Отвечает Роб Уоттс, главный специалист по цифровому аудио в Chord Electronics.
Цифровой процессор, который смотрит на музыку не как набор частот, а как на события, протекающие во времени. В Chord M Scaler используется самый мощный на текущий момент цифровой НЧ-фильтр интерполяции. Он был придуман Робертом Уоттсом для точной реконструкции поведения аналогового сигнала во времени и называется WTA (Watts Transient Alignment)
Фильтр WTA в M Scaler реализован программно, с помощью FPGA (программируемых логических интегральных схем). Для математического анализа поступающего цифрового сигнала и предсказания точек интерполяции используются 56-разрядные вычисления на частоте, 16-кратной частоте дискретизации исходного сигнала. Их выполняют 740 процессорных ядер в FPGA и длина (количество взвешивающих коэффициентов) реализуемого фильтра составляет немыслимые 1 миллион 15 тысяч 808 отсчетов.
В заметке для журнала Stereophile, Роб Уоттс объясняет использование длинных фильтров так: » Если взять обычный цифровой фильтр на готовом чипе, то у него 100 отводов линий задержки, то есть 100 взвешивающих коэффициентов. В частотной области такой фильтр может дать достойные характеристики восстановления сигнала, а вот во временной — нет. С каждым увеличением массива коэффициентов улучшаются такие признаки звучания как восприятие высоты тона, тембр (яркие инструменты звучат ярче, темные инструменты звучат мягче), старт и стоп нот легче заметны, локализация источников лучше фокусируется. И мы перестаем уставать — наш аппарат восприятия избавлен от лишней обработки поступающей информации и она сразу более понятна».
При этом, следует понимать, что M Scaler не добавляет ничего к исходному сигналу. Согласно теореме Котельникова (известной также как теорема Найквиста за пределами СССР) запиcанный в цифровом виде сигнал с диапазоном до половины частоты дискретизации Fs/2 может быть восстановлен без потерь. Процессор Chord M Scaler по сути подготавливает музыкальный сигнал максимально удобно для следующего этапа преобразования цифра-аналог, облегчая работу ЦАПа за счет сверхдлинного фильтра НЧ с конечной импульсной характеристикой (КИХ) перед ним.
Реализация сверхдлинного фильтра КИХ требует огромной вычислительной мощности в режиме реального времени. Еще несколько лет назад это было просто невозможно сделать в коммерческом производственном изделии. Теперь фильтры WTA используются во всей линейке цифровых источников Chord Electronics, даже в портативном ЦАПе Mojo. M Scaler, тем не менее — это передний край цифрового аудио наших дней.
А в чем собственно отличие в звуке от традиционных ЦАПов на чипах TI, ESS и тд? На форуме Head-fi.org обладатель только что купленного процессора Chord M Scaler alxw0w написал следующее: «Заметил еще один странный эффект, слушая тракт с M Scaler. Некоторые треки звучат спокойнее, уравновешеннее что ли. Это трудно описать словами, но лучше сказать не могу. Кто-нибудь еще замечал такое?»
Ответил ему сам Роб Уоттс, главный специалист по цифровому аудио в Chord Electronics:
«Услышав M scaler первый раз, я тоже поразился тому, наскольку сильно меняется ощущение течения времени. Если выключить процессор, в звуке появляется механистичность, он теряет целостность и от этого внимание начинает переключаться просто на самый громкий инструмент — кажется, что все происходящее искусственно разгоняется. Я считаю, что правильное обращение с движением во времени — основная причина неутомительности звучания. С M Scaler музыка оживает — «дышит» — и в ней намного натуральнее течет время.
Технически я могу это обосновать тем, что в обычном цифровом фильтре-интерполяторе временная привязка переходных процессов постоянно модулируется уровнями записи вокруг этой точки во времени (как бы предыдущим и будущим уровнем). В итоге, появление в записи одного громкого инструмента тут же искажает временные характеристики всех других инструментов. Наш слух пытается компенсировать эти искажения дополнительной «работой» мозга, чтобы получить ощущение раздельности голосов таким, как в реальности, и эта работа утомляет.
М Scaler обеспечивает восстановление переходных характеристик с точностью 16 разрядов абсолютно во всех случаях, так как число коэффициентов в 1 миллион как раз дает точность выше 16 бит. Так что даже в сравнении с DAVE мы получаем 10-кратный прирост в точности реконструкции сигнала, а в сравнении с фильтрами остальной цифровой high-end-аппаратуры мы улучшаем восстановление временной структуры сигнала в десятки тысяч раз как минимум.»
