Fiio K11 R2R e K13 R2R: a democratização da tecnologia DAC R2R

Fernando Marques
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Fiio K11 e K13 R2R


Atualmente não existem aparelhos capazes de reproduzir áudio a partir de uma fonte digital que não tenham um conversor de sinal digital para analógico integrado. Vulgarmente conhecidos como DAC, estão presentes em praticamente todos os equipamentos de áudio digital modernos, como leitores de CD, televisores, sistemas de áudio dos automóveis, auscultadores sem fios e telemóveis. Tradicionalmente utilizam a arquitetura Delta-Sigma (ΔΣ), que é mais barata de produzir e mais fácil de utilizar em circuitos integrados. 


Mas existe outra arquitetura, que não é nova e foi na realidade a primeira abordagem à conversão D/A, designada por R2R. Outrora exclusiva de equipamentos audiófilos de topo e inacessível para a maioria dos utilizadores, tem vindo a democratizar-se rapidamente. A FiiO, conhecida pela sua filosofia de aliar inovação e excelente relação qualidade/preço, é um dos principais responsáveis por essa transformação. Depois do sucesso do FiiO K11 R2R, a marca chinesa regressa agora com o K13 R2R, um modelo que promete elevar a fasquia da conversão por resistências discretas para um patamar de verdadeira alta fidelidade, mantendo-se ainda dentro de um segmento de preço razoável.


Fiio K13 R2R


Antes de avançarmos vamos tentar explicar o que faz um conversor digital-analógico, ou DAC (Digital-to-Analog Converter). Trata-se de um dispositivo que converte um sinal digital — constituído por uma sequência de bits — num sinal analógico contínuo. Esta conversão é essencial nos equipamentos de áudio, onde os ficheiros digitais (por exemplo, MP3 ou FLAC) precisam de ser transformados em sinais elétricos analógicos que possam ser amplificados e reproduzidos por colunas ou auscultadores. 


Arquitetura R2R


O DAC R-2R, também conhecido como “resistor ladder”, baseia-se numa rede de resistências de elevada precisão dispostos em forma de escada, utilizando apenas dois valores de resistência: R e 2R. Cada bit do sinal digital controla um comutador que liga o respetivo ramo da escada a uma tensão de referência ou à massa. Desta forma, cada bit contribui para o valor final de saída de modo proporcional ao seu peso binário, sendo o resultado uma tensão analógica proporcional ao valor digital de entrada. 


Este tipo de DAC caracteriza-se por uma resposta extremamente rápida e por uma latência muito baixa, o que o torna adequado para aplicações que exigem tempo real. Quando construído com resistências de alta precisão, apresenta um ruído e distorção muito reduzidos, sendo frequentemente utilizado em equipamentos de áudio de alta fidelidade e em instrumentação de precisão. No entanto, o DAC R-2R tem desvantagens: é altamente sensível a variações nas tolerâncias das resistências, o que pode introduzir erros na conversão, e torna-se difícil e caro de fabricar em resoluções elevadas, já que a precisão necessária aumenta exponencialmente com o número de bits.


Arquitetura Delta-Sigma


Por outro lado, o DAC Delta-Sigma utiliza uma abordagem completamente diferente, baseada em sobreamostragem e modulação de densidade de pulso. Em vez de gerar diretamente uma tensão proporcional ao valor digital, este tipo de conversor aumenta a taxa de amostragem do sinal digital e aplica um modulador delta-sigma, que transforma os valores digitais numa sequência de bits de alta frequência (muitas vezes apenas 1 bit). Nesta sequência, a densidade de “1s” é proporcional ao valor analógico desejado. O sinal resultante passa por um filtro passa-baixo analógico que elimina as altas frequências e produz uma onda analógica contínua e suave. A grande vantagem desta técnica é que o erro de quantização — a diferença entre o valor real e o valor representado — é deslocado para frequências mais altas, fora da banda audível. Após a filtragem, obtém-se um sinal analógico de elevada qualidade, com muito pouco ruído perceptível.


Os conversores Delta-Sigma apresentam várias vantagens face ao R-2R: conseguem atingir uma resolução efetiva muito elevada com componentes simples, possuem excelente linearidade e são menos sensíveis a variações dos componentes eletrónicos. Contudo, apresentam também algumas limitações: têm uma maior latência, devido aos processos de sobreamostragem e filtragem, e uma resposta mais lenta, o que os torna menos adequados para aplicações que exigem medições ou conversões de alta velocidade.


Fiio K11 R2R


Da China já tinham chegado outros DAC com arquitetura R2R, mas a preços que facilmente ultrapassavam os 3 mil euros. O K11 R2R foi um marco importante por ter tornado a experiência do som R2R acessível (175€), a um público mais vasto. Compacto, sólido e surpreendentemente potente para o seu tamanho, o aparelho apresenta um desempenho é equilibrado. Os médios são o ponto alto: vozes detalhadas, timbre natural e boa separação instrumental, raros neste patamar de preço.  Com uma potência de 1300 mW a 32 ohms, o K11 R2R é capaz de alimentar auscultadores exigentes, desde os modelos dinâmicos de alta impedância, como os Sennheiser HD600, até aos planar magnéticos como os Hifiman Sundara.


Fiio K11 R2R


O DAC pode operar em dois modos distintos: o modo NOS (Non-Oversampling), que preserva a textura original das gravações, e o modo OS (Oversampling), que aumenta a resolução para uma apresentação mais refinada. Estes modos contrastam com os DAC’s Delta Sigma em que muitas vezes é difícil perceber as diferenças entre os filtros aplicados. A versatilidade sonora é um dos grandes trunfos do aparelho, permitindo ao utilizador ajustar o som ao seu gosto pessoal. Em termos de construção, o K11 R2R destaca-se pelo corpo em alumínio leve, o logótipo RGB que muda de cor conforme a taxa de amostragem e o ecrã LCD simples mas funcional. É um dispositivo concebido sobretudo para uso de secretária, ideal para quem pretende dar o primeiro passo no mundo R2R sem comprometer o orçamento.


Fiio K11 R2R


Por pouco mais do dobro do preço do K11 R2R, com o K13 R2R, a FiiO dá um salto significativo em termos técnicos e de ambição. Este novo modelo foi concebido como uma plataforma audiófila completa, combinando uma escada R2R totalmente discreta com um sistema de processamento digital avançado baseado num chip FPGA com DSP. O resultado é uma descodificação extremamente precisa, com correção de erros proprietária da FiiO e uma linearidade exemplar. Esta combinação permite ao K13 lidar com ficheiros de áudio até PCM 1536 kHz e DSD1024, ultrapassando largamente as capacidades do K11 e posicionando-se num patamar digno de DACs muito mais caros.


No que toca à potência, o salto é igualmente impressionante. O K13 R2R oferece até 2400 mW de saída balanceada, com níveis de ganho ajustáveis, o que lhe permite alimentar praticamente qualquer tipo de auscultadores, desde IEMs sensíveis até modelos magnéticos planares de 600 ohms. O som é limpo e controlado, com um fundo silencioso e excelente dinâmica. Mantém o caráter orgânico e natural do R2R, mas acrescenta maior extensão, precisão e tridimensionalidade, criando uma apresentação sonora mais refinada e envolvente.


Fiio K13 R2R


Conectividade


A conectividade é outro ponto em que o K13 R2R se destaca. Além das tradicionais entradas USB, ótica e coaxial, o novo modelo inclui também saídas balanceadas XLR e de 4,4 mm, bem como uma saída single-ended de 6,35 mm para auscultadores. Esta flexibilidade torna-o adequado tanto para configurações minimalistas de auscultadores como para sistemas hi-fi completos. O ecrã OLED substitui o display LCD do K11, oferecendo uma interface mais nítida. A compatibilidade com a aplicação FiiO permite controlar o dispositivo de forma remota e ajustar parâmetros avançados, incluindo um equalizador paramétrico para personalização sonora detalhada.


Fiio K13 R2R



O design do K13 R2R reflete a maturidade do produto. O chassis em alumínio maquinado por CNC transmite robustez e sofisticação, enquanto a janela superior permite ao utilizador ver a escada de resistências, um detalhe visual apelativo para os entusiastas da engenharia de áudio. Os componentes internos são de alta qualidade, incluindo condensadores de película, resistências de precisão e fontes de alimentação duplas independentes de baixo ruído, garantindo uma estabilidade e pureza de sinal de nível audiófilo.


Fiio K13 R2R


Sonoridade


Em termos de experiência auditiva, ambos os modelos partilham um som natural, musical e fluido, com uma apresentação que privilegia a textura e o realismo. O K11 R2R cumpre essa promessa de forma admirável dentro do seu segmento, oferecendo um desempenho surpreendente pelo preço. Já o K13 R2R amplia tudo o que o seu antecessor faz bem, acrescentando autoridade, detalhe e versatilidade.


A conclusão é clara: o FiiO K11 R2R é a porta de entrada perfeita para quem quer experimentar a tecnologia R2R de forma simples e económica, enquanto o K13 R2R é a escolha certa para quem procura uma solução audiófila mais completa, com potência e refinamento suficientes para rivalizar com equipamentos de gamas muito superiores. Com estes dois modelos, a FiiO reafirma-se como uma das marcas mais influentes na democratização da alta fidelidade, provando que o futuro do áudio de alta qualidade pode ser, simultaneamente, acessível e extraordinário. Disponíveis em José Lopes Marques, o FiiO K11 R2R tem um preço de 175 euros, e o K13 R2R custa 320 euros.


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