Sabreberry32 SYNC mode
Sabreberry32のES9018Q2CはSYNCモード(謂わゆる128fsモード)で再生することが可能です。
R&D Clubカテゴリに機能追加したドライバをアップしましたので、自己責任でご利用ください。
1つめの追加機能はSYNC modeのサポートです。
SYNCモードで再生する条件は以下の通りです。
alsamixerを起動して、OSF、DPLL、Sync Modeを設定してください。
2つめ目の追加機能はヘッドフォンアンプのオフです。
moctさん方式でI2Sの取り出しに使っている場合はヘッドフォンアンプは不要と思いますので、alsamixerでHeadphone AmplifierをOFFにしてください。
DAC MasterのSYNC Modeで音出し可能な設定をご紹介します。
| サンプルフォーマット | DPLL | OSF | SYNC |
|---|---|---|---|
44100:32:*48000:32:*88200:32:*96000:32:* |
0 (DPLL/ASRC OFF) | Enable | 128fs |
176400:32:*192000:32:* |
0 (DPLL/ASRC OFF) | Enable or Bypass |
128fs |
352800:32:*384000:32:* |
- | - | - |
ES9018Q2CのDAC MasterではMCLKを分周してBCLKとしてスレーブに供給することが可能です。設定可能な分周比の制約から、Sabreberry32のMasterモードは176.4KHz/192KHzまでの対応です。
ES9018Q2CのOSFによって8倍にオーバーサンプリングされることから、44.1KHz/48KHz時にMCLK=128fsが成立し、Syncモードでの再生が可能です。
ここまでが先日ご紹介した設定となります。
意外だったのが88.2KHz/96KHz/176.4KHz/192KHzもOSF Enableで再生可能ということです。
もしかすると、8倍固定ではなく、最大8倍のオーバーサンプリングということなのかもしれません。
さて、次に意外だったのが、176.4KHz/192KHzの時にOSF Bypassでも音が出るということです。
このときMCLK=64fsですので、128fsという条件をクリアしていません。
Sabreberry32ではDAC Master & OSF Bypass & Syncモードで音を出すことはできないと思い込んでいたのですが、なぜ音が出るのでしょうか、、、？？
64fsでも受け付けてくれるということなのかもしれませんが、正確なことは判りません。
あとは耳で聴いて判断ですね
お薦めは当然、176.4KHz/192KHz & OSF Bypass & DPLL/ASRC OFF & Sync Mode です。
低位相ノイズ水晶発振器のクロックに同期したI2Sが、一切の変換を経ず※1、デルタシグマ型D/A変換器までダイレクトに届きます。MCLKのジッタに関してはこれ以上良くする方法は無いように思います。問題は、176.4KHz/192KHzへのオーバーサンプリングの質が音質に影響することです。SoXRを手直しして、Very High以上の品質重視のパラメータを設定できるようにしてみたいと思います。
※1 正確にはデジタルボリュームを経由します。Sabreberry32のドライバでは、初期化時にデジタルボリュームで僅かにボリュームを絞っています(MASTER TRIM設定)。インターサンプルピークのクリッピング対策と思われます。ES9018Q2CでOSF Bypass時にどのように処理されているのか詳細はわかりませんが、デジタルボリュームにも何もさせないようにしてみたいですね。MASTER TRIMを-0dBにする設定も追加してみたいです。
Master Trim のON/OFFを追加してみました。
ドライバーを再度アップしましたのでお試しください。
Master TrimをOFFにしてデジタルボリュームを100%に設定すれば、DACチップ内でビットを操作する必要がなくなるはずです。Master TrimをOFFにすることで僅かに音量があがります。これを音質向上と混同しないようご注意ください。
Master Trim OFFに設定するとマスタリングに不備のある一部の音源はクリップする可能性があります。ご了承ください。
@パパリウス さん
Sabreberry32のSYNCモード対応ドライバーありがとうございます。
久しぶりにSabreberry32で昨日から聞かせて頂いています、オリジナルのドライバーより透明感とか、より細かなニュアンスが感じられようになりました、プラシーボ効果かと思い本日も改めて聞いているのですがSabreberry32が生れ変った（少しオーバーですが）ような気がします。
まだサンプルフォーマットやMaster Trim のON/OFFには追いついていませんがこれから試してみたいと思います。
@パパリウス さん
Sabreberry32のSYNCモード対応ドライバーを試させていただいています。我が家ではSabreberry32からI2SをとりだしてTopping D90に入力しているので、非常に興味深いドライバーですね。
若干ですがSYNCモードの方が、音の微細な響きが豊かになるようです。これはいいですね！
音の比較はAllo Digione Signatureの同軸入力と聴き比べです。従来、IIS入力と同軸入力で音の違いを聴き取れず「IIS入力の優位性ってなんだ？」と思っていましたが、SYNCモードでその優位性を若干感じ取れるようになりました。
@ジャイアン さん
moctさん方式でお使いいただいている場合、取り出すI2SシグナルはDACチップに入る前のものですので、DACチップの設定をあれこれ変えても音質向上は見込めないのではないかと思っていました。
ただ、もしかするとヘッドフォンアンプOFFは間接的に効果があるのではないかと思い、追加してみた次第です。
また、これまたもしかするとですが、、、Over sampling filterやDPLL、ASRC動作がDAC基板の電源を揺らす原因になっているかもしれませんので、これらをオフにしていくことでmoctさん方式のI2Sシグナルが綺麗になるかもしれません。
ES9018Q2CにはBCLK/LRCK供給のために分周だけやってもらい、DACとしての仕事はきれーに忘れて貰いましょう。
なんにせよ、長時間試聴してみて気にいる設定があればそれを常用していただけばいいのかなと思います。
@パパリウス さん
nzatoです
Sabreberry32 Syncドライバー試しています。
今まで、Sabreberry32 は I2S の取り出しに使っていましたが、mpd も入れ替えて Sync モードで聞いてみると、音がすっきりとしていて、I2S(HDMI) で繋いだ TOPPING D70 の平衡出力と聞き比べても遜色がないですね。この音が基盤の RCA ジャックから出てしまうとは、驚きです。
SPDIF より、一本にまとめていない I2S(HDMI) 、それより直接 I2S を繋ぐ DAC の順番で有利なのでしょうか。
@nzato さん
お試しいただきありがとうございます。
Sabreberry32のMasterモード時のI2Sシグナルの流れは以下のようになります。(新しい世代のESSチップとは異なる点があるのでご注意ください)
FIFO - シリアライザ - GPIO - プリント配線 - PCM I/F - OSF - DPLL/ASRC - DAC
左がラズパイ、右がES9018Q2Cです。
オシレータに同期したBCLK/LRCKがES9018Q2CのPCM I/Fからラズパイに向かって送られ、ラズパイからはDATAを送信します。
OSFは量子化ノイズの低減とLPF簡易化のために必要なものです。
もしMPD側で、Masterモードの上限である192KHzにオーバーサンプリングして再生しようとすると、ES9018Q2C側でもう一度オーバーサンプリングされます。（何倍にサンプリングされるかは不明ですが、44.1KHz/48KHzは352.8KHz/384KHzに8倍オーバーサンプリングされることから推測するに、少なくとも2倍以上でサンプリングされるはずです）
オーバーサンプリングの繰り返しで音質劣化をノイズフロア以下に抑えるためには、前段も後段も長大なタップ数が必要になります。そのような高精度な処理ができないなら、オーバーサンプリングは1度きりにするべきです。
つまり、「SoXオン + OSFオフ」または「SoXオフ + OSFオン」 のどちらかの設定が合理的です。次善の策は、信頼できるアルゴリズム・ソフトで事前に192KHzにリサンプリングしておくことでしょう。リアルタイム処理には精度に限界があり、CPU負荷の増大もデメリットとなるからです。もちろん最善は192KHzのハイレゾをSoXオフ・OSFオフで再生することです※1。
ES9018Q2CのMasterモードもDPLLバンド幅を変更すると音質に差がでます。バンド幅を小さくするほど高音質です。これはつまり、MasterモードであってもDPLL/ASRC有効である限りはデルタシグマに使われるMCLKはDPLL/ASRCによって生成されたものであるということを示唆しているのだと思います。分周されたBCLKで入力された信号から再びDPLL/ASRCで再生成したMCLKがオシレータよりも良質である可能性はゼロでしょう。（DPLLバンド幅の影響を受けるという事実からの推測ですが）
オシレータに同期したI2Sを生成できるなら、そもそもDPLL/ASRCは不要です。DPLL/ASRCをオフにする手段はSYNC Mode(128fsモード)しかありません。
Sabreberry32のパフォーマンスを最大限に発揮できる設定をまとめますと、
この条件の範囲でオーバーサンプリングの仕方にはいくつかの選択肢※2がありますので、各人の環境・ライブラリと相談して設定を決めればよいかと思います。
ここまでの議論はすべて机上のもので、実際にはこの通りとはいかない部分があるとは思います。
最終的には耳で判断すればよいことですので、あまり難しく考える必要はないかと思います。
(※1) 192KHzのハイレゾ音源はオーバーサンプリングすべきでないと断言してしまいましたが、定量評価すれば違う結論もあるかもしれません。直感的には、不完全なオーバーサンプリングと引き換えに僅かなS/N向上では割りに合わないと思います。
(※2) オーバーサンプリング設定の選択肢とは以下の2パターンのことです。
*:32:* + OSFオン192000:32:* + OSFオフ@パパリウス さん
昨日報告させていただいたSYNC modeドライバですがその後、
1.Master Trim のON/OFF
2.サンプルフォーマットの設定
3.slow rolloffの設定
それぞれを適用してみました。
お薦めは当然、176.4KHz/192KHz & OSF Bypass & DPLL/ASRC OFF & Sync Mode
おかげさまでSabreberry32からこんな音が出てくるとは！！、我が家のSabreberry32が現役復帰です、有難うございます。
また個人的にはオーバーサンプリングを敬遠気味でしたが違和感が薄れてきました。
つまり、「SoXオン + OSFオフ」または「SoXオフ + OSFオン」 のどちらかの設定が合理的です。次善の策は、信頼できるアルゴリズム・ソフトで事前に192KHzにリサンプリングしておくことでしょう。リアルタイム処理には精度に限界があり、CPU負荷の増大もデメリットとなるからです。
ちなみに、”信頼できるアルゴリズム・ソフト”ですが現時点でパパリウスさんが候補としてあげるとしたらどのようなものがあるでしょうか、よろしければお願いいたします。
@flyingace さん
私もこれまでオーバーサンプリングはすべきで無いと感じていました。
いま振り返って考えてみると、拙宅のDACではオーバーサンプリングフィルタをオフにすることができないため、MPD側でリサンプリングしても、DAC側でもう一度リサンプリングされることになります。
オーバーサンプリングによるメリット(帯域外への量子化ノイズの移動)よりも、変換を重ねることにより生じる誤差の方に聴感は敏感に反応していたのではないかと思います。
今回、Sabreberry32でSYNCモードを試す過程で、OSFオフ・SoXオン(192KHz)という組み合わせで音が出せることを発見し、その音質に興奮しました。
これだけの音が出せるのであれば、送り出し側でのリサンプリングに注目してより良い手法を模索する価値は大きいと感じました。
ちなみに、”信頼できるアルゴリズム・ソフト”ですが現時点でパパリウスさんが候補としてあげるとしたらどのようなものがあるでしょうか
処理時間にもメモリ量にも制約がなければ、全サンプル(必要ならば前後にゼロを挿入して境界で連続するようにしたもの）を畳み込みに使うことで、任意の時点のサンプル値を任意の精度で得ることができます。つまり、記録されたデジタルデータの元になり得る唯一のアナログ波形、その波形のどこを切り取った値でも計算によって得ることができます。
これを現実的な処理時間とメモリ量で実行しようとすると、元データの精度と出力のサンプルレート・精度を考慮しながら計算手法(畳み込みの係数)を選択していくことになります。
このような計算手法の違いは「30Hz以下」「ナイキスト周波数付近」「音の立ち上がり」「-96dB以下」「0dB付近」といった極端なシチュエーションほど計算結果に違いをもたらすと思います。結果として、音の立ち上がりやピアニシモ、倍音豊富な楽器（弦楽器やシンバルなど）の音色や暗騒音、ホールトーンの再現に関わると思います。また本来は存在しないはずのエイリアシング、歪みが、異音や不快感として聴感に影響するのではないかと思います。
ご質問の「信頼できるアルゴリズム・ソフト」ですが、これまでこの分野を掘り下げてきませんでしたので、どのソフトが優秀なのかは分かりません。
また、拙宅のメインシステムはES9018SのOSFをオフにできない以上、ソフトウェアによるオーバーサンプリングの評価はできません。
将来的にはDAC側でのOSFをオフにできる環境を整え、ソフトウェアによるオーバーサンプリングの評価にも取り組んでみたいと思っています。
@パパリウス さん
nzatoです
設定は、Sabreberry32 Syncドライバー、 :32: + OSFオン、slow rolloff、Master TrimをOFF、デジタルボリューム100%で、色々な曲を聞き比べました。
前に、I2S(HDMI) で繋いだ TOPPING D70 の平衡出力と聞き比べても遜色がないと報告しましたが、D70よりも解像度の高い音が出ています。Sabreberry32 は不平衡で出力が半分なので、ボリュウムを6dB上げて、ヘッドホンで比較しました。
曲にもよりますが、差がハッキリとするのは、音量の大きい場所でボーカルとバックコーラスとの重なり合いが、別々に分離するのか、大部分が溶け合ってしまうのか、で聞き分けられます。SYNC mode はすごいです。
@パパリウス さん
今まで面倒くさがってSyncドライバーを当てたSabreberry32そのものの音を聴いてませんでした。
やっと試したのですが、出てきた音を聴いて腰を抜かしました。
（リモコンのボタン一発で、Sabreberry32とD90(改)の入力が切り替わるようアンプをセッティングして聴き比べました）
Syncモードを当てる前のSabreberry32の音には、ノーマルなD90と比較しても、比べるまでもないほどの音質差を感じていました。
しかし当てた後では、D90(改)といい勝負をするではありませんか！
（繊細な表現力の差でD90(改)の勝利ですが）
結果、こいつはノーマルなD90よりもいい音を出していると断言することができます。
これにはビックリです。
今まではSabreberry32とて「所詮HATサイズだから」と見くびってましたが、認識を改めさせられました。
Sabreberry32ユーザーは、このSyncドライバーの存在でsmpdを導入するに十分な理由を得たように思います。
それぐらいのインパクトがあるドライバーですね！
以上、遅まきながらの感想でした。
Sabreberry32のSYNCモードの設定に続き、パパリウスさんのサポートを得てslow-rolloffの設定を行いました。音は皆さまが報告されているとおりですが、小生は中低域の付帯音のようなものが無くなって、すっきりした見通しの良い音になったという印象でした。
続いて、V1.07βの導入を行いましたところ、オリジナルSYNCモードの音に比較して、ボーカルの質感というか膨らみが戻ったような印象です。結果的ですが、オリジナルの音はすっきり感が少々行きすぎたのかなあという感じで、ボーカルが少し痩せたように感じました。
SYNCモード＋V1.07βの音は現時点では最高の音だと思います。
@nzato さん @ジャイアン さん @kochan さん
お試しいただきありがとうございます。
据え置きには物量投入で音質を稼げる強みがありますが、今回のSYNCモードの実験を通して、HATならではの利点も改めて考えさせられました。
これらの多くは据え置きDACでも両立可能なものですから、機器の選定や使いこなしがますます面白くなりますね。
次はSB32+PRO DoPについてもSYNCモードの実現性を確認してみようと思います。