Wandler mit DSD-Technologie

Für alle Technikinteressierten werfen wir einen Blick auf den digitalen Signalweg, der beim MA3 identisch ist wie im Referenzsystem DV2.

Nach dem digitalen Eingang wird das Signal mit einem «MFAST» genannten Reclocker neu eingelesen. MFAST steht für «Meitner Frequency Acquisition System». Die meisten Wandler verwenden PLL-Schaltungen (Phase Lock Loop), um den eingehenden Datenstrom mit dem internen Takt zu synchronisieren. Diese Synchronisation ist eine Hauptquelle für Jitter. Im Gegensatz zu PLLs, die Jitter lediglich abschwächen, entferne die proprietäre MFAST-Technologie diesen komplett. In der nächsten Stufe wird das Signal galvanisch isoliert, was Störfelder von aussen entkoppelt, bevor es zum DSP zur Signalaufbereitung geht.

MDAT2 oder «Meitner Digital Audio Translator» ist das Herz und das eigentliche Rechenzentrum in der Signalkette. Im DSP wird der ankommende Datenstrom auf einen extrem hochfrequenten 16-fachen DSD-Singlebit-Stream hochgerechnet. Dieser bildet die Basis für die Optimierung der Transienten mit einem von den EMM Labs entwickelten Filter-Algorithmus. Der Algorithmus arbeitet auf der Zeitebene, was konstante Phasen und Gruppenlaufzeiten ermöglicht. Konventionelle Anti-Aliasing-Filter mit Oversampling werden mit dieser Topologie hinfällig. Durch diese unterschiedliche Herangehensweise zur Filterung entstehen deutlich weniger Ein- und Ausschwinger, sogenannte Filter-Ringing-Effekte. Dies illustriert das Messdiagramm unten (von EMM Labs) anhand der Wiedergabe eines Rechtecksignals und einer Impulsantwort.

Die MDAT2-Verarbeitung reduziert Ein- und Ausschwingverhalten der Transienten. Oben: konventioneller Multibit-DAC. Unten: EMM Labs MDAT/MDAC (Bild EMM Labs).

Ein Sahnestück ist die VControl genannte digitale Lautstärkeregelung. Diese wurde ebenfalls vom DV2-DAC übernommen und beruht auf einem weiteren Patent von EMM Labs. Sie ermöglicht auch bei kleinen Lautstärken die Beibehaltung der vollen digitalen Wortbreite in Bits. Das hört sich einfach an, ist in der Praxis aber sehr komplex in der Umsetzung. Einfache digitale Lautstärkeregler – wie im Smartphone – verringern bei niedriger Lautstärke die Anzahl Bits. Aus einem 16-Bit-Signal werden so schnell lediglich 4–6 Bits. Entsprechend harsch klingt es bei kleiner Lautstärke. Die Vcontrol-Technologie von EMM Labs ist meines Wissens der einzige DSP-Lautstärkeregler, der bei DSD-Streams ohne Klangeinbussen funktioniert.

Nach der beschriebenen Aufbereitung der digitalen Daten in einen auf Zeit, Phase und Pegel optimierten DSD-Stream kann man die Vorteile einer DSD-Wandlung mit gutmütigen Ausgangsfiltern ausspielen. Das MDAC2 genannte Wandlermodul ist weltweit einzigartig. Der MDAC2 ist das Resultat von Ed Meitners drei Jahrzehnte langer Arbeit bei der Entwicklung digitaler Audiosysteme. Als diskreter DSD1024/16xDSD-D/A-Wandler ausgelegt, wird er nach wie vor vollständig in den Produktionsstätten von EMM Labs in Kanada hergestellt. Im Gegensatz zu DAC-Chips von der Stange sind die Kosten wenig überraschend deutlich höher, aber damit gehört man zu den wenigen Herstellern mit kompletter Kontrolle über den analogen und digitalen Signalfluss.

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