Finde für deinen DAC den besten Eingang und die richtige Samplingfrequenz heraus

Meine Versuche mit DSD2048 haben mir eines klar gemacht: die jeweils maximal mögliche Samplingfrequenz eines DACs ist nicht unbedingt sein Wohlfühlmodus. Neben dem Gustard DAC-R26II hatte ich noch den Holo Audio SPRING 3 DAC ausprobiert.

In den Grundlagen gehe ich auf die digitale Signalverarbeitung und die Formate PCM und DSD ein und wir sehen uns ausgewählte digitale Schnittstellen an. Mit Versuch und Irrtum, vor allem mit Freunden, habe ich herausgefunden, welcher Eingang mit welchem Format und welcher Samplingfrequenz für mich am Besten funktioniert. Das beschreibe ich im Praxisteil.


Grundlagen

Digitale Signalverarbeitung

Abtastrate (Freqenzbereich)

Die Abtastrate (Samplingrate) bestimmt den Frequenzbereich, also das hörbare Spektrum. Die analoge Amplitude muss über die digitale „0“ oder „1“ nachgebildet werden. Für PCM wird dabei die Amplitude zum Beispiel 44.100fach pro Sekunde (44.1 kHz) abgetastet. Die Bandbreite ist dabei auf die Hälfte, nämlich auf 22.05 kHz beschränkt. Grundlage ist das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem. Dabei wird das Originalsignal mit einer Rate abgetastet, die mehr als doppelt so hoch wie die höchste im Signal vorkommende Frequenz ist. Wird das Abtasttheorem durch eine zu niedrige Abtastrate verletzt, so werden Frequenzanteile, die ursprünglich höher waren als die halbe Abtastrate (Nyquist-Frequenz), als niedrigere Frequenzen interpretiert, da für diese eine Unterabtastung stattfindet. Dieses unerwünschte Phänomen wird Alias-Effekt genannt und hat hörbare Auswirkungen.

Anti-Aliasing-Filter und Anti-Imaging-Filter filtern die unerwünschten Frequenzanteile durch einen Tiefpassfilter heraus. Technisch gesehen werden für das
– Downsampling: Anti-Aliasing-Filter und für das
– Upsampling: Anti-Imaging-Filter (auch bekannt als Rekonstruktionsfilter)
eingesetzt. Sowohl Anti-Aliasing- als auch Anti-Imaging-Filter begrenzen das Spektrum eines Signals auf einen Bereich, der innerhalb des Nyquist-Bereichs (halbe Abtastrate) liegt.

Die Tiefpassfilter müssen bei einer 44.1 kHz Quelle sehr steil ausfallen. Idealerweise außerhalb des Hörspektrums ab 20 kHz. Die Nyquist-Frequenz beginnt bereits bei 22,05 kHz (halbe Abtastrate) und deshalb bleibt nur ein Frequenzband von 2,05 kHz für das Abrollen des Filters übrig. Je nach Implementierung im DAC kann die Dämpfung leider schon sehr früh einsetzen, was sich auch auf den Frequenzgang auswirkt.

Bittiefe (Dynamikbereich)

Die Wortlänge/Wortbreite in Bit (Bit Depth) codiert die Signalpegel des analogen Signals (Laut/Leise).  Die CD mit 16 Bit ermöglicht 65.536 (216) verschiedene Signalpegel zu erfassen. Eine CD mit 16 Bit x 6 dB erreicht 96 dB Dynamikumfang. Eine Aufnahme mit 24 Bit ermöglicht mit 16.777.216 (224) Werten dagegen eine weit höhere, beziehungsweise feinere Auflösung. HD (High Definition) mit 24 Bit x 6 dB erreicht theoretisch 144 dB Dynamikumfang. Der technische Stand begrenzt in der Regel die Auflösung auf bis zu 20 Bit = 120 dB.

DSD funktioniert anders, da nur 1 Bit bestimmt, ob der aktuelle Abtastwert der analogen Wellenform höher oder niedriger als der vorherige ist. Deshalb galt, dass sich DSD Dateien mit 1 Bit im Tonstudio nicht nachbearbeiten lassen. Mit HQPlayer Pro ist dies jedoch in der DSD-Domain möglich. Die fehlenden Bits werden durch die deutlich höhere Abtastrate kompensiert, siehe oben. Das hochfrequente Rauschen wird durch Noise Shaping herausgefiltert und ermöglicht einen Dynamikumfang von 120 dB.

PCM und DSD – die grundlegenden Unterschiede

PCM (Pulse Code Modulation) und DSD (Direct Stream Digital) sind zwei unterschiedliche Verfahren zur digitalen Speicherung und Übertragung von Audiosignalen.

Bei PCM wird das analoge Audiosignal in regelmäßigen Zeitabständen abgetastet und jeder Messwert mit einer bestimmten Bit-Tiefe gespeichert. Eine CD verwendet beispielsweise PCM mit 44,1 kHz und 16 Bit. Das bedeutet, dass das Audiosignal 44.100-mal pro Sekunde abgetastet wird und jeder Abtastwert mit 16 Bit bzw. 65.536 möglichen Wertestufen dargestellt wird. Wie oben bereits dargestellt bestimmt die Abtastrate dabei vor allem den maximal darstellbaren Frequenzbereich, während die Bit-Tiefe die mögliche Dynamik beeinflusst.

DSD arbeitet dagegen mit einem 1-Bit-Signal und einer wesentlich höheren Abtastfrequenz. Statt für jeden Zeitpunkt einen 16-, 24- oder 32-Bit-Wert zu speichern, wird bei DSD im Wesentlichen nur angegeben, ob das Signal im jeweiligen Abtastzeitpunkt nach oben oder nach unten korrigiert wird. Die notwendige Quantisierung wird durch sehr hohe Abtastraten wie DSD64 (2,8224 MHz) oder DSD1024 (45,1584 MHz) ermöglicht.

Darstellung des Signals am Beispiel PCM und DSD

Zusammengefasst: PCM beschreibt die Signalveränderung mit mehreren Bits bei einer niedrigen Abtastrate. DSD beschreibt die Veränderung mit nur einem Bit bei einer hohen Abtastrate.

Beide Verfahren können hochwertige digitale Audiosignale übertragen. Sie unterscheiden sich jedoch grundlegend in der Art, wie das Audiosignal digital dargestellt wird.

PCM vs. DSD

Digitale Schnittstellen

Es gibt sehr viele Möglichkeiten ein digitales Signal zu transportieren. DACs bieten in der Regel mehrere Optionen an.

Digitale Schnittstellen und deren Formate und Samplingraten

USB (Universal Serial Bus)

USB-Anschlüsse werden häufig verwendet, um Audioinformationen zwischen Computern, digitalen Audiogeräten und Peripheriegeräten zu übertragen. Ein USB-Anschluss kann dazu verwendet werden, digitale Audiosignale von einem Computer an externe USB-DACs (Digital-Analog-Wandler) oder andere Audiogeräte zu senden.

Die erforderliche Datenrate ergibt sich aus dem Produkt des Abfrageintervalls und der Größe des Datenpuffers. Hi-Speed-Geräte können bis zu drei Übertragungen je Micro-Frame (125 µs) mit bis zu 1024 Byte ausführen (24.576 kB/s). USB 2.0 bietet eine maximale theoretische Bandbreite von 480 Mbit/s. Die Abtastraten können je nach DAC (Digital-Analog-Wandler) bis zu PCM 1536 kHz / 32 Bit und DSD 2048 gehen.

Bei USB-DACs (Digital-Analog-Wandler) ist die Datenübertragung isochron. Hierbei bestimmt der DAC die Taktrate und fordert Daten vom Quellgerät an.

LAN (Local Area Network)

Ein LAN ist ein Netzwerk, das Geräte in einem festgelegten Bereich miteinander verbindet. In Bezug auf Audio kann ein LAN verwendet werden, um Audiodaten zwischen verschiedenen Computern, Audiogeräten und Medienservern zu übertragen. Streaming von Audio über ein LAN ermöglicht es, Musik oder andere Audiodaten von einem zentralen Server oder einer Quelle an verschiedene Abspielgeräte im Netzwerk zu senden.

Bei herkömmlichen Gigabit-Ethernet-Verbindungen beträgt die Bandbreite bis 1 Gbit/s. Die Abtastraten können je nach DAC (Digital-Analog-Wandler) bis zu PCM 1536 / 32 Bit und DSD 2048 gehen.

In Ethernet-Netzwerken erfolgt die Datenübertragung asynchron unter Verwendung der Empfängeruhren (Receiver Clocks). In einem Ethernet-Framesignal sind normalerweise Taktinformationen enthalten, die der Empfänger verwenden kann, um die Datenbits zu synchronisieren und sie korrekt zu interpretieren.

WLAN (Wireless Local Area Network)

WLAN bezieht sich auf drahtlose Netzwerke, die auf Funktechnologien basieren und Geräte über kurze Entfernungen miteinander verbinden. WLAN wird oft verwendet, um drahtlosen Internetzugang bereitzustellen, kann aber auch für drahtlose Audioübertragungen genutzt werden. Mit WLAN können drahtlose Audiogeräte, wie Lautsprecher oder Kopfhörer, Audiosignale von einem Sender (z. B. einem Smartphone, Computer oder einem zentralen Audioserver) empfangen.

Typischerweise kann Wi-Fi 6 theoretische Bandbreiten von mehreren Gigabit pro Sekunde erreichen, abhängig von den Geräten und den Umgebungsbedingungen. Die Abtastraten können je nach DAC (Digital-Analog-Wandler) bis zu PCM 1536 kHz / 32 Bit und DSD 2048 gehen.

S/P-DIF (Sony/Philips Digital Interface)

S/P-DIF steht für „Sony/Philips Digital Interface“ und bezieht sich auf eine Schnittstelle zur Übertragung von digitalen Audiosignalen zwischen verschiedenen Geräten. Dieses Format wird oft verwendet, um digitale Audiosignale von Quellgeräten wie CD-Playern, DVD-Playern oder Computern an Empfänger wie Verstärker oder AV-Receiver zu übertragen. S/P-DIF kann über verschiedene physische Verbindungstypen übertragen werden, darunter koaxiale Kabel, optische Kabel und BNC-Anschlüsse.

Die Bandbreite von S/P-DIF beträgt in der Regel 2 Kanäle mit 16 oder 24 Bit pro Abtastung und Abtastraten von bis zu 192 kHz. Dies ergibt eine maximale theoretische Bandbreite von 6,144 Mbit/s für einen Stereokanal mit 24 Bit und 192 kHz.

Die Wahl des Masters und Slaves hängt von der Gerätekonfiguration ab. In einem typischen Szenario ist der Sender der Master, während der Empfänger der Slave ist. Der Master bestimmt die Taktquelle für die Übertragung. Die Datenübertragung wäre dann synchron.

Coaxial (Koaxial)

Die koaxiale Verbindung ist eine der Möglichkeiten, S/P-DIF-Signale zu übertragen. Hierbei handelt es sich um eine elektrische Verbindung, bei der das digitale Audiosignal über ein koaxiales Kabel mit einem RCA-Stecker (Cinch) übertragen wird.

Koaxialkabel haben einen zentralen Leiter, der von einem Isolator umgeben ist. Um den Isolator herum befindet sich ein metallisches Geflecht (Schirmung), das wiederum von einer äußeren Isolationsschicht umgeben ist. Koaxialkabel haben eine bestimmte Impedanz, die in Ohm gemessen wird. Die Impedanz ist wichtig, um eine effiziente Signalübertragung zu gewährleisten und Reflexionen von Signalen zu minimieren. Die beiden häufigsten Impedanzwerte für Koaxialkabel sind 50 Ohm und 75 Ohm, die Kabelhersteller manchmal nicht einhalten. Koaxialverbindungen gelten als besonders empfindlich.

BNC (Bayonet Neill-Concelman)

BNC ist ein Steckertyp, der häufig für die Übertragung von Hochfrequenzsignalen, einschließlich digitaler Audiosignale, verwendet wird. Er bietet eine sichere Verbindung und wird oft in professionellen Audio- und Videoanwendungen eingesetzt.

Optical TOS-Link (Toslink)

TOS-Link ist eine optische Verbindung für die Übertragung von digitalen Audiosignalen. Hierbei wird Licht durch ein optisches Kabel geschickt, um die Audiodaten zwischen den Geräten zu übertragen. Dieser Ansatz bietet eine galvanische Trennung. Jedoch ist die Umwandlung zwischen Licht und Elektrizität oft sehr jitterbehaftet und produziert selbst wieder elektromagnetische Störungen.

AES-EBU (Audio Engineering Society – European Broadcasting Union)

AES-EBU bezeichnet einen Standard für die Übertragung von digitalen Audiosignalen über symmetrische XLR-Kabel. Diese Schnittstelle wird oft in professionellen Audioanwendungen verwendet und bietet eine höhere Störfestigkeit und bessere Signalqualität im Vergleich zu S/P-DIF.

Die Bandbreite hängt von der Auflösung (Bit-Tiefe) und der Abtastrate ab. Typischerweise kann AES-EBU eine Bandbreite von bis zu 192 kHz bei 24 Bit bieten.

AES/EBU ist oft für die synchrone Datenübertragung ausgelegt, was bedeutet, dass die Taktinformationen in den Datenstrom integriert sind, um eine präzise Synchronisation zwischen Sender und Empfänger sicherzustellen.

I²S (Inter-IC Sound)

Die I²S-Schnittstelle wurde von Philips für serielle digitale Audiodaten bei der Kommunikation zwischen ICs entwickelt. Die I²S-Schnittstelle wird typischerweise zur Übertragung digitaler Audiodaten im DAC verwendet. Zum Beispiel empfängt der USB-Audioprozessor im DAC die Daten und überträgt diese an die interne I²S-Schnittstelle. Die ursprünglich konzipierte Schnittstelle besteht aus drei Signalleitungen, der Takt- (SCK), Daten- (SD) und der Word-Select-Leitung (WS). 

Da bei DSD2048 zwei Leitungen mit 90,3168 Mbps (44,1 kHz x 2048) eine hohe Datenlast erzeugen, wäre die von Philips ursprüngliche entwickelte Konzeption mit nur einer Datenleitung, bei der WS (Word Select) jeweils immer zischen dem linken und rechten Kanal umschaltet, viel zu instabil.

Deshalb läuft der Datenstrom bei Gustard Geräten für den linken Kanal (DATA/DSDL) und für den rechten Kanal (DATA/DSDR) getrennt voneinander und eine Umschaltung mit WS wird nicht mehr benötigt.

Im Beispiel vom Gustard DDC-U26 wird der Takt als Master über BCLK (Bit Clock) vorgegeben. Hier wird jedes einzelne Bit auf der Leitung BCLK/DSDCLK +/- mit der Taktfrequenz 90,3168 MHz (DSD2048) an den DAC gesendet. Es gibt zusätzlich noch eine Leitung MCLK (Master Clock) für spezielle DACs wie zum Beispiel ESS-DACs, die dann den Takt für das Oversampling und dem Modulator vorgibt. Mutmaßlich wird diese Leitung vom Gustard DAC-R26II nicht benötigt, weil dieser als Direct DSD DAC die Taktrate vom BCLK verarbeiten kann.

I²S over HDMI Kanalbelegung bei Gustard Geräten

Eine wesentliche Eigenschaft ist, dass diese Schnittstelle synchron ist. Dabei kann sowohl die Quelle, als auch der Empfänger den Takt erzeugen. Durch die vorhandenen Steuerleitungen wird auch die genaue zeitliche Ausrichtung der einzelnen abgetasteten Audiowerte festgelegt.


Praxis

In den Grundlagen haben wir uns die Unterschiede zwischen PCM und DSD angesehen. Bei PCM musst du dich noch entscheiden, mit welcher Bittiefe du deinen DAC füttern willst, während das für DSD keine Rolle spielt.

Ebenso wichtig ist die Schnittstelle, über die dein DAC das digitale Signal empfangen soll. Wählst du zum Beispiel S/P-DIF, ist DSD außen vor.

Nachfolgend beschreibe ich meine Hörtests, teils mit HiFi Buddies, die natürlich alle sehr subjektiv sind und keinen wissenschaftlichen Anspruch haben.

Hörtest mit Gustard DAC-R26II

Mit dem Gustard DAC-R26II und dem Gustard DDC-U26 verband ich die Hoffnung, dass ich mit DSD2048 in neue Klangwelten eintauchen kann. Siehe mein Blog: Das Projekt DSD2048

Zwar registrierte ich am Anfang durchaus Störungen in Form von Klicks und Hintergrundrauschen. Aber ich war so stolz darauf DSD2048 geschafft zu haben, dass ich Probleme einfach ausklammerte. Anlass für diese Erkenntnis war der Besuch eines guten Freundes, der mich auf das Hintergrundrauschen aufmerksam machte. Meine Ausrede „Ich höre ja sonst nicht so laut“ war da ganz schwach. Denn das Rauschen ist auch bei geringeren Lautstärken da, nur das ich es offensichtlich nicht hören wollte.

Ich habe bei Facebook eine kleine Umfrage gestartet. Natürlich nicht repräsentativ, aber ein klares Indiz dafür, dass auch andere ein Problem damit haben (Text übersetzt):

„Ich habe das gleiche Problem bei beiden R26 II und DR70, wenn DSD Direct aktiviert ist und DSD Inhalte abspielt. Je höher die DSD-Rate, desto schlimmer wird der Lärm. Es ist eine Art niedriger, fast „krismiger“, Art von Lärm. Mein DX9 Discrete macht dies nicht, wenn DSD Bypass (das Topping-Äquivalent) aktiviert ist.“

„Ich auch, dasselbe Problem, mit A26 , direkter DSD512-Betrieb mit HQplayer auf I9 Intel PC, 14. Generation bringen schlimmeres Geräusch mit 7. und irgendwann 5. Order Modulator. Ich habe es mit PCM gelöst. Jede Art von Setup ausprobiert. Ich weiß wirklich nicht, ob der Lärm vom PC, auf dem Roon läuft, oder etwas anderes die Ursache ist.“

Quelle: Gustard DAC-R26II – Background noise in DSD Direct mode

Ich setzte umfangreiche Hörtests mit meinem Freund Bernd (fis Audio) fort. Bernd ist ein ehemaliger TonIng. und er weiß, worauf er hören muss. Bernd wusste im Testverlauf nicht, über welchen Eingang und mit welcher Samplingrate wir gerade hörten.

fis Audio PC per USB & Intona an DAC-R26II NOS

Zunächst wurde eine direkte USB-Verbindung vom fis Audio PC, auf dem HQPlayer Embedded läuft, zum Gustard DAC-R26II hergestellt. Das USB Signal wurde vom Intona USB 3.0 SuperSpeed-Isolator 7055-C gereinigt, siehe mein Blog: Wie kann ein USB Isolator von Intona den Klang verbessern?

Wir hörten verschiedene Formate und Samplingraten: PCM 96kHz / 32 Bit, PCM 768kHz / 32 Bit und DSD512. Höhere Samplingraten sind nur über I²S möglich.

PCM 96 kHz war sein Favorit und er beschrieb es wie folgt mit „sehr gute Auflösung, besserer Hochton als PCM 768 kHz, Frisch und Lebendig, sehr guter Bass“. Bei DSD512 sagte er „ähnlich wie PCM 96 kHz, aber etwas schlechter, vielleicht ein Tick dynamischer und räumlicher“.

Streaming per LAN an DAC-R26II NOS

Der DAC-R26II hat ein eingebautes Network Bridge System von CelAudio, über das gestreamt werden kann. CelAudio bescheinigt sich selbst eine umfassende Netzwerkkompetenz für Audio und bietet eigene Switches und Musikserver an. Auf der Streaming-Plattform im DAC-R26II können auch Roon Bridge und HQPlayer NAA aktiviert werden. Der Eingang läuft über LAN und intern wird der DAC über eine USB-Verbindung mit den Daten versorgt.

Sehr löblich ist, dass Gustard regelmäßig Updates unter Service & Support veröffentlicht. Der Ablauf ist jedoch etwas umständlich. Man benötigt zwingend eine Windows-Umgebung, um das Image auf eine MicroSD-Card (mind. 16GB) zu brennen. Diese wird im komplett stromlosen Zustand hinten in den Slot gesteckt. Das war fummelig, denn die Karte muss richtig einrasten. Nach dem Einschalten geht das Gerät gleich in den Update-Modus und zeigt dann irritierenderweise „Streamer PCM 44.1K“ an. Nach dem Update nach ca. 8 min., dessen Ende nicht angezeigt wird, muss die Karte vor einem Neustart zwingend entfernt werden, weil es sonst eine Endlos-Update-Schleife gibt. War das Ganze erfolgreich, wird nicht sehr intuitiv „Streamer DSD 25.4M“ angezeigt. Immerhin funktionierte es bei mir auf Anhieb. Unter Geräteinformationen und dem neuen Link DAC-R26II kann dann die neue Versionierung kontrolliert werden.

Im Hörtest aktivierte ich HQPlayer NAA (Netzwerk-Audio-Adapter), welches eine proprietäre optimierte Netzwerkverbindung zum HQPlayer Embedded herstellt. Hier hörten wir wieder PCM 96kHz, PCM 768kHz und DSD512, weil höhere Samplingraten über diese Schnittstelle nicht möglich sind.

Hier war DSD512 sein Favorit, welches PCM 96 aus der vorherigen Testreihe mit direkter USB Verbindung ablöste. Zu DSD512 sage er: „Hohe Auflösung, Super Raum, sehr musikalisch und guter Bass“. Das leichte Rauschen störte ihn nicht. Unser Testfile von ChatGPT: Silence_44k1_16bit_60s kam zum Einsatz. Quasi eine leere Datei, bei der trotzdem der DAC wandelt. Hier mussten wir den Vorverstärker des DAC-R26II bis zum Anschlag aufdrehen, um das Rauschen zu hören. Gegenüber früheren Testläufen hat sich das Rauschen tatsächlich deutlich gemindert, vermutlich weil das Gerät jetzt eingespielt ist.

NAA NanoPi FARAD S3 per USB an DDCU26 per I²S an DAC-R26II NOS

Dieser Versuchsaufbau war etwas komplexer und ich versprach mir davon am meisten. Per LAN gingen die Signale an den NanoPi NEO3, welcher von einem linearen Netzteil gespeist wurde. Siehe mein Blog: fis Audio PC mit isolierten NanoPi NEO3 als rauscharmen Endpunkt. Im NanoPi werkelte HQPlayers NAA und dieser gab die Signale per USB an den Gustard DDC-U26 weiter. Der DDC (Digital-Digital-Converter) ist in der Lage DSD2048 und PCM 1536kHz zu verarbeiten. Der Gustard DDC-U26 wurde zudem noch mit dem Mutec REF10 SE120 reclocked. Per I²S ging es zuletzt an den DAC-R26II zur Wandlung.

DSD2048 sparte ich mir, weil es zuviel Rauschen hatte, aber wir probierten DSD1024 und PCM 1411,2/1536 kHz aus. Es gefiel Bernd überhaupt nicht. Er hörte „deutliches Rauschen, insbesondere vom rechten Lautsprecher, der Bass wummerte und der Ton klang gepresst“. Auch die niedrigeren Samplingraten von den vorherigen Testreihen fielen durch.

Hörtest mit Holo Audio Spring 3 DAC

Zu diesem kam ich, weil mich mein damaliger ARMATURE Asterion (Holo Spring) R2R Balanced XLR DAC 24bit/384khz DSD512 ziemlich begeisterte. Das war 2019 in meiner Findungsphase, wo ich von DAC Architekturen noch keine Ahnung hatte. Zu meiner eigenen Überraschung stellte ich fest, dass ich als Ausgabeformat DSD am Besten fand.

Der ARMATURE Asterion DAC wurde seinerzeit von Audiophonics (Frankreich) unter der Eigenmarke ARMATURE Audio vertrieben und basierte auf dem Holo Audio Spring Level 1. Es handelte sich also nicht um eine unabhängige Eigenentwicklung, sondern um einen OEM-Ableger des Holo Spring.

Nun also den Holo Audio SPRING 3 DAC (R2R – DSD1024 | 32bit/1.536kHz). Die Verarbeitung ist makellos.

Die Hörtests führte ich allein durch. Weder Rauschen noch Umschaltgeräusche waren zu hören. Bis auf das Klicken beim Lautstärkeregler. Das erinnerte mich sofort an T+A mit seinen Relais und fand ich sogar sehr angenehm. So ähnlich funktioniert das auch beim Spring DAC.

R2R Ladder Architektur

Hier wird R2R, also ein Widerstandsnetzwerk für die Wandlung genutzt. Es gibt aber wesentliche Unterschiede zu den herkömmlichen Ladder DACs.

Eine diskrete R2R-Leiter ist nur dann perfekt linear, wenn sämtliche Widerstände exakt den Sollwert besitzen. Abweichungen führen zu Nichtlinearitäten und Verzerrungen. Anstatt nun Unsummen für die Hardware auszugeben, geht Holo Audio einen anderen Weg: Linearity Compensation. Nach Aussagen von Jeff Zhu, dem Entwickler, wird jede Widerstandsleiter vermessen, und die gemessenen Fehler werden in einer Korrekturtabelle hinterlegt. Der FPGA kennt somit die individuellen Nichtlinearitäten der jeweiligen Leiter. Während der Wiedergabe erfolgt in Echtzeit eine digitale Kompensation.

Beim Spring 3 gibt es zwei physisch getrennte DACs:

* eine PCM-R2R-Leiter
* eine eigenständige DSD-Leiter

Die DSD-Leiter ist kein klassischer 1-Bit-Schalter wie im T+A DAC200, sondern ebenfalls ein diskretes Netzwerk aus präzise abgeglichenen Widerständen und Schaltern. Der FPGA steuert dieses Netzwerk speziell für DSD an und kompensiert wieder dessen Nichtlinearitäten.

fis Audio PC per USB & Intona an Holo Audio Spring 3 DAC

Getestet habe ich den Spring DAC direkt über USB, wo PCM 1536 und DSD1024 absolut störungsfrei funktionierten. Es gab nicht das geringste Hintergrundrauschen.

fis Audio PC per USB & Intona an DDCU26 per I²S an Holo Audio Spring 3 DAC

Hier fingen die Probleme an. Egal ob nun mit oder ohne aktiviertem PLL (Phase-Locked-Loop), bei DSD2048 gab es Hintergrundrauschen am rechten Kanal. Bei PCM 1536 kHz war dagegen alles in Ordnung. Also keine Verbesserung im Hinblick auf den Gustard DAC-R26II. Unten im Bild zeigt der Gustard DDC-U26 DSD2048 (90,3MHz) an, während der Spring DAC die Anzeige ausblendet. Aber er spielte die Samplingrate problemlos ab.

Magna Hifi aus den Niederlanden

An dieser Stelle möchte ich den guten Support von Magna Hifi loben. Zum Thema DSD2048 bekam ich folgende Info:

„Die KTE-Version verfügt außerdem über bessere, ausgewählte R2R-DAC-Platinen; vielleicht kann ein Spring3 KTE damit umgehen. Ich werde ihn testen, sobald ich die Gelegenheit dazu habe. Holo Audio konzentriert sich voll und ganz auf DSD2048, und wir erwarten, im nächsten Jahr gute Neuigkeiten für alle, die DSD2048 ernsthaft nutzen möchten, präsentieren zu können.“

Es wäre schön, wenn DSD2048 direkt unterstützt wird. Und ich denke die Investition in eine KTE-Version mit handselektierten R2R-DAC-Platinen dürfte sich an dieser Stelle auszahlen.

Ich konnte übrigens mein Widerrufsrecht problemlos geltend machen und warte nun auf die neuen Modelle im nächsten Jahr.


Zusammenfassung

Bei der digitalen Signalverarbeitung sind die Abtastrate (Frequenzbereich) und die Bittiefe (Dynamikbereich) zu beachten. Die Formate PCM und DSD handhaben das unterschiedlich. Digitale Schnittstellen gibt es sehr viele. Bei der Auswahl musst du die maximal mögliche Samplingrate und die akzeptierten Formate beachten.

Im Hörtest mit dem Gustard DAC-R26II kam an die erste Stelle das interne Streamingmodul. Rein technisch hätte die I²S Verbindung mit dem Gustard DDC-U26 gewinnen müssen, doch diese Schnittstelle landete auf dem letzten Platz. Möglicherweise liegt eine Überforderung des DDCs vor oder das Gerät ist noch nicht ganz ausgereift. Oder die I²S Verbindung über HDMI mit den dünnen Drähten ist einfach nicht optimal. Tatsächlich konnte ich das Rauschen über dieses HDMI-Kabel: AVplay HD-300 Pro 99,99% Reines 4N Sterling Silber mit einer Länge von 0,5m gegenüber dem früher verwendeten HDMI-Kabel: Wireworld Silver Sphere 48 mit 0,75m abmildern.

Und so waren die „maximal“ möglichen Samplingraten beim DAC-R26II nicht die Favoriten, sondern an erster Stelle landete DSD512 über das Streamingmodul und an zweiter Stelle PCM 96 kHz / 32 Bit über die direkte USB-Verbindung. Schon sehr erstaunlich. So war jedenfalls das Ergebnis in meiner Anlage, welches bei dir ganz anders ausfallen kann.

Der Hörtest mit dem Holo Audio Spring 3 DAC war schnell beendet, da DSD2048 nicht richtig unterstützt wird und sich kein Mehrwert gegenüber dem preiswerteren Gustard DAC ergab. Ich bin aber fest davon überzeugt, dass DSD2048 klangliche Vorteile haben kann, wenn die digitalen Schnittstellen das richtig und störungsfrei unterstützen. Geräte wie Linn Klimax DSM Organik DAC oder ifi iDSD Phantom nutzen DSD2048 bereits für ihr internes Oversampling (OS). Insofern bin ich auf die neue Gerätegeneration von Holo Audio gespannt, ob diese künftig DSD2048 und möglicherweise sogar PCM 3072 kHz für Non Oversampling (NOS) anbieten werden. Im NOS Betrieb erfolgt das Upsampling ausserhalb des DACs durch einen Audio PC. Technisch können die R2R-DAC-Platinen von Holo Audio das heute schon.

Und nun mein Tipp: Finde bei deinem DAC seinen Wohlfühlmodus heraus. Das geht nur per Gehör. Es ist, wie meine Beispiele zeigen, nicht unbedingt das maximal technisch Mögliche. Aber es gibt auch Ausnahmen: bei meinem T+A SDV 3100 HV DAC höre ich bevorzugt DSD1024 über sein internes Streamingmodul (HQPlayer NAA).


Quellenverzeichnis

In alphabetischer Reihenfolge:

QuelleInhalt
2026 — The Year DSD2048 Finally Drops!Bericht über Gustard DDC-U26 und dem I²S-Protokoll für die DSD2048-Bitstream-Funktionalität für verschiedene DACs von Holo Audio und Gustard.
Audiophile Style: Best CPU for hqplayerJussi Laakos technische Einschätzung von I²S.
Facebook Gruppe: Gustard & Audalytic DACs – R26, X30, A26, AH90, EtcEine Gruppe zum Austausch über Gustard Geräte
Magna HifiEin seriöser Anbieter für Holo Audio Geräte aus den Niederlanden

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VG Wort – Autorenrechte

Der Autor Ronny Gabriel Grigg ist Vereinsmitglied bei VG Wort, München. In diesem Verein haben sich Autoren und Verlage zur gemeinsamen Verwertung von Urheberrechten zusammengeschlossen.


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