Matrix Audio SC-1

Wraz z SC-1 Matrix Audio po raz pierwszy wchodzi na rynek zewnętrznych zegarów. Urządzenie jest przeznaczone do wysokiej klasy systemów cyfrowych, w których streamery, DAC-i i odtwarzacze CD mogą być synchronizowane do jednego wspólnego wzorca czasowego. Cztery niezależne wyjścia pozwalają taktować jednocześnie kilka źródeł, co jest podejściem rzadziej spotykanym niż w przypadku zegarów z pojedynczym wyjściem.

Oscylator OCXO z kryształem SC-cut

Sercem SC-1 jest oscylator OCXO zaprojektowany przez Matrix Audio, wykorzystujący kryształ SC-cut (Stress Compensated). Ten szlif, bardziej złożony w obróbce niż standardowy szlif AT, zmniejsza wrażliwość na naprężenia mechaniczne i termiczne. Kryształ pracuje w komorze termoregulowanej („oven”), która utrzymuje stałą temperaturę, izolując kwarc od zmian otoczenia.

Deklarowana stabilność termiczna wynosi poniżej 0,003 ppm w zakresie od -40°C do +70°C. Dokładność wyjściowa pozostaje poniżej ±0,01 ppm. W praktyce oznacza to, że nawet w pomieszczeniu, którego temperatura waha się o kilka stopni między latem a zimą, częstotliwość odniesienia praktycznie nie dryfuje.

Stabilność krótkoterminowa, mierzona na poziomie 5×10⁻¹³ w ciągu jednej sekundy, lokuje SC-1 w kategorii zbliżonej do wzorców stosowanych w metrologii lub telekomunikacji. Jak na oscylator audio, taki poziom stałości czasowej jest nietypowy.

Szum fazowy mierzony na portach wyjściowych

Matrix Audio publikuje wartości szumu fazowego nie na wyjściu samego OCXO, lecz na złączach BNC tylnego panelu, za obwodami buforowymi. Taki pomiar wierniej odzwierciedla to, co otrzymują podłączone urządzenia.

Deklarowane wartości: ≤ -118 dBc/Hz przy 1 Hz, ≤ -140 dBc/Hz przy 10 Hz, ≤ -150 dBc/Hz przy 100 Hz oraz ≤ -160 dBc/Hz przy 1 kHz, z poziomem szumu na poziomie -170 dBc/Hz. Odpowiadający temu jitter czasowy wynosi 20 femtosekund między 1 a 100 Hz. Te liczby plasują SC-1 wśród najcichszych zegarów audio dostępnych obecnie na rynku.

Cztery niezależne wyjścia z dedykowanymi buforami

Każde z czterech wyjść BNC ma własny obwód buforowy. Korzyść jest dwojaka: utrzymanie stabilnej impedancji wyjściowej (50 Ω) niezależnie od liczby podłączonych urządzeń oraz zapobieganie temu, by jeden komponent zakłócał pozostałe przez sprzężenie zwrotne. Niezależnie od tego, czy podłączony jest jeden DAC, czy cztery różne urządzenia, każde wyjście dostarcza identyczny sygnał.

Częstotliwość wyjściowa jest ustawiona na 10 MHz, czyli dominujący standard dla zewnętrznych zegarów audio. Kształt fali, sinusoidalny lub prostokątny, jest definiowany fabrycznie zgodnie z zamówieniem. Sygnał prostokątny (1 Vrms) zwykle zapewnia bardziej zdecydowane zestrojenie PLL niż sinus (0,5 Vrms), ale niektóre urządzenia preferują łagodniejszą falę. Przed złożeniem zamówienia warto więc znać preferencje swoich źródeł cyfrowych.

Liniowe zasilanie z podwójną regulacją

SC-1 wykorzystuje zasilanie liniowe z transformatorem toroidalnym 60 W i automatycznym wykrywaniem napięcia (100-120 V lub 220-240 V, 50/60 Hz). Pobór mocy pozostaje umiarkowany, poniżej 20 W.

Wartym uwagi wyborem architektonicznym jest to, że OCXO i jego komora termiczna są zasilane przez osobny obwód regulowany, oddzielony od tego, który zasila stopnie zegara. Taka izolacja zapobiega temu, by cykle nagrzewania oven, pobierające dużo prądu podczas osiągania temperatury roboczej, zakłócały sygnał zegara. Całość uzupełniają zabezpieczenia przeciwprzepięciowe i podnapięciowe.

Rozgrzewanie i stabilizacja

Po włączeniu komora termoregulowana stopniowo się nagrzewa. Dioda LED na froncie miga w tej fazie, a następnie świeci światłem stałym po osiągnięciu stabilizacji. Czas rozgrzewania podawany jest jako poniżej 5 minut przy 25°C, dłużej, jeśli urządzenie uruchamiane jest na zimno w chłodnym pomieszczeniu.

Sygnał zegara jest dostępny od razu po włączeniu, ale jego optymalne parametry są osiągane dopiero po stabilizacji termicznej. Matrix Audio zaleca pozostawianie urządzenia stale pod napięciem, aby uniknąć tego opóźnienia podczas odsłuchów. Ponieważ ciągły pobór mocy jest niski, taka praktyka pozostaje rozsądna.

Wejście referencyjne 1PPS do kalibracji

Na tylnym panelu znajduje się wejście BNC dla sygnału 1PPS (jeden impuls na sekundę). Po podłączeniu do zewnętrznego źródła odniesienia, na przykład odbiornika GPS dyscyplinowanego, umożliwia automatyczną kalibrację wewnętrznego oscylatora. Funkcja ta jest opcjonalna: zegar działa bez niej z natywną dokładnością.

Matrix Audio oferuje bezpłatną usługę rekalkibracji dla użytkowników chcących sprawdzić lub skorygować dryf w długim okresie. W praktyce dryf oscylatora OCXO tej jakości pozostaje pomijalny przez wiele lat użytkowania.

Izolacja mechaniczna i obudowa

Nóżki CBVB (Ceramic Ball Vibration Buffer) odsprzęgają obudowę od drgań powierzchni. W przypadku oscylatora kwarcowego mikrowibracje mogą przekładać się na niepożądaną modulację częstotliwości. Izolacja mechaniczna uzupełnia pracę izolacji termicznej komory OCXO.

Aluminiowa obudowa nawiązuje do estetyki serii „1” Matrix Audio, z jej dekoracyjnymi perforacjami i fazowanymi krawędziami. Wymiary (330 × 267 × 97 mm) i wykończenie współgrają ze streamerami NT-1 i TT-1, a także ze switchami SS-1 i SS-1 Pro. Masa 4,4 kg świadczy o solidności transformatora i wytrzymałości obudowy.

Kompatybilność i zastosowania

SC-1 współpracuje z każdym urządzeniem wyposażonym w wejście zegara 10 MHz BNC: streamerami sieciowymi, DAC-ami, odtwarzaczami CD, ale także audiofilskimi switchami sieciowymi posiadającymi takie wejście. Korzyść rośnie wraz z liczbą synchronizowanych urządzeń: tor cyfrowy, w którym streamer, DAC i odtwarzacz CD współdzielą ten sam wzorzec czasowy, eliminuje przesunięcia fazowe między komponentami.

Główne ograniczenie dotyczy kompatybilności źródeł: nie wszystkie DAC-i i streamery mają wejście zewnętrznego zegara. Przed inwestycją w zegar referencyjny należy sprawdzić, czy posiadane urządzenia mogą z niego skorzystać.

Dane techniczne

Generator zegara

• Sterowany piecem oscylator kwarcowy SC (OCXO), 10 MHz, o ultraniskim szumie fazowym
• Dokładność wyjściowa: < ±0,01 ppm
• Stabilność temperaturowa: < 0,003 ppm od -40 °C do +70 °C
• Stabilność krótkoterminowa: < 5E-13 @ τ = 1 s
• Czas nagrzewania: < 5 min przy 25 °C

Wyjścia

• 4 niezależne porty BNC z dedykowanymi układami buforującymi dla stabilnej impedancji i doskonałej zdolności sterowania
• Częstotliwość wyjściowa: 10 MHz
• Kształt fali: sinusoidalny lub prostokątny (ustawiany fabrycznie zgodnie z potrzebami)
  • Sygnał prostokątny zapewnia wyższą dokładność synchronizacji
• Poziom wyjściowy: 0,5 Vrms (sinusoidalny) / 1 Vrms (prostokątny)
• Impedancja wyjściowa: 50 Ω

Szum fazowy

• Mierzony na portach wyjściowych SC-1
  • 1 Hz: ≤ -118 dBc / Hz
  • 10 Hz: ≤ -140 dBc / Hz
  • 100 Hz: ≤ -150 dBc / Hz
  • 1000 Hz: ≤ -160 dBc / Hz
  • Poziom szumu: ≤ -170 dBc / Hz

Jitter czasowy

• Jitter mierzony na portach wyjściowych: 20 fs @ 1–100 Hz

Wejście referencyjne

• Wejście 1PPS do automatycznej kalibracji z zewnętrznym źródłem odniesienia, gwarantujące maksymalną dokładność

Zasilanie

• Liniowy zasilacz z automatycznym wykrywaniem napięcia
  • AC 100–120 V 50 / 60 Hz lub AC 220–240 V 50 / 60 Hz
• Maksymalny pobór mocy: < 20 W
• Zabezpieczenie przed przepięciami i zbyt niskim napięciem
• Oddzielne zasilanie dla oscylatora i układu zegara w celu wyeliminowania wszelkich zakłóceń

Wskaźnik stanu

• Dioda LED nagrzewania na panelu przednim wskazująca status pracy

System antywibracyjny

• System CBVB: stopy pochłaniające drgania w celu stabilizacji zegara i minimalizacji zakłóceń

Design

• Estetyczne perforacje i fazowania w harmonii z językiem wzornictwa przemysłowego Matrix Audio

Wymiary i masa

• Szerokość: 330 mm
• Głębokość: 267 mm
• Wysokość: 97 mm
• Masa: 4,4 kg

Akcesoria w zestawie

• Kabel zasilający × 1
• Dokumentacja drukowana × 1