Schede Ian Canada: Musica in Streaming

Da diversi anni ormai si sente parlare di musica in streaming, sistema molto pratico di ascoltare musica e soprattutto accedere ad un pressoché infinito numero di titoli di ogni genere musicale. Il rovescio della medaglia è la necessità di avere a disposizione di uno streamer (apparecchio che permette di accedere alle varie piattaforme come Qobuz, Tidal ed altre previo pagamento di un abbonamento) e di un altro dispositivo che avrà il compito di convertire i dati scaricati dalla rete in un segnale analogico… il famigerato DAC (Digital to Analogue Converter). E qui possono essere dolori perché per ottenere una buona qualità i costi lievitano. In questo articolo vedremo come un semplice Rspberry equipaggiato con le schede Ian Canada possa risolvere il problema.

IAN CANADA: ecco cosa sapere

Molti utenti si sono rivolti verso sistemi a buon mercato, primo tra tutti, anche cronologicamente, l’utilizzo di un Raspberry PI sul quale si possono montare dei piccoli DAC la cui qualità, seppur migliorata nel corso degli anni, rimane tuttavia alquanto modesta. Anch’io non sono rimasto immune da questo “filone di ricerca”, ottenendo risultati in generale deludenti. Mi sono quindi dato da fare effettuando ricerche sul web, sia su YouTube che su forum internazionali sino a quando mi sono imbattuto in un sito di DIY (Do It Yourself) ove ho scoperto che in Canada esiste una piccola azienda, la IAN CANADA, che si è dedicata ad elaborare, progettare e costruire tutta una serie di schede molto ben fatte che permettono di assemblare dei DAC e degli Streamer di ottima qualità, investendo al contempo cifre più che abbordabili. Dopo un attento studio del catalogo IAN Canada ho deciso di provare a percorrere questa strada realizzando uno Streamer/DAC basato su tali schede a cui ho aggiunto un Raspberry PI 4B.

Analisi Tecnica: alimentazione

La prima cosa che dovevo affrontare era l’alimentazione, sia del Raspberry che delle schede Hat che avrebbero composto “l’accrocchetto” (mi piace chiamarlo così), dunque ho utilizzato una Pure Pi II by Ian Canada. Vediamo di cosa si tratta: PurePi II è una combinazione di alimentazione a doppio stadio di dimensioni compatte, appositamente progettata per le applicazioni audio Raspberry Pi per migliorarne la qualità del suono. PurePi integra un alimentatore a supercondensatore da 5 V e un alimentatore a batteria pura isolato da 3,3 V collocate su un unica PCB. Con i contatti a molla, è molto facile installare un Raspberry Pi e altri HAT audio sopra il PurePi senza bisogno di ulteriori connettori di alimentazione. Decisamente una gran bella idea e peraltro ad un costo contenuto: € 125,00

Una volta installato il Pure PI II sul Raspberry ho deciso di ottenere un’ulteriore purificazione dell’alimentazione fornita, interponendo al contempo uno schermo per le radiazioni RF che potrebbero interferire negativamente sulla scheda DAC, installando uno Shield PI Pro by Ian Canada. Vediamo di cosa si tratta: ShieldPi Pro è adatto a tutte le applicazioni RespberryPi per ridurre il rumore EMI e migliorare le prestazioni dell’alimentatore. L’installazione di questa ulteriore scheda è molto semplice e avviene mediante il connettore GPIO del RaspberryPi. Costo circa 49,90 €.

Analisi Tecnica: DAC dello IAN CANADA

Passiamo ora alla scheda DAC che ho istallato sulla scheda descritta in precedenza. Si tratta di una ES9038Q2M Dual Mono II DAC HAT basata sulle tecnologie di riferimento ESS SABRE 32. Dotata di un eccellente rapporto prezzo/prestazioni costituisce una ottima scelta per un progetto come quello che stiamo descrivendo ad un costo ancora ragionevole. Può svolgere la sua funzione di DAC nella modalità predefinita ASRC o in modalità Clock SYNC avanzata allorquando venga abbinata ad un modulo FifoPi, le cui caratteristiche sono dettagliate di seguito:

32bit SABRE32 DAC con architettura dual-mono;
Supporta fino a 768KHz 16/24/32bit PCM, DSD1024 nativo e DSD256 tramite DoP e S/PDIF;
Modalità doppio clock SYNC e ASRC;
Intervallo di clock sincrono esterno da 22,5792 MHz a 98,3040 MHz. O clock asincrono interno da 100 MHz;
Controllo e memorizzazione delle impostazioni tramite controller ESS esterno o MonitorPi Pro;
Il controller funziona in modalità isolata quando viene utilizzato con FifoPi per eliminare il loop di terra e il rumore EMI;
L’uscita di corrente bilanciata raw consente l’uso di una varietà di stadi di uscita esterni come il Transformer I/V, l’OPA I/V standard o l’OPA861 zero feedback I/V balanced;
La configurazione dual mono può fornire un’impedenza di uscita ultra bassa di 389 Ohm per ottenere una corrente di uscita dinamica molto più elevata rispetto alla normale configurazione a chip singolo;
Ingressi di alimentazione diretti da 3,3 V;
Indicatori LED di blocco indipendente per i chip DAC sinistro e destro;
Può passare automaticamente da PCM, DSD, DoP e S/PDIF;
Il design della presa XO consente di scambiare/aggiornare a un Clock locale di migliore qualità;
Molto facile passare alla modalità SYNC semplicemente rimuovendo l’XO locale dalla presa e collegando un cavo U.FL MCLK;

Il costo di questa scheda è anch’esso relativamente contenuto e si colloca a 135,00 €.

Analisi Tecnica: Clock

Per quanto riguarda il Clock ho optato per utilizzarne uno esterno giacché la scheda DAC vista in precedenza offre tale opportunità di collegamento. L’unica accortezza è quella di rimuovere l’oscillatore XO già montato e di collegarla con l’apposito cavetto all’unità clock esterne. Anche in questo caso ho utilizzato un componente della Ian Canada e precisamente il FifoPi Q7II Flagship I2S/DSD/DoP FIFO with isolator, re-clocker and ultra-low-phase noise XOs del quale dettagliamo le caratteristiche come riportato dal sito del costruttore:

Modalità clock sincrono per la migliore qualità del suono possibile;
Architettura del motore FIFO a 32 bit di nuova generazione con una grande memoria FIFO da 64 Mb;
Dotato di rinomati re-clocker a basso rumore a 3 stadi discreti a 1 bit per garantire la migliore qualità del segnale I2S/DSD. I segnali I2S/DSD di uscita sono quasi perfetti in termini di integrità del segnale;
Isolatori digitali discreti ottici integrati per garantire le migliori prestazioni di isolamento e la minima perdita EMI;
Supporta l’ingresso/uscita I2S fino a 768KHz;
Supporta l’input/output DSD nativo fino a DSD 1024;
Il decoder DoP a bordo è in grado di riprodurre il DSD nativo di Raspberry Pi su GPIO fino a DSD256;
Tempo di Delay programmabile da 0,1 a 1 secondo;
L’algoritmo Advanced variable depth FPGA regola automaticamente la memoria FIFO in base alle frequenze di campionamento per mantenere la stessa costante di tempo di ritardo su diversi formati audio e frequenze;
La modalità di clock continuo consente di mantenere gli attuali orologi di uscita senza alcun cambiamento fino a quando non viene agganciata una nuova frequenza di campionamento. Questa funzione può contenere al minimo possibile il rumore (pop) del DAC nel momento in cui il segnale musicale inizia/ferma/cambia anche in assenza di un controllo MUTE;
Si può utilizzare un modulo MonitroPi come controller FifoPiQ7
Funziona con il touch screen di StationPi Pro;
Due prese XO aggiornabili/sostituibili montate orologi locali a basso rumore di fase (XO o OCXO, con/senza pin OE) supportano frequenze da 5,6448 MHz a 89,304 MHz e per entrambe le famiglie di frequenze di campionamento 44,1 e 48
Funziona con SinePi per utilizzare orologi sinusosali esterni di alta qualità;
Due ingressi CC separati per fornire sia alimentazione pulita al FiFoPi Q7 che all’alimentazione opzionale Raspberry Pi tramite GPIO;
L’ultracondensatore da 3,3 V o gli alimentatori a batteria LifePO4 possono essere alimentati direttamente sul lato pulito di FifoPiQ7;
Le reti di disaccoppiamento a larghezza di banda ampia ottimizzate migliorano maggiormente le prestazioni dell’alimentatore;
Il connettore GPIO non isolato è progettato per installare controller del DAC (MonitorPi o altri accessori RPi) in modalità isolante senza influire sulla qualità del segnale delle uscite isolate;
La memoria FIFO funziona come isolatore dell’orologio su due domini dell’orologio per sincronizzare i segnali I2S/DSD con MCLK degli oscillatori XO;
Ha tre gruppi di uscita: connettori coassiali U.FL, GPIO e AUX GPIO. Sono tutti indipendenti l’uno dall’altro;
Non c’è bisogno di un driver Linux. Può essere utilizzato anche per applicazioni gratuite Raspberry Pi;
Può funzionare con tutti i tipi di sorgenti audio digitali come USB, S/PDIF, StationPi, StationPi Pro e così via;
Hardware interno Convertitore lossless da 16 a 32 bit.

Il Costo di questo sofisticato componente è di € 265,00

Analisi Tecnica: Unità di Controllo dello IAN CANADA

A questo punto serve un dispositivo che permetta di configurare e controllare il DAC/Streamer che abbiamo assemblato. Io mi sono affidato al MonitorPi Pro che di fatto è un potente centro di controllo integrato nonché un pannello di visualizzazione OLED universale che funziona per tutti i tipi di applicazioni audio Raspberry Pi. Inoltre è dotato di un encoder rotativo che permette di sfogliare le varie pagine dei menu delle impostazioni e visualizzare i dati di riproduzione (tipo di file, frequenze di Clock, ecc.) Per installare un MonitorPi Pro, tutto ciò che si deve fare è semplicemente collegarlo alla porta GPIO. Beneficiando dell’esclusivo analizzatore di segnale ad alta velocità integrato, MonitorPi Pro rileva il formato audio digitale e lo stato del segnale I2S/DSD in tempo reale e mostra le informazioni musicali sullo schermo OLED.
Inoltre, in quanto controller integrato, funziona come una sorta di “ponte” che può collegare molte schede diverse per realizzare un sistema molto articolato. MonitorPi Pro può anche supportare applicazioni gratuite RaspberryPi.

Il costo del componente è di 95,00 €.

Analisi Tecnica: Interfaccia Audio

L’ultimo “ingrediente” del nostro Super Raspberry è l’interfaccia audio di uscita. Nel caso specifico ho scelto di utilizzare l’interfaccia Transformer I/V che opera in modalità passiva pura senza alcun feedback, senza componenti attivi e pertanto senza necessità di alimentazione. Faccio notare che nel catalogo Ian Canada vi sono altre interessanti soluzioni per questa funzionalità, tra le quali alcune schede attive basate sull’impiego di Op Amp che permette un ulteriore livello di tweaking così come rilevato nel corso della prova del DAC Fosi Audio ZD3 recentemente pubblicata. La decisione di utilizzare una interfaccia a trasformatori è stata motivata dalla volontà di ottenere un sound quanto più analogico possibile. A differenza delle tradizionali soluzioni attive, il Transformer I/V riproduce la musica in modo molto naturale e analogico con una “firma” del suono che, a mio parere, potrà essere apprezzata da molti audiofili più abituati a sonorità tradizionali.

Il Costo del componente è di € 119,00.

Il Super Raspberry alla prova di ascolto

Ma vediamo ora come suona il sistema che abbiamo appena descritto. Dopo circa una ventina di minuti della prima accensione il sistema va a regime, dunque batterie ricaricabili, supercondensatori e Clock operativi. Questi ultimi necessitano di un breve periodo di rodaggio affinché possano esprimersi come si deve… diciamo una decina di ore circa. Io ho optato per il collegamento in bilanciato all’ingresso del mio amplificatore, ma è comunque possibile collegarlo in sbilanciato giacché che l’interfaccia è dotata di entrambe le uscite.

Ho iniziato le mie prove ascoltando vari generi musicali dal Jazz alla Classica e al Rock. Le voci, tanto maschili quanto femminili, vengono riprodotte con grande naturalezza, prive di fastidiose sibillanti. Per quanto ovvio possa sembrare quel che incide parecchio è la qualità dei file che ho trovato su Qobuz che è stata la piattaforma utilizzata durante le mie prove. Molto bene il Jazz che fluisce via senza impuntature e quindi molto piacevole e ritmico. Con la classica si ottengono ottimi risultati sia a livello di scansione dei piani sonori che di ampiezza del palcoscenico virtuale, quindi con una facile individuazione della posizione degli strumenti. La riproduzione di file DSD (io ho testato file in DSD sino a 128 – tutti di Native DSD) è decisamente appagante, stesso dicasi per il formato DXD.

Da “analogista irriducibile” quale mi ritengo, ho voluto fare dei raffronti diretti tra vinile e file digitale e devo ammettere che ci troviamo di fronte ad un sistema che sostiene molto bene il confronto ed in taluni casi, come ad esempio la riproduzione di The Lady In The Balcony di Eric Clapton o di Luck and Strange di David Gilmour, mi spingo ad affermare che le versioni digitali sono decisamente superiori. Vi posso assicurare che per me è davvero dura ammetterlo.

Ah, dimenticavo, per alimentare il Pure PI II ho utilizzato l’alimentatore switching con presa a muro della IFi Silent Power.

In conclusione posso affermare che certamente questo sistema non è un ammazza-giganti, tuttavia considerando il costo totale pari a € 780,00 (escluso il Raspberry e l’alimentatore) è certamente una buona soluzione per avvicinarsi seriamente alla riproduzione streaming, anche tenuto conto del divertimento e della soddisfazione che derivano dall’assemblaggio di un prodotto DIY. Ultimo, ma non ultimo, a chi volesse avventurarsi in questo progetto o in uno simile consiglio vivamente l’acquisto delle schede Ian Canada sul sito di Audiophonics (Francia). Certamente hanno un costo leggermente superiore rispetto ad acquistarle sullo store online dell’azienda costruttrice, ma si evitano dazi doganali, tasse, lungaggini legate alla spedizione intercontinentale, etc etc.

Alessandro Catalano