Matrix Audio SC-1

Mit dem SC-1 betritt Matrix Audio erstmals das Terrain externer Taktgeber. Das Gerät richtet sich an hochwertige Digitalsysteme, bei denen Streamer, DACs und CD-Player auf dieselbe Zeitreferenz synchronisiert werden können. Vier unabhängige Ausgänge ermöglichen die gleichzeitige Taktung mehrerer Quellen, ein Ansatz, der seltener ist als bei Taktgebern mit nur einem Ausgang.

Ein SC-cut-Quarzoszillator vom Typ OCXO

Das Herzstück des SC-1 ist ein von Matrix Audio entwickelter OCXO-Oszillator mit einem SC-cut-Quarz (Stress Compensated). Dieser Schnitt, der komplexer zu bearbeiten ist als der Standard-AT-Schnitt, verringert die Empfindlichkeit gegenüber mechanischen und thermischen Belastungen. Der Quarz arbeitet in einer temperaturgeregelten Kammer („oven“), die eine konstante Temperatur aufrechterhält und den Quarz von Umgebungsschwankungen isoliert.

Die angegebene thermische Stabilität liegt unter 0,003 ppm über einen Bereich von -40 °C bis +70 °C. Die Ausgangsgenauigkeit bleibt unter ±0,01 ppm. In der Praxis bedeutet das, dass selbst in einem Raum, dessen Temperatur zwischen Sommer und Winter um mehrere Grad schwankt, die Referenzfrequenz praktisch nicht driftet.

Die Kurzzeitstabilität, gemessen mit 5×10⁻¹³ über eine Sekunde, ordnet den SC-1 in eine Kategorie ein, die nahe an Referenzen liegt, wie sie in der Metrologie oder Telekommunikation verwendet werden. Für einen Audio-Oszillator ist dieses Maß an zeitlicher Konstanz ungewöhnlich.

An den Ausgangsports gemessenes Phasenrauschen

Matrix Audio veröffentlicht seine Phasenrauschwerte nicht am Ausgang des OCXO selbst, sondern an den BNC-Anschlüssen auf der Rückseite, also nach den Pufferstufen. Diese Messung bildet zuverlässiger ab, was die angeschlossenen Geräte tatsächlich erhalten.

Die angegebenen Werte: ≤ -118 dBc/Hz bei 1 Hz, ≤ -140 dBc/Hz bei 10 Hz, ≤ -150 dBc/Hz bei 100 Hz und ≤ -160 dBc/Hz bei 1 kHz, bei einem Rauschboden von -170 dBc/Hz. Der entsprechende Zeitjitter beträgt 20 Femtosekunden zwischen 1 und 100 Hz. Diese Zahlen platzieren den SC-1 unter den derzeit rauschärmsten verfügbaren Audio-Taktgebern.

Vier unabhängige Ausgänge mit dedizierten Puffern

Jeder der vier BNC-Ausgänge verfügt über seine eigene Pufferschaltung. Der Nutzen ist zweifach: eine stabile Ausgangsimpedanz (50 Ω) unabhängig von der Anzahl angeschlossener Geräte aufrechtzuerhalten und zu verhindern, dass eine Komponente die anderen durch Rückkopplung stört. Ob nur ein DAC oder vier verschiedene Geräte angeschlossen werden, jeder Ausgang liefert ein identisches Signal.

Die Ausgangsfrequenz ist auf 10 MHz festgelegt, den vorherrschenden Standard für externe Audio-Taktgeber. Die Wellenform, sinusförmig oder rechteckig, wird werkseitig je nach Bestellung festgelegt. Das Rechtecksignal (1 Vrms) sorgt in der Regel für ein klareres PLL-Locking als das Sinussignal (0,5 Vrms), manche Geräte bevorzugen jedoch eine weichere Wellenform. Man sollte daher die Vorlieben seiner digitalen Quellen kennen, bevor man bestellt.

Linearnetzteil mit doppelter Regelung

Der SC-1 verwendet ein lineares Netzteil mit 60-W-Ringkerntransformator und automatischer Spannungserkennung (100–120 V oder 220–240 V, 50/60 Hz). Die Leistungsaufnahme bleibt mit unter 20 W bescheiden.

Eine bemerkenswerte Architekturentscheidung: Der OCXO und sein thermisches Gehäuse werden von einem getrennten geregelten Stromkreis versorgt, unabhängig von dem, der die Taktstufen speist. Diese Isolation verhindert, dass die Heizzyklen des ovens, die während des Aufheizens viel Strom benötigen, das Taktsignal stören. Schutzschaltungen gegen Überspannung und Unterspannung vervollständigen das Konzept.

Vorheizen und Stabilisierung

Nach dem Einschalten steigt die temperaturgeregelte Kammer allmählich auf Betriebstemperatur. Die LED auf der Front blinkt während dieser Phase und leuchtet dauerhaft, sobald die Stabilisierung erreicht ist. Die Vorheizzeit wird mit weniger als 5 Minuten bei 25 °C angegeben, mehr, wenn das Gerät kalt in einem kühlen Raum startet.

Das Taktsignal ist direkt nach dem Einschalten verfügbar, seine optimale Leistung wird jedoch erst nach der thermischen Stabilisierung erreicht. Matrix Audio empfiehlt, das Gerät dauerhaft eingeschaltet zu lassen, um diese Wartezeit beim Hören zu vermeiden. Da die Dauerleistungsaufnahme gering ist, bleibt diese Praxis vernünftig.

1PPS-Referenzeingang zur Kalibrierung

Die Rückseite besitzt einen BNC-Eingang für ein 1PPS-Signal (ein Impuls pro Sekunde). Wird dieser mit einer externen Referenzquelle verbunden, zum Beispiel einem disziplinierten GPS-Empfänger, ermöglicht er eine automatische Kalibrierung des internen Oszillators. Diese Funktion ist optional: Der Taktgeber arbeitet auch ohne sie mit seiner nativen Genauigkeit.

Matrix Audio bietet einen kostenlosen Rekalibrierungsservice für Nutzer an, die die Langzeitdrift überprüfen oder anpassen möchten. In der Praxis bleibt die Drift eines OCXO-Oszillators dieser Qualität über mehrere Jahre Nutzung vernachlässigbar.

Mechanische Isolation und Gehäuse

Die CBVB-Füße (Ceramic Ball Vibration Buffer) entkoppeln das Gehäuse von Oberflächenvibrationen. Bei einem Quarzoszillator können Mikrovibrationen zu unerwünschter Frequenzmodulation führen. Die mechanische Isolation ergänzt die thermische Isolation des OCXO-Gehäuses.

Das Aluminiumgehäuse übernimmt die ästhetische Formensprache der „1“-Serie von Matrix Audio mit ihren dekorativen Perforationen und abgeschrägten Kanten. Die Abmessungen (330 × 267 × 97 mm) und die Verarbeitung passen zu den Streamern NT-1 und TT-1 sowie zu den Switches SS-1 und SS-1 Pro. Das Gewicht von 4,4 kg zeugt von der Dichte des Transformators und der Robustheit des Gehäuses.

Kompatibilität und Anwendungsfälle

Der SC-1 funktioniert mit jedem Gerät, das über einen 10-MHz-BNC-Takteingang verfügt: Netzwerk-Streamer, DACs, CD-Player, aber auch audiophile Netzwerk-Switches mit einem solchen Eingang. Der Nutzen steigt mit der Anzahl synchronisierter Geräte: Eine Digitalkette, bei der Streamer, DAC und CD-Player dieselbe Zeitreferenz teilen, eliminiert Phasenverschiebungen zwischen den Komponenten.

Die Hauptgrenze liegt in der Kompatibilität der Quellen: Nicht alle DACs und Streamer verfügen über einen externen Takteingang. Bevor man in einen Referenztaktgeber investiert, sollte man prüfen, ob die eigenen Geräte davon profitieren können.

Technische Daten

Taktgenerator

• Ofengeregelter SC-Quarzoszillator (OCXO), 10 MHz, ultraniedriges Phasenrauschen
• Ausgangsgenauigkeit: < ±0,01 ppm
• Temperaturstabilität: < 0,003 ppm von -40 °C bis +70 °C
• Kurzzeitstabilität: < 5E-13 @ τ = 1 s
• Aufwärmzeit: < 5 min bei 25 °C

Ausgänge

• 4 unabhängige BNC-Ports mit dedizierten Pufferschaltungen für eine stabile Impedanz und ausgezeichnete Treiberfähigkeit
• Ausgangsfrequenz: 10 MHz
• Wellenform: Sinus oder Rechteck (werksseitig je nach Bedarf festgelegt)
  • Das Rechtecksignal bietet eine höhere Verriegelungsgenauigkeit
• Ausgangspegel: 0,5 Vrms (Sinus) / 1 Vrms (Rechteck)
• Ausgangsimpedanz: 50 Ω

Phasenrauschen

• Gemessen an den SC-1-Ausgangsports
  • 1 Hz: ≤ -118 dBc / Hz
  • 10 Hz: ≤ -140 dBc / Hz
  • 100 Hz: ≤ -150 dBc / Hz
  • 1000 Hz: ≤ -160 dBc / Hz
  • Rauschboden: ≤ -170 dBc / Hz

Zeitjitter

• An den Ausgangsports gemessener Jitter: 20 fs @ 1–100 Hz

Referenzeingang

• 1PPS-Eingang für automatische Kalibrierung mit einer externen Referenzquelle, der maximale Genauigkeit gewährleistet

Stromversorgung

• Lineares Netzteil mit automatischer Spannungserkennung
  • AC 100–120 V 50 / 60 Hz oder AC 220–240 V 50 / 60 Hz
• Maximale Leistungsaufnahme: < 20 W
• Überspannungs- und Unterspannungsschutz
• Separate Stromversorgung für den Oszillator und die Taktschaltung zur Beseitigung jeglicher Interferenzen

Statusanzeige

• Aufwärm-LED an der Front, die den Betriebsstatus anzeigt

Anti-Vibrations-System

• CBVB-System: vibrationsabsorbierende Füße zur Stabilisierung des Taktsignals und zur Minimierung von Interferenzen

Design

• Ästhetische Perforationen und Fasen in Harmonie mit der industriellen Designsprache von Matrix Audio

Abmessungen und Gewicht

• Breite: 330 mm
• Tiefe: 267 mm
• Höhe: 97 mm
• Gewicht: 4,4 kg

Mitgeliefertes Zubehör

• Netzkabel × 1
• Gedruckte Dokumentation × 1