Rockna
Wavedream Reference / DAC
Wavedream Reference Signature / DAC
10 years ago, we launched the Wavedream DAC, a device that has defined our identity and left a mark on the discerned audiophile. The Wavedream Reference is more than an evolution of our DAC, it elevates the story of our company and team because it pushes the limits of custom digital to analog conversion through proper engineering, performance, design and sound quality. As a culmination of years of experience and with so many technological advancements, the Reference warranted a complete makeover of the Rockna brand, it is just that special.
Each relevant component or subsystem of the Reference is defined by Rockna proprietary hardware and custom software. We accepted no limitations from off-the-shelf solutions like DAC chips, OEM streaming modules or signal op-amps. As always, we stayed true to our philosophy of presenting products with a high degree of originality and elegant technical solutions.
10 年前、当社は Wavedream DAC を発売しました。このデバイスは当社のアイデンティティを定義し、目の肥えたオーディオ愛好家に印象を残しました。Wavedream Reference は当社の DAC の進化版にとどまらず、適切なエンジニアリング、パフォーマンス、デザイン、音質を通じてカスタム デジタル アナログ変換の限界を押し広げ、当社とチームの歴史を高めています。長年の経験と多くの技術的進歩の集大成として、Reference は Rockna ブランドの完全な刷新に値するものであり、それだけ特別なものです。
Reference の各関連コンポーネントまたはサブシステムは、Rockna 独自のハードウェアとカスタム ソフトウェアによって定義されます。当社は、DAC チップ、OEM ストリーミング モジュール、信号オペアンプなどの既成ソリューションによる制限を一切受け入れませんでした。当社は常に、高度な独創性と洗練された技術的ソリューションを備えた製品を提供するという当社の理念に忠実であり続けました。
HARDWARE ARCHITECTURE
At the heart of the Wavedream Reference is our custom architecture, crafted for the highest level of precision and ultimate refinement in audio reproduction. Our DAC is built upon a highly optimized and efficient AMD/ZYNQ chip for master control/network renderer and 4 FPGAs, one for each phase of the discrete conversion system. The machine runs a Rockna custom tailored Linux system which takes care of everything except audio processing – which is executed by the dedicated hardware blocks.
To achieve an elegant internal layout, we designed a 10-layer central core board for the digital front-end processing and the network renderer. A completely new dedicated low noise supply board was developed, as well as new conversion boards placed in a symmetrical configuration, two for each channel. Compared to the classic Wavedream, the design was optimized by shortening the clock and data signal paths and by using higher quality board-to-board connectors. Therefore, signal integrity was significantly improved. Furthermore, the toroid transformers and the display are shielded internally using a copper cage. The analog stages following the D/A conversion modules are hidden on the back of the left and right boards.
The Rockna philosophy for an exceptional DAC is mastering the art of connecting mixed-signal technologies in such a way that the output preserves all the fine nuances of the original recording. Many think the secret is proper digital processing, but that is just one piece of the puzzle. When moving the audio information from digital to analog domain, the clock system plays a critical role in giving a sense of realism, analog sound and creating audio 3D imagery. Most D/A converters take the easy route by relying on the ASRC (acronym for asynchronous sample rate converter) built in the chips they use. While the ASRC may have a sound signature in itself, the quality of the ASRC implemented in DAC chips is affected by cost and silicon real-estate, thus being prone to sound quality degradation.
In the Wavedream Reference we developed one of the most advanced, ASRC-free digital PLL clock solutions which gives the DAC the ability to perform like an analogic source, with a natural sense pf pace and rhythm. Another key element is that digital signals physically travel as high-speed analog signals and they must be treated accordingly. Bits are bits on an abstract level but on pcb traces, connectors, cables they are a succession of high-speed rectangular analog signals which are not perfect: they have rise-time, fall time and they could be plagued by ringing, spikes, reflections, crosstalk, phase noise(jitter) etc. This is why Rockna has perfected radio-frequency techniques to mitigate these issues which have the potential to ruin the pursued analog sound.
ハードウェア アーキテクチャ
Wavedream Reference の核となるのは、オーディオ再生における最高レベルの精度と究極の洗練性を実現するために設計されたカスタム アーキテクチャです。当社の DAC は、マスター コントロール/ネットワーク レンダラー用に高度に最適化された効率的な AMD/ZYNQ チップと、ディスクリート変換システムの各フェーズに 1 つずつ、合計 4 つの FPGA 上に構築されています。このマシンは Rockna のカスタム テーラード Linux システムを実行し、オーディオ処理以外のすべての処理を行います。オーディオ処理は専用のハードウェア ブロックによって実行されます。
エレガントな内部レイアウトを実現するために、デジタル フロントエンド処理とネットワーク レンダラー用に 10 層の中央コア ボードを設計しました。完全に新しい専用の低ノイズ電源ボードが開発され、各チャネルに 2 つずつ対称構成で配置された新しい変換ボードも開発されました。従来の Wavedream と比較して、クロックとデータ信号パスを短縮し、より高品質のボード間コネクタを使用することで設計が最適化されました。そのため、信号の整合性が大幅に向上しました。 さらに、トロイド トランスフォーマーとディスプレイは、銅製のケージを使用して内部でシールドされています。D/A 変換モジュールに続くアナログ ステージは、左右のボードの背面に隠されています。
優れた DAC を実現する Rockna の哲学は、ミックス信号技術を巧みに接続して、出力が元の録音の微妙なニュアンスをすべて保持できるようにすることです。多くの人は、その秘訣は適切なデジタル処理にあると考えていますが、それはパズルの 1 ピースにすぎません。オーディオ情報をデジタル領域からアナログ領域に移動する場合、クロック システムは、リアルな感覚、アナログ サウンド、オーディオ 3D イメージの作成に重要な役割を果たします。ほとんどの D/A コンバーターは、使用するチップに組み込まれた ASRC (非同期サンプル レート コンバーターの略) に頼る簡単な方法を採用しています。ASRC 自体にサウンド シグネチャがあるかもしれませんが、DAC チップに実装された ASRC の品質はコストとシリコンの面積の影響を受け、音質が低下しやすくなります。
Wavedream Reference では、最も先進的で ASRC フリーのデジタル PLL クロック ソリューションの 1 つを開発しました。これにより、DAC はアナログ ソースのように動作し、自然なペースとリズム感を実現できます。もう 1 つの重要な要素は、デジタル信号は物理的には高速アナログ信号として伝送されるため、それに応じて処理する必要があることです。ビットは抽象的なレベルではビットですが、PCB トレース、コネクタ、ケーブル上では高速矩形アナログ信号の連続であり、完全ではありません。立ち上がり時間、立ち下がり時間があり、リンギング、スパイク、反射、クロストーク、位相ノイズ (ジッター) などに悩まされる可能性があります。そのため、Rockna は、追求するアナログ サウンドを台無しにする可能性のあるこれらの問題を軽減するために、無線周波数技術を完成させました。
HYBRID POWER SUPPLY
The complexity of the Reference power supply is shown in the adjacent diagram. We had to perfectly balance the efficiency, internal real estate and the need for ultra low noise required for the DAC performance. Over 20 power-related circuits drive over 90.000 uF of capacitance. The audio grade toroid transformers are hidden under a thick copper sheet which acts as a shield.
ハイブリッド電源
リファレンス電源の複雑さは、隣の図に示されています。DAC のパフォーマンスに必要な効率、内部スペース、超低ノイズの必要性を完璧にバランスさせる必要がありました。20 を超える電源関連回路が 90,000 uF を超える静電容量を駆動します。オーディオ グレードのトロイド トランスは、シールドとして機能する厚い銅板の下に隠されています。
DAC modules
For the D/A conversion stage we developed a evolved version of the mighty DAC modules used in the classic Wavedream DAC. The modules themselves are complex pieces of technology, sharing a discrete sign-magnitude hybrid ladder topology, driven by a complex algorithm which is embedded into their own FPGA. They can sustain sample rates up to a few MHz and the output of the DAC modules is un-buffered, allowing maximum transparency and natural sound reproduction.
DAC モジュール
D/A 変換ステージでは、クラシックな Wavedream DAC で使用されている強力な DAC モジュールの進化版を開発しました。モジュール自体は複雑な技術で、離散的な符号振幅ハイブリッド ラダー トポロジを共有し、独自の FPGA に組み込まれた複雑なアルゴリズムによって駆動されます。最大数 MHz のサンプル レートを維持でき、DAC モジュールの出力はバッファリングされないため、最大限の透明性と自然なサウンド再生が可能です。
ANALOG STAGE
The last stage of the signal path is the analog output stage. It’s contribution to the final sound is of extreme importance. Designed from the scratch to work with the new conversion modules, the output stage is totally discrete and acts as a high-speed buffer, while keeping the circuit simple enough to achieve full transparency. We combined JFET & bipolar devices into a class A design, with a low closed-loop output impedance and very low noise, as a perfect match for the overall performance of the machine.
アナログ ステージ
信号パスの最後のステージはアナログ出力ステージです。最終的なサウンドへの貢献は極めて重要です。新しい変換モジュールと連携するように最初から設計された出力ステージは完全に独立しており、高速バッファとして機能しますが、回路は完全な透明性を実現できるほどシンプルです。JFET とバイポーラ デバイスをクラス A 設計に組み合わせ、低い閉ループ出力インピーダンスと非常に低いノイズを実現し、マシンの全体的なパフォーマンスに完璧にマッチしています。
DIGITAL FILTERS
The internal FPGA up-samples any material to a fixed rate of 16x. The DAC modules will decode the digital stream with a rate of 768Khz, or 705.6Khz, respectively, according to input sample rate. We found this rate to be optimal for analog performance of the DAC modules. Behind this simple multiplication factor lies significant processing power. The digital filters are made with the combined effort of multiple DSP blocks working in parallel.
After lots of mathematical simulations and careful listening tests, we have created a custom Parks-McClellan up-sampling filter. There are three variations available : linear, minimum and hybrid phase. They are highly optimized filters, offering stunning performance with a large number of taps, offering excellent filtering capabilities, and they are different in regard of impulse response. For the linear phase, the ringing energy (Gibb’s overshoot) is equally split before and after impulse. Minimum phase type shows all this energy after impulse, while our special hybrid phase filter has a combined response between linear and minimum, exhibiting very low overshoot before the impulse.
デジタル フィルター
内部 FPGA は、あらゆる素材を 16 倍の固定レートにアップサンプリングします。DAC モジュールは、入力サンプル レートに応じて、それぞれ 768Khz または 705.6Khz のレートでデジタル ストリームをデコードします。このレートは、DAC モジュールのアナログ パフォーマンスに最適であることがわかりました。この単純な乗算係数の背後には、大きな処理能力があります。デジタル フィルターは、並列に動作する複数の DSP ブロックの共同作業によって作成されます。
多数の数学的シミュレーションと慎重なリスニング テストを経て、カスタムの Parks-McClellan アップサンプリング フィルターを作成しました。線形、最小、ハイブリッド フェーズの 3 つのバリエーションがあります。これらは高度に最適化されたフィルターで、多数のタップで驚異的なパフォーマンスを提供し、優れたフィルタリング機能を提供します。また、インパルス応答の点でも異なります。線形フェーズでは、リンギング エネルギー (ギブスのオーバーシュート) がインパルスの前後で均等に分割されます。 最小位相タイプは、インパルス後にこのすべてのエネルギーを示しますが、当社の特別なハイブリッド位相フィルターは、線形と最小値の組み合わせた応答を持ち、インパルス前に非常に低いオーバーシュートを示します。
NETWORK RENDERER
The network renderer built inside Reference is unique not only because is our proprietary approach, but because it is seamlessly integrated into the DAC digital front-end. There is no separate “streamer section” or extra board, which removes the need for a dedicated external connection and unnecessary obstacles into the digital signal path. Natively integrated inside the Rockna ZYNQ SoC, the renderer can truly shine, allowing perfect sonic performance when selected.
ネットワーク レンダラー
Reference に組み込まれたネットワーク レンダラーは、当社独自のアプローチであるだけでなく、DAC デジタル フロントエンドにシームレスに統合されているという点でもユニークです。個別の「ストリーマー セクション」や追加ボードがないため、専用の外部接続やデジタル信号パスへの不要な障害が不要になります。Rockna ZYNQ SoC にネイティブに統合されたレンダラーは、真価を発揮し、選択したときに完璧な音響パフォーマンスを実現します。
POWERFUL CONTROL
Clean user interface and simplicity in use is a part of the Reference experience. Our team put a lot of effort in designing a proper user interface. There are three options to control the device: the front-panel touchscreen display, the classic infra-red remote and the Reference mobile apps, available for iOS and Android.
強力なコントロール
すっきりとしたユーザー インターフェイスと使いやすさは、Reference エクスペリエンスの一部です。当社のチームは、適切なユーザー インターフェイスの設計に多大な労力を費やしました。デバイスを制御するには、フロント パネルのタッチ スクリーン ディスプレイ、従来の赤外線リモコン、および iOS と Android で利用できる Reference モバイル アプリの 3 つのオプションがあります。
SPECIFICATIONS
Wavedream Reference
Hardware
- AMD ZynQ SoC with custom Rockna firmware
- R2R discrete DAC modules RD-1 MK2 x 4
- 27-bit FPGA driven combined switches
- Optimized clock manager Femtovox 2
- Mirrored clock distribution
- Low-noise and fine-tuned power supply
- Local regulation on critical nodes
- Discrete regulation for analog stages
- Very large capacitor buffer
- Copper shielded audio grade transformers
- Critical paths with tight impedance control
- Hardware FPGA upsampling
- Proprietary Digital-PLL topology, ASRC-free
- Fully discrete output stage, standard version
- 32-bit ultrafine volume control
- LAN, USB, I2S, SPDIF, AES/EBU, Toslink inputs
- RCA and XLR outputs
- THD -100 dB (-3 dB); DNR 125 dB
- MAX. OUTPUT 2.3V RMS (RCA) 4.6V RMS (XLR)
- Full aluminum chassis, matt black or matt silver
- Dimensions: 450 x 390 x 105 mm, 10 kg
Software
- Rockna custom Linux kernel
- Roon bridge, Upnp, OpenHome
- Airplay, HQPNAA, Spotify Connect
- Fully configurable I2S input port
- Selectable DSD bandwidth
- Android & iOS mobile control app
- Firmware updates over internet
Wavedream Reference Signature
Hardware
- AMD ZynQ SoC with custom Rockna firmware
- R2R discrete DAC modules RD-0 MK2 x 4
- 28-bit FPGA driven individual switch/bit
- Clock manager Femtovox 2-LPN version
- Mirrored clock distribution
- Ultralow-noise and fine-tuned power supply
- Local regulation on critical nodes
- Discrete regulation for analog stages
- Very large capacitor buffer
- Copper shielded audio grade transformers
- Critical paths with tight impedance control
- Hardware FPGA upsampling
- Proprietary Digital-PLL topology, ASRC-free
- Fully discrete output stage, standard version
- 32-bit ultrafine volume control
- LAN, USB, I2S, SPDIF, AES/EBU, Toslink inputs
- RCA and XLR outputs
- THD -102 dB (-3 dB); DNR 135 dB
- MAX. OUTPUT 2.3V RMS (RCA) 4.6V RMS (XLR)
- Full aluminum chassis, matt black or matt silver
- Dimensions: 450 x 390 x 105 mm, 10 kg
Software
- Rockna custom Linux kernel
- Roon bridge, Upnp, OpenHome
- Airplay, HQPNAA, Spotify Connect
- Fully configurable I2S input port
- Selectable DSD bandwidth
- Output Dither
- Digital PLL tracking mode
- Android & iOS mobile control app
- Firmware updates over internet