audio quartz clock

Quartz clock made in Horn Studio

Hodiny jsou „srdcem“ každého digitálního přístroje. Bez nich by digitál neexistoval. Jestliže analog vylepšit nejde, a s každým dalším stupňem přichází o kvalitu, digitál se chová jinak. Pokud nejsou poničená data, mohu je znovu správně načasovat kvalitními hodinami audio clock quartz do správného streamu. 

Dobře temperované hodiny

A nejen to. Vezmu to hodně na hrubo a po sedlácku, aby to pochopil každý.  Hodiny jsou slengový výraz pro oscilátor. Ten se skládá z vlasního aktivního prvku a zpětnovazebního obvodu – rezonátoru naladěném na určitém kmitočtu, nejčastěji krystalu. Toto tvoří dohromady „Hodiny“, které udávají takt všem digitálním obvodům. Nejinak je tomu také v digitálním audiu. Na primární straně se vysílají hodinami synchronizovaná data tak, by je mohla sekundární strana ve správném okamžiku správně přečíst. Každá časová chyba bude mít za následek špatně seřazená data, což způsobí jasně slyšitelné defekty ve čtení. V hudbě bude mnoho hluku, hudba bude znít drsně, nebude mít správnou barvu ani detaily. Navíc bude doslova přilepená k reproduktorům, nebude mít kýžený 3D efekt prostoru, jako to umí gramofon. Ano, toto je můj poznatek, teprve čistými daty se hudba začne vznášet nad reproduktory.
Vždyť správně seřazená data jsou v podstatě ten základ, který máme k dispozici. Pokud budeme mít zmuchlaný magnetofonový pásek a nebo poškrabanou špinavou gramofonovou desku, výsledek bude podobný.

Jitter

Jak tedy zajistit, aby hudba plynula do převodníku, zesilovače a následně do reproduktorů správně a bez defektů?
Nejprve je třeba správně pochopit pojmy jitter a fázový šum. Jsou to dvě, na sobě, zcela nezávislé veličiny, které ale dohromady vedou ke stejnému špatnému výsledku. Jitter je nestabilita součástí za určitých podmínek. Tuto vlastnost má každá součást již danou svojí výrobní tolerancí. Součásti jsou dané, samy je doma vyrobit nedokážeme, tak je na nás, abychom jim dali ideální podmínky, pro co nejmenší jitter. Je všeobecně známo, že na nestabilitu – chvění krystalů a aktivních součástek má podstatný vliv teplota. Přístroje také lépe znějí, pokud hrají nějakou dobu, v podstatě jde o teplotní stabilizaci. Krystaly snižují svůj jitter až o polovinu při stabilní teplotě 52 – 54 C.

Fázový šum

Tak, jako jitter je daný výrobní tolerancí, fázový šum, který vzniká parazitní modulací na oscilátor a všechny další součásti, kterými musí digitální data projít, tak ten už je zcela v naší relaci. Jasně, že se nám ho nepodaří potlačit všechen, ale na rozdíl od jitteru máme nad ním mnohem větší kontrolu. Vzniká elektricky, magneticky a mechanicky a my musíme co nejvíce potlačit tyto nežádoucí vlivy.
Většina elektrického šumu pochází ze 230V sítě a následně ze zdrojů. Správný zdroj bez VF rušení je základ. Digitál je velmi náchylný na jemný VF šum.
Na tomto místě nemám rád klasické lineární zdroje. Jednak jsou „měkké“, pro svoji vysokou impedanci nedokáží účinně odfiltrovat VF ze sítě a všelijaké sofistikované tzv. nízkošumové stabilizátory jsou ůčinným zdrojem jemného šumu. Z tohot důvodu nemohu použít ani baterie, které vytvářejí svojí vnitřní chemií také nepříjemný šum. Nejlepší výsledky mám s proudovými zdroji doplněnými kapacitními filtry s nízkým ESR.
Elektrické a magnetické stínění oscilátoru hraje také svojí nepostradatelnou roli, tak jako mechanické odhmotnění. Je třeba si uvědomit, jak obrovský negativní vliv na 1/20000000 sekundy má chvění celého okolí.
A po těchto mých teoreticých kecech představím svoje „Dobře temperované hodiny“

Paramety OCXO

  • Kmitočet sinus 5 – 50MHz
  • Rozkmit 2,6Vpp
  • Výstupní impedance do 10ohm
  • Napájecí napětí 5V stejnosměrné
  • Napájecí proud po zapnutí až 0,6A
  • Napájecí proud klidový do 0,03A
  • Cena 6000,- Kč
  • Úroveň jitteru neuvádím, protože jej nedokáži změřit, ale přes značné zkušenosti jsem čistější dosud neslyšel.

Ty se skládají z krystalu na kterém celém jeho povrchu je přes vysoce účinný tepelný most připojený ohřívací obvod s teplotní stabilizací nastavený na 52 C. Tento, proti jitteru stabilizovaný krystal je ve zpětné vazbě oscilátoru o jednom jediném aktivním prvku, také pro nízký jitter. Nízká impedance na výstupu – buffer není dosažena žádným dalším aktivním prvkem, který by dále oscilátoru zvyšoval jitter, ale je převedena trafem, tedy je zajištěna galvanická izolace od zdroje napájení a to i na záporné straně.
Celé hodiny mají vnitřní teplotní izolaci a jsou umístěny ve stínícím pouzdře, které má uchycení pro vlastní odhmotnění.
Pro hodiny je vyvinut vhodný proudový zdroj a kapacitory, které zajišťují velmi nízké ESR. Kapacitory, se plně připojí přibližně do 5 minut po zapnutí, aby měl zdroj dostatek proudu okamžitě spustit oscilátor a mezi tím pomalu nabít 40F kapacitu. Po vypnutí zdroje se kapacitory za chvíli odpojí, čímž se zajistí, že se dále nevybijí, po zapnutí jsou dříve nabité, což přispívá ke kvalitě následného filtru.
Tyto zdroje dnes používám ve všech svých digitálních obvodech – hodiny, DAC, streamer, LAN Cleaner a pod.

S těmito oscilátory hudba plyne z prostoru, který není ohraničen reproduktory. Ty zcela zmizí a nastává magický zážitek.
Přijďte se sami přesvědčit.
Ale aby někomu nespadly hodiny ze zdi 🙂