Công nghệ PLL vòng khóa pha trên Eversolo A8 Master Gen 2 và T10

Vòng khóa pha PLL trên Eversolo là gì và vì sao dân nhạc số nên quan tâm

Anh em chơi nhạc số lâu năm chắc đều có lúc thắc mắc vì sao 2 thiết bị cùng Chip giải mã, cùng File nhạc mà tiếng lại khác nhau rõ rệt. Phần lớn câu trả lời nằm ở chiếc đồng hồ nhịp bên trong máy (xung nhịp Clock), nơi từng xung Clock lệch đi vài phần nghìn tỷ giây cũng đủ làm nền âm đục đi và sân khấu co lại. Eversolo xử lý bài toán này bằng cách ghép vòng khóa pha PLL với bộ dao động thạch anh OCXO trên Eversolo DMP-A8 Master Gen 2 và transport Eversolo T10. Trong bài này, Vinhstudio sẽ cùng anh em tìm hiểu khái niệm Jitter, nguyên lý của PLL cho tới cách Eversolo ứng dụng trên từng thiết bị.
 

Khi đọc thông số của một thiết bị Hi-End, anh em hay để ý đến chip DAC, mạch nguồn hay ngõ ra, còn phần Clock thường chỉ lướt qua. Thực ra Clock mới là nền móng, vì mọi con Chip phía sau đều chạy theo nhịp của nó. Vòng khóa pha, tên tiếng Anh là Phase-Locked Loop và viết tắt là PLL, là mạch giúp nhịp đó bám sát một tham chiếu chuẩn thay vì tự trôi theo điều kiện làm việc của máy.

Trên Eversolo DMP-A8 Master Gen 2 và Eversolo T10 Streaming Transport, PLL được đặt cạnh bộ dao động OCXO để tạo ra xung nhịp sạch cho cả đường giải mã lẫn đường truyền tín hiệu số. Hiểu được phần này, anh em sẽ biết vì sao 2 model này được xếp vào nhóm tham chiếu của hãng.

Jitter là gì và vì sao Digital Audio cần một chiếc đồng hồ chuẩn

Dữ liệu nhạc số về bản chất là chuỗi bit 0 và 1. Để biến chúng thành sóng Analog trên DAC của DMP-A8 Master Gen 2, hoặc để truyền nối tiếp thật chính xác qua ngõ I2S và USB trên T10, hệ thống cần một chiếc đồng hồ đếm nhịp. Mỗi xung của đồng hồ báo cho Chip biết đến lúc phải đọc hoặc phát một mẫu dữ liệu. 

Nếu xung gõ sớm hay trễ chỉ vài pico giây, thậm chí vài femto giây, dạng sóng tạo ra sẽ bị méo theo trục thời gian thực. Hiện tượng này gọi là Jitter. Nghe thực tế, Jitter làm nền âm bị đục, dải cao gắt kiểu digital glare, còn không gian sân khấu 3 chiều bị co cụm lại.

Vấn đề còn phức tạp hơn khi thiết bị nhận dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau. Luồng Stream từ Tidal, Qobuz, ổ cứng hay một Master Clock rời 10MHz hoặc 25MHz hiếm khi trùng pha với chu kỳ Clock nội bộ của máy. Chỗ này PLL được gọi vào làm việc.

Nguyên lý hoạt động của vòng khóa pha PLL

PLL là một hệ điều khiển phản hồi kín. Nó liên tục so sánh tín hiệu đầu vào với tín hiệu do chính nó tạo ra rồi tự chỉnh cho đến khi 2 bên khóa chặt cả về pha lẫn tần số. Mạch này gồm 4 khối làm việc nối đuôi nhau thành một vòng khép kín.

Khối đầu tiên là bộ so sánh phase, đo độ lệch phase và tần số giữa xung tham chiếu đầu vào và xung đầu ra nội bộ. Kết quả đo được đưa sang bộ lọc vòng, hay bộ lọc thông thấp (low filter). Bộ này gạt bỏ nhiễu tần số cao, các gai điện áp và Jitter đi theo nguồn tín hiệu đầu vào, chỉ để lại một mức điện áp một chiều thật mượt.

Điện áp mượt đó điều khiển bộ dao động VCXO hoặc VC-OCXO, làm tần số dao động tăng giảm tức thì để bám sát tần số tham chiếu. Cuối vòng là bộ chia tần và mạch hồi tiếp, đưa tín hiệu ngược về bộ so sánh pha để so lại từ đầu. Khi độ chênh pha về không, mạch đạt trạng thái khóa pha. Từ lúc này, xung cấp cho chip DAC hoặc đường xuất I2S có độ chính xác thời gian rất cao. 

Eversolo phối hợp OCXO và PLL như thế nào

Trên nhiều thiết bị phổ thông, mạch PLL được tích hợp sẵn trong chip vi xử lý hoặc chip DSP, và loại này có độ ồn phase khá cao. Eversolo chọn hướng khác, tối ưu ngay ở cấp phần cứng.

Tinh thể thạch anh rất nhạy với nhiệt độ. Máy chạy nóng lên là tần số bắt đầu trôi. Vì vậy trên A8 Master Gen 2 và T10, Eversolo dùng buồng nung OCXO để giữ lõi thạch anh ở một mức nhiệt cố định, thường quanh khoảng 75 đến 80 độ C. Khi dao động gốc đã vững như vậy, vòng PLL chỉ cần chỉnh vi mô với độ trôi pha rất thấp, nhờ đó Jitter nội sinh được kéo xuống đáng kể. Theo công bố của hãng, Jitter của Clock OCXO trên A8 Master Gen 2 nằm dưới 50 femto giây trong điều kiện đo của Eversolo. 

Có thể hình dung OCXO là người giữ nhịp cực kỳ kỷ luật, còn PLL là người căn chỉnh khéo léo để nhịp ấy khớp với phần còn lại của hệ thống.

PLL trên Eversolo DMP-A8 Master Gen 2

Eversolo DMP-A8 Master Gen 2 là bản all in one gồm Streamer, DAC, Preamp và cơ đĩa CD Top-loading. Ở đây PLL lo đồng bộ trực tiếp cho cặp chip giải mã AK4191EQ và AK4499EX, đồng thời phục vụ cả phần cơ đĩa.

Anh em nào từng nghe đĩa CD qua các cơ đọc thông thường đều biết mắt đọc sinh ra rung lắc cơ học và kéo theo Jitter. Trên Master Gen 2, mạch PLL làm vai trò như một bộ đệm kiêm tái tạo xung nhịp, nên luồng tín hiệu từ đĩa CD trở nên tĩnh và sạch, gần với cảm giác nghe file Hi-Res. Với những ai còn kho đĩa gốc dày dặn thì đây là điểm cộng rất đáng giá.

Máy cũng có ngõ nhận Master Clock rời 10MHz, để anh em nâng cấp thêm khi hệ thống đủ độ phân giải.

PLL trên Eversolo T10 Streaming Transport

Eversolo T10 Streaming Transport đi theo hướng thuần Transport. Máy không tích hợp DAC, nên toàn bộ công sức của PLL dồn vào việc tái tạo xung nhịp cho các ngõ ra số cao cấp, tiêu biểu là I2S qua cổng HDMI và USB Audio cách ly. Với I2S, đường Master Clock được truyền kèm theo tín hiệu đến thẳng DAC ngoài, giúp xung nhịp tới nơi mà không bị suy hao.

T10 nhận được cả Master Clock rời 10MHz lẫn 25MHz, trở kháng chọn được giữa 50Ω và 75Ω để khớp với từng loại Clock rời. Anh em đã quen với dòng đàn em Eversolo T8 sẽ thấy T10 là bước nâng cấp rõ ràng ở khâu xử lý xung nhịp.

Master Clock rời 10MHz và 25MHz: bắt tay cùng Eversolo C10

Khi có Master Clock rời như Eversolo C10, PLL đóng vai bộ giải mã nhịp điệu. Nó lấy sóng sin hoặc sóng vuông chuẩn 10MHz, nhân tần số và chia pha để tạo ra đúng các tần số Audio cho từng hệ lấy mẫu.

Hệ 44.1kHz phục vụ đĩa CD, DSD và các mức PCM 88.2, 176.4, 352.8, 705.6kHz. Hệ 48kHz phục vụ PCM 96, 192, 384 và 768kHz. Nhờ cơ chế khóa pha này, cả chuỗi từ Transport sang DAC chạy chung một nhịp tham chiếu, và hiện tượng lệch xung giữa các khối giảm đi rất nhiều. Đây cũng là lý do các hệ thống dùng T10 làm nguồn và DAC ngoài thường được khuyên ghép thêm Clock rời khi ngân sách cho phép.

Chất âm thực tế khi PLL và OCXO làm việc tốt

Điều anh em cảm nhận được đầu tiên thường là nền âm tĩnh hơn. Những tiếng xì xào, sạn âm rất nhỏ ở dải cao giảm hẳn, nên các chi tiết nhỏ như hơi thở ca sĩ hay tiếng chạm dây đàn hiện ra rõ mà không bị chói.

Thứ 2 là âm hình và sân khấu. Vị trí nhạc cụ, giọng hát được định vị theo từng lớp trong không gian 3 chiều, không còn dính vào nhau hay nhòe biên. Cuối cùng là chất âm gần Analog hơn, bớt gắt số. Treble tơi và mịn, Bass gọn có lực, nghe lâu không mỏi tai và nhạc tính truyền cảm hơn. Mức độ khác biệt còn tùy hệ thống và phòng nghe của từng anh em, nên cách tốt nhất vẫn là nghe trực tiếp.

Nên chọn Eversolo DMP-A8 Master Gen 2 hay Eversolo T10

Nếu anh em muốn một thiết bị đủ đầy gồm Streamer, DAC, Preamp và đọc được đĩa CD, DMP-A8 Master Gen 2 là lựa chọn gọn gàng. Nếu hệ thống đã có DAC ngoài tốt và anh em cần một nguồn phát sạch xung nhịp qua I2S hoặc USB, Eversolo T10 hợp hơn. 2 máy cũng có thể nằm chung trong một hệ thống, tùy cách anh em muốn xây dựng chuỗi phát.

Câu hỏi thường gặp về công nghệ PLL trên Eversolo

PLL trong thiết bị nghe nhạc số có tác dụng gì?

PLL giúp xung nhịp nội bộ bám sát một tham chiếu chuẩn, nhờ đó giảm Jitter, làm nền âm sạch hơn và sân khấu rõ hơn.

OCXO khác gì thạch anh thông thường?

OCXO được giữ ở nhiệt độ ổn định trong buồng nung nên tần số ít bị trôi khi máy nóng lên, trong khi thạch anh thường chịu ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường nhiều hơn.

Eversolo T10 có cần kết nối DAC ngoài không?

Có. T10 là Transport thuần, không tích hợp DAC, nên cần đi kèm một DAC ngoài qua I2S hoặc USB.

Eversolo DMP-A8 Master Gen 2 nhận Master Clock tần số nào?

Máy hỗ trợ nhận xung 10MHz. Riêng T10 hỗ trợ cả 10MHz và 25MHz với trở kháng chọn 50Ω hoặc 75Ω.

Có nên mua clock rời cho hệ thống Eversolo?

Khi hệ thống đã đạt độ phân giải tốt, Clock rời như Eversolo C10 giúp đồng bộ cả chuỗi và thường mang lại độ chi tiết, độ tĩnh nền rõ hơn. Anh em nên nghe thử trực tiếp để quyết định.

Trải nghiệm thực tế tại Vinhstudio

Để có trải nghiệm thực tế nhất trước khi quyết định, kính mời Quý vị và các bạn ghé thăm Vinhstudio tại địa chỉ 307A Phố Bạch Mai, Hà Nội. Chúng tôi tự hào là đơn vị chuyên nghiệp lâu năm trong lĩnh vực nghe nhìn, đặc biệt là nhạc số. Tại đây, Vinhstudio luôn sẵn hàng các dòng giải mã DAC, Music Streamer, Music Server, Pre-amp, Loa và Ampli nghe nhạc để phục vụ Quý vị. Đặc biệt, kho nhạc số chuẩn Audiophile được số hóa từ CD gốc của Vinhstudio luôn sẵn sàng đáp ứng mọi nhu cầu khắt khe nhất.

Địa chỉ: 307A Bạch Mai, Hai Bà Trưng, Hà Nội.
Hotline: 0962.947.663
Facebook: facebook.com/vinhstudiohanoi
Youtube: youtube.com/@vinhstudio307bachmai