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Armature Asterion : un très beau DAC avec un convertisseur R2R en composants discrets traitant le PCM et le DSD !

Jusque lors, seuls quelques DAC de haut de gamme avait abandonné les circuits intégrés de conversion numérique analogique au profit d'une électronique faisant appel à des résistances de grande précision et autres composants assurant la conversion. Ce type de réalisation plutôt complexe est maintenant disponible sur des DAC au tarif abordable, comme le modèle Armature Audio Asterion.

Par Philippe Daussin | Bancs d'essai | 8 décembre 2017
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Comme nous le disions lors du banc d'essai du DAC avec amplificateur casque Armature Oberon, Armature Audio est le nom qu'a choisi le dynamique distributeur Audiophonics pour commercialiser sous sa marque des appareils chinois de haut de gamme à des prix (très) raisonnables sur notre territoire.

Pour l'heure, nous allons vous présenter le convertisseur numérique analogique Asterion, un clône (disposant d'un interrupteur secteur) de la version standard du modèle chinois Holo Audio Spring, et qui a la particularité, comme nous le mentionnions dans le chapeau, de faire usage d'un convertisseur numérique analogique se présentant sous la forme d'une carte électronique rassemblant tous les composants, résistances de haute précision, circuit programmé à haute intégration et autres puces, assurant la même fonction qu'un classique circuit intégré de conversion numérique analogique. De plus cette carte, contrairement à d'autres modèles concurrents, est en mesure de traiter nativement les signaux DSD jusqu'au DSD256 en plus des signaux PCM jusque 384 kHz.

Quel serait donc l'avantage d'une telle approche allez-vous dire ? Et bien, en quelque sorte, c'est un retour aux fondamentaux de la conversion numérique analogique en audio, à l'époque où les puces de conversion utilisaient les seize bits du codage PCM avec un réseau de résistances en échelle de type R2R, et dont certaines étaient réputées pour les excellents résultats sonores qu'elles procuraient.

Puis sont arrivés les convertisseurs Delta-Sigma, au fonctionnement totalement différent et ne faisant plus usage de ce réseau R2R difficile à ajuster, donc moins chers, mais ceux-ci, même les meilleurs n'auraient jamais égalé les performances musicales de leurs homologues R2R (dont il ne reste plus que quelques survivants), ce qui est probablement vrai si nous en croyons le banc d'essai que nous avons réalisé du DAC Audio-gd Master 7.

Reste à savoir si la carte convertisseur numérique analogique intégrée dans ce très élégant DAC Armature Asterion, une prouesse en soi, propulse celui-ci parmi les appareils dont les résultats sonores peuvent, selon nous, également être qualifiés de prouesse. C'est ce que nous vous révélerons à l'issu de ce long banc d'essai.


Présentation

Avec son coffret slim line en aluminium brossé de belle épaisseur anodisé noir pour toutes les faces sauf les faces latérales anodisées naturel, le DAC Armature Asterion ne manque pas d'allure, et même, malgré la sobriété de sa façade, d'une certaine classe, oserions-nous dire.


L'appareil pourra être mis totalement hors tension grâce à l'interrupteur situé sur la gauche de la façade au milieu de laquelle prend place un large afficheur à matrice de points de couleur blanc bleuté lisible de loin. Sur la droite de celui-ci, quatre touches permettent, dans l'ordre, de couper le son, de régler l'intensité de l'affichage, de mettre en service le sur-échantillonnage, et enfin de sélectionner la source numérique.

Le panneau arrière offre un éventail de connecteurs plutôt riche. Pas moins de six entrées numériques sont au programme, USB B sur connecteur de type 3, trois S/PDIF (optique Toslink, coaxiales sur prise Cinch et sur connecteur à baïonnette BNC), une au standard professionnel symétrique AES/EBU et une sur prise HDMI LVDS I2S permettant le transfert direct du bus I2S et compatible Audio-GD.


Les signaux audio décodés sont disponibles en mode asymétrique sur des prises Cinch et en mode symétrique sur des prises XLR trois broches. A noter que l'appareil repose sur quatre pieds en métal munis de cinq petites pièces en matière plastique souple en forme de dôme, à la fois absorbantes et antidérapantes, assurant une excellente stabilité de l'appareil.

Réalisation

Le DAC Armature Asterion bénéficie également d'une très belle réalisation interne. On notera déjà la présence de deux transformateurs d'alimentation toroïdaux, l'un étant un modèle surmoulé à montage sur circuit imprimé pour les parties numériques, et l'autre, pour les circuits analogiques, un modèle Torus O Type de 100VA (digne d'un amplificateur !) à faible rayonnement se fixant sur le châssis. Un épais panneau en aluminium les isole du reste de l'électronique.


On voit que le filtrage et les découplages ne sont pas pris à la légère afin des courants exempts de bruit, puisque le filtrage fait appel à quatre gros condensateurs électrochimiques de 6800 μF/50V, ainsi que quatre modèles de 3300 μF/25V, et qu'une douzaine de condensateurs MKP 1841 Vishay de 680nF/250V à diélectrique polypropylène assurent les découplages (sur les ponts de diodes semblerait-il).


L'interface USB occupe une petite carte enfichée par un connecteur multipoint sur la carte principale. Son cœur est un processeur XMOS 8U6C5 compatible avec les signaux PCM jusque 384 kHz et DSD. Les signaux I2S sont isolés électriquement du reste de l'électronique par des circuits intégrés spécialisés.


Juste à côté, les signaux HDMI sont interfacés par un récepteur différentiel Texas Instruments DS90LV032, quant aux signaux S/PDIF, ils sont pris en charge par un circuit Ashai Kasei AK4118 (24 bits à 192 kHz), les entrées coaxiale et AES/EBU étant chargées par un transformateur d'isolement et d'adaptation d'impédance.

Les signaux audio numériques peuvent être traités ou non par un convertisseur de taux d'échantillonnage Asahi Kasei AK4137 qui peut les recalculer jusque 768 kHz en PCM et 12,28 MHz en DSD, et sont ensuite pris en charge par un circuit programmé Altera Max2 avant la conversion numérique analogique. La gestion globale est assurée par un microcontrôleur STMicroelectronics.

Enfin, vient le gros morceau du DAC Armature Asterion, la carte de conversion numérique analogique entièrement réalisée en composants discrets (un petit abus de langage car il y a de nombreux circuits intégré), disons plutôt une version ne se présentant pas sous forme de circuit intégré spécialisé. Le visuel ci-dessous ne représente qu'un canal de ce convertisseur numérique analogique avec, bien sûr les circuits communs.


Parmi ceux-ci, on remarquera déjà le Chef d'orchestre, un CPLD (Complex Programmable Logic Device, ou circuit logic complexe programmable) Altera Max2 qui va se charger de commander les divers circuits intégrés en fonction des signaux numériques lui provenant, avec la particularité d'avoir une partie pour le traitement des signaux PCM et une autre pour le traitement des signaux DSD en mode natif.

Il semblerait, d'après les renseignements que nous avons pris auprès d'Audiophonics, qui nous a communiqué les explications du concepteur de ce circuit, et celles que nous avons cherchées par nous-mêmes sur Internet, que la partie PCM utilise la classique conversion R2R avec des résistances ainsi qu'une référence de tension de haute précision et des commutateurs moins rapides qu'en DSD, celui-ci se montrant en contrepartie moins exigeant sur la précision des résistances et de la source de tension, en l’occurrence une diode zéner ajustable TL431C

Par comparaison avec une carte R2R semblable de la marque Soekris Engeeniring ne fonctionnant qu'en mode PCM, on peut remarquer que la carte de l'Asterion s'en différencie par l'utilisation de bascules de type 74LVC574A qui seraient utilisées dans le décodage DSD alors que dans les deux cas on trouve des registres à décalage de type 74LVC595A. Cela correspondrait pour la partie DSD, selon les informations trouvées sur Internet (et que nous avons essayé de décoder), à un DAC delta/sigma.

Ci-dessous, on peut découvrir l'une des voies de la partie filtrage et des différents étages de la partie analogique, dont la symétrisation des signaux après conversion numérique analogique.


Toute cette partie fonctionne en mode symétrique et cela commence par la symétrisation des signaux analogiques issus de la carte de conversion numérique analogique réalisée par un amplificateur utilisant pour cœur un double amplificateur opérationnel à hautes performances OPA1612 de la série SoundPlus™ de Texas Instruments et un étage de sortie composé de deux transistors complémentaires PTZ2222 et PTZ2907.

Viennent ensuite les filtres actifs pour chaque branche des signaux qui viennent d'être symétrisés, utilisant des amplificateurs opérationnels doubles à faible bruit NJM5534 de JRC (New Japan Radio Company), les signaux symétriques filtrés étant tamponnés par un montage utilisant un amplificateur opérationnel double à bruit extrêmement faible Analog Devices ADA4898 avec, lui aussi, un étage de sortie composé de deux transistors complémentaires PTZ2222 et PTZ2907.

Ecoute

C'est avec notre système habituel, Sony UDA-1 et enceintes Triangle Antal Anniversary, et aussi, avec notre casque Oppo PM-3 associé à un amplificateur pour casque NuForce HA-200 que nous avons évalué la qualité sonore du DAC Armature Asterion.

Nous étions, comme de nombreux amateurs que nous avons pu lire sur les forums, impatients de découvrir les résultats sonores procurés par ce nouveau type de convertisseur numérique analogique sous forme de carte utilisant des composants discrets et autres. Sans vouloir faire tomber la sauce ni passer pour un blasé qui a trop écouté de DAC et matériel assimilé, force est de reconnaître que la prouesse technique ne s'accompagne pas de prouesse sonore. C'est très bon, mais, à nos oreilles, pas meilleur qu'un DAC avec un très bon convertisseur numérique analogique sous forme de circuit intégré, en PCM tout du moins, la lecture native de fichiers DSD nous ayant semblé quant à elle tirer un peu profit de l'approche spécifique du concepteur de la carte DAC.

D'autre part, comme à chaque fois qu'un appareil peut modifier la nature native des signaux audio numérique ou dispose de filtres numériques, nous les essayons et, suivant les cas (filtres par exemple), détaillons plus ou moins les impressions sonores en fonction du ressenti, ou alors poursuivons nos écoutes en mettant hors service tout traitement numérique.

C'est précisément ce qui s'est passé avec le DAC Armature Asterion dont le sur-échantillonnage (Oversampling), ou plutôt la conversion PCM vers DSD ne nous a pas vraiment convaincus, le sur-échantillonnage PCM restant assez discret, la conversion de PCM vers DSD retirant pour sa part de manière audible du corps à la restitution, celle-ci semblant soudain s'éloigner, nous avons déjà eu l'occasion de le constater (et de le déplorer) avec d'autres appareils. Très bien, on choisit donc, et nos lecteurs habituels ne seront pas surpris, aucun sur-échantillonnage ou NOS à l'affichage, dont le résultat sonore convient nettement mieux à nos oreilles et reste le seul moyen, selon nous, de restituer la musique en la respectant le plus possible.

Toujours est-il qu'en lecture native des signaux audio numérique le DAC Armature Asterion a délivré une fort belle restitution du Sanctus et du Benedictus de la Messe solennelle de sainte Cécile de Gounod, faisant parfois preuve d'un peu de présence sur le chœur féminin, mais dense et prenante et distillant parfaitement la ferveur de ces deux extraits.

La chanson Je ne vous oublie pas de l'album On ne change pas bénéficie d'une restitution claire et aérée avec une entrée de guitare aux notes bien pincées et un accompagnement de piano et de cordes d'une belle finesse, avec des choristes dont la relative discrétion est bien respectée.

Venons-en maintenant à la lecture de fichiers DSD, et c'est là que nous avons chaussé notre casque, pour être au plus près de la musique ! Pour paramétrer la lecture Foobar2000 pour ce type de fichier, il faut installer les plugin suivants :
- foo_input_sacd Super Audio CD Decoder
et au moins l'un des deux suivants :
- foo_out_asio ASIO support
- foo_out_ks Kernel Streaming support

- On pourra alors choisir de lire soit en PCM en allant dans :
Library --> Configure --> Tools --> SACD --> Output mode --> PCM, les fichiers DSD seront convertis en PCM avant d'être envoyés par USB vers le DAC (on peut choisir la fréquence, etc).


- Ou de transmettre les fichiers DSD au DAC en natif (DoP : Digital over PCM) via la liaison USB, pour ce, aller dans : Library --> Configure --> Tools --> SACD --> Output mode --> DSD


- Si l'on choisit la lecture en PCM, la sortie (Output) peut être en mode KS, Wasapi ou ASIO, le DAC Asterion affiche dans ce cas la fréquence d'échantillonnage retenue lors du paramétrage SACD (comme Foobar2000 dont le bargraph est actif puisqu'il lit des signaux PCM qu'il peut analyser).


- Si c'est la lecture en DSD qui est retenue, ce qui est préférable dans l'absolu, on pourra choisir comme sortie (Library --> Configure --> Playback --> Output), dans les deux cas le bargraph de Foobar2000 n'affiche rien et le débit DSD est visible à côté de la fréquence dans la ligne du bas :

- DSD : ASIO : XMOS USB Audio 2.0 ST 3036


- DSD : KS : xCore USB Audio 2.0


Nous avons téléchargé sur cette page Internet un extrait en DSD et en PCM du final de la Symphonie N°1 de Mahler par le Budapest Festival Orchestra dirigé par Iván Fischer, que nous possédons à Qobuz en qualité Hi-Res 24 bits à 192 kHz afin de pouvoir comparer les résultats sonores.

Ceux-ci n'ayant pu être menés à bien pour cause de niveaux sonores différents entre le fichier DSD téléchargé et notre fichier PCM 24bits à 192 kHz (ce qui trouve son explication ici), nous avons choisi, ce qui est peut-être plus judicieux encore, de comparer les résultats sonores entre lecture DoP et lecture native du fichier DSD téléchargé, en choisissant le cas le plus défavorable pour le DoP, c'est-à-dire une fréquence PCM de 44,1 kHz.


Et bien même comme ça, et casque sur la tête avec un bon niveau sonore, et en comparaison quasi-instantanée, c'est loin d'être le jour et la nuit entre les deux restitutions dont celle avec la lecture en DSD natif se démarque très légèrement sur les forte des cuivres bien présents dans ce final de la Symphonie N°1 de Mahler qui sont un peu moins véhéments et accrochent moins l'oreille qu'en lecture PCM.


Mais c'est peut-être à l'écoute du superbe Magnificat d'Arnesen (fichier de test DSD 2L.no) que l'on ressent le mieux, bien que la différence ne soit pas criante, l'apport de la conversion du DSD en mode natif de la carte de conversion, et ce en particulier lors des passages les plus calmes où la musique semble plus lisse, si l'on peut oser la qualificatif, et, de même que précédemment, d'une certaine manière également lors des rares mezzo fortes de cette œuvre de piété.

Pour conclure, le DAC Armature Asterion est une très belle réalisation mettant en œuvre une carte DAC exclusive représentant une certaine prouesse technique. La claque à l'écoute que nous attendions n'est pas arrivée, reste que les performances sonores sont très bonnes, avec une mention particulière pour la lecture des fichiers DSD. Une chose est sûre, c'est avec fierté qu'on montrera ce DAC Armature Asterion ou dont on en parlera !

Caractéristiques techniques
Site Armature Audio
Contact


Nos remerciements à Audiophonics pour le prêt du DAC Armature Asterion.

Capacités de lecture

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