Nowa architektura: Przetworniki cyfrowo-analogowe Varèse Dual Mono
Wszystkie współczesne przetworniki cyfrowo-analogowe dCS – w tym modele APEX – są wyposażone w 96 źródeł prądu: po 48 dla każdego z kanałów, lewego i prawego. Każde źródło generuje identyczną wartość napięcia, a system jest tak zaprojektowany, aby rozpraszać ewentualne błędy komponentów (w tym tolerancje rezystorów) jako losowy szum, zamiast generować zniekształcenia harmoniczne. Źródła prądu są umieszczone na jednej płytce Ring DAC w przetworniku cyfrowo-analogowym, z osobno wydzielonymi kanałami lewym i prawym, co zapewnia ich pełną separację na poziomie konstrukcyjnym.
W modelu Varèse lewy i prawy kanał zostały rozdzielone na oddzielne moduły „Mono DAC”, co oznacza, że każdy kanał audio posiada własną, dedykowaną jednostkę DAC. Takie rozwiązanie umożliwiło wprowadzenie wielu istotnych usprawnień. Część z nich wynika z ogólnych udoskonaleń inżynieryjnych, natomiast inne stały się możliwe dzięki opracowaniu nowych, zastrzeżonych technologii.
Każdy przetwornik cyfrowo-analogowy Varèse Mono wyposażony jest w 96 źródeł prądowych, co oznacza, że na każdy kanał audio przypada ich dwukrotnie więcej niż w standardowej konfiguracji. Źródła te są sterowane 5-bitowym sygnałem PCM, który jest modulowany synchronicznie do częstotliwości 5,644 MHz lub 6,144 MHz, w zależności od częstotliwości próbkowania źródłowego materiału.
Differential Ring DAC: Przegląd
Przetworniki Ring DAC w modelu Varèse pracują w architekturze różnicowej. 96 źródeł prądowych na płytce Ring DAC podzielono na dwie grupy po 48: jedna z nich odtwarza sygnał muzyczny w fazie, natomiast druga w przeciwfazie. Wyjścia tych dwóch grup są następnie różnicowane — co oznacza, że sygnał grupy przeciwfazowej zostaje odwrócony i połączony z sygnałem grupy w fazie. Dzięki temu uzyskuje się precyzyjny sygnał o wyższej czystości i minimalizacji szumów oraz zniekształceń.
Jeden zestaw 48 źródeł prądu generuje sygnał analogowy we właściwej fazie.
Drugi zestaw 48 źródeł prądowych generuje ten sam sygnał analogowy, ale w przeciwfazie.
Wyjście tych dwóch zestawów źródeł prądu jest odseparowane, co skutkuje prawidłowym sygnałem fazowym o dwukrotnie większej amplitudzie bez przesunięcia DC.
Odseparowanie oznacza, że wszelkie szumy lub nieliniowości powstałe w przetworniku Ring DAC są skutecznie usuwane z wyjścia.
Działanie przetwornika Ring DAC w trybie różnicowym przynosi kilka istotnych korzyści:
Równoważenie poboru zasilania referencyjnego
Zasilanie referencyjne dostarcza napięcie do źródeł prądu i jest mnożone przez liczbę aktywnych źródeł. Każde odstępstwo od idealnie czystego prądu stałego jest także wzmacniane – kiedy strona fazowa pierścienia ma wyższe napięcie, przeciwna strona ma je niższe. Dzięki temu pobór zasilania referencyjnego staje się niezależny od sygnału, ponieważ oba zestawy źródeł prądowych działają komplementarnie. Efekt ten eliminuje mechanizm generowania drugiej harmonicznej w przetworniku Ring DAC, co skutkuje znaczną poprawą parametrów zniekształceń.
Wyrównuje przesunięcia w każdym węźle sumującym, eliminując potrzebę korekcji przesunięcia DC i poprawia symetrię obwodu sumującego / filtrującego.
W przetwornikach cyfrowo-analogowych Varèse Mono wszystkie funkcje przetwarzania i analogowe realizowane są na jednej płytce, zamiast na wielu wzajemnie połączonych modułach. To przemyślane rozwiązanie umożliwia udoskonalenie kluczowych aspektów konstrukcyjnych, zapewniając jeszcze bardziej spójną i precyzyjną wydajność. Podejście to, oparte na jednolitej architekturze obwodowej, po raz pierwszy zastosowano w modelu dCS Lina Network DAC – projekcie, który powstał na wczesnym etapie prac badawczo-rozwojowych nad Varèse.
Dzięki wykorzystaniu dwóch przetworników cyfrowo-analogowych Mono, każdy wyposażony w dedykowaną architekturę różnicową Ring DAC, udało się nie tylko znacznie zredukować zniekształcenia, ale także obniżyć poziom szumów o 5 dB. Wyznacza to nowy standard w zakresie mierzalnej wydajności, bazując na wyjątkowych możliwościach przetwornika Ring DAC APEX – innowacji, która jest owocem rozwoju technologicznego związanego z projektem Varèse.
Innowacje sprzętowe
Oprócz opracowania nowej architektury DAC, inżynierowie dCS wprowadzili szereg ulepszeń do naszego sprzętu DAC, aby jeszcze bardziej poprawić wydajność i zapewnić najwyższą jakość dźwięku.
Obejmują one:
- Ulepszone zasilacze
- Zoptymalizowane transformatory
- Ulepszone obwody wtórne
- Nowa topologia regulatora
- Dodatkowa regulacja dla zasilaczy analogowych
Ulepszone zasilacze
Przetwornik Ring DAC, z samej swojej konstrukcji, działa na zasadzie mnożenia sygnału. Pobiera napięcie referencyjne, które zasila wszystkie źródła prądowe, a następnie mnoży je przez kod — cyfrową próbkę audio, generowaną przez Mapper. Ten kod określa, które źródła prądowe mają być aktywowane w danym momencie, aby na wyjściu przetwornika cyfrowo-analogowego wygenerować właściwe napięcie.
Jeśli napięcie referencyjne odbiega od idealnie stabilnego, czystego prądu stałego — na przykład wskutek zakłóceń — te niepożądane sygnały zostają zwielokrotnione przez wszystkie aktywne w tym momencie źródła prądowe. Dlatego napięcie referencyjne w przetworniku cyfrowo-analogowym ma kluczowe znaczenie dla wydajności całego systemu.
Odizolowanie zasilaczy od wpływu układów, które zasilają, jest w pełni niemożliwe, co zawsze niesie pewne ryzyko niewielkich odchyleń lub fluktuacji. Choć mogą być one niezauważalne w urządzeniach niższej jakości, w przypadku architektury tak zaawansowanej i przejrzystej jak Ring DAC każdy detal staje się istotny. Aby zapewnić optymalną jakość całego systemu, każdy element, w tym zasilacze, musi być najwyższej klasy.
Przetwornik Ring DAC APEX wprowadził udoskonalenia, które zwiększają odporność systemu na interakcje między przełączaniem źródeł prądu a zasilaniem odniesienia. Udało się to osiągnąć dzięki obniżeniu impedancji ścieżki sygnałowej doprowadzającej zasilanie referencyjne do źródeł prądowych Ring DAC.
Dzięki konstrukcji Varèse Differential Ring DAC, poprawnie dobrane źródła prądowe w fazie i przeciwfazie działają identycznie pod względem sygnału. Obie grupy źródeł prądowych generują ten sam sygnał muzyczny, przy czym faza jednej z grup jest odwrócona. Jak już wspomniano, pobór napięcia referencyjnego jest wyrównany w obu przypadkach, co pozwala na utrzymanie większej stabilności napięcia referencyjnego podczas pracy. W przypadku mnożącego przetwornika cyfrowo-analogowego, takiego jak Ring DAC, stabilność ta ma fundamentalne znaczenie dla wydajności muzycznej systemu.
Dodatkowe ulepszenia
Zoptymalizowane transformatory: Przetworniki DAC Rossini i Vivaldi są wyposażone w podwójne transformatory sieciowe, dzięki czemu zarówno sekcja analogowa, jak i cyfrowa mają oddzielne zasilanie, co korzystnie wpływa na wydajność. Przetworniki Varèse Mono DAC również posiadają podwójne transformatory, z których każdy został specjalnie zoptymalizowany do pracy w zasilaczu analogowym lub cyfrowym. Taka konstrukcja dodatkowo poprawia wydajność zarówno sekcji analogowej, jak i cyfrowej.
Ulepszone obwody wtórne: Obwody wtórne zasilacza zostały zaprojektowane na nowo, aby zminimalizować zjawisko magnetostrykcji w rdzeniu transformatora, co zmniejsza poziom szumów mechanicznych generowanych przez transformatory. Choć szum transformatora nie jest zwykle problemem w urządzeniach dCS, każda możliwość dodatkowego ograniczenia hałasu lub wibracji mechanicznych jest korzystna z perspektywy wydajności systemu.
Nowa topologia regulatora: Regulatory zasilania zyskały nową topologię, w której sekwencjonowanie mocy odbywa się za pomocą układu scalonego zarządzania zasilaniem. Dzięki temu zapewniono bardziej precyzyjną i elastyczną kontrolę nad aktywacją i dezaktywacją zasilania.
Dodatkowa regulacja dla zasilaczy analogowych: Wprowadzono dodatkowy poziom regulacji zasilania dla zbalansowanego stopnia wyjściowego, co pozwala jeszcze bardziej ograniczyć szumy wspólne na wyjściu, a tym samym poprawić wydajność sekcji analogowej.
Zwiększanie wydajności DAC za pomocą Varèse Core
Wraz z opracowaniem pierwszych monofonicznych przetworników cyfrowo-analogowych stworzono nowy komponent — Varèse Core — który wspiera główny cel ciągłego podnoszenia wydajności przetworników cyfrowo-analogowych.
Inne wieloskładnikowe systemy dCS, takie jak Vivaldi, wyposażone są w dedykowany Upsampler — zewnętrzną jednostkę współpracującą z przetwornikiem cyfrowo-analogowym, która przejmuje znaczną część pracy związanej z konwersją cyfrowo-analogową, filtrowaniem oraz przetwarzaniem DSP, niezbędnych do procesu nadpróbkowania. Rozwiązanie to opiera się na naszym doświadczeniu w tworzeniu profesjonalnego sprzętu audio; zauważylono, że przeniesienie dużej części tego przetwarzania do osobnej jednostki, oddzielonej od samego przetwornika, wyraźnie zwiększa wydajność systemu.
W Varèse Music System większość przetwarzania DSP przejmuje Varèse Core, co odciąża układy FPGA wewnątrz przetworników cyfrowo-analogowych, pozwalając im wykonywać mniej operacji. Dzięki temu zmniejsza się mikrodrenowanie zasilacza, co dodatkowo zwiększa wydajność każdego przetwornika cyfrowo-analogowego Mono.
Varèse Core przetwarza dowolny przychodzący materiał źródłowy PCM, nadpróbkowując go do 705,6 lub 768 kS/s i stosując cyfrowe filtry, które eliminują zniekształcenia Nyquista. Słuchacz może także włączyć opcjonalny tryb DSD podczas odtwarzania źródeł PCM, co konwertuje sygnał na format DSD (od standardowego DSD/64 aż po DSD/512). Następnie nadpróbkowany i przefiltrowany cyfrowy sygnał audio jest przekazywany do przetworników cyfrowo-analogowych Mono przez ACTUS, gdzie zostaje zmodulowany do 5-bitowego sygnału o częstotliwości około 6 MHz, trafiającego bezpośrednio do przetwornika Ring DAC.
dCS ACTUS: Ujednolicony interfejs
Dzięki nowej architekturze przetworników cyfrowo-analogowych oraz dodaniu komponentu Core, dCS Varèse wprowadza radykalnie innowacyjne podejście do przesyłania sygnałów audio, sterujących i czasowych pomiędzy elementami systemu. Nasi inżynierowie opracowali nowy protokół, który upraszcza konfigurację i kontrolę systemu, jednocześnie gwarantując słuchaczom najwyższą możliwą jakość dźwięku.
W idealnym systemie muzycznym każdy komponent powinien mieć możliwość pełnej komunikacji z innymi elementami, co umożliwia przesyłanie kluczowych informacji i poleceń. Dzięki temu cały system może działać harmonijnie, jak jedno spójne urządzenie.
W systemie Vivaldi jest to możliwe dzięki trójkierunkowemu połączeniu RS232 oraz łączom Dual AES. Wykorzystując połączenie RS232 oraz polecenia tunelowe, które są osadzone w połączeniach Dual AES od DAC do Upsamplera i od Transportu do Upsamplera, system Vivaldi może płynnie kontrolować ustawienia każdego urządzenia, regulację głośności, wybór źródła i inne funkcje. Dźwięk przesyłany jest synchronicznie za pomocą połączeń Dual AES.
Takie połączenia sprawiają, że przetwornik cyfrowo-analogowy Vivaldi, zegar i upsampler wymagają trzech kabli AES, czterech kabli BNC oraz kabla RS232, aby zapewnić pełną transmisję sygnałów audio, kontrolę oraz synchronizację.
W systemie Varèse osiągnięto to za pomocą specjalnie zaprojektowanego interfejsu dCS ACTUS (Audio Control and Timing Unified System), który stanowi połączenie zastrzeżonego sprzętu i oprogramowania dCS. ACTUS umożliwia podłączenie wszystkich komponentów systemu przy użyciu jednego kabla, biegnącego od każdej jednostki do rdzenia. Interfejs ten obejmuje asynchroniczny i korygowany o błędy cyfrowy dźwięk, sygnały sterujące oraz główny sygnał zegara, które są przesyłane za pośrednictwem naszej zastrzeżonej technologii dCS Tomix.
Złącze zastosowane w kablu i jednostkach Varèse zostało zaprojektowane na zamówienie przez dCS, ponieważ żaden dostępny na rynku kabel ani złącze nie spełniały rygorystycznych wymagań dotyczących minimalizacji przesłuchów między pinami, ekranowania między przewodami, maksymalnej długości kabla oraz wygody podłączania. Dlatego opracowalno unikalne rozwiązanie, które odpowiada na wszystkie te potrzeby.
Złącze jest kluczowane, co zapewnia możliwość poprawnego podłączenia za każdym razem. Kabel jest bezkierunkowy, co oznacza, że można go stosować w dowolnym miejscu systemu Varèse – np. zamieniając go między interfejsem użytkownika Varèse a rdzeniem lub między rdzeniem a monofonicznym przetwornikiem cyfrowo-analogowym. Taka elastyczność sprawia, że konfiguracja systemu Varèse jest wyjątkowo łatwa. Jedynym specyficznym wymogiem jest to, aby zegar główny Varèse był podłączony do rdzenia za pomocą portu oznaczonego jako „Clock”.
Kabel ACTUS składa się z sześciu par przewodów miedzianych, wykonujących następujące zadania:
- 1 przewód przenosi sygnał 44,1k Tomix
- 1 przewód przenosi sygnał 48k Tomix
- 4 pary przewodów tworzą łącze o wysokiej przepustowości
Łącze o wysokiej przepustowości łączy każdą jednostkę Varèse z Varèse Core, umożliwiając systemowi pełną kontrolę i płynne przesyłanie informacji, zmian ustawień oraz innych poleceń sterujących między jednostkami, bez potrzeby stosowania dodatkowych interfejsów, takich jak RS232. Ten zaawansowany poziom kontroli jest niezwykle przydatny w diagnostyce systemu, ponieważ pozwala na wykrywanie usterek. System może inteligentnie poinformować użytkownika o problemach, takich jak niepoprawne podłączenie przetwornika Left Mono DAC lub błędne podłączenie zegara do niewłaściwego portu ACTUS w rdzeniu.
Łącze jest również odpowiedzialne za przesyłanie dźwięku między jednostkami Varèse. Zamiast tradycyjnych synchronicznych interfejsów, takich jak AES3 czy S/PDIF, ACTUS wykorzystuje asynchroniczny interfejs z korekcją błędów, co eliminuje możliwość wystąpienia problemów z taktowaniem czy integralnością danych. ACTUS nie opiera się na ustalonych standardach branżowych, takich jak AES67, do przesyłania dźwięku przez IP. Powody tej decyzji zostały szczegółowo opisane w dalszej części tego dokumentu.
Taktowanie monofonicznych przetworników C/A: Wyzwania i rozwiązania
Obsługa monofonicznych przetworników cyfrowo-analogowych (Mono DAC) stawia przed nami wyjątkowe wyzwanie, szczególnie w zakresie taktowania. W tradycyjnym cyfrowym systemie audio, wykorzystującym stereofoniczny przetwornik DAC, zegar wewnętrzny generuje sygnał, który jest podawany równocześnie do lewego i prawego kanału. W efekcie oba kanały konwertują cyfrową próbkę audio na napięcie analogowe w tym samym czasie.
W przypadku konfiguracji Mono DAC, każde z urządzeń jest wyposażone w dedykowany przetwornik, osobną obudowę, zasilacz, układy DAC oraz układy zegara. Oznacza to, że dla każdego kanału konieczne jest zapewnienie oddzielnego sygnału zegara, co zwiększa złożoność i wymagania systemowe, a także stawia wyzwania w zakresie synchronizacji tych dwóch przetworników, aby osiągnąć doskonałą jakość dźwięku i precyzyjne odwzorowanie sygnału.
Aby zapewnić, że monofoniczne przetworniki cyfrowo-analogowe działają synchronicznie, ważne jest, aby oba przetworniki konwertowały próbki audio w tym samym czasie. Gdyby przetworniki pracowały w różnym czasie, doszłoby do znacznego opóźnienia między kanałami, co obniżyłoby jakość dźwięku, powodując zniekształcenia w odbiorze stereo.
Kluczowym elementem w synchronizacji tych przetworników jest wyrównanie zboczy narastających sygnału zegara każdego z DAC. Zbocze narastające odnosi się do momentu, w którym sygnał zegara przechodzi ze stanu niskiego (np. 0 V) do stanu wysokiego (np. 5 V). Synchronizacja tych zboczy gwarantuje, że obydwa przetworniki DAC otrzymują sygnał zegara w dokładnie tym samym czasie, co zapewnia równoczesną konwersję próbek audio.
Aby to osiągnąć, system musi wykorzystywać bardzo precyzyjne mechanizmy synchronizacji zegara, ponieważ jakiekolwiek opóźnienia w jednym z przetworników mogą prowadzić do różnic w czasie konwersji i tym samym do degradacji jakości dźwięku.
Samo wyrównanie zboczy narastających nie zapewnia jeszcze doskonałej synchronizacji. Nawet jeśli sygnały zegarowe w lewym i prawym przetworniku cyfrowo-analogowym są idealnie zsynchronizowane, może się zdarzyć, że jeden z przetworników rozpocznie konwersję próbki o jedną próbkę wcześniej niż drugi. W takim przypadku, choć oba przetworniki DAC konwertują próbki w tym samym czasie, to jednak nie będą to te same próbki. Tego rodzaju rozbieżność mogłaby poważnie wpłynąć na jakość dźwięku całego systemu. Dlatego oba przetworniki muszą być ze sobą idealnie zsynchronizowane, tak aby zegary generowały zbocza narastające jednocześnie, a każdy z przetworników konwertował dokładnie tę samą próbkę, w pełnej harmonii, zgodnie z precyzyjnie zsynchronizowanym sygnałem zegara.
Podczas pracy nad projektem Varèse dokładnie analizowano istniejące rozwiązania, które mogłyby rozwiązać ten problem. Badano m.in. wykorzystanie tradycyjnych interfejsów, takich jak AES czy SPDIF. Okazało się jednak, że interfejsy te nie dysponowały odpowiednią przepustowością, by sprostać wymaganiom systemu Varèse. Co więcej, generowały one znacznie wyższy poziom promieniowania elektromagnetycznego (energię elektromagnetyczną wydzielającą się z kabla ACTUS podczas przesyłania sygnału) niż uznano za dopuszczalne, co mogło prowadzić do wprowadzenia zakłóceń elektromagnetycznych do wrażliwych komponentów odbiorczych, takich jak monofoniczne przetworniki cyfrowo-analogowe Varèse.
Rozważalino również możliwość zastosowania sprawdzonych interfejsów Audio over IP, takich jak AES67. Choć AES67 zapewnia wymaganą przepustowość i skutecznie rozwiązuje problem synchronizacji zegarów lewego i prawego przetwornika cyfrowo-analogowego, korzysta on z zegara sieciowego, co wprowadza istotne ograniczenia. Rekonstrukcja zegara z sygnału sieciowego jest zdecydowanie mniej optymalnym rozwiązaniem w porównaniu z wykorzystaniem oscylatorów kwarcowych o częstotliwości audio umieszczonych wewnątrz samego przetwornika cyfrowo-analogowego.
Po dokładnej analizie dostępnych opcji postanowiono opracować unikalne rozwiązanie, które umożliwiłoby nam precyzyjną synchronizację zegarów w dwóch oddzielnych produktach, przy jednoczesnym wykorzystaniu lokalnego, wysokiej jakości obwodu zegara opartego na VCXO w każdym przetworniku cyfrowo-analogowym, sterującego odpowiednimi obwodami Ring DAC. To rozwiązanie, stworzone przez nas, nosi nazwę dCS Tomix.
dCS Tomix: Nowatorskie podejście do synchronizacji Mono DAC
Tomix to rewolucyjne podejście do synchronizacji zegara w konfiguracji Mono DAC, które pozwala na pełne wykorzystanie zalet przetworników Mono DAC, jednocześnie gwarantując najwyższą precyzję taktowania. W tej konfiguracji Varèse Core pełni rolę głównego zegara, podobnie jak w tradycyjnych systemach audio. Dostarcza on sygnał zegara do każdego przetwornika DAC Mono, zapewniając, że oba zegary pracują na tej samej średniej częstotliwości. Jednak sama synchronizacja częstotliwości nie wystarcza, by zapewnić idealną synchronizację podczas konwersji próbek audio, co jest kluczowe dla uzyskania pełnej spójności dźwiękowej.
Rdzeń systemu Varèse pełni rolę centralnego punktu, przez który przechodzą wszystkie sygnały audio i zegara, niezależnie od źródła, konfiguracji systemu czy ustawień. Jego zadaniem jest dodanie znacznika czasu do każdej próbki audio, zanim zostanie ona wysłana do przetworników cyfrowo-analogowych Varèse Mono za pośrednictwem ACTUS. Kiedy próbka dociera do przetworników DAC, wbudowany w każdy z nich układ FPGA odbiera znacznik czasu. Dzięki temu każdy przetwornik DAC wie dokładnie, kiedy próbka została przesłana. Kluczowe jest jednak również to, by przetwornik znał dokładny czas, aby konwertować próbkę na sygnał analogowy w idealnym momencie. I to właśnie zadanie, które realizuje Tomix – zapewniając perfekcyjną synchronizację czasową w systemie.
Jak już wcześniej wspomniano, nie wystarczy, aby zbocza narastające sygnału zegarowego podawanego z procesora do przetworników DAC były zgodne; przetworniki muszą wykorzystywać to samo, identyczne zbocze narastające. Aby to osiągnąć, Tomix działa w sposób deterministyczny, precyzyjnie zarządzając czasem. Sygnał zegarowy jest wyposażony w znacznik czasu, który pozwala przetwornikom cyfrowo-analogowym zsynchronizować się pod względem ogólnego opóźnienia systemu. Dzięki temu wyjścia obu przetworników mogą być ustawione w pełnej synchronizacji, co zapewnia ich precyzyjne dopasowanie i idealną współpracę przy konwersji próbek audio.
Metoda, za pomocą której sygnał zegara jest oznaczany markerem czasu, jest kluczowa dla uzyskania optymalnej jakości dźwięku. Przetworniki cyfrowo-analogowe muszą być w stanie perfekcyjnie odzyskać oryginalny sygnał zegara, a także zinterpretować informacje o znaczniku czasu, zachowując jednocześnie integralność sygnału i minimalizując wprowadzenie szumów lub zakłóceń, które mogłyby wpłynąć na jakość dźwięku. Sygnał Tomix, który zapewnia tę synchronizację, jest generowany przez zegar główny Varèse lub, w przypadku jego braku, przez rdzeń Varèse, co pozwala utrzymać precyzyjną synchronizację w systemie.
W systemie Tomix częstotliwość bazowa sygnału zegara jest podwajana – na przykład, sygnał zegara o częstotliwości 44,1 kHz zostaje podniesiony do 88,2 kHz. Narastające zbocza sygnału zegara Tomix pozostają niezmienione, ponieważ są one wykorzystywane przez przetworniki cyfrowo-analogowe do odzyskiwania zegara, co zapewnia ich precyzyjną synchronizację. Natomiast opadające zbocza sygnału Tomix są kodowane z wykorzystaniem informacji o znaczniku czasu. Proces ten odbywa się poprzez modyfikację szerokości impulsu sygnału: zwężenie lub poszerzenie szerokości impulsu, co skutkuje przesunięciem opadającego zbocza sygnału Tomix przed lub po punkcie detekcji. Te dwie fazy odpowiadają odpowiednio wartościom logicznym 0 lub 1 w sygnale. Jeśli opadające zbocze znajduje się przed punktem detekcji, przetwornik DAC odzyskuje wartość 0, a jeśli po punkcie detekcji – wartość 1. Dzięki tej technice możliwa jest precyzyjna synchronizacja zegarów przetworników DAC, co jest kluczowe dla zachowania integralności sygnału audio.
Odzyskany strumień bitów jest wykorzystywany przez przetwornik cyfrowo-analogowy do precyzyjnego oznaczania czasu sygnału zegara, co pozwala na idealną synchronizację przetworników DAC. Gdyby informacje o znaczniku czasu były po prostu zakodowane w sygnale zegara i bezpośrednio przesyłane, mogłoby to wprowadzić wzorce i korelacje w danych. Tego typu zaburzenia mogłyby prowadzić do wprowadzenia niepożądanych zakłóceń, w tym szumów elektrycznych generowanych przez sygnał Tomix, które byłyby szkodliwe dla jakości dźwięku w przetwornikach cyfrowo-analogowych. Dzięki zastosowanej metodzie kodowania i synchronizacji, możliwe jest uniknięcie tych problemów, zapewniając czysty, wolny od zakłóceń strumień sygnału audio.
Powyższy wykres ilustruje dwa różne ślady szumu związane z różnymi metodami kodowania danych znacznika czasu w sygnale zegara Tomix. Czerwony ślad pokazuje szum generowany, gdy dane znacznika czasu są po prostu zakodowane na rosnących zboczach sygnału zegara, przypisując każdemu zboczu numer (np. 1, 2, 3, 4 itd.), co prowadzi do niepożądanych wzorców i zakłóceń w sygnale. W przeciwieństwie do tego, złoty ślad przedstawia szum, który występuje, gdy dane znacznika czasu są zakodowane przy użyciu specjalnego typu licznika zastosowanego w Tomix, co skutkuje znacznie mniejszymi zakłóceniami i lepszą jakością sygnału. Takie rozwiązanie minimalizuje wprowadzenie szumów elektrycznych i zapewnia czystość dźwięku.
Powyższy wykres nie oddaje w pełni słyszalnego wpływu tych zjawisk, jednak ukazuje, jak licznik liniowy (czerwony ślad) generuje serię dyskretnych składowych częstotliwościowych, które przez znaczną część słyszalnego pasma znajdują się powyżej złotego śladu i nie zachowują się jak losowy szum. Takie zakłócenia mogą wpłynąć na działanie obwodów audio w przetworniku cyfrowo-analogowym Varèse Mono, prowadząc do obniżenia jego wydajności i pogorszenia jakości dźwięku.
Generator liczb musi mieć ściśle kontrolowane widmo częstotliwościowe, wolne od dyskretnych składowych częstotliwości w paśmie audio, jednocześnie zdolny do przesyłania deterministycznych danych czasowych. Aby to osiągnąć, w Tomix zastosowano specjalistyczny licznik. Generuje on strumień danych, który jest powtarzalny w takim zakresie, w jakim ma skończoną liczbę stanów wyjściowych, a po ich wykorzystaniu proces zostaje zresetowany i powtarzany. Mimo to, dane są wystarczająco losowe, aby generowany szum rozpraszał się w sposób dekoracyjny i liniowy, w przeciwieństwie do okresowego szumu produkowanego przez licznik liniowy.
W rezultacie, Tomix, opatentowana technologia dCS, umożliwia przetwornikom Varèse Mono DAC precyzyjną synchronizację zegarów, zapewniając, że przetworniki Mono Ring DAC konwertują lewy i prawy kanał tych samych próbek audio w dokładnie tym samym momencie. Działa to dzięki zastosowaniu dedykowanego obwodu zegara w każdym przetworniku Mono DAC, który kontroluje odpowiedni obwód Ring DAC. Tomix pozwala systemowi Varèse wykorzystać monofoniczne przetworniki cyfrowo-analogowe, zachowując jednocześnie wyjątkową wydajność taktowania oraz doskonałe wyrównanie czasowe między kanałami.
