NOS

NOS ist eine Abkürzung bei der einem gestandenen Audiophilen gleich doppelt der Mund wäßrig wird. Das liegt daran daß sie gleich zwei Bedeutungen hat:

New Old Stock ist die englische Bezeichnung für alte, ungebrauchte Lagerware von Bauteilen, die längst nicht mehr produziert werden. Ob man das "neuwertig" nennen kann darf bezweifelt werden, hängt aber jedenfalls von den Umständen der Lagerung ab. Begehrt sind bei Audiophilen jedenfalls NOS-Ware von Röhren und gelegentlich von Kondensatoren und Widerständen. Man meint zu wissen daß früher alles besser war und die Altware gegenüber neu produzierter Ware klangliche Vorzüge hat. In meinen Augen ist das Umgekehrte zwar wahrscheinlicher, aber ich bin ja auch kein Audiophiler...

Non-OverSampling ist dagegen die Bezeichnung für einen D/A-Wandler (engl. DAC), der auf ein Oversampling-Filter oder einen Upsampler verzichtet, und die Daten direkt ins Analoge wandelt. Zwanzig Jahre lang war dieses Verfahren "out", weil damit einige Nachteile verbunden sind, aber in den letzten Jahren haben es die Audiophilen, insbesondere die Low-Budget-Audiophilen, wiederentdeckt. Das ist nur konsequent, denn man kann kaum einen Bereich finden in dem man so einfach so viele Designfehler machen kann wie hier, womit man einen ganz "eigenen" Klang zustande bringt, den man in gewohnt audiophiler Euphorie beschwurbeln kann.

Kein Wunder daß daher als besonderes Schmankerl gern beide Bedeutungen miteinander kombiniert werden. Sei es indem man für den D/A-Wandler-Chip einen Typ nimmt der schon längst nicht mehr hergestellt wird, und man demzufolge alte Lagerware auftreiben muß. Sei es daß man dem D/A-Wandler eine Röhren-Ausgangsstufe verpaßt, für den natürlich auch wieder vorzugsweise Exemplare aus altem Lagerbestand verwendet werden. Ihr erkennt den gewohnten, konsequenten Kettengedanken in neuem Gewand.

Aber schon ohne Röhren ist das Design eines NOS-DAC ein Schaufenster für die herausragenden Fähigkeiten audiophiler Entwickler-Gurus. Genauer gesagt der Fähigkeiten im Ignorieren sämtlicher entsprechenden Grundlagen. Ein gefundenes Fressen für einen passionierten Lästerer wie mich. Mal sehen was wir da so alles im Katalog haben...

Wundervolle Beispiele solcher Unfähigkeit finden sich auf einer "heimischen" Webseite, die auch im Ausland großes Ansehen genießt, nämlich diese hier. Ähnliches im Geiste findet sich aber mühelos rund um die Welt von diversen Quellen, so daß ich Wert darauf lege nicht des selektiven "Dissens" einer bestimmten Person schuldig gemacht zu werden. Der Autor besagter Seite ist nur ein Beispiel und nicht einmal ein extremes.

Gucken wir uns mal den Schaltplan seines "Basismodells" an. Ein Empfänger-IC (IC1) decodiert das empfangene SPDIF-Signal, rekonstruiert einen Takt für den Wandler (mit einer eingebauten PLL-Schaltung, deren Schleifenfilter durch externe Bauteile R3/C3 dimensioniert werden kann) und schickt das Datensignal seriell zum eigentlichen D/A-Wandler (IC2). In der gezeigten Schalterstellung des Mode-Schalters ist das auch schon alles; nur wenn dieser 3-fach-Schalter geschlossen wird kommen IC3 und IC4 als alternative Taktquelle ins Spiel, womit wir uns später beschäftigen werden. Ohne diese zusätzliche Taktquelle haben wir es mit dem wohl einfachst-möglichen D/A-Wandler mit SPDIF-Eingang zu tun, und auch dieser bietet schon eine verblüffend reichhaltige Quelle von Designfehlern.

• Fehlen einer vernünftigen I/V-Stufe. Der D/A-Wandler-Chip hat einen Stromausgang. Ein Gerät, das dem D/A-Wandler folgt, also z.B. ein Vollverstärker, hat einen Spannungseingang. Das paßt nicht zusammen, folglich muß man etwas unternehmen. Im vorliegenden Fall geschieht das auf die einfachst-mögliche Weise über einen Widerstand, nämlich über R4/R5. Der Audiophile mag solche Lösungen, weil keine Operationsverstärker oder Transistoren im Spiel sind, und toleriert allenfalls eine Röhre an dieser Stelle. Es ist aber eine dämliche Lösung, die eigentlich nur Nachteile hat. Zum Einen möchte der D/A-Wandler an seinem Ausgang möglichst eine virtuelle Masse "sehen", denn jeder Spannungshub am Ausgang führt prinzipbedingt zu potenziell höheren Verzerrungen. Der Lastwiderstand (bzw. die Lastimpedanz) sollte also möglichst klein, idealerweise Null sein. Dann ist aber auch die Ausgangsspannung klein bzw. Null, wenn man bloß einen Widerstand nimmt wie in dieser Schaltung. Viel besser ist eine aktive I/V-Schaltung, denn so kann man sowohl den Wandler "glücklich" machen als auch die gewünschte Ausgangsspannung erreichen. Zudem kann man so die Empfindlichkeit für kapazitive Lasten praktisch beseitigen, die sich sonst auf den Frequenzgang auswirken können (Kabeleffekte!). Eine aktive I/V-Wandlung, das bedeutet im einfachsten Fall einen Operationsverstärker. Der Nutzen wären geringere Verzerrungen.
  
  Ein einzelner TDA1543 bräuchte einen Lastwiderstand von um die 2 kOhm um eine halbwegs brauchbare Ausgangsspannung zu erreichen, und das wäre auch die Ausgangsimpedanz der Schaltung. Ziemlich hoch, wenngleich noch nicht außerhalb dessen was man bei anderen Geräten finden kann. Durch Parallelisieren von 8 Chips ergibt sich der 8-fache Strom, was einen entsprechend niedrigeren Lastwiderstand bei gleicher Spannung erlaubt, und wodurch sich das Rauschen ein bißchen ausmittelt. Diese Maßnahme hat also einen gewissen Nutzen.
  
  
• Fehlen eines praxisgerechten Rekonstruktionsfilters. Der Entwickler scheint die Abtasttheorie nicht verstanden zu haben. Bei der D/A-Wandlung entstehen außer den gewünschten Frequenzen auch Spiegelfrequenzen, zu deren Unterdrückung man dem Wandler ein nicht umsonst so genanntes korrekt dimensioniertes Rekonstruktionsfilter nachschalten muß. Nachdem der Wandler ohne Oversampling auskommen muß, braucht man ein recht steiles analoges Tiefpaß-Filter am Ausgang des D/A-Wandlers. In der Praxis läuft das auf ein Filter fünfter oder höherer Ordnung hinaus, sonst ist der Übergang nicht steil genug. In unserem Beispiel fehlt das vollständig. Klar, so ein Filter wäre ohne verstärkende Bauteile nicht sinnvoll zu realisieren, und das bedeutet zusätzliche - igitt! - Operationsverstärker. Außerdem müßte man dafür was von Filterdesign verstehen, und das sieht mir bei diesem Entwickler nicht unbedingt danach aus.
  
  
• Zweifelhafte Abblockung der Versorgungsspannungen. Der Entwickler scheint auf Black-Gate-Elkos zu stehen, das steigert ja auch die "street credibility" in audiophilen Kreisen, aber solche Kondensatoren haben viel zu niedrige Resonanzfrequenzen um für Digitalschaltungen im MHz-Bereich als Abblock-Kondensatoren zu taugen. Hier nimmt man Keramik, und zwar egal wie schlecht deren Ruf bei Audiophilen auch immer sein mag. (Hier zeigt sich schon eine Faustregel: Wenn etwas bei Audiophilen einen schlechten Ruf hat, dann muß es sich um etwas Sinnvolles handeln - diese Regel trifft erstaunlich oft zu).
  
  
• Die Filter-Bauelemente für das PLL-Filter des CS8412 (R3/C3) sollten nicht zur positiven Versorgung gehen, sondern nach Masse. So steht's im Datenblatt und das ist normalerweise nicht umsonst so, wobei die Auswirkungen besonders bei zweifelhafter Abblockung auftreten und sich unter Anderem in mehr Jitter äußern dürften. Aber den hat der Entwickler ganz bestimmt nicht gemessen, auch wenn er viel darüber labert.

Aber gegen Jitter hat die Schaltung ja noch einen umschaltbaren zweiten Modus zu bieten, und da zeigt sich das ganze audiophile Genie. "Reclocking" nennt der Entwickler das, und es besteht darin, daß man den D/A-Wandler von einem eigenen Quarzoszillator taktet (IC3), was zur Erzeugung von einem Bittakt und einem Wort-Takt noch eine Teilerkette (IC4) nötig macht. In der Tat wird der eigene Oszillator sehr wahrscheinlich einen geringeren Jitter haben, aber durch die Tatsache daß seine Frequenz nicht synchronisiert ist mit der der Quelle, entsteht ein ernstes Problem, dessen sich der Entwickler völlig unbewußt zu sein scheint.

Nominell ist die Frequenz aus dem Taktoszillator die gleiche wie die aus einem CD-Spieler. Die Frequenz des Quarzoszillators wurde hier durchaus korrekt gewählt. Ohne Synchronisation allerdings muß man damit rechnen daß die Frequenzen nicht vollständig übereinstimmen, denn Oszillatoren haben Toleranzen. Eine für einen Quarzoszillator typische Toleranz wäre z.B. +/- 50 ppm. Der Oszillator könnte also für eine Million Taktzyklen bis zu 50 Zyklen zu schnell oder zu langsam sein. Das gilt für den Oszillator im CD-Spieler genauso wie für den Oszillator in dieser Schaltung hier. Umgerechnet auf die Abtastrate könnte es also dazu kommen daß der CD-Spieler den Wandler in weniger als einer halben Sekunde um einen Sample überholt (oder umgekehrt). Wenn die Toleranzen noch größer sind könnte es auch noch schneller gehen mit dem Überholen.

Diese Diskrepanz von einem Sample muß man irgendwie ausgleichen. Das geschieht im vorliegenden Fall im IC1, dem SPDIF-Empfänger. Und der macht sich das einfach: Er schmeißt ein überzähliges Sample einfach weg, oder wiederholt ein Sample wenn er mal eins zu wenig hat. Man nennt das Sample-Slip, und der Effekt ist ein Klick. Der geht vielleicht je nach Audiosignal auch mal unter, aber in manchen Situationen hört man ihn sehr gut. Der angeblich jitter-reduzierende Reclocking-Modus erzeugt also regelmäßige Clicks. Da wäre mir der Jitter doch noch lieber.

Mit Ausnahme der PLL-Filter-Bauteile hat der Entwickler bei seiner zweiten Version nichts dazu gelernt. War auch nicht wirklich zu erwarten...

Andere Variationen zu diesem Thema von Anderen beinhalten auch andere geniale Innovationen, besonders zum Thema Takt. So wird z.B. beim "Monica2" aus dieser Seite ein völlig anderer unabhängiger Takt (in diesem Fall 80MHz) benutzt, um die Signale zu "recklocken", die zum D/A-Wandler gehen. Das ist hier nicht dasselbe wie beim Reclocking des vorigen Beispiels, weil der Modus des SPDIF-Empfängers nicht umgeschaltet wird und keine Sample-Slips stattfinden. Dafür erreicht man mit diesem Kniff das genaue Gegenteil dessen was man zu erreichen vorgibt: Man fügt Jitter hinzu, und zwar ziemlich üblen.

Das kommt daher daß sich das Reclocking über Flipflops in dieser Konstellation auswirkt wie ein Mischer (in der nachrichtentechnischen Bedeutung, also nicht im Sinne von Mischpult). Das bedeutet es werden Summen- und Differenzfrequenzen zwischen dem 80MHz Signal und dem Takt der aus dem SPDIF-Empfänger kommt generiert. Davon entsteht eine ganze Batterie in regelmäßigen Abständen, und ein Teil davon landet fast zwangsläufig als Modulationsprodukt auch im Audiobereich. Es ist mit einem Wort ungefähr das Bescheuertste das einem einfallen kann. Ein beredtes Zeugnis davon daß der Entwickler weder eine Ahnung von nachrichtentechnischen Grundlagen haben kann, noch Zugriff auf vernünftige Meßmittel.

Reicht's Euch schon? Und dabei sind wir noch nicht einmal bei Röhren angekommen.

Bevor ich Euch weiter langweile kann ich noch erwähnen daß ich unter bestimmt einem halben Dutzend Webseiten zum Thema NOS-DAC, die ich so spontan beim Googeln gefunden habe, nicht eine einzige dabei war wo ich das Gefühl hatte daß der Entwickler auch nur einen Hauch einer Kompetenz für das hat was er da tut. Da mischt sich Wichtigtuerei insbesondere bei völlig irrelevanten Punkten mit kompletter Ignoranz bei den Dingen auf die's ankommt. Bauteilfetischismus ersetzt hier Sachverstand. Überflüssig zu sagen daß kaum einer mal eine glaubwürdige meßtechnische Untermauerung seiner Behauptungen versucht. Ersetzt wird das durch das übliche Geschwurbel.

So läßt man sich z.B. darüber aus welcher Widerstandstyp von welcher Firma für den Lastwiderstand des D/A-Wandlers benutzt werden sollte, diskutiert aber mit keinem einzigen Wort welche Nachteile damit verbunden sind hier "nur" einen Widerstand zu verwenden anstelle eines "richtigen" I/V-Wandlers. Keine Rede von Impedanzen, von Verzerrungen, von Kabel-Rückwirkungen, von Rauschpegeln oder von Aussteuerungsgrenzen. Dafür jede Menge Suggestion, z.B. die daß der Verzicht auf aktive Bauelemente so offensichtlich gut sein muß daß man da gar keine Begründung zu liefern braucht.

Wenn Ihr so etwas seht, rennt weg. Schnell und weit.