сердце ангела (часть 2) / Stereo.ru
Начало: Выбираем лучший ЦАП: однобитники и мультибитники (часть 1)
Театр начинается с вешалки?
Театр, может быть, начинается и с вешалки, а конвертер точно начинается с коммутации. У вас с ней как вообще? Если круче CD-транспорта в качестве источника не предвидится, то выбор предопределен. В любом ЦАПе по умолчанию стоят и оптика, и коаксиальный входы, так что вам остается только определиться, где лучше будет звучать ваша фонограмма. Как правило, все выбирают коаксиал, но иногда полная гальваническая развязка оптической связи оказывается полезнее. Но как быть, если вы нацелились на хайрезы?
Что TosLink, что S/PDIF даже по балансному разъему XLR все равно не в состоянии передать РСМ аудиосигнал свыше 24 бит/192 кГц. Существует еще протокол I2S, но пока он встречается довольно редко. Поэтому если вы интересуетесь еще более высокими материями, включая формат DSD, то следует надеяться на USB-интерфейс. Вот через него научились проталкивать 32 бит/768 кГц и DSD512. И здесь получается любопытный анекдот, как в той истории про часовой магазин, где непонятно, который все-таки час и лишь одни поломанные дважды в сутки правильное время показывают. В отличие от более-менее предсказуемых старых вариантов, широта и качество реализации USB-входа оказываются несколько гадательными.
Примерно так выглядит полный набор цифровых входов у серьезного ЦАП. Здесь приведено схематическое изображение модели Mytek Manhattan, у которой помимо стандартного набора присутствуют разъемы для внешнего сигнала синхронизации и FirewireПрошло более десяти лет со времени первых конвертеров, оснащенных USB-входами, а ведь до сих пор некоторые производители, как ни в чем ни бывало, ставят чип на базе старенького Burr-Brown 2704, который не может работать выше 16 бит / 48 кГц!
Но вообще ответственные разработчики обычно стараются использовать USB-приёмники от компании XMOS, которой тоже, кстати, едва исполнилось десять лет. Сила микроконтроллеров XMOS, как это ни похабно звучит, именно в ядрах, которых так много, что под конкретную задачу можно настроить много чего — и число каналов, и асинхронную передачу, и аудио самого высшего полета. Если вы не уверены в добросовестном USB-входе своего ЦАПа, приобретайте USB-S/PDIF конвертеры, которые, как правило, уже заточены строго под эту задачу.
xCORE-AUDIO Hi-Res 2 — платформа с полной поддержкой аудио 32 бит / 384 кГц и DSD 5,6 МгцИтак, перечислим основных производителей цифроаналоговых чипов, которые используются в современных конвертерах. Многие слухачи с опытом утверждают, что именно эти «сердечки» задают темп и тембр вашему ЦАПу.
Texas Instruments /Burr-Brown
Долгожитель рынка, взявший под своего крыло другого долгожителя. Если попытаться суммировать общее впечатление по отзывам на чипы Burr-Brown, то получится крепкий, но не «середнячок». Скажем так, ЦАПы BB – это своего рода, отправная точка, относительно которой конкуренты звучат либо «теплее», либо «холоднее».
PCM1792A
Цена из партии в 1000 шт.: 7,21$. Динамический диапазон 127 дБ, коэффициент искажений 0,0004%.
Его можно встретить как в бюджетных (Asus Xonar, Pro-Ject), так и в High-End решениях (Aesthetics, Antelope, Bel Canto, Cary Audio). Опять дурят честной народ – скажете вы? Не совсем так. Во втором случае, внутренний цифровой фильтр PCM1792А отключен и сам он трудится в паре с внешним DSP процессором. Его наличие, кстати, и определяет породу источника.
Спецификация поддерживает поток DSD, а версия DSD1792 умеет преобразовывать его в аналоговый сигнал напрямую, минуя PCM.
http://www.ti.com/product/pcm1792a
CD-проигрыватель Atoll CD200SE2, внутри стоит чип PCM1792APCM1793
Цена из партии в 1000 шт.: 2,29$. Динамический диапазон 113 дБ, коэффициент искажений 0,001%.
Не очень часто встречается среди аудиокомпонентов (Burson, Simadio Moon), зато любим нонеймами и самодельщиками за низкую цену и простоту настройки. Присутствует и версия DSD1793.
http://www.ti.com/product/pcm1793
Плата ЦАПа Burr Brown PCM1793 DAC на базе одноименного чипаPCM1794a
Цена из партии в 1000 шт.: 7,08$. Динамический диапазон 127 дБ, коэффициент искажений 0,0004%.
Еще один умеренно популярный чип, возможно из-за цены, хотя характеристики его хороши. В номенклатуре также имеется и версия DSD1794.
http://www.ti.com/product/pcm1794a
PCM1795
Цена из партии в 1000 шт.: 2,9$. Динамический диапазон 123 дБ, коэффициент искажений 0,0005%.
Возможно, все дело именно в этом чипе, поскольку немного уступая по характеристикам PCM1794a, он дешевле и имеет красивое разрешение 32 бита. PCM1795 любят в T+A, M2TECH, TEAC, Onkyo, Denon и многих других хай-файных конторах.
http://www.ti.com/product/PCM1795
В SACD-проигрывателе T+A PDP 3000 HV за преобразование цифры в аналог отвечает чип PCM1795PCM1796
Цена из партии в 1000 шт.: 2,78$. Динамический диапазон 123 дБ, коэффициент искажений 0,0005%.
Схожий с 1795 чип вплоть до распиновки, но уже с размерностью 24 бит. Встретить можно где угодно – и в Accuphase, и у Pro-Ject.
http://www.ti.com/product/pcm1796
Небольшой бюджетный CD-проигрыватель Pro-Ject CD Box DS, работает на чипе PCM1796PCM1798
Цена из партии в 1000 шт.: 3,31$. Динамический диапазон 123 дБ, коэффициент искажений 0,0005%.
Этот чип любят самодельщики и не обходят вниманием авторитетные производители – PS Audio, Roksan, Simaudio Moon. Если что, PCM1798 также поддерживает DSD-поток.
http://www.ti.com/product/PCM1798
PCM5102A, PCM5122
Цена из партии в 1000 шт.: 2,1/2,95$. Динамический диапазон 112 дБ, коэффициент искажений – 93 дБ.
Данная серия стоит особняком и тоже имеет красивую цифру 32 бит и дискретность 384 кГц. Это уже самостоятельные устройства с возможностью автономного питания в цепи асинхронного USB, не слишком требовательные к дополнительной обвязке. Портативные ЦАПы вроде Meridian Explorer или Arcam rPAC – вот это оно самое.
http://www.ti.com/product/PCM5102A/description
Портативный ЦАП Arcam rPAC с асинхронным USB-входом и чипом PCM5102Cirrus Logic
Еще один динозавр, который по дороге съел малыша Wolfson Microelectronics. Таким образом, все их разработки теперь продаются под одной вывеской, но с разными этикетками.
WM8740
Цена из партии в 1000 шт.: 3,29$. Динамический диапазон 117 дБ, коэффициент искажений – 104 дБ.
Когда-то очень популярный чип у компонентов Cambridge и Rega, а теперь его ставят даже в портативные плееры iBasso.
http://www.cirrus.com/en/products/pro/detail/P1386.html
ЦАП Cambridge Audio DacMagic Plus. Внутри стоит чип Cirrus Logic WM8740WM8741
Цена из партии: 8-11$. Динамический диапазон 125 дБ, коэффициент искажений – 100 дБ.
Аналогичный по распиновке с WM8740, но уже совместимый с DSD и позволяет принимать 32-битовые данные, при этом работая на стандартных 24-х. Arcam, PS Audio и Linn использовали его в своих компонентах.
http://www.cirrus.com/en/products/pro/detail/P1387.html
WM8742
Цена из партии: 6,3-10$. Динамический диапазон 121 дБ, коэффициент искажений – 100 дБ.
Чуть уступающий по цене и характеристикам старшему WM8741, но с аналогичной функциональной нагрузкой. Любим все теми же Rega, Onkyo и Cambridge.
http://www.cirrus.com/en/products/pro/detail/P1388.html
ЦАП Rega DAC-R с чипом Cirrus Logic WM8742CS4398
Цена из партии: 6,5-11$. Динамический диапазон 120 дБ, коэффициент искажений – 107 дБ.
Флагманский процессор в линейке CS, работает с DSD-потоком. Этим камушком были оснащены масса авторитетных CD- и прочих источников Marantz и др.
http://www.cirrus.com/en/products/pro/detail/P1023.html
Сетевой плеер Marantz NA6005, за вывод в аналог отвечает чип Cirrus Logic CS4398Другие материалы цикла:
Выбираем лучший ЦАП: однобитники и мультибитники (часть 1)
Выбираем лучший ЦАП: старики, нахалы и нахальные старики (часть 3)
Выбираем лучший ЦАП: FPGA-модули на гиперскорости (часть 4)
stereo.ru
цап микросхемы PCM1794 и PCM1794 A – Цифровые источники сигнала
ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ
12
http://WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
◆
No 4 2012
Цифроаналоговый преобразователь
является одним из ключевых элемен
тов современной звуковоспроизводя
щей аппаратуры, во многом определя
ющим качество её звучания. Перед
разработчиками электронной аппара
туры для звуковых приложений неиз
бежно встаёт вопрос выбора подходя
щих микросхем ЦАП. Решение этого
вопроса, прежде всего, зависит от на
значения разрабатываемой техники.
Для подавляющего большинства при
ложений проблемы с выбором ЦАП
практически отсутствуют. Выбор мик
росхем ЦАП для профессиональной
аппаратуры осложняется наличием
«субъективной» составляющей оценок
качества звучания, даваемых музыкан
тами, звукорежиссёрами и подготов
ленными слушателями.
Существуют два основных типа пре
образователей, используемых в зву
ковых приложениях, – параллельные
(многоразрядные) и на основе дель
тасигма (ДС) модуляции. Основные
недостатки многоразрядных ЦАП с
параллельной структурой – негаран
тированная монотонность характе
ристики преобразования, высокая
стоимость (изза необходимости ла
зерной подгонки в процессе произво
дства) и постоянно уменьшающая
ся номенклатура выпускаемых мик
росхем. Фактически в настоящее вре
мя доступны только несколько типов
таких микросхем Analog Devices и
TI/ BurrBrown. Достоинства ДС ЦАП –
гарантированная монотонность, более
доступная цена и широкая номенкла
тура выпускаемых микросхем.
Микросхемы одноразрядных ДС
ЦАП, предназначенных для звуковых
приложений, появились в 1990х годах.
Однако в результате экспертных прос
лушиваний аппаратуры с такими пре
образователями выяснилось, что обес
печиваемое ими качество звучания не
отвечает профессиональным требова
ниям изза большого уровня внеполос
ных помех, генерируемых ДСмодуля
торами. Указанные помехи, введённые
в стандартный звуковой тракт, порож
дали слышимые интермодуляционные
искажения в области звуковых частот.
Однако ДС ЦАП и схемы их включения
постоянно совершенствовались, и к
2004 г. этот недостаток был устранён [1].
Важнейшими характеристиками ЦАП,
определяющими качество звучания, яв
ляются частота дискретизации и раз
рядность. Вопросы, связанные с необ
ходимостью повышения частоты дис
кретизации и разрядности квантования
для повышения качества звучания циф
ровой аппаратуры, обсуждаются на про
тяжении многих лет. Серьёз
ный анализ
влияния указанных
параметров на
достоверность и точность звукопереда
чи в цифровых системах был приведён
в докладе профессора Университета
McGill (Канада) Веслава Войчика на
115м конгрессе AES в НьюЙорке (Уни
верситет McGill является крупнейшим
мировым центром исследований в об
ласти психоакустики). Основные поло
жения, приведённые в докладе, были
обобщены в статье профессора СПбГУП
Ирины Алдошиной [2]. Ниже приведены
те из них, которые в той или иной степе
ни связаны с характеристиками ЦАП.
Способность слуховой системы услы
шать каждый инструмент на его реаль
ном месте и оценить влияние поме
щения зависит, прежде всего, от уни
кальных возможностей слухового
аппарата. Однако при передаче всей
пространственной картины её вос
приятие зависит и от разрешающей
способности записывающих, переда
ющих и воспроизводящих систем.Многие специалисты полагают, что
дальнейший прогресс в улучшении
«прозрачности» и создании «ощуще
ния присутствия» в системах звукоза
писи может быть достигнут за счёт уве
личения частоты дискретизации и рас
ширения диапазона частот за пределы
20 кГц. Высокая разрешающая способ
ность во временной области является
наиболее важной для обеспечения
прозрачности звучания. В современ
ных цифровых устройствах использу
ются следующие значения частот дис
кретизации: 44,1; 48; 96; 192 и 384 кГц,
при этом интервалы между выборками
составляют 22,7; 20,8; 10,4; 5,2 и 2,6 мкс
(использование более низких частот
дискретизации для систем высокого
разрешения не допускается).
Акустические музыкальные сигналы
обладают нестационарной временной
и динамической структурой и достаточ
но быстрым нарастанием уровней – до
120…130 дБ за 7…10 мкс. Это означает,
что интервал выборки 22,7мкс, исполь
зуемый форматом CD Audio, слишком
велик. Кроме того, в спектре ряда му
зыкальных инструментов присутству
ют ультразвуковые составляющие (в
спектре трубы до 40 кГц, скрипки – до
100 кГц). Запись реального ревербера
ционного процесса без потери инфор
мации также представляет большие
трудности. Так, в помещении площадью
1000 м
2
интенсивность отражений че
рез 1 с после начала реверберации сос
тавляет более 500 в секунду. Это означа
ет, что отражённые звуковые сигналы
будут прибывать с интервалом менее
2 мкс и вызывать соответствующие
флюктуации результирующего сигна
ла. При интервале выборок 22,7 мкс за
регистрировать их невозможно.
Эксперименты показали, что в отра
жённых сигналах происходят быстрые
амплитудные и фазовые сдвиги и
быстрые нерегулярные изменения час
тоты. Модуляционные искажения имеют
место во всех звеньях звукозаписи, их
наличие может восприниматься на слух
как появление некоторой шумовой
окраски чистого тона. Такая окраска по
является при записи на аналоговые маг
нитофоны изза детонации и продоль
ных колебаний ленты (флаттера), что
приводит к появлению боковых полос в
высокочастотной части спектра. Звуко
вой сигнал обогащается некогерентным
шумом, который создаёт так называемое
«аналоговое звучание». Флаттершум
приводит к временным ошибкам поряд
ка 10 мкс, поэтому при переносе на ком
пактдиск эти флюктуации теряются.
Современные звуковые ЦАП
компании Texas Instruments
Юрий Петропавловский (Ростовская обл.)
Статья содержит краткий обзор ЦАП для ответственных звуковых
приложений. Приведены классификационные параметры
и особенности применения современных ЦАП фирмы Texas Instruments.
© СТАПРЕСС
ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ
Таким образом, повышение разре
шающей способности цифровых сис
тем реально приводит к повышению
качества звуковоспроизведения, а вы
бор микросхем ЦАП следует прово
дить по параметрам различных кате
горий – временной, динамической,
частотной и спектральной. К таким па
раметрам относятся: число разрядов,
частота дискретизации, динамический
диапазон, отношение сигнал/шум и
спектр гармонических искажений при
низких уровнях выходного сигнала.
В последние годы микросхемы зву
ковых ЦАП с параллельной структурой
производят немногие фирмы, в их чис
ле AD и TI. Предметом настоящей статьи
являются микросхемы звуковых ЦАП
компании Texas Instruments. Классифи
кационные параметры ИС ЦАП для зву
ковых приложений компании из ката
лога 2012 г. приведены в таблице.
Особенности и параметры много
разрядных звуковых ЦАП BurrBrown
13
http://WWW.SOEL.RU
СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
◆
No 4 2012
© СТАПРЕСС
Вот ссылка(не могу правильно вставить сохраненный текст),но при желании можно найти и почитать самому там же есть все основные характеристики .
Изменено пользователем дроздов сергейwww.hi-fi.ru
Red-Resistor.ru/library/tube/dac_tube
ЦАП на PCM1794 своими руками
|
Читая очередной форум о ЦАПах меня начала одолевать мысль о том, что нельзя останавливаться на и надо срочно попробовать свои силы в чем-то большем. Посмотрев по радиолюбительским сайтам и прикинув свои возможности, я остановился на ЦАПе PCM1794. |
|---|
Нельзя сказать, что это премиальный образец, но отзывы о его работе очень неплохие. Да и есть несколько радиолюбительских работающих самоделок. Что само по себе говорит об отсутствии принципиальных трудностей, которые не позволят довести дело до конца.
Безусловно я начал с того, что скачал и изучил . Многое для меня осталось не понятно, но я уяснил две вещи. Первая. Если заточить ЦАП под определенный рабочий функционал, то его обвязка будет весьма простой и можно легко обойтись без переключателей и контроллера. А вторая в том, что формат сигнала на входе либо «I2S» либо «Left-Justified», что не как не сочетается с USB. А значит, что перед ЦАПом должен стоять приемник, который будет конвертировать входящий цифровой сигнал в формат, требуемый для ЦАПа. И я остановил свой выбор на . Насколько я понял, это очень навороченная микросхема, но опять же если отказаться от всевозможных плюшек, то в обвязке останется всего ничего. При этом устройство должно работать на отличненько. Попилив и упростив типовые схемы из даташитов у меня получилось вот такая связка.
Эту схему, как я сейчас понимаю, можно еще немного упростить, убрав джамперы и запаяв резисторы R6…R11 согласно указанным перемычкам. Также, из-за того, что питание ЦАПа и приемника я беру с одного стабилизатора, то резисторы R12…R15 можно вообще не устанавливать.
Схему фильтров я не мудрствуя взял прямо из даташита на ЦАП.
Здесь соответственно представлен только один канал. Операционный усилитель LT1028 оказался не из дешевых. Да и в DIP корпусе я его на рынке не нашел. Пришлось припаивать через переходник.
Теперь немного о питании.
Так как у получившегося агрегата имеется много разных входов питания которые рекомендуют разделять, я недолго думая нашел у себя два трансформатора и с помощью них разнес аналоговую и цифровую части.
Светодиодная индикация мне была нужна для того, чтобы понимать, что все напряжения имеются в наличии. Когда буду делать окончательный вариант я их уберу.
Для питания операционных усилителей взял LM317 и LM337 установил их на небольшие радиаторы и отрегулировал выходное напряжение в +-15В с точностью до десятых.
Так как это прототип, то все блоки я делал по отдельности чтобы было проще разбираться в случае если что-то не заработает. Ну и вот, что у меня получилось.
Этот прототип я делал чтобы посмотреть, как все это работает, поэтому не особо парился о качестве деталей. На платах можно видеть различные элементы, которые были взяты на «помойке». Хотя нельзя не упомянуть о том, что все детали подбирались по фактическим номиналам. И да… Микросхемы приемника и ЦАПа паяем строго 6…12 ваттным паяльником.
Как не странно, но все заработало сразу и без танцев. Просто включил и все запело. Честно сказать я этому был приятно удивлен. Но не обошлось и без проблем. Во-первых, я перепутал полярность фильтрующего конденсатора по питанию операционных усилителей, и он у меня благополучно взорвался. Во-вторых, была еще и проблема связанная с подачей аудио сигнала. Дело в том, что на вход приемника необходимо подавать сигнал стандарта S/P-DIF и мне пришлось поискать источник. По началу я подавал сигнал с DVD проигрывателя, но, когда сделал всё встало на свои места.
Что касается звука. С первых минут прослушивания я понял, что очень сильно проигрывает в звучании прототипу на PCM1794. Разница в звучании ну очень сильно заметна. Так, что закажу на Али корпус, операционники, а также кое какие емкости и преступлю к сборке окончательного варианта.
А на сегодня все.
31.08.18
Доработка ЦАПа на PCM1794.
Ну вот. Пришла мне посылочка с Али, и я продолжил работы над ЦАПом. Немного упростил схему модуля убрав резисторы с сигнальных линий между приемником и преобразователем, выкинул джамперы, а также слегка увеличил емкость фильтрующих конденсаторов. В блоке питания убрал лишние светодиоды, а также установил индуктивности на выходных линиях питания цифровой части. Последнее было сделано с целью уменьшения вероятности выпадения устройства в «нирвану» при помехах по питанию. В процессе эксплуатации прототипа было замечено, что изредка, при включении разного рода бытовых приборов, устройство уходит в «нирвану», да еще и своеобразным образом. Создается в впечатление короткого замыкания по линии питания +5V (VL) при котором гаснет индикатор питания, а ЦАП начинает сильно греться. После перезагрузки устройства, методом выключения питания, ЦАП оживает. Но, как я понимаю, эти индуктивности сильно не изменили ситуацию. ЦАП все равно остался чутким к помехам. Кардинальным образом на устойчивость работы повлиял который я сделал ранее. Подключив ЦАП через него зависания прекратились. Так, что я подумываю над тем что, когда буду упаковывать всё в корпус, обязательно добавлю фильтр по питанию.
Схема приемника и ЦАП.
Схема фильтров.
Схема стабилизатора питания цифровой части.
Схема стабилизатора питания аналоговой части.
Из-за того, что имеющиеся у меня трансформаторы гудели, пришлось прикупить парочку 15-ти ваттных тороидальных трансов на 15+15 и 5+5 вольт и домотать на один из них пятивольтовую обмотку.
Я серьезно изменил разводку печатных плат сделав их поменьше при этом уместив приемник, ЦАП и фильтры на одной плате. Т.к. есть мнение, что керамические емкости для звука не подходят, прикупил пленочные конденсаторы и оснастил ими не только аналоговую, но и цифровую часть. В целом это действительно улучшило звук в сравнении с прототипом. Басы стали боле насыщенными.
Еще, в процессе эксплуатации устройства, был замечен серьезный нагрев выходных операционных усилителей LT1028. Я не стал испытывать судьбу и прилепил на них небольшие радиаторы. Так, на всякий случай.
Ну вот. Теперь девайс готов к упаковке в корпус, который уже идет по почте из дружественного нам Китая.
А на сегодня все.
23.10.18
Упаковываем ЦАП в корпус.
Пока я ждал посылку с Али ЦАП работал через внешний фильтр питания и не разу не ушел в нирвану. Чтобы по максимуму уменьшить возможность зависания, я сделал для него отдельный фильтр и проверил его работу.
Детали для него взял из блока питания от какого-то принтера. Поэтому номиналы не выдуманы, а указаны по факту. За ту неделю что я его эксплуатировал, не было ни одного сбоя.
Наконец-то пришел мне заказанный ранее алюминиевый корпус. Выкроив немного времени на выходных и поработав слесарным инструментом, я наделал в корпусе достаточно отверстий чтобы закрепить все необходимое.
Разъемы и кнопку включения я разместил на задней панели, а на передней оставил только индикатор питания и ошибки. После того как все было размещено внутри нельзя сказать, что там осталось много свободного места.
Ну вот и всё. Эпопея закончена, и я в полной мере наслаждаюсь работой нового устройства. Как я уже писал выше PCM1794 сильно и в лучшую сторону отличается от PCM2702. Конечно 16-ти и 24-х битные ЦАПы сравнивать наверно неправильно. И все-же басы у PCM 1794 глубже, а само звучание чище и прозрачней.
А на сегодня все.
21.11.18
Вот как-то так. Если вдруг найдете в статье неточности или заблуждения. Я подправлю.
Приложение:
red-resistor.ru
