этот раз.

Внешний вид, функциональность

Первое же знакомство с Fostex HP-A8C вызывает приятные впечатления. Корпус выполнен из толстостенного алюминия черного цвета, передняя панель — из цельного стекла. Качество сборки очень высокое. Органы управления не люфтят и приятно нажимаются. Мягкий свет OLED-экрана, отсутствие выжигающих глаз светодиодов и чрезмерной перегруженности кнопками, строгий дизайн — всё говорит о том, что производитель с самого начала заботится о потребителе.

Наличие двух выходов под наушники будет полезно, если вы захотите поделиться с кем-нибудь музыкой или сравнить пару наушников. Выходы работают одновременно. Кнопкой Output set можно выбрать, куда пойдет звук: на наушники либо на линейный выход RCA-разъемов задней панели.

Регулировка громкости производится, как и положено, в децибелах с шагом 0,5 дБ, причем громкость регулируется как на наушниковом выходе, так и на линейном.

Орган управления Input set работает и как кнопка, и как регулятор: им можно выбрать нужный вход, а также войти в меню и настроить любые параметры.

На задней панели расположены всевозможные коммутационные разъемы, в том числе крайне нетривиальные для бытовой техники Analog In и Digital Out. Но обо всем по порядку.

Производитель заявляет для устройства поддержку всех возможных форматов цифрового звука от 44,1 до 192 кГц с разрешением до 32 бит, а так же DSD-потока частотой 2,8 МГц.

USB-вход работает с собственным драйвером, имеет асинхронный режим работы, вывод в ASIO и поддержку DSD.

Также имеется слот под SD(SDHC)-карту с возможностью воспроизведения файлов WAV, DSF и AIFF, что не только добавляет устройству функциональности, но и делает его работу независимой. Производитель честно предупреждает о том, что SDXC-карты не поддерживаются и не должны устанавливаться во избежание неисправностей.

Кроме того, в комплект входит небольшой пульт управления с пленочной клавиатурой, которым удобно пользоваться при настройке ЦАПа или при воспроизведении с SD-карты.

Меню имеет богатый выбор настроек, из которых наибольший интерес вызывают те, которые непосредственно влияют на качество звука.

Up Sampling, возможный выбор: х1, х2, х4 — умножение частоты дискретизации перед подачей на микросхему цифро-аналогового преобразователя.

Digital Filter, возможный выбор: Sharp Rol-Of или Minimum Delay — настройка цифрового фильтра микросхемы цифро-аналогового преобразователя.

Msck Sel, возможный выбор: Dir или Xtal — выбор способа синхронизации.

• Dir — синхронизация цифроаналогового преобразователя от клока сигнала, восстановленного SPDIF-приемником
• Xtal — использование внутреннего высококачественного клока для синхронизации ЦАПа

Direct, возможный выбор: On, Off — при включении режима On регулировка громкости неактивна (всегда используется максимальная громкость).

Программное обеспечение

Помимо USB-ASIO-драйвера производитель предлагает симпатичный и минималистичный плеер, работающий через ASIO-драйвер исключительно с продуктами фирмы Fostex.

Несколько забегая вперед, скажу, что звук при его использовании превосходный.

Внутреннее устройство

Внутри под крышкой все организовано довольно грамотно.

Наушниковый усилитель и послецаповый фильтр спроектированы на дискретных элементах, без применения операционных усилителей. Стабилизаторы источников питания также выполнены на дискрете.

Использованные конденсаторы в аналоговых и питающих цепях — аудиофильские Nichicon Muse.

Микросхема цифро-аналогового преобразователя — это топовый чип фирмы Asahi Kasei, AK4399, характеризующийся отношением сигнал/шум 123 дБ и Кг ниже −105 дБ.

Для частот, кратных 44,1 и 48 кГц, использованы отдельные кварцевые генераторы, что исключает необходимость пересчета некратных частот.

USB-контроллер выполнен на цифровом процессоре фирмы Texas Instruments — TM320C55. Он имеет производительность 800 MIPS и 40-битный арифметический процессор.

Несколько странно видеть микросхему цифрового конвертера частот дискретизации CS8421 (Cirrus Logic) рядом со столь мощным DSP, но, судя по всему, именно она (а не DSP) занимается умножением частоты дискретизации при установке данной опции в меню Up Sampling.

SPDIF-приемник и передатчик выполнены на микросхемах AК4118.

Для регулировки громкости используется микросхема Muses72320 (JRC), в ее обвязке используются операционные усилители OPA604AP, установленные в панельках для легкой замены. Безусловно, это порадует тех, кто захочет изменить звук.

На линейном входе используются операционные усилители LME49710NA, также установленные в панельках.

Линейный выход имеет свой, независимый от ушного усилителя буфер, выполненный на дискретных элементах, что является большим плюсом, так как уменьшает влияние на звук сопротивления источника сигнала и емкостей соединительных кабелей.

Выходные транзисторы ушного усилителя 2SA1930/2SC5171 применяются для построения усилителей мощностью до 20 Вт, что обеспечивает хороший запас по мощности.

Паспортные технические характеристики

Входы:

• USB-порт
• Оптический — 2 штуки
• SPDIF
• XLR-3 AES/EBU
• SD-слот
• RCA аналоговый стерео

Выходы:

• Jack 6,3 мм на стереонаушники — 2 штуки
• RCA аналоговый стерео
• Оптический
• SPDIF

Поддерживаемые режимы работы:

• 16/24/32 бит
• 44,1/48/88,2/96/176,4/192 кГц
• DSD 2,8 МГц
• USB 2.0

Параметры наушникового выхода:

• Частотный диапазон: 10 Гц — 80 кГц ±3 дБ
• Максимальная мощность: 700 мВт на нагрузке 32 Ом
• Гармонические искажения: менее 0,002% при 1 кГц, нагрузке 32 Ом и мощности 100 мВт
• Допустимое сопротивление наушников: 16—600 Ом

Параметры линейного выхода:

• Частотный диапазон: 10 Гц — 80 кГц ±3 дБ
• Гармонические искажения: менее 0,002% при 1 кГц
• Оптимальное сопротивление нагрузки: 10 кОм

Прочее:

• Потребляемая мощность: 24 Вт от сети 220 вольт
• Габаритные размеры: 213×78×314 мм
• Вес: 3,8 кг

Cайт производителя: fostexsound.ru

Измерения устройства

Для объективного контроля параметров ЦАПа был собран измерительный стенд, обеспечивающий гальваническую развязку измерительной карты от сети 220 вольт, чтобы устранить земляные петли и исключить сетевые наводки вне измеряемого устройства.

Блок-схема стенда показана ниже.

В качестве гальванической развязки используется плата Adnaco-S1A, измерительная плата —модифицированная Asus Essence STX с минимальным измеренным Кг=0,0002% и уровнем шума −120 дБ. Питание системы производится от аккумуляторной батареи и линейных стабилизаторов, формирующих необходимые напряжения.

Информация о USB-ASIO-драйвере

Device: Fostex ASIO Driver

Features:
Input channels: 0
Output channels: 2
Input latency: 0
Output latency: 270
Min buffer size: 2048
Max buffer size: 2048
Preferred buffer size: 2048
Granularity: 0
ASIOOutputReady - supported
Sample rate:
8000 Hz - not supported
11025 Hz - not supported
16000 Hz - not supported
22050 Hz - not supported
32000 Hz - not supported
44100 Hz - supported
48000 Hz - supported
88200 Hz - supported
96000 Hz - supported
176400 Hz - supported
192000 Hz - supported
Input channels:
Output channels:
channel: 0 (Fostex USB Audio HP-A8 Out 01) - Int32LSB
channel: 1 (Fostex USB Audio HP-A8 Out 02) - Int32LSB

Через панель управления драйвером можно отрегулировать размер буфера и посмотреть текущую частоту дискретизации.

При работе через USB-ASIO выяснилось, что при смене частоты дискретизации в плеере драйвер имеет задержку в несколько секунд, а при тесте в RMAA смена частоты вообще не происходит, поэтому режимы, отличные от 44,1, измерить не удалось. Однако потеря в этом небольшая, поскольку замеры через оптический вход, при подаче сигнала от Asus STX, показали полную идентичность.

При измерениях выяснилось, что уровень линейного выхода RCA выше нормы на 1,3 дБ. Поэтому в режиме Direct замер не удался из-за перегрузки АЦП измерительной карты, так что приходилось снижать громкость до −1,5 дБ.

Итак, сводная таблица замеров в RMAA на частотах от 44,1 до 192 кГц.

Это просто прекрасно! Фактические параметры по нелинейным искажениям соответствуют паспортным данным для чипа AK4399. Причем это соответствие одинаково для любой частоты дискретизации, а это значит, что схемотехнические решения верны и имеют грамотную реализацию в железе.

Кроме того, измеренные данные оказались на порядок лучше, чем указано Fostex.

Амплитудно-частотная характеристика не имеет среза и простирается вплоть до 50 кГц, что положительным образом скажется на прозрачности звука. К слову сказать, настройка цифрового фильтра Sharp Rol-Of или Minimum Delay не оказывает влияние на АЧХ.

Кроме самих гармоник, нет никакой грязи или шума на спектре, что тоже очень хорошо. Присутствует небольшая интермодуляция между основным тоном 1 кГц и частотой сети 100 Гц, образующейся после выпрямителя.

На шумовой полке видно небольшое количество помех от сети 220 вольт, а также некоторую неравномерность, скорее всего связанную с дискретной схемотехникой, поскольку на дискретных элементах сложно обеспечить предельные отношения сигнал/шум. Но это очень хорошие параметры, особенно если сравнивать с некоторыми конкурентами, где все гораздо хуже.

Замеры наушникового усилителя проводились так же, но сигнал брался с выхода для второй пары ушей.

Выходная мощность усилителя составляла 125 мВт, при использовании 32-омных наушников в качестве нагрузки.

Как видно, параметры такие же отличные, в 5 раз лучше заявленных, причем почти не зависят от сопротивления наушников. Это подтверждает высокую перегрузочную способность ушного усилителя.

Также стоит обратить внимание на низкое взаимное проникновение каналов под нагрузкой. У усилителей с маломощным источником питания этот параметр увеличивается до −70-−80 дБ, тут же все в порядке.

Джиттер

Замер уровня джиттера в программе Arta с помощью специального сигнала показал интересный результат и зависимость от настройки Msck Sel.

При выборе Dir возникает горб рядом с пиком тактовой частоты, что и является внесенным джиттером.

Он возникает из-за несовершенства системы ФАПЧ SPDIF-приемников AK4118.

При выборе Xtal джиттера нет (почти), что также подтвердилось еще до измерений — при прослушивании: звук с настройкой Xtal был более прозрачный.

Следует отметить, что непонятно, как именно реализован Xtal-режим. Скорее всего, в нем отсутствует bit-perfect из-за выключенной ФАПЧ, так как не происходит синхронизация клока передатчика SPDIF (транспорта) и клока ЦАПа. В зависимости от направления ухода частоты такты могут либо добавляться, либо отбрасываться, что, впрочем, никак не отражается на измерениях в RMAA, да и на звуке.

В режиме USB ЦАП сам тактирует драйвер от своего точного клока, поэтому в этом режиме всегда работает Xtal и всегда есть bit-perfect.

Up Sampling и Digital Out

Апсемплинг выполняет две функции. Первая — добавляет «недостающие» отсчеты. За счет своего внутреннего алгоритма он старается сделать это как можно более аккуратно, «додумывает» то, что потерялось в исходном сигнале с низкой частотой семплирования. Вторая, косвенная, функция — апсемплер выполняет роль дополнительного фильтра, сдвигая помехи и продукты преобразования ЦАПа в более высокочастотную, неслышимую область.

Как правило, все это приводит к улучшению разборчивости звука, лучше передаются микронюансы записи, эхо, объем помещения и т. п., но только если сам ЦАП хорошо переваривает высокие частоты дискретизации.

Казалось бы, зачем ЦАПу нужен цифровой выход? А затем, что на него подается то же самое, что подается на микросхему внутреннего ЦАПа! То есть вы можете подать сигнал на SPDIF- или USB-вход Fostex HP-A8C, улучшить клок с помощью настройки Xtal, увеличить его частоту в 2 или 4 раза (или оставить без изменений) и после этого подать на другой ЦАП — допустим, классом выше, но без USB.

Кроме того, на выходе SPDIF присутствует воспроизводимый с SD-карты звук, то есть данный ЦАП может использоваться еще и как транспорт.

Все это расширяет возможности использования устройства.

Пример апсемплинга входящей частоты в два раза и подачи на другой ЦАП.

Прослушивание

При прослушивании использовались наушники Beyerdynamic DT990Pro сопротивлением 250 Ом и Audio-Technica ATH-M50x сопротивлением 32 Ом.

Уровень громкости, выдаваемый встроенным усилителем, более чем достаточен для раскачки самых «тугих» наушников. Каких-либо явных провалов динамики и искажений при использовании низкоомных наушников не замечено.

Регулировка громкости аккуратная, сильной зависимости тембра от положения регулятора громкости нет. И только на совсем низких уровнях происходит заметное снижение детальности высоких частот.

В целом качество звучания Fostex HP-A8C высокое и более чем приемлемое для своей цены — как в наушниках, так и с линейного выхода. Нет перевирания тембров, звук «живой» и открытый. Позиционирование инструментов имеется, и сцена по своему масштабу равна той, что выдают гораздо более дорогие аппараты. Субъективное восприятие звука Fostex HP-A8C не вызывает отторжения или желания слушать какой-то конкретный стиль музыки.

Из недостатков можно подчеркнуть заметную резкость и грубоватость высоких частот, что может раздражать на ярких наушниках, какими и являются Beyerdynamic DT990Pro. Также звучание немного упрощено в проработке мелких деталей и обертонов голоса на средних частотах.

Был проведен эксперимент: с источника более высокого класса сигнал подавался на RCA-входы Analog In. То есть Fostex HP-A8C использовался в режиме усилителя для наушников и не подвел — звучание стало более богатым и аккуратным, не потеряв в детальности. Качество звука, выдаваемого встроенным усилителем наушников, явно выше возможностей встроенного ЦАПа. Поэтому приобретение данного аппарата можно порекомендовать даже тем, кто планирует в будущем потратить еще 150-200 тысяч рублей на ЦАП уровня High-End, но не хочет тратить деньги на новый усилитель для наушников.

Звучание линейного выхода по тембровому окрасу и восприятию не отличается от наушникового. Все очень похоже, те же достоинства и недостатки. Включение опции Direct отключает регулировку громкости, но, на мой взгляд, практически не меняет качество звучания линейного выхода.

Если говорить про звучание с различных цифровых входов, то тут заметно явное преимущество USB перед другими. При работе с USB-ASIO получался самый детальный и прозрачный звук, особенно при использовании Fostex Audio Player. При воспроизведении с SD-карты звук немного хуже, чем с USB, да и, пожалуй, с оптики.

Использование Up Sampling не дает явных преимуществ. С ним звук становится мягче и аккуратнее, но в то же время бас становится менее четким, высокие — мутнее, и теряется часть динамики в звуке. Возможно, на определенной музыке (классической, например) это будет оправданно, все зависит от личных предпочтений.

Проверка настройки Digital Filter показала, что при режиме Sharp Rol-Of бас становится каким-то странным, как будто с эхом, но в то же время его субъективно больше. В остальном особой разницы замечено не было.

Msck Sel я бы рекомендовал всегда ставить в положение Xtal — так гораздо лучше.

Подводя итог субъективного прослушивания, могу сказать, что Fostex, назначив цену порядка 50 тысяч рублей за данный аппарат, явно демпингует, поскольку есть гораздо более дорогие, но хуже звучащие аппараты и с существенно меньшей функциональностью.

Конек Fostex HP-A8C — сцена и живое звучание, что и надо большинству слушателей. Недостатки есть, но они не критичны по сравнению с достоинствами и с учетом запрошенной цены.

Возможность использования в качестве ЦАПа, апсемплера и усилителя для наушников делает Fostex HP-A8C устройством «три в одном».

Итого

Достоинства

• Хороший внешний вид
• Широкие функциональные возможности
• Живое, интересное звучание
• Линейный вход и цифровой выход
• Поддержка DSD

Недостатки

• Долгое переключение частоты ASIO-драйвера
• Ярковатый звук

Cайт производителя: fostexsound.ru

Источник: ixbt.com