גאים להציג את התקן השעון השפופרתי הראשון בעולם: SuperTubeClock™
השילוב של שפופרת מיני טריודה בעלת רעש נמוך בשעון הדיגיטלי, מאפשר לקבל רמות חסרות תקדים של רזולוציה, פירוט, בהירות והגדרה בכל טווח התדרים.
הבדל הדיגיטלי
טכנולוגיית SuperTubeClock™
כאן בדיוק מתרחש הקסם… SuperTubeClock™ מחליפה את מתנד ה-solid state המקובל בממירי DAC ובמקומו משתמשת במיני טריודה. השימוש בשפופרת מאפשר להפחית באופן משמעותי של שיעור הריצוד (Jitter) והרעש והתוצאה – שחזור מעולה של רמת פירוט, מה שמבטיח בהמשך פירוט ודינמיקה חסרי תקדים בכל טווח התדרים וצליל מוזיקלי משופר.
כמה מילים על השפופרת עצמה. מדובר בטריודה איכותית, בעלת תוחלת חיים ארוכה, המיוצרת בתקן צבאי רוסי, שנועדה במיוחד למתנדים… וזה בדיוק התפקיד שהיא ממלאת במקרה זה. היא פועלת בתנאי עבודה שמרניים ביותר, ולכן תוחלת החיים שלה היא 5 עד 10 שנות פעולה. מארז הזכוכית הקטן מבטיח מיקרופוניות נמוכה ביותר.
טריודות הן מטבען התקנים בעלי רעש נמוך והיענות לינארית במיוחד, אם משתמשים בהן בצורה נאותה. לפיכך, תנודות התדר שהן מפיקות מתאפיינות ברמה גבוהה של טוהר וניקיון. רמת הרעש בפסי הצד (Sidebands) בין 10Hz ל-100kHz בשני צדי התנודה, נמוכה ביותר. זהו טווח התדרים החשוב לשמע, וניתן להתעלם מכל מה שמתחת ומעבר לכך.
בעת תזמון חוזר (Reclock) של הכניסות, כל רעש שנוצר כאן מופיע במצב לא מסונן וללא הנחתה בכניסה לשבב ההמרה ומכניס ריצוד (Jitter). משלב זה והלאה הריצוד הוא חלק בלתי מופרד מזרם נתוני השמע. שום תהליך ניקוי לא יצליח להסיר את רכיב הרעש ברגע שעבר את הנקודה הזו; הוא חלק מאות השמע. הרעש ‘רוכב’ על אות השמע, ולכן אינו נשמע כמו רעש אלא כמו מריחה וטשטוש של הפרטים. הדבר גורם לאיבוד מובחן של דינמיקה, טוהר טונלי, Inter-transient silence ותחושת תזמון. תופעה זו נקראת ‘אפנון רעש’ (Noise modulation).
זו הסיבה להשפעה הקריטית של רעש חלש, במיוחד בפסי הצד (Sidebands) בין 10Hz ל-100kHz של המתנד. נחזור ונדגיש: תדרים הנמצאים מחוץ לשני הקצוות הללו זניחים, מכיוון שאין להם השפעה על אות השמע והם אינם מגיעים ליציאות האנלוגיות.
כאשר השעון מתזמן את שבב ה-DAC, מתרחש מצב דומה לזה שתואר קודם: הרעש מופיע בשלב שבו זרם נתוני השמע הדיגיטליים עובר המרה לגל בצורת ‘מדרגות’ שמייצג את אות השמע האנלוגי. כל מדרגה בגל חייבת להיות בדיוק 1/441000, 1/96000, 1/176400 או 1/192000. הרעש שזלג פנימה גורם לסטיית זמן שהיא שכפול מדויק של רעש זה. פירוש הדבר, שעל אות השמע ביציאות של שבב ה-DAC רוכב רעש שמהווה רכיב בלתי נפרד ממנו. לא קיים תהליך של סינון שיכול להסיר את הרעש אם הוא הגיע לשלב זה. אנו חווים זאת בתור איבוד מובחן של דינמיקה, טוהר טונלי, Inter-transient silence ותחושת תזמון. לכן אפשר להבין את הטעם בתזמון חוזר של הכניסות ושל שבב ה-DAC.
שפופרת יוצרת גל תדר תנודה בצורת סינוס. כדי שנוכל להשתמש בו למטרתנו, יש להמיר אותו לגל מרובע. מדובר בתהליך עדין ביותר: אם מקטעי העלייה והירידה של גל מרובע אינם ‘חדים’ במידה מספקת, נוצר חלון זמן מסוים שבמהלכו המעבר של שבריר מידע אינו מוגדר היטב בזמן, ולכן הוא עלול להתבצע מוקדם מדי או מאוחר מדי. מדובר בתהליך שהוא אקראי בחלקו ובמידה מסוימת תלוי בתנאי הסביבה; כגון שינויים החלים במתחי האספקה, רעש הארקה, Crosstalk אינהרנטי בשבב ה-CMOS של המפענח או ממיר ה-DAC ועוד. כל שינויי התזמון הללו הם רעש שנקרא ריצוד (Jitter) והוא מגיע ממקורות שונים. ככל שמקטעי העלייה והירידה של הגל המרובע ‘חדים יותר’, כך מדויקת יותר ההגדרה של רגע המעבר, וכתוצאה מכך פוחת רעש הריצוד (Jitter). כאשר שעון מפיק תדר יציב מאוד עם רעש ריצוד נמוך, שחזור צורת הגל האנלוגי המקורי של המוזיקה תהיה מדויקת יותר.
לפניך מספר תמונות הממחישות את הביצועים של SuperTubeClock™: אין ספק שהמומחים יתרשמו לטובה. לא קיים בעולם שום שעון מסחרי אחר שמפיק גל מרובע כמו זה.
כל אחד מהגלים המרובעים שלהלן נמדד בעזרת אוסצילוסקופ אנלוגי 400MHz מדגם Philips PM3295A באמצעות בחונים (probes) מסוג LeCroy 10:1. הבחונים הללו מנחיתים את האות פי 10 כדי לא להעמיס את ההתקן הנבדק בשום עומס נוסף, נגדותי (Resistive) או קיבולי (Capacitive). לפיכך יש להכפיל את החלוקה האופקית של תמונת הסקופ פי 10. למשל, אם בתצוגה מופיע ערך של כ-0.1V, הערך הממשי הוא כ-1V (בזרם חילופין).
רכיב ה-SuperTubeClock™ מפיק גל מרובע בתדר 8.4672mHz. השיפוע האנכי נמדד ב-כ-500mV (כל קו אופקי שחור מייצג ספירה של 500mV מהשיא העליון עד השיא התחתון). גודל המקטע האנכי של הגל המרובע משיא לשיא (Peak to Peak) בתדר זה הוא 3.5 וולט, שהוא תוצאה מעולה.
כל קו שחור משמאל לימין מייצג 10 ננו-שניות. ככל שגדלה מהירות המעבר משיא לשיא, משתפרים ביצועי השעון.
ככל שגדל התדר, הגל המרובע מתכנס טוב יותר לצורת גל סינוס. לפיכך, גל בתדר 8.4672mHz כמו זה שלמעלה מזוהה עדיין כגל מרובע, אך ככל שמתקרבים לתדר 42.2mHz, הגל המרובע מתעגל כמעט לחלוטין ונראה כמו גל סינוס. ככל שהגל המרובע מתחיל להתעגל, התזמון של הדגימות הדיגיטליות הופך להיות פחות יציב וכתוצאה מכך נכנס רעש ומתגברת תופעת הריצוד בממיר ה-DAC.
זוהי תמונה של גל מרובע שנוצר על ידי SuperTubeClock™ בתדר 42.2mHz. כפי שאפשר לראות, לגל המרובע יש עדיין מאפיינים ברורים של גל מרובע. משמעות הדבר היא שהשעון מהיר מאוד, ולכן כמעט לא נותר זמן לכניסת רעש וריצוד שפוגעים באיכות הצליל. הבט היטב בתמונה משמאל (לחץ להגדלה). כל קו שחור משמאל לימין מייצג 5 ננו-שניות. זמן המעבר של השיפוע מהקו העליון לקו התחתון הוא בערך 1/3 מהריבוע השחור, שמייצג פרק זמן של 1.67 ננו-שניות.
אתה קולט? 1.6 מיליארדית שנייה! כל קו אופקי שחור במדידה זו מייצג כ-1V משיא עליון לשיא תחתון. בדיוק כמו בגל הראשון למעלה, המתח משיא לשיא ב-42.2mHz הוא כ-3.6 וולט, שגם במקרה זה הוא תוצאה מעולה.
מהירות בסדר גודל זה היא גורם קריטי להשגת הדיוק באחזור הפרטים העדינים. הדבר תורם להקטנת הרעש והריצוד שנכנסים לאות השמע, ומתבטא בשיפור מעברי העוצמה (Transient), הגדלת הבהירות, שיפור הדינמיקה וטונליות מוזיקלית טהורה יותר.
