High end Audio, for High end Sound.

WMiniDAC

WMiniDAC

WMiniDACオーナー:富山県M様

WMiniDACで感じたことは、音の明瞭さが格段に増したことです。
特に低域の再生力には驚かせられました。
低音の細かいニュアンスがはっきりと再現されており、ボリュームを絞ってもそのバランスが崩れることはない。

今までのハイエンドスペックを超える

これからの真のハイエンドサウンドを達成するDAコンバーターとして、超小型、超薄型なサイズにハイエンドオーディオの全てを込め、世界最高レベルの最先端技術を投入して完成しました。

ハイエンドサウンド

1,000ドル、10万円クラスには多くのDACがありますが、WMiniDACの性能を持つDACはありません。
ハイエンドDACに採用される、24Bit/384kHz、Native DSD、SABRE E9018k D/Aコンバーター、真のフルバランス回路、総アルミ切削シャシー。
更に独自設計WAP(WaversaSystems Audio Processor)、44.1/48kHzの独立クロックなど、圧倒的スペックと性能、そしてハイエンドサウンドを実現した唯一のDACです。

 

DLNA

有線LANで接続すれば、有線LANと無線LANでWMiniDACが簡単につながります。

 

最高レベルの回路構成で設計されたDAC

多くのDACは、USBモジュール、アップサンプリングモジュール、DSPモジュール、DAコンバーターなど、市販のパーツを組み合わせて作ることが一般的です。
Waversa SystemsのWMiniDACはデジタル信号処理アルゴリズム、USB入力、ネットワークモジュール、DAコンバーターコントロールなど、基本設計から全てを自社の技術によって開発したDACです。


▲一般的なDAC:上 / 下:WMiniDAC

 

原音のための、原信号のための処理

元の信号に完全に一致する回路を開発し搭載しました。
アナログ増幅は特性上、現在の技術で入力信号に完全に一致する出力信号を作り出す方法はありません。

これをデジタル回路で補正し完全に一致する信号特性を作り出します。これはアナログとデジタル回路を完璧に理解した上で統合開発すればこそできる最高難易度の技術と言えます。

デジタル信号処理のH/W(HDL)とS/W(DSP)方式の違い

デジタル信号処理は大きく分けて、プログラマブルチップを利用したハードウェア(H/W)方式と、市販のDSPチップを使うプログラム(ソフトウェア、S/W)方式の2つの方法があります。
一般的にH/W方式が高速かつ安定的に動作します。
しかし、H/W(HDL、Hardware Description Language)方式は開発が難解で思ったとおりに動作させるには、全ての構造の理解と難易度の高い最先端技術が必要です。
現代のオーディオ機器で、これだけ高いレベルのプロセッサーチップを直接設計しDACを開発するメーカーは非常に希有と言えます。

 

DSP(S/W)方式の信号処理

処理が逐次的かつ複雑でエラーやトラブルが発生する可能性が高い。

HDL(H/W)方式の信号処理

複数の信号処理が同時に行なわれるため、全ての動作がオーディオ信号のタイミングに一致する。

Waversa SystemsではHDL方式によりバッファーを用いず、インテルi7 CPUの10倍に相当する演算速度で全ての信号を処理し、ジッターの発生を大幅に抑制し、全データを損失させず元データを、音楽を原音として復元します。

 

ハイレゾ処理による高音質化

Waversa Systemsには先端医療機器事業の技術があり、生体信号の検出と復号の信号処理と誤信号を生む今までのアップサンプリングではなく原本に非常に近い信号を追跡するアルゴリズムを専用チップで開発し、WMiniDACに搭載しました。これが、WAP(Waversa Audio Processor)です。

デジタル音源はアナログからデジタルへと変換される過程で、指定された解像度によって下図のように最も近い地点のデータを使用し数値化されます。解像度が低いほど実際との誤差は大きくなり、その誤差によって、元の音には存在しない高周波ノイズが発生し、"デジタルは冷たい音"という感じる音となります。

▲一般的なDACの低解像度におけるデジタル信号(赤色線)

デジタルの点と点の間を線で繋ぐため、アナログの曲線とは異なり点と点の間は直線となり、これも高周波ノイズを発生させる部分でデジタル音声の冷たさとして感じさせる部分です。

▲一般的なDACの低い周波数帯域におけるデジタル信号(赤色線)

 

WAPは再生周波数に合わせて44.1/48kHzの2つのクロックによって正確にアップサンプリングを行い、1つクロックだけでアップサンプリングを行うDACとは音質が全く異なります。

▲一般的なDACの高い周波数と解像度におけるデジタル信号(赤色線)

 

1回の演算では正確な波形を得られなくとも、複数の処理とその合成によってより正確な波形を再現し、この波形をD/Aチップに送り再生することで今までに無いレベルの原音に限りなく近い出力となります。
このようなメカニズムはインテルi7チップ10個相当の演算が必要となる非現実的な膨大な処理ですが、WAPのParallel Computingにより、一般的なノイマン方式のコンピューターでは不可能なレベルの性能を実現しています。

 

▲Waversa Systemsの原信号復元メカニズムによって復元されたデジタル信号概念図(オレンジ線)

一般的なDACのバイパスは、入力信号をそのまま処理しますが、WMiniDACのバイパスは44.1/48kHzともに16ビットを24ビットへと正確に変換して処理します。

▲WMiniDACのクロック別ビット処理とアップサンプリング

 

WMiniDACのクロックシステムによるジッタ対策

 

▲アナログ波形とデジタル波形の比較

デジタル信号の0と1ならば常に正確に伝達されるというわけではありません。
0と1の間の時間差がデジタル信号の不具合となり、これが高周波ノイズを発生させ、音楽再生ではデジタルの"冷たさ"として感じる最も大きな原因となります。
そのため、アナログとデジタルの音で最も大きな違いの原因の1つであるQuantization Errorを無くす事がDAC設計において最も重要な部分と言えます。

 

WMiniDACのDoP(DSD over PCM)

 

▲DOP再生方法(DSD MarkerとAudio Bit for Channel)

DSDファイルの再生は大きく2種類に分けられます。
DSDストリームをDACにそのまま送って再生する方法と、DSD信号をPCMデータに変換してPCM再生する方法です。
WMiniDACはDSDストリームをDACにそのまま送って再生される方式(DSD over PCM)でDSD再生を行います。

DoP方式はDSD音源をPCM対応機器でも転送できるよう形式を変えて伝送します。
DoPはDSDデータを24BitのPCMデータにパックして送信します。計24Bitのうち上位8ビットはDSDマーカーと呼ばれる目印の記号を入れ、下位16ビットに1チャンネルDSDデータが入ります。

 

WMiniDAC内部構造


▲Waversa Systems WMiniDAC回路

WAP(Waversa Audio Processor)

  • Waversa Systemsの独自技術により開発(HDL)
  • 最先端医療用に開発されたWaversa Systemsだけの独自デジタル信号処理アルゴリズム
  • WAP-1 Stage Audio Processing
    WDAC1(日本未発売)と同レベルWAP
  • WAPがDACチップのSABRE ES9018K2Mのメインクロックを超高精度に統制
  • Dynamic Range 144dB

Complementary Full Balanced

  • 完全なフルバランス設計

  • アナログ段はAnalog Devices社のオーディオ専用OPAMP OP275採用

ARM System

  • 1GHz TI OMAPによる省電力システム構成

  • DLNAに対応するネットワーク機能を実現

Sabre ES9018K2M DA Converter

  • ESS社のD/Aコンバーターチップ、ES9018K2M搭載

  • 軍用、航空宇宙部品メーカーで有名なIntersil社の最新の定電圧電源部採用

  • 外部マスタークロックではなく、WAPのオーディオと同期したクロックで高精度に動作

44.1/48kHz独立クロック動作

  • 44.1kHz、48kHz、2つのクロックが搭載され、全ての音源を正確に高音質再生

  • WAPは周波数に合わせて2つのクロック(44.1/48kHz)を持ち、数値的に正確なアップサンプリングが可能

Specification

  1. Convertor Type:Waversa プロセッサーType 1 applied Built-in
  2. OS:Linux 3.2 with 1GHz TI OMAP Processor(ARM CORTEX-A8)
  3. D/A Convertor:ESS ES9018K
  4. Clock:MEMS Clock
  5. Digital Input:
    1. Ethernet:RJ-45
    2. Coaxial
    3. Optioal
    4. USB-PCM:44.1,48,88.2,96,176.4,192,352.8,384kHz
  6. Input Sample Rate:
    1. COAX&OPT-up to 96kHz
    2. USB-PCM 44.1,48,88.2,96,176.4,192,352.8,384 kHz
    3. USB-DSD64,DSD128(DoP)
    4. Up to 384kHz
  7. Analog Output:
    1. XLR
    2. RCA
  8. Output Signal Level:100%RMS2.9V@0 dBFS
  9. Line Voltage:90~120 VAC/180~240 VAC@50~60Hz
  10. Dimensions:W 180 x L 150 x H 37(Foot Spike 7 mm)mm
  11. Power Consumption:12W
  12. Weight:2Kg

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