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North Star Essensio plus – DAC mit Lautstärkeregelung – asynchroner Modus – Testbericht fairaudio

Inhaltsverzeichnis

  1. 2 North Star Essensio plus - DAC mit Lautstärkeregelung - asynchroner Modus - Testbericht fairaudio

Ausstattung & Technik des North Star Essensio plus

Mit einer Größe von 30 x 17 x 7 cm (BxTxH) besitzt der North Star Essensio plus zwar kein volles Rackmaß, ist aber doch deutlich größer als beispielsweise der bekannte Benchmark DAC1.

Benchmark und North Star D/A-Wandler

Der Essensio plus bietet sechs Digitalquellen Anschluss – fünf S/PDIF-Eingänge stehen zur Verfügung, zwei koaxiale plus drei optische, sowie der schon erwähnte USB-Input. (Die maximal mögliche Datenauflösung an den Eingängen beträgt: S/PDIF-Koax: 24 Bit/192 kHz, TOSLINK: 24 Bit/96 kHz und USB: 32 Bit/192 kHz) Das analoge Signal verlässt über Cinchbuchsen das Gerät, einen symmetrischen Ausgang gibt es dagegen nicht (beim nächstgrößeren North-Star-Modell, dem USBdac32, schon). Die Rückseite des DACs bietet dann noch den Kaltgeräteanschluss und den Netzschalter – das war’s.

Vorne geht es genauso übersichtlich zu: Ein Stand-by-Knopf auf der linken Gerätehälfte, rechts der Lautstärkesteller und dazwischen das Display, dieses wiederum links und rechts durch eine Sechser-LED-Vertikale unterstützt, welche den gewählten Eingang und die anliegende Samplingfrequenz anzeigen. Ein Druck auf den Stand-by-Button und manch lichtscheuer HiFi-Freund wird die Sonnenbrille suchen.

North Star Essensio plus

Sagen wir’s so: Man kann sich nicht beschweren, dass das Display schlecht ablesbar wäre. Unter der leuchtkräftigen Zahl, die das Lautstärkeniveau anzeigt, befindet sich noch eine 6,35-Klinkenbuchse für Kopfhörer. Damit ist das Äußere des Essensio plus auch schon beschrieben – ach, doch nicht: Die Frontplatte ist in Schwarz und Silber zu bekommen – und so wie bei unserem Testmuster in Silberwellig, Jeff-Roland-mäßig oder wie man es nun nennen möchte. Gerade Letzteres finde ich attraktiv, verkaufe sich aber am seltensten, sagt der Vertrieb. Über Geschmack lässt sich streiten.

Mit dem North Star Essensio plus lässt sich also die Lautstärke des gewandelten Signales einstellen – und das auch über die Metall-Fernbedienung, welche darüber hinaus muten sowie die Eingänge schalten kann.

North Star Fernbedienung

Der Essensio plus regelt den Pegel mit einer Kombination aus analoger und digitaler Technik, wenn man so will. Zunächst sollte dafür die maximale Ausgangsspannung, die am Output anliegt, wenn keine Pegelabsenkung durch den DAC-Chip erfolgt, eingestellt werden. Drei Werte stehen zur Verfügung: 1, 2 und 4 Volt. Wie man das macht? Ganz einfach: Im Stand-by-Modus wird der Lautstärkesteller zwei Sekunden gedrückt gehalten und schon gelangt man ins entsprechende Menü – es wird eine Buchstaben/Zahlen-Kombi angezeigt, die mit Drehen am Lautstärkesteller variiert. Man kann die Lautstärkeregelung komplett abschalten („D“), nur den Cinchausgang („A“) auf der Rückseite aktivieren oder diesen plus den Kopfhörerausgang („AH“) – die Zahlen 0, 1, 2 stehen (nicht ganz sprechend) für die genannten Ausgangsspannungen. Also zum Beispiel: „AH2“ – beide Ausgänge sind aktiv, maximal 4 Volt. Die interessantere Frage ist freilich: Warum macht man das? Nun …

North Star - Einstellung des Ausgangspegel

Der Wandlerchip besorgt eine Lautstärkeregelung in 0,5-dB-Schritten, da aber eine digitale Lautstärkeabsenkung auf Kosten der Auflösung geht – man gibt mit sinkender Lautstärke sozusagen Bits auf, je 6-dB-Schritt ungefähr ein Bit -, ist man gut beraten, den Maximallevel in Abhängigkeit von der dem DAC folgenden Verstärkung, den Lautsprechern und den eigenen Hörgewohnheiten möglichst niedrig zu wählen, weil man dann nicht so weit (digital) herunter drehen muss, um zu normalen Abhörpegeln zu gelangen – und also nicht so viel Auflösung aufgibt (wobei allerdings auch die interne 32-Bit/192-kHz-Datenverarbeitung im Essensio plus gegen den Effekt der Auflösungsverminderung durch Pegelabsenkung helfen soll, so North Star). Wozu also 2 Volt einstellen, wenn man fast immer mit 0,6 Volt am Ausgang des DACs hört? Hier wäre tatsächlich mal das abgewetzte Wort „trickreich“ fällig, denn so wahnsinnig komplex scheint mir diese Überlegung und deren technische Umsetzung nun nicht zu sein, aber der kleine Kniff leuchtet schon ein. Als weitere Vorteile gibt man seitens North Star Design zu bedenken, dass dank der digitalen Regelung selbst bei sehr geringen Lautstärken keine Pegelabweichung zwischen den Kanälen entsteht und die Ausgangsimpedanz über den gesamten Regelbereich konstant niedrig bleibt, was die Eingangsstufe des folgenden Verstärkers begrüßen dürfte.

Der USB-Anschluss arbeitet beim North Star Essensio plus im asynchronen Modus. Nicht zuletzt, weil sich diese Übertragungsform seit einiger Zeit zu etablieren scheint, sind hier vielleicht ein paar allgemeine Worte zum Thema „USB“ angebracht.

Der für die Praxis entscheidendste Vorteil von USB liegt im „U“ – Universal. Es dürfte die am weitesten verbreitete Computerschnittstelle sein, so gut wie jeder Rechner besitzt solche Buchsen, entsprechend bequem und einfach ist ein Andocken hieran – eine spezifische Audioschnittstelle ist USB freilich nicht, dies ist nur ein Einsatzgebiet von vielen, und die Frage ist, wie es am besten genutzt wird.

North Star Essensio plus von innen

Grob vereinfachend dargestellt, läuft der typische Datentransfer ungefähr so: Die Audiodaten werden von der Festplatte ausgelesen und im Arbeitsspeicher zwischengelagert. Von dort geht es jede Millisekunde zum USB-Ausgang, wo ein Datenpaket, ein sogenanntes „Frame“, geschnürt wird und sich auf die Reise zum Empfängerchip im D/A-Wandler macht. Der Takt, mit dem Datenpakete (bei Full-Speed) übers USB-Kabel geschickt werden, liegt also bei 1 kHz, und die Clock, die dies steuert, liegt im Rechner. Natürlich kann diese Clock auch jittern, also im Takt leicht schwanken – und zudem sagt dies alles noch nichts über den „Füllstand“ der Datenpakete aus: Die Frames werden nämlich immer abgeschickt, egal ob sie nun leer oder voll sind, und der „Datenfüllstand“ bemisst sich u.a. auch daran, ob die CPU im Rechner nicht gerade mit anderen Dingen beschäftigt ist, also zum Beispiel andere Programme für wichtiger hält als unser highendiges Bedürfnis nach einem sauber getakteten Datenstream.

Natürlich hat die USB-Empfängerseite im DAC auch ihr Zwischenlager, ihren Speicher, und um sicherzustellen, dass der weder voll- noch leerläuft, bedarf es zwingend einer Synchronisation des Computers mit dem USB-Empfänger im D/A-Wandler. Für diese Aufgabe wird der sogenannte isochrone Übertragungsmodus (es gibt auch andere) verwendet. Nun hat dieser Modus drei Untergruppen: Man spricht von synchronem, adaptivem oder asynchronem Datentransfer.

Zuerst genannter spielt bei D/A-Wandlern heute keine große Rolle mehr, die Clock im DAC läuft hier in Abhängigkeit vom 1-kHz-Frametakt des datensendenden USB-Bus, die maximale Samplingfrequenz liegt bei 48 kHz, die Wortbreite bei 16 Bit, und das Ganze gilt als recht jitteranfällig.

Der adaptive Modus hingegen ist eine sehr weit verbreitete Art des Datentransfers: Auf DAC-Seite erfolgt hierbei eine Art Taktwiederherstellung durch eine Phasenregelschleife (PLL), die in Abhängigkeit von der durchschnittlich ankommenden Datenmenge pro Zeiteinheit (und nicht direkt vom Frametakt) die ursprüngliche Samplingfrequenz der Audiodaten sozusagen rekreiert. Und dies eben – wichtig – quasi in Reaktion auf den Computer und dessen Taktvorgabe, die freilich von Natur aus nicht darauf getrimmt wurde, einen maximal genauen Datenstream sicherzustellen. Der PC ist im adaptiven Modus der Master, der DAC der Slave.

Beim asynchronen Modus hingegen erfolgt keine Taktwiedergewinnung durch eine PLL-Regelschleife, sondern eine vom Rechner unabhängige Masterclock im D/A-Wandler gibt das Timing vor, womit die Taktung unabhängig von den Unzulänglichkeiten des Rechners und vom USB-Bus hervorgerufenen Interface-Jitter werden soll. Denn das Master/Slave-Verhältnis dreht sich um: Die Clock im D/A-Wandler hat nun den Taktstock in der Hand und vermittelt über den USB-Audiocontroller wird eine Feedbackschleife installiert, die dafür Sorge trägt, dass der Computer den Zwischenspeicher am USB-Eingang im rechten Maß mit Daten versorgt, also nicht leer- oder volllaufen lässt. Das klingt prima – zumindest auf dem Papier.

Trafo des Nort Star

Der asynchrone Datentransfer alleine macht natürlich noch keinen guten DAC aus, und wie immer hängen Wohl und Wehe schließlich davon ab, wie etwas implementiert wurde. So gibt auch Gordon Rankin von Wavelength Audio, der den asynchronen Modus für HiFi-Zwecke wohl erstmals zur Anwendung gebracht hat und in dieser Hinsicht als Ideengeber gilt, zu bedenken, dass sehr viel auch von der Güte, sprich: der Jitterarmut der Masterclock abhänge; mancher Async-USB-D/A-Wandler mit mittelmäßigen Clocks sei DACs mit anständig implementierter USB-Schnittstelle, die im adaptiven Modus arbeitet, jittertechnisch unterlegen.

Wie auch immer: Der North Star Design Essensio plus verwendet jedenfalls den asynchronen Modus. Darüber hinaus sei eine galvanische Trennung der Massen von Computer und D/A-Wandler sichergestellt, damit möglichst wenig „Elektro-Schmutz“ vom Rechner den DAC erreiche – der übrigens zwei Fixfrequenz-Masterclocks verwendet, eine für die 44,1-kHz-Samplingfamilie, eine zweite für 48 kHz und die Vielfachen davon. Jetzt reicht’s mir aber damit, denn so langsam jittert mein Hirn vor lauter Technikkram, und am Ende müssen sowieso die Ohren entscheiden.

Test: North Star Design Essensio plus | D/A-Wandler

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