Improve the sound quality of your DAC for free
Het werkt niet voor elke DAC of Stereo, maar veel zullen het beter zijn om een simpel verandering aan te zetten. Als je digitale audio speelt, moet het signal veranderd worden naar analoge. Om dit te doen, moet het passen door een dus-koud-reconstructie-filter. Het filtert uiteindelijk alles boven de half-sampling-frequentie om aliezing te vervoeren. Aliezing is het resultaat van een falsche interpretatie van de digitale informatie wanneer het harde sampling-frequentie niet filtert. Severe aliezing klinkt als die robot-voortjes in de 80e science-fiction-movies. In digitale equipment gaat het nooit zwaar over, maar het koopt dingen zoals het hartstikke van de geluid en de vervolking. Reconstructie-filteren hebben altijd impact op de geluidkwaliteit. Maar het is moeilijk om te identificeren, omdat de filteren niet uitgemaakt worden. Soms kunnen verschillende filteren bezoeken based op verschillende compromisers, maar compromisers ondertussen. Dus choose de filter dat door je ogen de beste compromis is. Limitere design-budgets vragen meer compromisers dan extende budgeten. Filteren hebben de habit van overschuiting. Vergeet het met een auto hangen over in een schade band. Het is niet designed om dat te doen, maar het is alleen centrifugie-forst. Filteren hebben hun eigen centrifugie-forst. Dat betekent dat een wavermijfvorm hoort, dan kan worden codeerd. Het rijdt uit bits of volts. Laten we een simpele wavermijfvorm gebruiken om dit te illustreren. De horizontale lijn vindt het maximaal niveau, waarin alle bits in de digitale code zijn, of in de analoge domain waarin de maximaal uitvoedvolting is aangekomen. Laten we eens kijken wat er gebeurt als de filter een signal overschuit. Je kunt zien dat bij beide positieve en negatieve maximaal, de ampliteit de maximaal signalstrekt. Wat er dan gebeurt is dat de hoogte van de wavermijfvorm is aangekomen. Dit is called clipping en klinkt redelijk slecht. Als dit in de analoge domain gebeurt, is het makkelijker als het aangekomen is. In de digitale domain kan er alleen een aantal samples overschuit zijn en dat is minder makkelijker om te identificeren. Het begint gewoon te zijn meer digitale. De solution is relatief simpel. In de digitale domain loopt het niveau bij een paar dB's, vaak 3 dB's is gebruikt. Maar om dit te doen, moet je om de volume te lopen voordat de digitale signal de digital in de analoge versie hoort.  Cd-player en netwerkplayer zullen niet vaak deze mogelijkheid geven, zonder dat je een netwerkplayer gebruikt als een digitale source en de DA-versie door een externe DAC hebt. Als dan de player een volume controleren in de digitale domain, kun je de digitale uitvoering van 3 dB's lopen en de probleem zal veranderen. Het was natuurlijk een probleem in de eerste plek natuurlijk. Als je een computer met een beetje perfecte player software gebruikt, dat ook een software volume controleren heeft, kun je dat opzetten met 2 minus 3 dB, waardoor je de volume controleren van je amp gebruikt om de playbackvolum te zetten. Dat werkt voor DAC's die direct direct aan de computer zijn en DAC's over netwerkbreeders verbeteren. Bekijk dat meestal software-playeren de volume controleren op de DAC als het over USB verbeteren is, waarvan de reconstructie filter past. Als dat de keuze is, bekijk dan voor een setting die software volume controleren activeert, zoals hier in Ordevana. Sommige player software, zoals Roon, hebben een setting die, op default, het output signal van 3 dB's uitgaat. Hier kun je ook op de clipindicator switchen dat wordt redden. J.RivermediaCenter heeft een clipprotectie die automatisch de probleem solveren. Is er andere soluties? Wel, als je een digitale player een software volume controleren heeft, kun je het opzetten met 2 minus 3 dB's en de playbackvolum op de amp zetten. De Grim Audio Mu1 digitale player heeft een setting die een minus 3 dB stepp in de processor te verhalen. Het zou kunnen zijn dat andere hardware degelijke provisies hebben. Als je dat weet, laat ons het weten. Is de software volume controleren niet in de player software creëert een los? Ja, alle digitale procesken creëert los. Zoals analoge volume controleren en tooncontrole creëert los. Maar de losse die digitale volume controleren in de kwaliteerde muziek player software causes is considerably small and certainly smaller than the quality loss the overshooting reconstruction filter causes. Up till now we discussed the problem of digital reconstruction filters as used for upscaling, a.k. upsampling. Non-upsampling DACs, non-sdax for short, don't use these filters and that is the reason they are popular in some circles. Digital reconstruction filters found in cheaper equipment have rather negative effect on the sound quality and the same goes for analogue reconstruction filters. But the negative effect differs between digital and analogue.  This is what about happens inside an upsampling DAC. From the digital input the signal goes to the DAC chip with integrated upsampling, followed by an analogue filter that sends the analogue signal to the output. A simple good sounding analogue filter can be used since the sampling frequency is 2-8 times higher because of the upsampling. The DAC chip with integrated upsampling has limited computational power and thus relatively simple upsampling. More advanced designs use DAC chips that allow for an external microprocessor to do the upsampling, while top designs use FPGAs to do the upsampling and often also the digital to analogue conversion. These can be uploaded with proprietary filter codes. With upsampling DACs a simple analogue filter can be used since the sampling frequency is 2-8 times higher because of the upsampling. Every doubling of the sampling frequency gives another octave to roll of the filter. So upsampling to 192 kHz means that the reconstruction filter has to filter at 96 kHz. In practice the filter already will set in quite a bit lower, for instance at 40 kHz and has a more gradual slope which will sound better, all other things being equal. Now let's look at the non-oversampling DAC, aka NOS DAC. After the digital input, the signal is sent directly to the D2A conversion. From there it is sent to the analogue reconstruction filter that now has to be extremely steep. In theory 96 dB per single note. That is already quite a job in the digital domain. In the analogue domain is it even harder. But the artefacts of digital filters differ from those of analogue filters while again budgets play a defining factor. Steep analogue filters can also overshoot, but the clipping is somewhat softer. If you can correct overshoot problems in upsampling DACs by lowering the level in the digital domain, you will often see, or rather hear, that the sound quality will improve. Harshness on voices and brass will be reduced. Resolution might improve. De stereo image will be better defined and so on. To what degree depends on the gear you use. Try it and report back if you have been successful. When this video goes online on YouTube, I will be visiting the high end Munich show that opens to the public on the 20th and 21st of May 2023. Perhaps we will see each other there. 