[AVSHOW 2017] CHORD DAVE: Bậc thang cuối cùng trong kỹ thuật giải mã nhạc số

Chord DAVE được đánh giá là thiết kế giải mã DAC tiên tiến nhất hiện nay với ứng dụng vi xử lý nền tảng FPGA cùng những thuật toán mạch lọc, giảm nhiễu hoạt động ở cấp độ cao hơn rất nhiều lần so với các thế hệ đầu DAC nền FPGA và hoàn toàn vượt xa so với các chip DAC đầu bảng. DAVE được trang bị vi xử lý FPGA mạnh nhất hiện nay Spartan 6 phiên bản LX-75. Chip xử lý FPGA này chứa 166 nhân xử lý DSP, cho phép mạch lọc khai thác với số vòng lập (tap) lên đến 164.000 tap, trong khi các chip DAC thông thường chỉ giới hạn ở mức 256 tap!

Chord_Dave_01

Chord DAVE hoạt động ở cấp độ tinh vi và phức tạp hơn rất nhiều lần so với các thế hệ đầu DAC nền FPGA và hoàn toàn vượt xa so với các chip DAC đầu bảng

THIẾT KẾ VÀ TÍNH NĂNG

Chord DAVE DAC có thiết kế ngoài như một khối nhôm đặc được gia công tinh xảo và vô cùng chắc chắn. Người dùng có thể trang bị thêm một chân đế nhôm (tùy chọn) giúp chống rung và kê DAVE theo một góc nghiêng, giúp người dùng có thể dễ dàng quan sát màn hình hiển thị từ xa. Chassis của Chord DAVE được cắt CNC từ hai khối nhôm dày, ghép lại với nhau, ở giữa là bo mạch. Chất liệu nhôm mà Chord sử dụng để gia công là loại nhôm máy bay cao cấp, đảm bảo chống ăn mòn và đặc biệt có khả năng tản nhiệt rất nhanh.

Các chi tiết bên ngoài chassis của DAVE được Chord chế tạo với độ chính xác cao và rất tinh xảo, nhất cách mà các nhà thiết kế chọn bố trí mặt hiển thị cũng như khoét những vách lõm rất ấn tượng. Cửa sổ kính lúp tròn là thiết kế đặc trưng ở các đầu đọc và DAC của Chord, thay vì được dùng để khoe mạch digital và chip xử lý FPGA thì với DAVE, bên dưới lớp kinh chính là màn hình hiển thị của máy. Màn hình này được cố định với chassis bằng 8 ốc lục giác và là điểm nhấn bắt mắt nhất của thiết kế máy. Ở phía phải của mặt máy có tất cả 4 nút điều khiển và một núm vặn tròn nhô lên khá cao. Hai nút trái/phải để chọn nguồn vào, nút trên/dưới để cuộn các tính năng trong menu máy và núm vặn tròn để thay đổi âm lượng. Ngoài tính năng là đầu DAC, Chord DAVE tích hợp luôn mạch digital preamp.

Chord_Dave_03

Màn hình hiển thị của Chord DAVE được chia làm 4 phần, phía trên hiển thị ngõ vào cùng với tần số lấy mẫu và mức âm lượng. Nếu đã quen với cách thể hiện tần số lấy mẫu tín hiệu đầu vào theo màu từ các sản phẩm của Chord nhưng Hugo, Hugo TT hoặc Mojo, người dùng có thể dễ dàng nhận biết độ phân giải của nguồn phát qua màu của màn hình hiển thị. Thấp nhất là màu đỏ 44.1kHz, liên tục đến màu lục 192kHz, tím 384kHz, tím nhạt 768kHz và cuối cùng là màu trắng DSD. Phần diện tích còn lại của màn hình hiển thị các thông tin tùy chọn Menu như Phase, chọn mạch lọc tương thích PCM/DSD, mạch lọc giải cao HF Filter và tuỳ chọn 1 trong 4 mode hiển thị giao diện màn hình.

Chord DAVE có tất cả 8 cổng digital input gồm: AES/EBU, USB 2.0, 2 cổng optical và 4 cổng BNC. Không chỉ nhận tín hiệu digital từng cổng đơn, Chord cho phép kết nối cùng lúc 2 cổng BNC 1+2 hoặc BNC 3-4 thành cấu hình Dual Data Mode, lúc này máy sẽ nhận tín hiệu PCM lên đến 176 kHz từ nguồn digital (như đầu Chord Blu CD Transport), tức mỗi cổng BNC sẽ cùng lúc nhận tín hiệu 88kHz.

CHORD_DAVE_REAR

Ứng với từng ngõ vào digital, Chord DAVE cho phép nhận tín hiệu tối đa khác nhau từ thấp nhất là ngõ AES/EBU và Optical (192kHz), BNC (384kHz) và USB với PCM lên đến 768kHz hỗ trợ Quad DSD. Ngoài các cổng input digital, Chord DAVE còn có một cụm 4 cổng BNC output digital, được hãng đặt tên DX Digital Ouput. Đây được xem là một cụm cổng kết nối chờ công nghệ ultrahigh-speed, cho phép kết nối với thiết bi digital trong tương lai với mức truyền tải tín hiệu lên đến 768kHz!

Về kết nối output analog, Chord DAVE có hai cặp cổng RCA và XLR, tuy nhiên tín hiệu đầu ra của Chord DAVE lớn hơn các đầu đọc hoặc DAC thông thường. Điện thế đầu ra single-ended RCA là 3V và balanced là 6V, trong khi mức output thông thường ở các thiết bị khác tương ứng 2V và 4V. Ưu thế này, giúp Chord DAVE có thể tải tốt hấu hết các poweramp khi chạy mạch preamp digital. Bên dưới nắp máy bằng nhôm rất dày của Chord DAVE không có những dàn kinh kiện lớn như biến thế xuyến, các hàng tụ chạy dài mà thay vào đó là một lớp linh kiện nhỏ, gọn. Bộ cấp nguồn cùng mạch lọc được tách riêng ở một khoang nhỏ có vách nhôm dày cách li so với toàn bộ bo mạch còn lại. Bên dưới tấm LCD (màn hình hiển thị) là một tản nhiệt nhôm rất dày, đó cũng chính là nơi chứa trái tim, chip xử lý chạy trên nền tảng FPGA.

CÔNG NGHỆ DIGITAL TIÊN TIẾN NHẤT HIỆN NAY

Chord DAVE DAC được phát triển từ câu hỏi vì sao đầu DAC Hugo lại có sự thành công lớn về mặt tái tạo âm thanh, nhất là khả năng tái tạo nhạc tính. Rob Watts tiếp tục đặt ra cho mình một bài toán là có thiết kế một đầu DAC có khả năng trình diễn tốt hơn Hugo hay không khi mà hiện ông đang sở hữu trong tay một vi xử lý nền FPGA thế hệ mới có khả năng làm việc hơn gấp 10 lần và dự án DAVE bắt đầu được ông đưa vào nghiên cứu với một vi xử lý cực mạnh.

Rob Watts đã mất nhiều tháng ròng trong việc nâng cấp các thuật toán mạch lọc, mạch giảm nhiễu và tốn rất nhiều thời gian dành cho việc nghe kiểm âm thực tế cho mỗi lần thay đổi và nâng cấp. Ông luôn đặt ra cho mình một tiêu chí đó là khi công nghệ tạo nên sự cải thiện về thông số đo đạt nó luôn phải được kiểm chứng bằng việc nghệ thẩm âm. Cũng cần chia sẻ thêm rằng, hiện tại Rob Watts là chuyên gia về digital audio duy nhất trên thế giới vừa thiết kế và chế tạo các thiết bị audio vừa có mối liên hệ chặt chẽ với các nhà sản xuất chip tại thung lũng Silicon, đây chính là một lợi điểm đáng kể giúp ông có thể tiếp cận và ứng dụng tiên phong những công nghệ mới nhất.

Chord_Dave_05

Chord DAVE cho phép kết nối cùng lúc 2 cổng BNC để chạy cấu hình Dual Data Mode, cho phép nhận tín hiệu PCM lên đến 176 kHz!

Thực tế dự án Chord DAVE được bắt đầu lên khung cách đây hơn 8 năm, nhưng thời điểm đó, về mặt công nghệ chip chưa cho phép Rob Watts thực hiện những xử lý phức tạp như mong muốn. DAVE hiện đang được trang bị vi xử lý FPGA mạnh nhất hiện nay Spartan 6 phiên bản LX-75. Chip xử lý FPGA chứa 166 lõi xử lý DSP, cho phép mạch lọc khai thác với số vòng lập (tap) lên đến 164.000 tap, trong khi chip FPGA ở Hugo chỉ có thể chạy tối đa 26,384 tap và các chip DAC thông thường chỉ giới hạn ở mức 256 tap. Số lượng vòng lập “tap” càng nhiều thì khả năng can thiệp mạch lọc với tín hiệu digital càng chính xác. Tuy nhiên, có thể nói với mức băng thông xử lý mạch lọc cao như vậy, Rob Watts đã phải viết lại thuật toán WTA để đáp ứng cũng như khai thác số lượng vòng lập khủng. Ông đã bỏ liên tục nhiều kỳ nghĩ hè viết thuật toán và kiểm chứng sự cải thiện của âm thanh đầu ra. Mạch lọc WTA của DAVE có khả năng xử lý tín hiệu digital 256Fs, tương đương với 256 lần tín hiệu digita đầu vào, hiện tại, chưa có chip giải mã nào có mạch lọc xử lý tần số cao đến mức này.

Ngoài việc thiết kế lại mạch lọc WTA, Rob Watts cũng đã hiệu chỉnh thuật toán kiểm soát và hạn chế nhiễu âm Noise Sharper. Ban đầu, trong quá trình thử nghiệm DAVE sử dụng lại công nghệ Noise Sharper của Hugo, tuy nhiên, với sức mạnh của vi xử lý mới, Rob quyết định tiếp tục cải tiến thuật toán giảm nhiễu Noise Sharper của mình. Và kết quả sau 3 tháng thử nghiệm và nghe kiểm chứng, mạch giảm nhiễu mới đã giúp cải thiện rất ấn tượng về chiều sâu của sân khấu trình diễn. Chỉ riêng thuật toán Noise Sharper của Chord DAVE cũng chiếm dung lượng lớn hơn dung lượng của chip FPGA sử dụng trong DAC Hugo, đủ để cho thấy lượng thông tin và thuật toán phức tạp đến mức độ nào. Tín hiệu digital đầu vào sau khi được lọc và giảm nhiễu qua thuật toán WTA Filter và Noise Shaper sẽ được chuyển đổi sang analog theo công nghệ giải mã Pulse Array DAC sử dụng 20 tổ hợp điện trở riêng biệt được đảo bằng transistor. Ngoài ra, để tối ưu nhiễu âm ở tầng analog, Rob Watts thiết kế thêm một mạch hạn chế nhiễu bậc hai để có thể “dịch chuyển” các nhiễu âm ra ngoài ngưỡng nghe.

Chord_Dave

TRẢI NGHIỆM TRÌNH DIỄN

Ngoài hai tùy chọn về Phase và bật/tắt chế độ lọc tần số cao HF Filter, một tính năng vô cùng quan trọng và cũng cho thấy Chord DAVE là một DAC đẳng cấp tham chiếu đó chính là khả năng chọn thuật toán mạch lọc riêng biệt ứng với tín hiệu đầu vào PCM hoặc DSD. Hầu hết các đầu CD/DAC cao cấp đều cho phép thay đổi nhiều thuật toán mạch lọc khác nhau, tuy nhiên những thay đổi này các tác dụng tương tự như thay đổi âm sắc đầu ra và không phân biệt tín hiệu digital đầu vào. Riêng với Chord DAVE, việc cho phép lựa chọn mạch lọc ứng với tín hiệu PCM và DSD cho thấy Rob Watts đã phải viết cả hai hệ trình mạch lọc riêng biệt nhằm tối ưu hóa toàn bộ quá trình giải mã chứ không đơn thuần chỉ là vài thuật toán biến đổi âm sắc ứng với các dòng nhạc hoặc gu nhạc riêng của người nghe. Trong quá trình thử nghiệm, chúng tôi nhận thấy mỗi khi thay đổi mạch lọc này, máy phải ngừng khoảng 20 giây để có thể cấu hình lại gần như hoàn toàn các thuật toán bên trong chip FPGA.

Hệ thống set-up đầu tiên chúng tôi sử dụng nguồn digital từ đầu transport dCS Paganini kết nối với DAVE qua cổng BNC kết hợp với pre/power Moon Evolution 850P/880M cùng đôi loa Triangle Magellan Concerto và bộ dây dẫn Van Den Hul – 3T The Cumulus Hybrid/ The Moutain Hybrid/The Mainsstream Hybrid. Cho đến thời điểm này, hai thiết bị giải mã DAC được chúng tôi ưu tiên chọn trong danh sách các thiết bị tham chiếu tại Test Lab Nghe Nhìn đó là dCS Rossini DAC và Gryphon Audio Kalliope. Trải nghiệm Chord DAVE DAC làm một trải nghiệm rất đặc biệt, Rob Watts đã tạo được một thiết bị có khả năng gom những điểm vượt trội của hai đầu DAC tham chiếu mà chúng tôi thường sử dụng. DAVE có được ưu điểm vượt trội về xử lý chi tiết, độ phủ âm hình và khả năng mở rộng dải tần gần như không giới hạn của dCS Rossini cũng như sở hữu đặc tính tái tạo độ động tối ưu, độ mượt analog cũng như dải trầm kiểm soát cực tốt của Gryphon Kallippe.

CHORD_DAVE_HPHONES

Album Extended Dynamic Experiemce 4, phát hành bởi hãng thu âm STS là một trong những album được chúng tôi chọn nghe thử rất nhiều trong những bài test gần đây. Flight of the Cosmic Hippo do nhóm Bela Fleck & The Flecktones thể hiện được Chord DAVE xử lý phần guitar bass tốt nhất mà tôi được dịp trải nghiệm từ trước đến nay với bản thu này. Tiếng trầm của guitar bass xuống sâu, đảm bảo độ nét, nhưng đặc biệt hơn với DAVE Dac, chúng tôi có thể nghe được hài âm chuyển một cách đầy đặn, có độ nặng và đủ chi tiết, tiếng rung dây được thể hiện rõ hơn bao giờ hết. Khi chi tiết hài âm được đảm bảo, tiếng đàn như được kéo dài thêm, liền mạch hơn hẳn và đặc biệt, như được lập trình sẵn, bộ não đã tự động làm bật lên hình ảnh guitar bass với từng dây đàn rung lên ngay trước mắt người nghe.

Với cùng album, Chord DAVE thể hiện bản Blues – I Love The Life I Live (Buddy Guy) đạt khả năng xử lý rất tốt về 3 tiêu chí độ động, sân khấu và vocal. Ấn tượng nhất là vocal của Buddy Guy rộng mở và có độ sâu thể hiện rõ hiệu ứng âm méo reverb nhỏ nhưng rất đẹp khi thu trong studio. Về độ động, đây là một track đòi hỏi sự sắp xếp giữa các nhạc cụ và giọng hát ca sĩ, nếu không rất dễ dẫn đến việc phải chịu đựng một track có quá nhiều âm thanh hỗn độn. Mấu chốt ở đây chính là việc tái tạo chính xác về mặt thời gian, với độ chính xác vượt trội của DAVE DAC, hệ thống đã thành công trong việc dựng lại một không gian sân khấu với vị trí từng nhạc công và ca sĩ rất rõ ràng. Tiếng bass ở bản thu này rất dễ nghe và thường nghe tốt với hầu hết các hệ thống phối ghép trung bình khá trở lên, nhưng để có thể hạ tiếng bass sâu xuống sàn trong khi vẫn giữ được độ tròn, êm và dịu là điều mà không có nhiều bộ cơ D/A tham chiếu có thể xử lý được như Chord DAVE.

Chuyển sang các định dạng lossless, chúng tôi sử dụng music server Aurender N100H kết nối với Chord DAVE bằng cáp Nordost Heimdall 2 USB 2.0. Với kết nối USB, Chord DAVE DAC gần như có thể nhận không giới hạn tín hiệu PCM và DSD, trong đó PCM hỗ trợ lên đến 768kHz tương đương 2 lần chuẩn DXD và DSD cho phép trình diễn các file DSD256. Thực tế cho cho thấy, có rất nhiều DAC trên thị trường hiện nay có hỗ trợ các file digital với chất lượng siêu cao lên đến 4 x DXD hay DSD512…, tuy nhiên, cần lưu ý rằng, với các file số trên chuẩn Hi-res 24bit/96kHz, rất khó để kiểm soát nhiễu jitter trong quá trình xử lý. Nên với các DAC tầm trung, chúng ta tường thấy rõ hiện tượng xuất hiện nhiễu dải cao và thậm chí âm hình hẹp hơn khi so các file số độ phân giải cao với các file tiêu chuẩn 96kHz.

Chord_Dave_04

Bên dưới tấm LCD (màn hình hiển thị) là một tản nhiệt nhôm rất dày, đó cũng chính là nơi chứa trái tim của Chord DAVE, chip xử lý Spartan 6 phiên bản LX-75

Với Chord DAVE DAC, nhờ khả năng xử lý nhiễu với nền FPGA và nhất là thuật toán mạch lọc được thiết kế riêng cho tín hiệu PCM và DSD nên chúng tôi có thể khai thác một cách rất hiệu quả những file PCM và DSD độ phân giải cao. Tần số lấy mẫu càng lớn, Chord DAVE càng mở thêm nhiều chi tiết, sân khấu tĩnh hơn và nhất là chiều sâu càng ấn tượng. Chúng tôi so sánh với cùng bản thu trong album Magnificat do 2L phát hành với 2 chất lượng file 24bit/96kHz và 24bit/352.8kHz (DXD), kết quả cho thấy sự phân tách giữa vocal, các dàn bè và sân khấu có sự thay đổi đáng kể. Sân khấu như chuyển từ một không gian nhà thờ nhỏ sang một thánh đường lớn với nền âm tĩnh hơn. Chúng tôi cũng rất ngạc nhiên khi lần đầu tiên nghe các file DXD nhưng dải cao vẫn có được mượt và êm. Hiệu quả này cũng tương tự khi so giữa các định dạng DSD với nhau.

Với công nghệ giải mã tiên tiến bậc nhất hiện nay, Chord DAVE DAC cho thấy công nghệ digital vẫn còn có thể tiến xa hơn trong lĩnh hi-end audio. Chất lượng trình diễn của Chord DAVE được chúng tôi đánh giá là có sự vẹn toàn ở nhiều tiêu chí đánh giá, trong đó việc tối ưu của bộ ba sân khấu – độ động – chi tiết cao, kết hợp với hài âm rất gần với chất analog đã giúp thiết bị này dành được bình chọn 5 sao của ban biên tập. Trong chuyến thăm Việt Nam vừa qua, ông Rob Watts đã tiết lộ cho chúng tôi thông tin về sự ra mắt sắp tới của một thiết bị “X”, đây sẽ thiết bị giúp nâng cấp DAVE và đầu đọc Red Reference MK III lên một chuẩn mực giải mã digital ở mức độ tinh vi chưa từng có trong ngành công nghiệp hi-end digital audio.

Nguồn: Nguyễn Audio