Asynkron USB

ceroxol

Hi-Fi freak
Ble medlem
13.10.2005
Innlegg
1.217
Antall liker
186
Sted
Asker
Torget vurderinger
9
Dette emnet er diskutert i en rekke tråder, ofte da som OT.. Derfor er det vel på tide med en tråd som kun omhandler dette? ;)

Meg bekjent så er det kun Wavelenght, Ayre (som lisensierer fra Wavelenght) og dCS som har denne muligheten. Det to førstnevnte bruker da asynkron usb-modus direkte til I2S-strøm til dac. dCS har asynkron usb muligheten i sine nye upsamplere, men her går I2S-strømmen ikke direkte til dac siden alt blir upsamplet. dCS Puccini U-Clock har også asynkron usb, men den sender signalet videre som s/pdif.



Asynkron USB er en måte å klokke kilden (=pc/mac) til dac'en vha. en driver som ligger "plug-and-play" i TAS1020B chipen.

Wyred 4 Sound har også en kommende DAC-1 som har asynkron usb, les om den her.

Det sies at M2Tech hiFace også jobber asynkront, men jeg har ikke funnet info om dette annet enn her på diyAudio.com. Denne krever forøvrig drivere.

Computeraudiophile har skrevet litt om asynkron vs. adaptiv usb her, Wavelenght har forklart konseptet sitt her og Ayre har et "white paper" på emnet her.






Finnes det andre dac'er med asynkron usb? Og hvordan er dette i forhold til FireWire som f.eks. Weiss benytter?

Er det dette som kommer til å revlusjonere PC-avspilling?

Teoretisk skal vel asynkron usb eliminere jitter totalt?
 

Vedlegg

R

Roysen

Gjest
MBL har allerede og Wadia er i ferd med å innføre asynkron USB. Hvordan MBL har implementert sin løsning vet jeg ikke, men Wadia har tydeligvis gjort dette på sin måte uten egentlig å forklare nøyaktig hvordan:

"Wadia USB output is called Wadia Stream. WadiaStream presents isochronous output providing bit-accurate data, with optimum jitter suppression during playback. So we do not use the same technology as the other companies."

Mvh
Roysen
 

ceroxol

Hi-Fi freak
Ble medlem
13.10.2005
Innlegg
1.217
Antall liker
186
Sted
Asker
Torget vurderinger
9
Roysen skrev:
MBL har allerede og Wadia er i ferd med å innføre asynkron USB. Hvordan MBL har implementert sin løsning vet jeg ikke, men Wadia har tydeligvis gjort dette på sin måte uten egentlig å forklare nøyaktig hvordan:

"Wadia USB output is called Wadia Stream. WadiaStream presents isochronous output providing bit-accurate data, with optimum jitter suppression during playback. So we do not use the same technology as the other companies."

Mvh
Roysen
Interessant Roysen. :) Finner lite info om MBL sin asynkrone usb på nettet, det er noe de kaller USB MCMI (Master Clock Mode
Interface), står noe om det her... Vet du noe om når Wadia kommer med WadiaStream i sine produkter?
 
R

Roysen

Gjest
ceroxol skrev:
Roysen skrev:
MBL har allerede og Wadia er i ferd med å innføre asynkron USB. Hvordan MBL har implementert sin løsning vet jeg ikke, men Wadia har tydeligvis gjort dette på sin måte uten egentlig å forklare nøyaktig hvordan:

"Wadia USB output is called Wadia Stream. WadiaStream presents isochronous output providing bit-accurate data, with optimum jitter suppression during playback. So we do not use the same technology as the other companies."

Mvh
Roysen
Interessant Roysen. :) Finner lite info om MBL sin asynkrone usb på nettet, det er noe de kaller USB MCMI (Master Clock Mode
Interface), står noe om det her... Vet du noe om når Wadia kommer med WadiaStream i sine produkter?
Wadia kommer med oppgraderinger til sine produkter enten rett før eller rett over jul i følge deres planer.

Mvh
Roysen
 

Wergeland

Overivrig entusiast
Ble medlem
15.05.2009
Innlegg
1.073
Antall liker
63
Torget vurderinger
1
ceroxol skrev:
Roysen skrev:
MBL har allerede og Wadia er i ferd med å innføre asynkron USB. Hvordan MBL har implementert sin løsning vet jeg ikke, men Wadia har tydeligvis gjort dette på sin måte uten egentlig å forklare nøyaktig hvordan:

"Wadia USB output is called Wadia Stream. WadiaStream presents isochronous output providing bit-accurate data, with optimum jitter suppression during playback. So we do not use the same technology as the other companies."

Mvh
Roysen
Interessant Roysen. :) Finner lite info om MBL sin asynkrone usb på nettet, det er noe de kaller USB MCMI (Master Clock Mode
Interface), står noe om det her... Vet du noe om når Wadia kommer med WadiaStream i sine produkter?
Det er mulig å høre på mac->usb->mbl-dac oppsett hos Stereofil i hvert fall.
 

ceroxol

Hi-Fi freak
Ble medlem
13.10.2005
Innlegg
1.217
Antall liker
186
Sted
Asker
Torget vurderinger
9
Wergeland skrev:
Det er mulig å høre på mac->usb->mbl-dac oppsett hos Stereofil i hvert fall.
Stereofil har mye spennende hører jeg...

SteReoFil skrev:
Vil bare informere om at vi nå har både Weiss Minerva firewire-dac og Ayre QB-9 usb-dac inne til demo i butikken.

Hilsen SteReoFil
De har vel det jeg anser som 3 av topp 5, av markedets mest spennende dac'er i samme butikk (mangler bare dCS og Wavelenght)! Tror jeg må komme meg innom dem fortest mulig, desverre blir det en liten måned til..
 
R

Roysen

Gjest
Jeg fikk forresten beskjed idag om at Wadias USB oppgraderinger vil være av to typer. Dene ene vil være for integrerte spillere. Denne oppgraderingen er vel allerede tilgjengelig tror jeg. Den andre USB oppgraderingen vil være til Wadias DACer. Denne oppgraderingen vil først være tilgjengelig mot slutten av første halvår 2010. Det er kun DAC-oppgraderingen jeg vet noe særlig om og som da skal kalles WadiaStream. Denne var først planlagt tilgjengelig rett før eller rett over nyttår, men Wadia har funnet en ny USB-chip de mener er bedre som de ønsker å benytte og har derfor valgt å utsette hele oppgraderingen. Jeg håper på 24/192, men har intent grunnlag for å tro noe som helst.

Mvh
Roysen
 

ceroxol

Hi-Fi freak
Ble medlem
13.10.2005
Innlegg
1.217
Antall liker
186
Sted
Asker
Torget vurderinger
9
Roysen skrev:
Jeg håper på 24/192, men har intent grunnlag for å tro noe som helst.
Det snakkes mye om at Wavelenght (og Ayre) snart kan oppgraderes med en ny 24/192 asynkron usb chip.. Blir spennende å se. Det viktigste for meg er dog at det låter bra på 16/44.1.. :)
 

ceroxol

Hi-Fi freak
Ble medlem
13.10.2005
Innlegg
1.217
Antall liker
186
Sted
Asker
Torget vurderinger
9
wizard skrev:
Hva gjør TAS1020B chipen?
Det er en usb-reciever ja, det er nettopp denne som er kjernen i den asynkrone overføringen.

Dette er hentet fra Ayre's White Paper om enmet:
What has enabled this proliferation of USB-based D/A converters is a series of parts from Burr-Brown
(Texas Instruments) called the PCM270x series. These parts are inexpensive (only a few dollars), very easy
to use, and require no programming skills. They are similar enough to conventional D/A chips that any digital
audio engineer can easily design a product around them.

The problem with all of the chips in the Burr-Brown PCM270x series is that they have high levels of jitter. A
fixed-frequency master audio clock is not employed. Instead a variable-frequency master audio clock is generated
based on the timing of the incoming audio data. The computer sends packets of audio data at one
millisecond intervals across the USB connection. The Burr-Brown chips have internal circuitry that measures
the interval between the audio packets, and then uses this information to generate a new master audio
clock that matches the rate at which the computer sends packets.

This system, called “adaptive” USB mode, creates several opportunities where jitter will be added to the
D/A converter’s master clock:

1) Any variable frequency clock will intrinsically have more jitter than an equivalent fixed-frequency clock.
In the “adaptive” USB mode, the clock in the D/A converter must “adapt” to match the rate that the
computer sends out audio packets. In the case of the Burr-Brown PCM270x parts, the master audio
clock comes from a VCO and inherently exhibits high levels of jitter.

2) The computer cannot send audio packets at a perfectly fixed rate. Firstly, the computer’s internal clock
is not designed to have low jitter. In a market segment where costs are literally shaved to the fractions
of a cent, it would add too much the cost of a computer to use a high-performance, low-jitter clock.
Secondly, the inside of a computer is filled with RF interference, making it impossible for even the best
of clocks to maintain their spectral purity.

3) The Burr-Brown USB-enabled D/A converter chips update (change) the frequency of the master audio
clock each time a packet of audio data is received. This happens once a millisecond so there will be a
strong jitter component at 1 kHz, right in the middle of the audio band. Typical measurements of the
PCM270x chips exhibit jitter levels in the thousands of picoseconds, orders of magnitude worse than a
well-designed one-box player.

The question remains—is there any practical method of using one’s personal computer to enjoy the
convenience and power of the computer, yet at the same time achieving true audiophile-level performance?
Therein lies a story.

At the same time that Texas Instruments was developing the PCM270x USB-enabled D/A converter chips,
they also developed an obscure part called the TAS1020B Stereo USB Audio Interface chip. This chip
integrates multiple functions into one part—a USB transceiver, a microprocessor, a memory controller with
a FIFO buffer, and an I2S interface to allow easy connection to A/D and D/A converter chips.

Obviously this chip is very powerful and offers great potential to the digital audio designer. The difficulty is
that this chip is a blank slate—completely unusable unless programmed. The TAS1020B offers the potential
for improved performance, but it is no easy task to write the necessary software code for this part. To give
an idea of the complexity of the chip, the datasheet is no less than 110 pages long—and it doesn’t even tell
the full story. Let us just say that tackling a project with the TAS1020B is not for the faint of heart.

A “third-party” company has been certified by Texas Instruments to develop software for the TAS1020B.
This company mainly works with manufacturers in the “pro” audio business, but also supplies their
software solution to several audiophile-oriented companies. Their code allows high-resolution audio data
(up to 96/24) to be transmitted across the USB port. While this approach offers the advantage of allowing
the transfer of high-resolution audio data, it does little to address the jitter problem inherent in the
PCM270x chips.

Their software averages the timing interval of four audio data packets instead of measuring each individual
packet, but the master audio clock still changes frequency 250 times per second. And unlike the analog PLL
used in the PCM270x parts that can continuously change the frequency of the master audio clock, the
TAS1020B has a frequency synthesizer that can only change in discrete steps, exacerbating the jitter
problem. However, as the D/A chip is now separated from the USB receiver, many audio companies use
some sort of jitter reduction circuitry between the two, often in the form of an ASRC chip. But whatever
approach is used, these circuits can only reduce jitter and not eliminate it.

Clearly a new approach was called for if the full sonic potential for computer-based audio was to be
achieved. Enter one J. Gordon Rankin, Chief Scientist and Owner of Wavelength Audio, best known for his
sweet-sounding amplifiers and preamplifiers using directly-heated single-ended triodes. (He also has a
thriving business supplying custom guitar amplifiers with the same design philosophy to a growing list of
ecstatic customers.)

But before Gordon founded Wavelength, he had a past life nearly 180 degrees in the opposite direction—
he was the Chief Engineer at the 6th-largest manufacturer of PC’s in the world. While employed there, he
built his vacuum-tube based designs as a sideline. And when he won a Product of the Year award from The
Absolute Sound for one of his amplifiers in 1995, he knew it was time to change careers.

Now the right ingredients existed to take advantage of the performance possibilities of the TAS1020B chip
—a serious audiophile design engineer who also had extensive knowledge of computers and programming.
Gordon’s first approach was to use the expanded memory buffer of the TAS1020B to reduce the jitter
while still using the “adaptive” USB transfer mode.

Recall that the previous “adaptive” solutions changed the frequency of the master audio clock at least 250
times per second. In contrast, Gordon wrote software code for the TAS1020B that allowed the chip to calculate
the average data transfer rate of 250 audio packets, and then make minute corrections to a low-jitter,
crystal-based external master audio clock only 4 times per second. The jitter was radically reduced and
naturally the sonic benefits were commensurate. Wavelength began to establish a strong reputation for
their line of USB D/A converter boxes.

As with all successful audio designers, Gordon was not content to rest on his laurels. He continued to
pursue new methods to achieve even higher performance from the TAS1020B chip. The key was to use an
obscure method of USB audio data transmission that was hidden in one of the lengthy USB audio standards
documents. The name for this mode is “asynchronous” USB data transmission.

The “asynchronous” part of the name should not be confused with Asynchronous Sample Rate Converters.
Instead, it simply means that the master audio clock in the D/A converter box need not be synchronized
with any of the clocks in the computer. This was the breakthrough that finally allowed for the jitter of an
external D/A converter box to be as low as a one-box disc player.

With the “asynchronous” mode, the master audio clock is in the D/A converter box, where it belongs. A
buffer in the D/A converter box stores the incoming audio data from the computer and the TAS1020B
controller chip tells the computer to send more audio data as the buffer empties during playback.

It sounds simple, but Gordon spent nearly two years developing the software that allowed the TAS1020B
to work in “asynchronous” mode with both PC’s and Mac’s, using only the native drivers included in their
standard operating systems. This ensures full compatibility with all music playback programs and connecting
the USB D/A converter becomes simple and easy. Naturally, Gordon took advantage of the TAS1020B’s
capabilities to ensure that it will support all sample rates up to and including 96/24.

The radically lowered jitter of the “asynchronous” mode was a key ingredient in improving the sonic capabilities
of USB-based computer audio. Wavelength’s cutting-edge USB D/A converters using Gordon’s custom
“adaptive” operation took a giant leap forward in overall musical performance when he upgraded
them to “asynchronous” mode.

Ayre is proud to be the first licensee of Wavelength Audio’s new “asynchronous” USB technology called
Streamlength software. For the first time ever, Ayre can make an external D/A converter box that has the
critical master audio clock where it belongs—right next to the D/A chip itself, and without resorting to a
non-standard interface.
Her er et annet innsidebilde
 

Vedlegg

nma

Hi-Fi freak
Ble medlem
07.12.2003
Innlegg
4.696
Antall liker
518
Torget vurderinger
1
Både DX-5 og QB-9 vil støtte 32/192 på nyåret, og vil kunne firmware-oppgraderes til 32/384 ved en senere anledning. Iogmed digitalfilteret er eksternt på en FPGA er det også mulig å omprogrammere denne for å støtte 384khz native selve DAC'en. Bare i tilfelle noen lurte.. I første omgang er det kun OSX som støtter Class 2.0 Audio. Så Windows-brukere må nok vminst vente til SP1 til Win7.
 

kasol

Hi-Fi freak
Ble medlem
16.03.2005
Innlegg
4.287
Antall liker
3.439
Torget vurderinger
4
Hvem fører wavelength i norge ?
 

ceroxol

Hi-Fi freak
Ble medlem
13.10.2005
Innlegg
1.217
Antall liker
186
Sted
Asker
Torget vurderinger
9
wizard skrev:
Denne ser interessant ut - opptil 384khz på USB.

Om den er Async er ukjent, men prisen på Gold versjonen er $3500



http://www.antelopeaudio.com/en/zodiac_rubicon.html
Her er noe mer hentet fra 6moons News Room:

Antelope DACs - Straight off Igor Levin's professional Aardvark studio line, this new Integrity range of mastering/home-audio D/A converters allows up to an astonishing 384kHz sample rate at 480Mbit transfer rate for USB to overcome the previous 96kHz barrier with its new custom-designed USB controller. The top-line Zodiac Gold adds stepped-relay analog control volume which is claimed accurate to 0.001dB and an optional heavy-duty external 'audiophile-grade' power supply. All three available Integrity models employ gold-plated PCBs and dual-stage headphone drivers with configurable output impedances. Pricing for the three Integrity Zodiac models is €1295 for the standard, €1995 for the Plus and €2795 for the Gold.
Men jeg har fortsatt ikke funnet ut om den arbeider asynkront...

kasol skrev:
Hvem fører wavelength i norge ?
Ingen som forhandler det her på berget desverre, merket er generelt lite tilgjengelig i europa. Den europeiske forhandler er: http://www.usbdacs.eu/

Man skrev:
Både DX-5 og QB-9 vil støtte 32/192 på nyåret, og vil kunne firmware-oppgraderes til 32/384 ved en senere anledning. Iogmed digitalfilteret er eksternt på en FPGA er det også mulig å omprogrammere denne for å støtte 384khz native selve DAC'en. Bare i tilfelle noen lurte.. I første omgang er det kun OSX som støtter Class 2.0 Audio. Så Windows-brukere må nok vminst vente til SP1 til Win7.
Dette er meget spennende! Lurer på hva prisen på DX-5 blir her og om prisen på QB-9 endres.. Forøvrig ganske utrolig at Windows ikke støtter Class 2.0 Audio, Charles Hansen/Gordon Rankin sier at det tidligst kommer i SP1, mer sannsynlig SP2 om et år+++
 

Brasse

Hi-Fi freak
Ble medlem
26.05.2008
Innlegg
5.095
Antall liker
9
Sorry, men jeg skjønner ikke greia? Kan noen forklare det rett frem, uten bruk av "hermetegn" og gjerne på norsk?
Jeg blir litt satt ut av setninger som "This was the breakthrough that finally allowed for the jitter of an
external D/A converter box to be as low as a one-box disc player." - Det kan da ikke oppstå jitter i overføringen?

Og buffere har det alltid vert i DAC'er, det er ikke noe nytt. Og så lenge det er en buffer inni bildet er ikke overføringen synkron, ergo må den være asynkron?
 

nma

Hi-Fi freak
Ble medlem
07.12.2003
Innlegg
4.696
Antall liker
518
Torget vurderinger
1
Skal prøve å forklare på godt norsk:
Det er alltid et buffer ja. Men i en asynkron dac vil DAC'en bestemmer hastigheten for hvor fort bufferet tømmes, og er dette håndtert av en "fixed" klokke kan det bli riktig så bra. I den andre enden fylles jo bufferet opp av PC'en. Fylles bufferet opp for fort så vil DAC'en fortelle PC'en om å roe ned et hakk og motsatt når bufferet fylles opp for sakte. PC'en vil m.a.o slave etter DAC'en.

En adaptiv dac har ikke mulighet til dette. Den lar PC'en fylle opp bufferet i sitt eget tempo, så er det opp til DAC'en å gjøre det beste ut av det. USB protokollen har 1000 frames/pakker i sekundet, og hver frame inneholder så så mange bytes. En adaptiv USB-receiver må hele beregne ut en ny syntetisk klokke som driver D/A-chipen utifra snitthastigheten på frames, og hvor mange bytes denne inneholder. Dette gjøres vel normalt 250 ganger i sekundet for de ferdigløsningene fra TI idag. For å gjøre det hele verre sender PC'en 9 pakker med 44 samples og den 10'ende med 45 samples. I et sekund tilsvarer det da 900x44 + 100x45 = 44100.
Dette var faktisk et stort problem da de utviklet da TI uviklet disse chipene. Det finnes et stort whitepaper om det på web'en et sted.
I en AC97 Codec, som jeg mener er synkron, er nok dette en lignende grunn til at de støttet kun 48khz, da 48khz er 1000x48 samples. (Nå vet jeg ikke om de innvendige protokollene i en PC har 1000 pakker i sekundet eller om det er et annet tall, men det er samme logikk)

Hele denne stadige prosessen fører til enorme mengder jitter, mens en asynkron klokker ut dataene fra bufferet i sitt vanlige, stabile tempo og ber altså PC'en om å roe seg ned et hakk eller få opp farten alt om bufferet blir fyllt opp for raskt/sakte.
 

wizard

Hi-Fi freak
Ble medlem
17.04.2002
Innlegg
3.726
Antall liker
3.321
MBL kommer også med Async USB

Fra Computer Audiophile

I met with Mbl's Chief Engineer Juergen Reis who provided details about his new USB interface. Some technical aspects were admittedly way over my head, but I understood the gist of what Juergen said. The new Mbl USB interface does register as Asynchronous using the USB Prober utility, but Juergen's design appeared to take asyc one step further. I jokingly referred to it as Asynchronous+. It will be interesting to see other engineer's opinions of what Juergen has done and to compare the Mbl interface to other asynchronous interfaces on a technical level. The Mbl USB interface can be added to current Mbl DACs and does not exist as a standalone product.
 

gwikse

Overivrig entusiast
Ble medlem
10.02.2006
Innlegg
1.091
Antall liker
253
Spørsmålet blir vel om ikke hifi-produsentene er raske nok til å følge med på utvikling i forhold til data-bransjen hvor ting skjer i ett helt annet tempo.
Nå har det vært lite utvikling på usb bussen på lenge, men nå er usb 3 på vei inn på komponent-pc markedet. Skal være bakoverkompatibel though, så det blir neppe noe problem for de som investerer i løsninger basert på usb 2.0.
Jeg holder meg til enklere løsninger som f.eks musiland saken nevnt tideligere dersom jeg på død og liv skal ha det via støyhelvetesbussen usb. Jeg har hatt best hell så langt med eksterne firewire lydkort med støtte for ASIO avspilling eller ved å bruke optisk digital ut fra integrert lydkort med software asio avspilling.

Så lenge os får lov til å regulere signalet på noe vis blir det filtrert for mye. Asynkron eller ikke har jeg mine tvil til at betyr noe særlig så lenge det ikke kjøres utenom os behandling av lyden (ASIO).
 
Topp Bunn