Antipodes Oladra Project

Antipodes Audio Nieuw Zeeland maakt de best klinkende en functionerende muziekstreamers ter wereld. De huidige Antipodes CX en EX zijn van absolute wereldklasse en gecombineerd een klasse apart, maar volgens Antipodes Audio kan het nog beter. Hiervoor is nieuwe software geschreven, zijn nieuwe behuizingen gemaakt, en is een nieuwe semi switched mode / lineaire Powersupply's ontwikkeld. Het nieuwe topmodel, de Antipodes K50 heeft zelfs 3 voedingen, 2 mainboards en een geavanceerd reclockersysteem ingebouwd, en is klaar voor 24Tb aan SSD opslag! De absolute nieuwe referentie op het gebied van streaming audio.

 

De ontwikkeling naar de nieuwe modellen is ontstaan uit een omvangrijk onderzoeksproject, waarbij alle mogelijke verbetermogelijkheden voor muziekstreamers onderzocht zijn. Dit project is het OLADRA project van Antipodes Audio. Enkele technische zaken worden hieronder uiteen gezet.

 

 

 

 

Project OLADRA begon meer dan 3 jaar geleden, kijkend naar de redenen waarom veel muziekservers tekortschoten ten opzichte van de allerbeste draaitafels in termen van dynamiek en emotionele betrokkenheid. Eerdaags werd gedacht dat het succesvol beheren van ruisinterferentie voldoende was om de kwaliteit te verhogen, en dus heeft Antipodes Audio hun aandacht gericht op het vergroten van de bandbreedte (snelheid). Het project was meer dan drie jaar geleden van invloed op de ontwerpen van de CX en EX. Maar er zou nog veel meer komen. Drie jaar later heeft het project de nieuwe K-serie en S-serie opgeleverd welke zorgen voor verbeteringen in transparantie, resolutie, natuurlijkheid, dynamiek en vooral de muzikale uitdrukking. Dit artikel beschrijft het belang van de tweeledige doelen van verminderde ruis en grotere bandbreedte. Vanuit het oogpunt van geluidskwaliteit is het doel van een muziekserver heel eenvoudig, namelijk het perfect verzenden van een blokgolf weergave (digitaal) van het muziekbestand naar de DAC. Helaas is het de moeilijkheid om juist deze perfectie te bereiken. Dit doel wordt door vele fabrikanten onderschat en het kan in de praktijk helaas nooit helemaal perfect worden bereikt. Het concept van Jitter (timingsfouten in de digitale datastroom) laat mensen denken dat alles wat je nodig hebt voor een perfect digitaal signaal zijn zuivere bits, met een geweldige timing (lage jitter), en dus is alles wat je echt nodig hebt is dus een fantastische klok. Deze simplistische opvatting is simpelweg onjuist. Dit artikel vertelt niet het hele verhaal, maar probeert in plaats daarvan de problemen begrijpelijk te maken. Er zijn minstens drie dingen van belang in onze audiofiele streamer wereld :

1.       De klok

2.       Ruis

3.       Bandbreedte

Eenvoudig gezegd kan het verschil tussen een geweldige klok en een gewone klok volledig worden geëlimineerd als er voldoende ruis is en / of de bandbreedte voldoende beperkt is. En dit is bijna altijd het geval, en dan heeft een peperdure klok dus helemaal geen zin. Dit artikel beschrijft zo eenvoudig mogelijk hoe ruis- en bandbreedtebeperkingen jitter veroorzaken, ongeacht de toegepaste klok. 

 

In het beeld van een perfecte blokgolf hieronder is de horizontale as de Tijd, en de verticale as de Spanning. We gaan ervan uit dat de klok perfect is, dat wil zeggen dat de verticale signaallijnen op de perfecte onderlinge afstand liggen met exact dezelfde intervallen (de bitsnelheid).Als het signaal een binaire 0 vertegenwoordigt, staat het op 0v. Als het signaal een binaire 1 vertegenwoordigt, is dat 1v. We gaan er bovendien van uit dat de ontvanger van dit signaal beslist wat de overgang tussen een 0 en een 1 is. Namelijk wanneer het signaal boven de 0,5volt ligt, dan is het een 1, en wanneer het signaal onder de 0,5 volt ligt, dan is het een 0.De onderstaande afbeelding toont precies het onbereikbare doel van alle muziekserverfabrikanten aan.

 

 

FOTO 1Stel je nu eens voor dat er ruis aan het signaal wordt toegevoegd. En dat is altijd in meer of mindere mate het geval. Als de frequentie van het geluid lager is dan de bitrate zelf, dan zie je deze terug bovenop de perfecte blokgolf, die dus nu aan de bovenkant is misvormd.

 

 

Het interessante om op te merken is dat de timing tussen de gegevensovergangen ongewijzigd is. Een 0 is nog steeds op hetzelfde moment een 0, en een 1 is nog op het zelfde moment een 1.Dus is dit geen enkel probleem, zou je zeggen. Als de frequentie van de ruis niet onder, maar boven de bitsnelheid ligt, worden de horizontale lijnen wazig.

 

 

 

 En als we de laagfrequente ruis combineren met de hoogfrequente ruis, wordt het effect gecombineerd.

 

 

Het signaal is sterk vervormd en wiebelig, maar het interessante punt om hier op te merken is dat de timing tussen de gegevensovergangen (waar die zijn) verticale lijnen lopen door 0,5v) is ongewijzigd, op voorwaarde dat de ruis niet extreem hoog is uiteraard. Dus alweer, er is blijkbaar geen enkel probleem. Ruis, op zichzelf (zolang het materieel lager is dan 0,5 v) is kennelijk geen probleem, en de reden dat het geen probleem is, is onze veronderstelling dat de verticale lijnen, inderdaad 100% verticaal zijn.

 

Stel je nu voor dat er geen enkele ruis is. Geen ruis is misschien onmogelijk, maar wat beslist onmogelijk is, is een perfecte verticale lijn, want deze kan alleen bestaan als de snelheid en de bandbreedte van het circuit oneindig hoog is, en dat bestaat dus niet. Om dit te illustreren zie de volgende foto met een perfecte sinus. De verticale lijnen geven de signaalsterke aan tussen 0 volt en 1 volt.

 

 

Om dit signaal er uit te kunnen halen, moet je verschillende harmonischen van de bitsnelheid toevoegen (bij voorkeur 7 of meer) boven de bitsnelheid, en dat is veel bandbreedte. De bitsnelheid al erg hoog is voor resolutie op cd-niveau en de bandbreedte van hoge resolutiesignalen hebben een nog veel hogere bandbreedte nodig. De volgende afbeelding laat zien hoe een sinusgolf vierkant begint te worden wanneer je er een harmonische aan toevoegt.

 

 

Interessant is dat in beide van deze voorbeelden van beperkte bandbreedte, de overgangen bij de 0,5 volt nog steeds perfect uit elkaar geplaatst, zelfs met de sinusgolf. We hebben dus nog steeds geen probleem gevonden. Zoals gezegd, een signaal met een hogere bitsnelheid heeft nog veel meer bandbreedte nodig om de sinus eruit te kunnen halen, en dus in een systeem dat niet een oneindige limiet op de bandbreedte heeft, wordt een signaal met een lagere bitsnelheid nauwkeuriger weergegeven dan een signaal met hogere bitsnelheid. Dus een Hoge Resolutie file zorgt voor meer problemen dan een signaal met CD resolutie. Dit zou stof tot nadenken moeten zijn voor audiofielen. Als u iets in een computer vraagt om sneller te werken, werkt het met minder precisie. Dit is een belangrijk punt voordat u ervan uitgaat dat hogere bitsnelheden beter moeten zijn omdat ze hoger zijn resolutie.

 

Dus waarom zijn  ruis en bandbreedte belangrijk? De opmerkzame lezer zal zich realiseren dat we met de bovenstaande voorbeelden alleen maar concluderen dat er geen probleem is als we geen enkele ruis in het systeem hebben, en een systeem hebben met een oneindige bandbreedte. Maar elk van deze doelen is onbereikbaar en het probleem wordt goed duidelijk als er zowel ruis in het systeem zit als ook een beperkte bandbreedte. In de onderstaande afbeelding is een laagfrequente ruiscomponent toegevoegd aan een digitaal audiosignaal met een eindige bandbreedte.

 

 

 

Zoals je nu kunt zien zijn de 0,5v-punten naar rechts of links verschoven door de toevoeging van het lage frequentieruis die het signaal tussen bits o en 1 verhoogd of verlaagd. Als u de hellingen naar boven of beneden verschuift, wordt de 0,5 v punten verschoven naar links of rechts. De muziekgolven veranderen dus nu, en uw streamer zal anders klinken, oftewel, vervorming. 

 

Jitter 

Hoe groter de amplitude van de ruis en hoe groter de bandbreedte beperking, hoe groter het effect op timing (jitter).In de onderstaande afbeelding heb ik hoogfrequente ruis toegevoegd aan een frequentiebeperkt signaal.

 

 

Zoals je hier ziet is de overgangstijd op precies 0,5 V nu moeilijk te onderscheiden is voor welke digitale ontvanger dan ook. Als het signaal bij de overgang verticaal is, heeft ruis er geen invloed op. Maar zodra de overgang niet verticaal is, dan verandert ruis het overgangspunt. En dit is dus het hele punt. Het combineren van beperkte bandbreedte en ruis veroorzaakt onvermijdelijk jitter, ongeacht hoe goed de klok is. Wat we tegenwoordig vaak zien, is dat muziekservers worden ontworpen met behulp van zeer eenvoudige computeronderdelen, in een prachtige behuizing. Dit soort producten produceren veel ruis, met filters die in latere stadia worden toegevoegd om die ruis te verminderen. En we zien ook muziek servers die worden aangedreven door langzame lineaire voedingen, ingezet op de verkeerde plaatsen. Er lijken maar weinig fabrikanten zich te beseffen dat deze ruisfilters de bandbreedte sterk verminderen, en dat dit de jitter dus sterk vergroot, en dat dit op zijn minst een veel minder gunstig effect heeft, dan dat de ruiscijfers suggereren. Er lijkt ook bij zeer weinig fabrikanten begrip te zijn voor de behoefte aan zeer snelle voedingen op belangrijke punten in het elektronische circuit. Het OLADRA project van Antipodes Audio Nieuw Zeeland is het uitgangspunt geworden voor de productie van een nieuwe generatie muziekservers. Deze zijn volledig nieuw ontworpen om zowel een ultra laag ruisniveau, als een extreem hoge bandbreedte te hebben. Omdat nul ruis en een oneindige bandbreedte onbereikbaar zijn, moet er gezocht worden naar de beste compromissen tussen ruis en bandbreedte op verschillende delen van het circuit. Net als bij andere gebieden in high-end audio betekent dit vele uren objectief luisteren, en dit combineren met pure wetenschap. Daarmee wordt bedoeld dat luisteren een essentieel aspect is in de high-end audio, in plaats van blind te varen op technische aspecten alleen. Het OLADRA-project van Antipodes Audio heeft geresulteerd in een nieuwe generatie muziekstreamers welke niet alleen beduidend transparanter klinken, maar ook beslist muzikaal expressiever zijn, zodat er meer van wat belangrijk is in de muziek doorkomt bij u als luisteraar. De belangrijkste tools die door Antipodes worden gebruikt, bij dit project hebben betrekking op twee belangrijke technologiegebieden :

 

ISM - Interference Spectrum Management : Ruisinterferentie in computers kan worden verminderd, verschoven en spectraal gespreid gebied. De tools bestaan al bij de computerboardfabrikanten, zodat de fabrikanten van moederborden kunnen voldoen aan de regels voor RFI- en EMI-ruisinterferentie. Maar met deze tools kan veel verder worden gegaan om  de impact van ruis op het digitale audiosignaal te elimineren. Antipodes gebruikt sinds 2011 deze ISM-tools om toonaangevende servers te bouwen bet betrekking tot de geluidskwaliteit, maar het OLADRA-project zorgde nog weer voor een enorme sprong voorwaarts voor de ISM-technologie van Antipodes.

HSL - Hybrid Switched Linear : Antipodes gebruikt nu voor het eerst HSL-voedingstechnologie. Dit zijn nieuwe supersnelle en stabiele voedingen die de snelheid hebben van de snelste geschakelde voedingen, en deze combineren met het ultra lage ruisniveau van de beste lineaire voedingen. Voor het OLADRA-project ontwikkelde Antipodes geheel nieuwe voedingen voor de stroomvoorziening die dit ideaal voor het eerst waarmaakt. Het ontwerp is aanzienlijk gecompliceerder dan die van onze eerdere voedingen, en die van de concurrentie, maar de resultaten zijn spectaculair, met een dramatische verbetering van de geluidskwaliteit in digitale audiocircuits. En daar is het allemaal om te doen. 

 

 

 

Ohm-Audio BV 2020-07