RME Fireface UFX+ профессиональный рэковый USB3.0 и Thunderbolt интерфейс

Слово Fireface осталось со времён поддержки передовой на тот момент шины Firewire. В данный момент производитель освоил современные более быстрые внешние шины USB3.0 и Thunderbolt, но марка Fireface уже стала настолько известной, что производитель решил оставить её. Название UFX+ как бы намекает: если вы были довольны вашим UFX и планируете апгрейд, то вот вам отличный готовый вариант. По сравнению с предшественником, количество каналов резко увеличилось. Теперь их 188, то есть на 128 каналов больше. Понятно, что большинство из них является цифровыми каналами MADI и даёт возможность подключить любое оборудование, как студийное, так и сценическое, в сотне метров от компьютера. Кстати, у RME есть огромное количество других продуктов и конверторов для этого многоканального стандарта. Также была увеличена мощность аппаратного DSP. Ещё более интересна возможность автономной записи 76 каналов, 12 аналоговых каналов + 64 цифровых, на USB флэшку, подключенную в переднюю панель. То есть для звукозаписи можно вообще не подключать компьютер.

Аналоговая часть в UFX+ не менее интересная, чем цифровая. Конфигурация входов/выходов 12х12, из них 4 высококачественных микрофонных предусилителя. Предусилители имеют наиболее продвинутую техническую реализацию, по сравнению с другими продуктами RME и ставят UFX+ в один ряд с флагманскими решениями ведущих производителей.

Это не реклама - производитель почему-то нигде об этом не пишет. Но это "объективная реальность, данная нам в ощущении". Судите сами: диапазон гейна составляет рекордные 75 дБ! За искажения и шумы также можно не бояться - использована очень дорогая и качественная схемотехника. Что касается оцифровки, то здесь использованы старшие АЦП AKM 120 дБ сигнал/шум, -110 дБ искажений. Ещё более высокие параметры имеются только у самого дорогого 8-канального микрофонного предусилителя RME Micstasy. Его можно интегрировать с Fireface UFX+ по ADAT или MADI, так как ни USB, ни Thunderbolt подключения к ПК у Micstasy не предусмотрено. Интересно, что у преампов есть специальный режим Hi-Z (1МОм) для подключения гитар, максимальный размах сигнала очень высокий +21 dBu, это важно для пассивных датчиков.

На передней панели есть и другие разъёмы подключения. Например, можно подать отдельные фонограммы в две пары наушников - отдельно артисту и отдельно звукооператору. Выход на наушники довольно неплохой. Он имеет достаточно высокий уровень сигнала и низкое выходное сопротивление 2 Ом.

На цветном экранчике сосредоточено управление настройками и индикация уровней всех каналов устройства. Интересно, что всё управление принципиально цифровое. И это не просто экономия аналоговых ручек управления, а реально проработанная функция. Предположим, вам необходимо отрегулировать уровень входов при записи - это можно сделать как с передней панели на экранчике, из приложения RME TotalMix FX на компьютере или полностью удалённо - с проводного пульта ДУ или с iPad. А можно вообще выбрать функцию AutoSet, поднять уровень на заведомо высокий и он будет понижен автоматически, с пиками под -6 дБ.

Любопытно, что любой канал можно назначить на Talkback и общаться с артистами удерживая кнопку. При этом громкость сигнала в наушниках автоматически будет понижена и артист вас услышит. То есть интерфейс рассчитан для каждодневной реальной работы. Это не просто "много входов и выходов", как мы видим в большинстве устройств. Здесь совсем другой подход. Можно создать и мониторный сабмикс, а можно выбрать готовый пресет жёсткого соответствия входов и выходов физическим каналам, чтобы не запутаться в многочисленных настройках. Впрочем, чтение инструкции - строго обязательно, чтобы точно понимать, как использовать ту или другую функцию. К счастью, мануал написан толково. Бывают бестолковые инструкции, в стиле "Чтобы изменить гейн, измените гейн. Чтобы включить фантомное питание, включите фантомное питание". У RME все объяснения человеческие и полезные. Например, указано, что XLR выходы не работают в серво-балансном режиме, поэтому нельзя замыкать 3-й контакт разъёма (Cold) на землю, так как это вызовет резкий рост искажений. Согласитесь, ради такой информации стоит почитать внимательно руководство. Вообще говоря, для ЛЮБОЙ техники, особенно профессиональной, чтение руководства является необходимым. И здесь производитель заслуживает всяческой похвалы, так как прилагает отличный толстый печатный вариант руководства в виде брошюры, на качественной бумаге с цветной офсетной печатью.

Сложно найти другое устройство, у которого бы было столько профессиональных цифровых интерфейсов подключения. Мы испытали огромное удовольствие от использования Thunderbolt подключения. По сути, это такая внешняя шина PCI Express. Огромная скорость обмена позволяет, в первую очередь, каскадировать несколько устройств в цепочку. RME заявляет о работе одновременно трёх UFX+. И при этом все они будут видны в приложении как одно единое устройство, просто с большим числом каналов.

Кстати, электрический S/PDIF также спокойно подключается через элементарный переходник, описанный в инструкции. Сигнал подаётся на 2 и 3, а оставшийся контакт остаётся не подключенным. А если выбрать в настройках SPDIF, то и амплитуда сигнала на выходе AES разъёма понизится до бытовой и выставится корректный флаг Consumer внутри заголовка фрейма с данными SPDIF. Всё продумано до мелочей - это лишь один из частных примеров.

Поддержка WordClock - одна из главных черт устройства. Внутри имеется довольно сложная схема, которая анализирует сигнал и сама подбирает параметры приёма. Можно включить внутреннее терминирование линии. Можно подать сигнал любого качества и амплитуды - внутри будет подобран правильный уровень и произойдёт полная очистка от помех и джиттера. Этот чистый "освежённый" сигнал затем можно вывести на Word Clock выход и подать на ту аппаратуру, которая более чувствительна к джиттеру и помехам. Производитель обоснованно предупреждает, что обычно джиттер внешнего клока в 15 раз хуже, чем джиттер кварцевого генератора. Это надо понимать и конструировать студийный сетап с умом. Всем этим типичным проблемам посвящена отдельная глава руководства, которая очень рекомендуется к изучению, прежде чем бросаться соединять устройства между собой, методом проб и ошибок.

В цифровой части мы видим основной чип FPGA мощный ARTIX-7 и рядом с ним аппаратный DSP TI и оперативная память.

FPGA - это просто программируемая транзисторная матрица, которая позволяет реализовать любую логику работы, включая простые арифметические операции. Обычно FPGA используется на стадии проектирования любых сложных микросхем и процессоров, так как вся логика работы определяется только прошивкой и может быть изменена без переделки железа. Естественно, что сложность проектирования прошивки FPGA намного превышает простое программирование процессоров общего назначения. Но и преимущества такого подхода тоже имеется - можно реализовать параллельную обработку сотен каналов без задержки, что исключено в рамках традиционной архитектуры центрального процессора + память для программы и данных. В FPGA чипе операции над сигналами осуществляются как а аппаратных контроллерах. Единственное, что плохо даётся FPGA - это сложные алгоритмы обработки с плавающей точкой. То есть такие эффекты как эквалайзер, компрессор, ревербератор. Именно для решения этих задач на плате стоит мощный дополнительный DSP. Естественно, все эффекты обработки полностью спроектированы и запрограммированы инженерами RME. Изготовители чипов предоставляют только вычислительную мощность, а дальше всё полностью делает сам создатель устройства. (Также как, например, компания intel не комплектует свои процессоры операционной системой или прикладными программами - она продаёт только мощное железо, документацию и инструменты для разработчиков. Дальше - всё сами.)

Благодаря такой интересной начинке устройство может работать полностью без компьютера. Сигнал будет приниматься, обрабатываться и выводиться вовне. Можно даже записывать десятки каналов раздельно на флэшку, подключенную в переднюю панель. Это повышает надёжность работы в выездных условиях, по сравнению со связкой интерфейс+ноутбук, и открывает большие возможности в применении. Ноутбук может не успевать писать большое число каналов либо в ненужный момент могут возникнуть ошибки в программах. Запись на флэшку может отказаться надёжнее. Помимо записи, можно и воспроизводить файлы с флэшки. Всё это даёт мощная начинка и собственная очень навороченная прошивку UFX+. Управление с экранчика, конечно, менее удобное, чем с компьютера, но если привыкнуть, то проблем с этим не возникает.

Используется несколько 32-битных 4-канальных ЦАП AKM из новой 44-й серии Audio 4 Pro. Паспортные характеристики чипа: динамический диапазон 120 дБА, Кг+шум -107 дБ.

Для оцифровки применён двухканальные АЦП AKM AK5388 динамический диапазон 120 дБА, Кг+шум: -110 дБ. Причём, реальные измеренные цифры аналоговых входов и выходов RME Fireface UFX+ очень близки к этим характеристикам. То есть производитель сделал всё возможное, чтобы раскрыть потенциал качественной электронной начинки.

Технические характеристики RME Fireface UFX+

Линейные входы 1-8

• Входы TRS, электронно-балансные
• Максимальный размах: +19 dBu
• Сигнал/шум: 116 дБА
• Кг: -116 дБ, 0.00032 %
• Кг+шум: -112 дБ, 0.00063 %
• Разделение каналов: > 110 дБ
• Диапазон гейна: от 0 до 12 дБ

Микрофонные входы 9-12

• Выходы: XLR, электронно-балансные
• Максимальный размах (гейн в минимум): +18 dBu
• Сигнал/шум: 118 дБА
• Кг: -116 дБ, 0.00032 %
• Кг+шум: -112 дБ, 0.00063 %
• Диапазон гейна: от 0 до 75 дБ

Гитарные входы 9-12

• Входы TR, небалансные
• Импеданс: 1 МОм
• Максимальный размах: +21 dBu
• Сигнал/шум: 118 дБА
• Кг: -116 дБ, 0.00032 %
• Кг+шум: -112 дБ, 0.00063 %
• Диапазон гейна: от 8 до 50 дБ

Аналоговый выход 3-8

• Выходы: TRS, серво-балансные
• Максимальный размах: +19 dBu
• Сигнал/шум: 118 дБА
• Кг: -116 дБ, 0.00032 %
• Кг+шум: -112 дБ, 0.00063 %
• Выбор номинального уровня: -10 dBV, +4 dBu

Аналоговый выход 1-2

• Выходы: XLR, балансные
• Максимальный размах: +24 dBu
• Сигнал/шум: 118 дБА
• Кг: -116 дБ, 0.00032 %
• Кг+шум: -112 дБ, 0.00063 %
• Выбор номинального уровня: -10 dBV, +4 dBu

Микрофонные предусилители - очень интересные и дорогие. Мы видим такую реализацию только в самых лучших студийных моделях (например, в Lynx Aurora (n), Steinberg AXR4). Это связка из операционного усилителя THAT 1580 и контроллера THAT 5171, который позволяет реализовать аналоговое усиление, управляемое цифровыми командами. Поставщик этих чипов — небольшая американская компания, специализирующаяся именно на данной теме. Качество предусилителей признано одним из самых лучших в мире. Также они обладают рекордными техническими параметрами.

Мощный блок питания внутри корпуса имеет вид готового модуля, который максимально удалён от всех цепей и отделён экраном. Далее на цифровых и аналоговых платах имеются свои преобразователи напряжения и фильтры питания.

Кабель Thunderbolt традиционно не идёт в комплекте, он докупается отдельно в магазине Apple. А вот для USB3.0 подключения идёт интересный кабель от европейского бренда ednet, длиной 1.8 метра. Разница в задержке между Thunderbolt подключением и USB3.0 не очень существенная. Конечно, выигрывает Thunderbolt.

Тогда как у USB3.0 задержка примерно на 1 мс больше. Следует только учитывать, что это суммарная задержка входа и выхода, то есть RTL (Round-trip latency). Отдельно для входа и для выхода задержка ещё вдвое меньше.

Самое ценное в том, что при таких низких значениях RME Fireface UFX+ прекрасно работает на запись и воспроизведение. Однако, если у вас важная сессия записи, стоит поставить более разумное значение буфера, где-нибудь 256 семплов или больше. С этим нет проблем - можно выбрать буфер от 32 семплов до 4096.

Кстати, количество разных полезных настроек у продукта RME традиционно велико. Можно выбрать источник синхронизации сигнала или даже оставить внутренний клок, но подстроить вручную разницу в скорости внешнего и внутреннего клока. Таких функций мы не видели ни у одного производителя. Разработчики RME традиционно сами пишут драйвера для всех своих продуктов. Как нам сказал основатель компании Матиас Карстенс - конечно драйвера были написаны не "с нуля", а основывались на стандарте USB, но от начального кода драйвера кажется уже не осталось ни одной строчки. Всё было полностью переписано для нужд профессионального пользователя.

Микшер TotalMix FX тот же самый, как и в других продуктах RME. Он выглядит очень навороченным. Микшер имеет 4 разрешения, так что совместим с HiDPI экранами 4K и выше.

При всём устрашающем виде, разобраться можно. Верхний ряд каналов отвечает за физические входы. Второй ряд - это мониторный сабмикс для выбранного выхода из третьего ряда. Так, например, на скриншоте выбран первый выход на наушники. Для этого выхода поднята громкость ASIO каналов 1/2 до максимума, чтобы на наушники выводилось то же самое, что и на мейн мониторный выход. Если сабмиксы не требуются, можно выбирать пресет, когда каждый программный канал будет сопоставлен с каждым физическим выходом. Тогда средняя линейка регуляторов будет скрыта от пользователя. Кроме вида микшера, можно переключиться на стандартное отображение матрицы коммутации входов и выходов. Каналы микшера можно подписать своими названиями: вокал, гитара, и т.п. Для входов и выходов работают аппаратные эффекты: динамическая обработка (компрессор-экспандер-автоуровень), эквалайзер (3-полосный параметрический плюс кнопка Low-Cut) и сидящие на отдельной FX шине реверберато и эхо. Для любого входа и выхода можно включить Talkback.

Диагностика ASIO

Количество цифровых каналов Fireface UFX+ поражает. По шине USB2.0 было бы невозможно передать одновременно столько информации.

Измерения в RMAA

Тестирование при уровне входа и выхода +19 dBu

Подробные результаты RMAA для режима 24 бит 44 кГц

Результаты измерений в точности соответствуют заявленным характеристикам. Все оценки "Отлично". Посмотрим на отдельные графики тестов:

Как мы видим, спектр шума не имеет никаких паразитных наводок. Всё очень чисто. Это говорит о качественном питании и грамотной разводке платы. Нужны ли рекордные значения сигнал/шум, если динамический диапазон компакт-диска едва ли дотягивает до 100 дБ? Для студийных устройств низкий шум имеет смысл, так как запись ведётся с запасом на перегрузку и динамический диапазон необработанной записи лишним не бывает. Далее при наложении компрессора или лимитера уровень записанного сигнала существенно поднимется, а с ним поднимаются и шумы. Поэтому все студийные устройства записывают в режиме 24 бит и имеют хороший запас по сигнал/шуму при оцифровке. При воспроизведении большой диапазон также пригождается. Он позволяет оперативно изменять громкость сигнала в цифровом виде, не опасаясь за появление шума в наушниках и мониторах.

Также можно видеть очень чистый спектр без искажений. Цифровая часть работает корректно, без всяких проблем. В устройствах начального и среднего ценового уровня зачастую есть проблемы и с цифровой частью, и с качеством самих выбранных моделей преобразователей. RME использовал в UFX+ старшие модели ЦАП и АЦП производства AKM и грамотно реализовал их потенциал.

Коэффициент гармоник по нашим измерениям всего 0.0002%. Это существенно лучше, чем, скажем, у существенно более дешевого интерфейса RME Babyface Pro. То есть Fireface UFX+ соответствует самым высоким требованиям, предъявляемым к студийным устройствам высшей ценовой категории. Конечно, нет пределов совершенству. Если стоит задача только лишь оцифровывать и выводить 2 канала с максимальным качеством, то у RME есть отдельное устройство ADI-2 PRO, где искажений ещё меньше, 0.0001%. Однако стоит учесть, что ADI-2 PRO не имеет аппаратного DSP, не имеет большого числа каналов и современных быстрых шин USB3.0 и Thunderbolt для рекордно низкой задержки. То есть каждое устройство создано под свои строго понятные задачи. Fireface UFX+ оптимально подходит в студию или на выезд для многоканальной записи и вывода звука, с возможностью микширования и обработки аппаратным DSP.

В работе

Мы подключили Fireface UFX+ к достаточно мощному настольному компьютеру на Core i7 4 ГГц c 16 ГБ памяти, чтобы процессор нас не тормозил в работе с шиной Thunderbolt и USB3.0. Мы опробовали подключение к двум разным материнским платам с Thunderbolt 2, под Windows 7 x64 и Windows 10 PRO, и не встретили никаких проблем с драйверами и профессиональными приложениями. Лицензионная версия Cubase работала отлично.

В подтверджение мы публикуем скриншот программы. Мы подключали одновременно два конденсаторных микрофона, true condencer студийный микрофон Nuemann TLM102 и недорогой электретный китайский нонейм микрофон с мембраной 15 мм. Оба микрофона записались и продемонстрировали прекрасный результат.

Недорогой микрофон имеет перекос в тембре из-за небольшой мембраны - существенно меньше низких частот и подъём на средних, звук немного крикливый. Впрочем, часть этих проблем лечится эквализацией. Nuemann продемонстрировал более благородный и приятный звук, и качественный микрофонный предусилитель Fireface UFX+ это прекрасно показал. Связка двух немцев довольно хорошо подходит друг для друга. Даже чтобы соединить устройства, мы использовали немецкий готовый микрофонный кабель Cordial с разъёмами Neutrik на концах. Для прослушивания записей мы использовали немецкие студийные мониторы ADAM. Учитывая ещё и программное обеспечение Steinberg Cubase, в результате у нас получился полный alles gut. Работать приятно, можно делать всё, что угодно, полностью раскрывать свой творческий потенциал. Natürlich!

Мы записывали вокал, а также духовой музыкальный инструмент - саксофон. Для сравнения мы подключали микрофон и в другие предусилители, которые у нас имелись. Усилитель RME продемонстрировал высокий профессиональный уровень. Хотя, откровенно плохих усилителей мы не видели даже в массовой аппаратуре - производители "подтягиваются" друг к другу, осваивают новые высоты качества. Но вот запас по гейну в недорогих моделях составляет около 50 дБ, а у RME целых 75 дБ. Это позволяет записывать на любые существующие микрофоны, включая низкочувствительные динамические и ленточные.

На фотографии хорошо видны 4 предусилителя, которые стоят сразу за разъёмами передней панели. Что ещё интересного может предложить Fireface UFX+ пользователю? Во время записи можно подмешивать обработанный сигнал для мониторинга исполнителем, чтобы в DAW записывался только сухой сигнал, но исполнитель слышал уже обработанный - с эквализацией, компрессией и ревером. Если делать это средствами DAW, неизбежно возникает задержка на обработку. Если же делать это аппаратно в микшере TotalMix FX, то всё происходит в реальном времени, вообще без участия компьютера.

Также, если, например, хочется поставить интерфейс Fireface UFX+ подальше от шумного компьютера или в помещение вообще без компьютера (например, в какой-то хороший тон-зал или на сцену), то можно воспользоваться записью и воспроизведением на флэшку, подключаемую в переднюю панель. Причём, запись будет не суммарного микса, а каждого канала индивидуально, для последующего сведения в DAW.

Выводы

По результатам нашего знакомства с Fireface UFX+ мы увидели высококлассный продукт производителя, в котором инженеры развернулись на полную. Тут и все самые современные интерфейсы подключения - Thunderbolt, USB3.0, MADI и продвинутая начинка, и аппаратный DSP, и куча всего интересного в каждой детали. Впрочем, если вы профессионально занимаетесь музыкой, то нет нужды рассказывать про все технические достижения. Просто достаточно сказать, что это топовый интерфейс, выпущенный к 20-летию компании и воплощающий все возможные наработки немецкого производителя.