La storia del SACD in breve

Lo presentazione dello standard SACD ha rappresentato un momento particolarmente significativo nel percorso di una sempre più perfetta riproduzione digitale della musica. Con tale standard si introducevano all' epoca novità importanti relativamente alla maggior risoluzione e frequenza di campionamento ed alla possibilità di riprodurre programmi musicali in formato stereo e multicanale.

Quando, nel 1998, Sony e Philips fissarono le specifiche dello standard SACD le macchine destinate a riprodurre i dischi erano ad un livello molto inferiore a quello necessario ad una perfetta riproduzione, in particolare relativamente alla risoluzione dei convertitori digitale-analogico, tanto che lo standard SACD sembrava destinato a rimanere esclusivamente teorico.

Questo gap costituì un forte impulso per le case di semiconduttori a creare nuove architetture nei convertitori digitale-analogico che permettessero di raggiungere velocità e risoluzioni più elevate avendo in questo modo una maggiore fedeltà al messaggio musicale.

In questi ultimi dieci anni abbiamo assistito a dei passi in avanti da gigante nella riproduzione della musica in formato digitale.
Non di rado, in presenza di macchine di alto livello, abbiamo sentito parlare di 'suono analogico'� , intendendo dire un suono che presenta le caratteristiche di velocità e fluidità appannaggio quasi esclusivo di macchine analogiche di alto livello.
Possiamo affermare che negli ultimi dieci anni abbiamo assistito ad una evoluzione tale in campo digitale che il brutto anatroccolo si è trasformato in un bellissimo cigno.
Tale evoluzione è proceduta parallelamente anche nel campo della registrazione e del mastering digitale con la nascita di macchine sempre più perfette capaci di cogliere i particolari più minuti del messaggio musicale; Naturalezza è un termine che sempre più spesso è stato associato alle macchine digitali di nuova generazione.

North Star Design ha vissuto per intero questo decennio, da protagonista. E i tempi sono maturi per presentare al grande pubblico l' ultima evoluzione della specie, il Sapphire SACD Player.

Evoluzione del formato Super Audio

Abbiamo atteso così tanto tempo nel presentare una macchina in standard SACD poiché per molti anni tali macchine hanno presentato notevoli lacune a livello di meccanica di lettura in particolare nella riproduzione del formato CD. Non bisogna infatti dimenticare che il primo obbiettivo da raggiungere per una macchina SACD è riprodurre alla perfezione lo standard … CD.
La cosa, data per scontata all' inizio, si è poi rivelata il tallone d' Achille delle prime macchine SACD tanto da creare un forte scetticismo nel pubblico poiché, non dimentichiamolo, la discografia degli audiofili era costituita al 99,9%, da CD.

Questo percorso in salita per lo standard SACD è stato reso ancora più irto di difficoltà dal fatto che nello stesso periodo le macchine specializzate nella lettura dei CD andavano via via migliorando portando in molti casi la lettura dei CD a livelli mai raggiunti. Queste nuove macchine CD hanno in effetti sfruttato tutto lo sviluppo tecnologico nato dall' introduzione dello standard SACD rendendo possibile il raggiungimento, per le macchine CD, degli standard teorici.
Inoltre, in un qualche modo, si è cercato di andare oltre utilizzando tecniche digitali che permettessero di incrementare la frequenza di campionamento e sfruttare così al meglio i moderni convertitori nati per gli standard ad alta risoluzione.

Possiamo dire che, per molti anni, lo standard SACD è stato all' ombra dello standard CD proprio perché non garantiva nella lettura dei dischi CD prestazioni paragonabili a quelle di macchine specializzate di pari prezzo. Inoltre non dobbiamo dimenticare che lo standard SACD nasceva anche per lanciare l' ascolto della musica in multicanale; quella che doveva essere una notevole freccia al proprio arco si rivelava un vero e proprio boomerang. Il pubblico ha sostanzialmente bocciato la musica in multicanale. Attenzione! L' ascolto della musica in multicanale rappresenta un' esperienza incredibile e superiore, a mio parere, a quello della musica a due canali.
Quando la registrazione è realizzata con criteri audiofili non c'è stereo che tenga; parametri come la ricostruzione scenica e la stabilità della scena stessa sono a livelli incredibili. Purtroppo per ottenere un livello di raffinatezza di suono al pari di quello a due canali bisogna affrontare una spesa pari a 2,5 volte quella necessaria per il due canali; inoltre, non dimentichiamolo, abbiamo cinque diffusori identici (più sub) da inserire in ambiente con grandi problemi dal punto di vista del posizionamento e dello spazio occupato. In questo caso la moltiplicazione degli ampli e dei diffusori da una parte e la difficoltà a realizzare delle serie registrazioni a livello multicanale hanno costituito un grosso ostacolo alla diffusione del nuovo standard.

Mai come in questo caso ci sono stati grossi errori di valutazione da parte dei colossi Sony e Philips che, pur avendo creato uno standard nettamente superiore a quello CD, non hanno saputo interpretare le esigenze di un pubblico molto esigente.
Solo ora qualcosa sembra cambiare. I due colossi hanno analizzato i propri errori e compreso che se vogliono continuare a far vivere il nuovo standard devono renderlo funzionale ad una migliore riproduzione dello standard CD. Nasce così da parte di Philips il nuovissimo modulo SACD SD6.3 che migliora in modo sensibile la capacità di riprodurre i dischi in standard CD esaltando la riproduzione dei dischi in formato SACD.
Anche quello che si era rivelato come uno degli ostacoli alla diffusione delle macchine SACD, la lentezza nell' accesso alle tracce rispetto alle macchine CD, è ora definitivamente superato.

È intorno a questo nuovo modulo che si è concentrata l' attenzione del nostro reparto ricerca e sviluppo che ne ha subito colto le potenzialità ed ha costruito intorno ad esso una macchina al top delle prestazioni.

Lo stesso modulo SACD è stato migliorato rispetto al modello standard; alcune parti sono state sostituite con parti realizzate custom in alluminio per incrementarne la rigidità durante la rotazione del motore. Questo a permesso di sfruttare al massimo la capacità di lettura dei dischi CD e SACD, lettura che, ricordiamo, su questi moduli, viene realizzata a velocità molto superiore a quella di una meccanica CD e quindi il bilanciamento di tutte le masse in movimento ed il controllo delle vibrazioni è fondamentale per il perfetto funzionamento della meccanica stessa.

Detagli tecnici del Sapphire SACD player

Per comprendere meglio lo schema a blocchi del Sapphire SACD andiamo ad analizzare le caratteristiche del modulo SD6.3. Questo modulo è governato da un IC a larga scala di integrazione che si occupa di focalizzare il laser, dare i comandi di rotazione del motore e decodificare i dati letti portandoli in uscita in formato PCM ad alta risoluzione a 88,2kHz-24bit. Il modulo stesso cioè trasforma i dati dati da stream DSD a PCM ad alta risoluzione prima di portarli in uscita.
Quello che potrebbe sembrare un controsenso in effetti non lo è e consente di realizzare una perfetta sintesi tra quelle che sono le peculiarità del formato SACD e di quello che è stato il suo concorrente il DVD-Audio.

In effetti, se andiamo a monte di tutto, il processo di registrazione e mastering, questo viene a tutt' oggi realizzato in tecnica PCM ad alta risoluzione; il motivo principale è che al momento attuale non esistono macchine che realizzano il mastering nel formato nativo DSD e quindi, per il mastering, vengono sfruttate le macchine che fino ad oggi sono servite a realizzare i master in PCM. Solo dopo aver realizzato il master, prima dell' incisione del supporto, viene realizzata la conversione nello strem DSD del SACD. Non appare quindi strano che Philips, sul suo modulo, abbia optato per una soluzione mista che consentisse in fase di conversione digitale-analogica di sfruttare le consolidate tecnologie sviluppate per i segnali PCM che sono superiori a quelle per segnali nativi in DSD.

Come abbiamo sottolineato in precedenza non bisogna dimenticare che lo standard SACD richiede una sezione hardware al di sopra di ogni sospetto per poter fare la differenza con la musica riprodotta in standard CD. I livelli di dinamica raggiungibili sono così più elevati che ogni parte della macchina deve essere progettata al fine di raggiungere dei parametri fuori dalla norma; in particolare bisogna evitare che diverse parti della macchina interferiscano tra loro e ciascuna sezione sia la più silenziosa possibile dal punto di vista del "rumore elettrico"; solo in questo modo possono emergere i particolari più minuti, che fanno la differenza nel ricreare la sensazione del realismo di riproduzione.

Per ottenere questo risultato nel Sapphire SACD Player abbiamo adottato una struttura che prevede tre diverse sezioni di alimentazione, una per il modulo SACD ed il display, una per l' elaborazione digitale dei segnali audio ed un' altra per la sezione analogica di uscita.
In totale si possono contare 13 linee di alimentazione stabilizzate. Inoltre, ciascuna linea di alimentazione stabilizzata è a sua volta suddivisa in altre linee ciascuna delle quali è filtrata; questo consente di fornire un' alimentazione quanto più pulita ai singoli chip senza che si creino interazioni tra loro facendoli così funzionare in maniera ideale.
Grande attenzione è stata dedicata alla sezione di alimentazione del master clock; la sezione di master clock è fondamentale per il raggiungimento delle massime prestazioni; infatti essa deve sincronizzare con estrema precisione le sezioni di upsampling e di conversione digitale-analogico e deve farlo con il minimo errore temporale (jitter). Non conta soltanto avere un oscillatore a basso jitter ma occorre che i clock che giungono nelle varie sezioni siano esattamente gli stessi permettendo in questo modo la perfetta sincronizzazione ed un errore temporale bassissimo.

Per raggiungere questi risultati occorre realizzare dei layout circuitali allo stato dell' arte; come da sempre sottolineato, non è sufficiente utilizzare i migliori componenti per ottenere le massime prestazioni ma bisogna comprendere come sfruttare al meglio i componenti stessi; non dimentichiamo che tanto maggiori sono le performance sulla carta di tali componenti tanto più complesso risulta concretizzare tali prestazioni nella realtà.
Un dettaglio particolarmente importante al fine del raggiungimento delle massime prestazioni è stato l' uso di accoppiatori magnetici tra l' uscita digitale del modulo SACD e lo stadio di upsampling.
L' accoppiatore magnetico è un dispositivo che consente di trasferire dei segnali digitali tra due sezioni senza che esse abbiano a comune il piano di massa; questo permette di relegare i disturbi nelle rispettive sezioni ed in particolare eventuali segnali spuri generati dai motori della meccanica non possono concatenarsi attraverso i piani di massa ad altre sezioni della macchina. La scelta di tali dispositivi è caduta sugli Analog Devices ADUm1400 nella selezione più performante dal punto di vista della velocità.
Le uscite digitali dell' ADUm1400, ripulite da eventuali disturbi, sono consegnate alla sezione di upsampling che innalza la frequenza di campionamento a 192kHz prima della conversione digitale-analogica vera e propria. Per questa delicatissima funzione viene utilizzato un altro IC della Analog Devices l' AD1896, capace di ben 142 dB di range dinamico ed adatto a gestire le elevatissime dinamiche di un segnale SACD.
A ridosso della sezione di upsampling troviamo la sezione di conversione digitale-analogico, il cuore della macchina. È qui che bisogna trasformare il segnale digitale nel segnale analogico che successivamente filtrato arriverà ai morsetti di uscita.
La scelta dei convertitori è caduta su quello che attualmente è considerato lo stato dell' arte, il Texas PCM1792; tale convertitore ha elevatissime prestazioni relativamente alla linearità ed alla dinamica e distacca di diverse lunghezze i suoi avversari; presenta un' uscita in corrente che lascia libero il progettista nel disegnare nel modo più completo possibile lo stadio analogico di uscita. Nel nostro caso sono utilizzati due di questi convertitori programmati a funzionare in modalità monofonica incrementando così la dinamica che raggiunge il ragguardevole valore di 130dB.
Lo stadio analogico di uscita di una macchina SACD presenta delle difficoltà enormi se pensiamo che deve riuscire a gestire dinamiche così elevate e di conseguenza deve avere un rumore di fondo bassissimo. In questo stadio ci siamo affidati allo stato dell' arte degli amplificatori operazionali, un oggetto di recentissima introduzione sul mercato nato esclusivamente per l' audio hi-end che consente di sfruttare al meglio i più aggiornati convertitori digitale-analogico; si tratta del National LME49710. Tale IC viene utilizzato in una configurazione doppio differenziale che permette di esaltare le prestazioni della struttura intrinsecamente bilanciata dello stadio di uscita.

Per concludere il Sapphire SACD nasce come una macchina matura potendo contare su dieci anni di esperienza nel digitale di alto livello del nostro reparto ricerca e sviluppo; è una macchina che guarda al futuro ed alla qualità della musica in digitale.