Как собрать бескомпромиссный источник цифрового аудио за смешные деньги
В High End есть давняя и очень удобная традиция. Если устройство весит меньше пятнадцати килограммов, у него нет фрезерованной передней панели толщиной с броню БТР и оно не требует отдельной полки из вулканического базальта, значит, оно недостаточно серьёзное.
Особенно это касается цифровых источников.
Музыкальный сервер за пять тысяч евро считается началом разговора. За десять — уже прилично. За двадцать можно наконец перестать оправдываться перед друзьями.
Есть, однако, альтернативный способ.
Вместо того чтобы покупать компьютер, замаскированный под High End, можно купить просто очень хороший компьютер. А затем заставить его заниматься только звуком.
Схема выглядит так:
Minisforum на Intel Core Ultra 9 → Roon → HQPlayer → Diretta Audio → SOtM sMS-200 Neo → USB DAC.
На первый взгляд кажется, что мы только что собрали небольшую серверную.
На самом деле — нет.
Во всём цифровом источнике до ЦАПа всего два физических устройства.
Первое — ПК Minisforum на процессоре Intel Core Ultra 9.
Второе — стример SOtM sMS-200 Neo.
Всё, что между ними, — программное обеспечение.
И здесь начинается самое интересное.
Потому что два реальных компонента находятся в той ценовой категории, которая для High End’а выглядит вызывающе неприлично.
При этом архитектурно перед нами источник, который вполне можно назвать бескомпромиссным.
И вот почему.
Две коробки. Всё остальное — математика
В классическом High End’е сложность обычно материализуется.
Нужен сервер — появляется коробка.
Нужен сетевой транспорт — вторая.
Свич — третья.
Если речь пойдёт о реклокере, то лучше сразу докупать ещё одну стойку.
В нашей системе большая часть этой сложности существует не в алюминии, а в ПО.
На Minisforum с мощным процессором одновременно работают две программы – Roon и HQPlayer.
Roon в этой конфигурации отвечает за библиотеку, метаданные, поиск, стриминговые сервисы, интерфейс, управление воспроизведением и всё то, благодаря чему ваша музыкальная коллекция перестаёт напоминать склад файлов с названиями вроде final_master_24_96_v2_REAL.flac.
HQPlayer занимается другим.
Математикой.
Именно ему передаётся аудиопоток для дальнейшей цифровой обработки: апсемплинг, преобразование PCM в DSD (или обратно), дитеринг, нойз-шейпинг, рум-коррекция и прочие вещи, которые обычный сетевой проигрыватель предпочитает не обсуждать вообще.
Протокол Diretta Audio организует передачу уже подготовленного потока.
А SOtM sMS-200 Neo выполняет роль приёмника этого потока, endpoint’а, конечной точки перед отправкой сигнала на цифро-аналоговое преобразование.
Получается образцовая архитектура.
Один мощный компьютер считает.
Один маленький транспорт выводит.
Всё остальное — код.
Для High End’а это находится на грани преступления против человечности.
Но всё же остаётся High End’ом.
Почему именно Intel Core Ultra 9
Для одного Roon такой процессор, конечно, избыточен. Это примерно как покупать Porsche для поездки за хлебом.
Но HQPlayer сумеет быстро объяснить, зачем понадобились остальные цилиндры.
Современные версии HQPlayer’а способны выполнять сверхтяжёлую обработку в реальном времени: длинные FIR-фильтры, высококачественный апсемплинг PCM, преобразование в DSD256, 512 или 1024, сложную сигма-дельта-модуляцию, convolution-коррекцию помещения.
Внутренние вычисления ведутся с точностью, которая на порядки превосходит требования конечного аудиоформата.
Именно здесь мощный современный CPU перестаёт быть игрушкой. Он даёт запас.
Можно выбирать фильтр по его свойствам, а не по тому, способен ли ваш компьютер вообще его запустить.
Можно экспериментировать с DSD.
Можно одновременно обслуживать Roon и не превращать каждое переключение композиции в стресс-тест процессора.
Но самое приятное заключается в другом: вся эта вычислительная мощность находится до ЦАПа.
Появился новый алгоритм фильтрации? – Обновили HQPlayer.
Нашли более удачный модулятор? – Выбрали его в меню.
Поменяли ЦАП? – Подобрали обработку под новый.
Обычно High End для любого пункта из этого списка предлагает похожий апгрейд несколько иначе: вам привозят новую коробку за много тысяч долларов.
В нашем случае приезжает новая версия программы – за пару сотен «зелёных» или вообще бесплатно.
Зачем вообще HQPlayer, если в ЦАПе уже есть фильтры
Хороший вопрос.
Практически любой современный ЦАП действительно занимается цифровой фильтрацией и передискретизацией внутри себя.
Проблема только в вычислительном бюджете.
Встроенный DSP или цифровая часть чипа должны быть небольшими, недорогими, энергоэффективными и достаточно универсальными. Производитель не может поставить внутрь каждого ЦАПа процессор Core Ultra 9 только ради одного FIR-фильтра. А HQPlayer – может. Он вообще рассчитан совершенно на другой масштаб вычислений. Отсюда и философия системы:
сделать сложную цифровую обработку заранее, на мощном процессоре, а ЦАПу передать уже подготовленный поток.
Например, PCM высокой частоты дискретизации. Или DSD.
Важно только не приписывать апсемплингу мистические свойства. Файл 44,1/16 не превращается в новую студийную запись только потому, что стал DSD256.
HQPlayer делает другое: позволяет очень точно контролировать способ математического преобразования уже существующего сигнала.
Можно выбирать фазовую характеристику фильтра.
Длину импульсного отклика.
Степень подавления спектральных образов.
Тип дитера.
Нойз-шейпинг.
Алгоритм сигма-дельта-модуляции.
И постепенно обнаружить, что слово «digital» обозначает гораздо больше вещей, чем кнопка Source на усилителе.
Теперь убираем сетевой свич
В нашем случае он не нужен.
У Minisforum используются два независимых сетевых интерфейса.
Первый подключен к обычной домашней сети. Через него живут управляющий интерфейс Roon Remote, интернет, Qobuz, Tidal и всё остальное хозяйство.
Второй порт отводится исключительно под аудиотракт и напрямую соединяется с SOtM sMS-200 Neo.
Строго говоря, Minisforum не превращается в обычный свич — он использует отдельный сетевой интерфейс для выделенного соединения и одновременно выполняет роль Diretta Host – звена, передающего цифровой аудиопоток по специальному протоколу на принимающее устройство.
Результат именно тот, который нам нужен: после обработки музыкального потока дополнительный физический компонент в виде свича в тракте отсутствует.
Это важное достоинство.
Особенно для человека, который когда-то уже обещал семье, что «эта маленькая коробочка будет последней».
Что здесь делает Diretta
Diretta построена на концепции Host — Target.
Host занимается подготовкой и передачей данных.
Target находится около аудиосистемы и принимает поток для дальнейшего вывода на ЦАП.
В нашем случае Host – это Minisforum.
Target — SOtM sMS-200 Neo.
SOtM поддерживает протокол Diretta Audio через свою платформу Eunhasu, причём возможно прямое Ethernet-соединение Host — Target без промежуточного роутера или свича. Именно это нам и нужно.
Вся тяжёлая вычислительная работа производится на Core Ultra 9.
sMS-200 Neo не обязан и не будет считать огромные FIR-фильтры, индексировать библиотеку или искать фотографию обложки японского первопресса 1983 года.
Он должен делать гораздо меньше: получить подготовленный аудиопоток и корректно передать его ЦАПу.
В этом вообще есть красивая серьмяжная правда построения цифрового источника:
чем ближе устройство находится к ЦАПу, тем меньше работы оно должно выполнять.
Мощный ПК можно спрятать туда, где удобно, а возле ЦАПа оставить маленький endpoint.
Всего два компонента вместо нескольких специализированных вычислительных устройств.
Так Diretta улучшает Ethernet?
Здесь важно вовремя остановиться, пока разговор не перешёл к направлению передачи электронов.
Обычный Ethernet-свич не получает идеальный цифровой файл и не добавляет к нему немного грусти. Пакетные сети устроены прозаичнее. Поэтому утверждение «свич портит биты» не имеет инженерного смысла. Если сетевой пакет доставлен корректно, содержащиеся в нём данные не становятся менее музыкальными.
Но свич – это ещё одно электронное устройство со своими шумами, которые абсолютно наверняка вызовут джиттер.
Чтобы джиттер на зов не явился, поток придётся перетактировать, для чего понадобится реклокер.
К реклокеру – источник питания.
К источнику питания – …
В общем, лучше не продолжать.
Потенциальное преимущество протокола Diretta Audio лежит в другой области – в организации передачи, в нагрузке на конечное устройство, в работе буферов, в распределении вычислений и в том, какой объём активности происходит непосредственно возле аудиовхода на ЦАП.
Насколько это будет слышно в конкретной системе — вопрос, который разумнее проверять сравнением, а не верой. Но сама архитектура выглядит более выигрышной и не содержит мистики.
Отдельный сетевой интерфейс.
Минимальный маршрут.
Минимум промежуточных устройств.
Отсутствие постороннего трафика.
Специализированный endpoint.
И главное — исчезает необходимость покупать аудиофильский свич за стоимость подержанной машины.
Уже неплохо.
Зачем тогда нужен SOtM sMS-200 Neo
Можно задать очевидный вопрос: «Если Minisforum настолько хорош, почему просто не подключить ЦАП непосредственно к его USB?»
Можно.
И звук будет.
Но тогда рядом с ЦАПом оказывается полноценный высокопроизводительный компьютер.
Мощный CPU.
RAM.
SSD.
Системные контроллеры.
Импульсный блок питания.
Вентиляторы.
Большое количество фоновых процессов.
Операционная система, которая в любой момент может решить, что сейчас самое подходящее время проверить обновления.
sMS-200 Neo позволяет физически отделить вычислительный центр от конечного USB-интерфейса.
Это специализированный endpoint, который использует собственную архитектуру питания, клокинг и выделенный USB-аудиовыход. Устройство рассчитано именно на роль сетевого транспорта, передающего сигнал в наиболее комфортном режиме – таком, который не заставит микросхему регулярно вздрагивать от «стука в дверь» при поступлении очередного пакета данных.
Таким образом:
Minisforum считает.
SOtM выводит.
Прекрасное разделение обязанностей.
И, что особенно приятно, для него не понадобилось несколько устройств, назначение которых через полгода уже трудно объяснить гостям.
А зачем вообще столько вычислений?
Потому что цифровое аудио редко заканчивается на операции «прочитать файл».
Чтобы современный ЦАП корректно восстановил аналоговый сигнал, внутри всё равно происходят передискретизация, интерполяция и фильтрация.
HQPlayer просто переносит значительную часть этих операций на внешний универсальный процессор, где вычислительных ресурсов на несколько порядков больше.
И это становится критически важным для качества итогового сигнала, потому что можно применить сложные фильтры и разные сигма-дельта-модуляторы.
Можно подобрать их под архитектуру конкретного ЦАПа.
Можно сравнить.
Можно выбрать.
Можно потратить на это все выходные.
Последнее является одной из наиболее недокументированных возможностей HQPlayer.
Что ещё даёт такая архитектура
Например, полноценную цифровую рум-коррекцию.
Это означает, что можно загрузить в HQPlayer заранее рассчитанный convolution-фильтр и корректировать систему до того, как данные попадут на цифро-аналоговое преобразование.
Причём вычислительная мощность Core Ultra 9 позволяет использовать достаточно длинные и сложные алгоритмы.
Для владельца серьёзного сетапа это может оказаться гораздо более существенным апгрейдом, чем замена одного дорогого ЦАПа на другой, более дорогой.
Комнатный резонанс на 45 Гц совершенно равнодушен к стоимости вашего оборудования.
Зато весьма заинтересован в хорошем DSP.
Можно реализовать кроссоверы.
Можно делать многоканальную обработку.
Можно работать с разными частотами дискретизации.
Можно создать отдельные пресеты для разных ЦАПов или разных режимов системы.
В какой-то момент становится очевидно: мы собрали не просто транспорт.
Мы собрали программно определяемый цифровой источник.
И это, возможно, самая важная характеристика всей конструкции.
Потому что большая часть её возможностей не запаяна навсегда внутри двух коробок.
Она определяется софтом.
И всё это за сколько?
Переходим к действительно неприличному.
Потому что SOtM sMS-200 Neo стоит около 500 долларов.
Мощный Minisforum Core Ultra 9 — в зависимости от конкретной модели — обойдётся примерно как обычный хороший компьютер.
HQPlayer – 319 евро.
Roon потребует отдельной подписки (150 долларов в год) или пожизненной lifetime-лицензии (830 «зелёных»).
Добавим стоимость Diretta, RAM и SSD.
Всё.
Для обычной компьютерной индустрии это совершенно нормальные деньги.
Для High End’a — ошибка в прайс-листе.
Особенно если открыть каталог специализированных музыкальных серверов. Там можно встретить устройства за пять, десять, двадцать тысяч евро и выше.
Внутри которых, если снять красивую крышку, внезапно обнаружатся: процессор, оперативная память, SSD, сетевой контроллер, операционная система. Возможно, очень хороший блок питания. Но драматургия уже не та.
Почему эту систему вообще можно назвать бескомпромиссной
Слово «бескомпромиссный» в аудио обычно означает «очень дорогой». Попробуем вернуть ему первоначальный смысл.
В нашей системе нет очевидного вычислительного ограничения. Core Ultra 9 имеет огромный запас мощности для обработки.
Нет необходимости использовать встроенные фильтры ЦАПа только потому, что других нет. HQPlayer предлагает широкий выбор более совершенных алгоритмов.
Нет необходимости оставлять мощный и шумный компьютер непосредственно возле ЦАПа. Всю работу по корректной приёмке и передаче цифрового потока выполнит SOtM.
Нет обязательного промежуточного свича в конечном аудиосегменте.
Есть отдельный сетевой интерфейс и Diretta point-to-point.
Есть возможность convolution-коррекции.
Есть возможность пересчёта PCM в DSD.
Есть возможность обновлять программную часть без замены техники.
Но есть и ещё один аргумент, который легко пропустить за длинными названиями протоколов: всё самое важное происходит на уровне программного обеспечения.
Хотите другой алгоритм?
Программа.
Новый модулятор?
Программа.
Новый фильтр?
Программа.
Новая версия Roon?
Программа.
Новая реализация Diretta?
Снова программа.
Для мира High End, привыкшего продавать каждую новую функцию в отдельном алюминиевом корпусе, подход революционный.
Где же подвох?
Он есть.
HQPlayer требует некоторого образования.
Не университетского.
Но придётся понять, чем один фильтр отличается от другого, зачем существуют разные модуляторы и почему DSD512 не обязано автоматически звучать лучше DSD256.
Придётся руками установить операционную систему, Roon и Diretta.
Придётся разобраться с двумя сетевыми интерфейсами.
Возможно, некоторое время вы будете больше читать, чем слушать.
High End за большие деньги предлагает избавить человека именно от этого: покупаете компонент, подключаете – работает.
Здесь контракт другой: вы экономите деньги, но часть работы делаете сами.
И, пожалуй, именно поэтому две скромные коробки способны заменить то, ради чего в других системах строится целая стойка.
Что у нас в итоге
Два физических устройства и программное обеспечение. В сумме получаем:
- мощность серьёзной рабочей станции для DSP;
- один из наиболее развитых программных инструментов цифровой обработки домашнего аудио;
- Roon как великолепный интерфейс библиотеки;
- выделенный Ethernet-тракт на самом продвинутом cпециализированном протоколе Diretta Audio;
- возможность цифровой коррекции помещения;
- практически неограниченную программную модернизацию.
И всё это — по цене, которая в системе координат High End’a выглядит так, словно бухгалтер забыл дописать ноль.
Можно ли сделать дороже?
Конечно. Это вообще самая простая вещь в аудио.
Поставить линейный блок питания.
Потом второй.
Добавить специализированную сетевую карту.
Внешний clock.
Аудиофильский свич.
Потом ещё один, который будет изолировать первый.
И однажды обнаружить, что вы аккуратно восстановили всю сетевую инфраструктуру, которую когда-то с таким удовольствием убрали.
Прелесть нашей конструкции как раз в обратном.
Она технологически сложная, физически простая, очень мощная, очень гибкая. И напрочь лишена магии.
Когда подобная система начинает играть, человеку с музыкальным сервером за двадцать тысяч евро становится довольно трудно объяснить, на что именно ушли остальные восемнадцать.
Поэтому лучше его не спрашивать.
Новости и обзоры
Десять отличных альбомов, которые невозможно спасти
У аудиофила есть очень успокаивающая теория. Если запись звучит плохо, значит, просто недостаточно хороша система. Нужно купить ЦАП получше. Усилитель посерьёзнее. Кабель потолще. Наушники подороже. Потом дать всему этому прогреться
АЧХ без паники: как читать графики и всё-таки слушать музыку
В аудио существует замечательная способность превращать полезный инструмент в религиозный символ. Сначала появляется график. Потом на графике появляется линия. Потом кто-нибудь замечает, что линия недостаточно ровная.
Как собрать бескомпромиссный источник цифрового аудио за смешные деньги
В High End есть давняя и очень удобная традиция. Если устройство весит меньше пятнадцати килограммов, у него нет фрезерованной передней панели толщиной с броню БТР и оно не требует отдельной
