Аудио ЦАП DAC. Поделки начинающего цапостроителя. Часть 11. Призрак «высокого конца»: PCM1704, AD1862, PCM63

Сегодня на столе PCM1704, AD1862, PCM63.

Чем глубже погружаешься в тему какой-либо отрасли техники, то понимаешь, что на данный момент создано и испытано столько вариантов решения конкретной задачи, что охватить и попробовать все варианты просто невозможно. Если говорить о цифроаналоговом преобразовании в звукотехнике, то прогресс в этой области науки развивается больше не в сторону улучшения параметров выходного сигнала, а в сторону получения выгоды от большего числа каналов, уменьшения энергопотребления, числа пассивных компонентов, наращивание вычислительных мощностей для цифровой обработки сигнала и тому подобных «фишек», которые так любит современный массовый потребитель…

При этом сама точность передачи звука уже давно отодвинута на второй, третий и тридцатьтретий план.
Вполне закономерный результат правления его величества мАркетига. Кому интересно, может глянуть раздел dacs с сайта ti, к примеру. Я был опечален развитием топовых моделей этой организации. Поэтому основываясь на тезисе «нам лень искать легкие пути», было принято решение провести анализ отзывов людей, используя критерий «лучший для звука». Цена была на втором, третьем или тридцатьтретьем месте.

Кандидатов оказалось не просто немного, а катастрофически мало! Причем все они были не только не современные, а местами снятые с производства…
Куда катится этот мир? – в который раз спросил я себя. Что мы имеем?

РСМ63 от ВВ, AD1862 от AD и более усовершенствованный, но названный в одной конференции «downgrade PCM63» – PCM1704. Конечно, вариантов было больше, но отобраны были только те, кто набрал наибольшее число голосов избирателей.

↑ Итак, РСМ1704

Монофонический ЦАП, максимальное разрешение 24бит 96кГц. Архитектура «Sign-Magnitude». Два отдельных ЦАПа, работающие на общую R-2R матрицу точных резисторов, двухполярное питание. Все это направлено на максимально точную передачу слабых сигналов, находящихся поблизости от нуля, которые как правило сильно страдают от цифровых шумов в дельта-сигмах, или вообще могут искажаться или игнорироваться в простых преобразователях.

Конечно, построение ЦАПа с использованием этой микросхемы требует применения немного другой архитектуры, а также применение цифрового фильтра.
Из того, что смог заказать, оказался DF1706. Избыточно по ТТХ, но не страшно. Что в простонародье есть цифровой фильтр?
РСМ1704 - цапы монофонические, поэтому цифровую информацию для ЦАПа правого и левого каналов надо приготовить. Разделить на составляющие левого и правого каналов, если нужно, применить передискретизацию, деемфазис фильтрацию, изменить разрешение и частоту.
При необходимости затактироваться от внешнего или встроенного генератора. Всем этим препроцессингом и заведует цифровой фильтр.

В современных дельта-сигмах, наподобии РСМ1794, цифровой фильтр включен в состав кристалла, поэтому мы его и не видим, а можем только управлять, и то не всегда.

Ну и естественно ресивер. Так как необходимости в мощном ресивере тут нет, применю-ка я родимую DIR9001. В даташите на DF1706 есть готовый вариант ее применения совместно с РСМ1704, из даташита последней берем I/U и фильтер, DIR9001 уже применяли, поэтому со схемой проблем не возникло.

Одно неудобство, DIR9001 имеет один вход, а мне бы хотелось иметь два – оптику и коаксиал, поэтому добавляю небольшую примочку, на схеме слева.
Все напряжения стабилизированы отдельными стабилизаторами, особенно питание ЦАПов.
На выход буду ставить полюбившиеся мне BUF634T.

Очень хочу применить индикатор уровня, тут особых проблем нет.


А также наконец навести порядок с индикацией DIR9001. Эта мысль сверлила мне мозг долгое время, но реализовать ее в железе никак не хватало желания. Но заставил себя, сел, отрисовал, отмакетил! Из имевшихся индикаторов были только ОК, поэтому нагородил инверторных ключей.
С ОА было бы попроще…


Что это, увидим позже, а пока все это хозяйство надо запитать… Как? Да как обычно!

Понятно, что запитав цап от импульсника я совершил великое кощунство, но ничего не могу с собой поделать и заставить себя использовать трансформатор на 50Гц. Да и нет его у меня, если быть до конца честным.

Ну а теперь, пока недостающие компоненты в пути, надо накидать, собрать и отладить платы и модули.
Модуль энергетического питания.


Модуль индикации режимов…


Модуль индикатора уровня.


Ну и сам ЦАП.


Собирается по вот такой схеме:


Теперь нужно все это собрать, запаять те компоненты, что есть и попробовать запустить, чтоб обмерить питания и проверить на косяки и глюки.

DIR9001 впаяна, горит “out of range”.
На самом деле эта индикация одновременно является признаком 96кгц на входе, и можно было конечно, используя индикацию pll err, добавить пятый режим на индикатор, типа OU (out). Но, во-первых, идея пришла после, и, во-вторых, было лень городить еще больший огород. В данный момент индицируется четыре поддерживаемых частоты семплов: 32, 44, 48 и 96кГц.

Теперь пора заняться сексом корпусом. Основой для корпуса послужил честно отработавший свое спутниковый ресивер фирмы Motorola.
В него, после жестокого надругательства, я и запихал все платы.

Посередине – блок усилителя для наушников со стабилизаторами питания и стабилизаторами индикатора уровня.
Далее добавляю переднюю…

И заднюю панели…

Лицевую и заднюю панель можно покрасить.

И вот наконец настал счастливый день, когда можно было устанавливать на свои места недостающие компоненты!
А их довольно много!

Еще раз тщательно проверив все пайки, глубоко вдохнув, запускаюсь в полном объеме!

Естественно, и это меня не напугало, в наушниках тишина, точнее что-то наподобие шума, как от магнитофона с включенным воспроизведением, но без ленты…
При подаче сигнала на вход, на выходе одного канала типа белого шума, на другом тишина…
Странно, что такое?
Питания в норме, на нужных ногах.
Режимы DIR9001 и DF1706 согласованы согласно даташита и в норме.
Достаю осцыллоскоп и начинаю смотреть, что у меня за сигналы от начала и далее по схеме. Дошел до РСМ1704. Странно, но сигналы разные на входах Data у разных каналов! Долго и мощно туплю в плату и схему, и тут до меня доходит! Вот что значит разводить сложную плату, когда тебя отвлекают… Ну естественно! Я почему то решил, что ноги 23-26 у DF1706 не в зеркале на плате! Именно они, эти 4 ноги.

Все остальное правильно, поэтому и не вызвало подозрений! Оказывается там, где у меня выход данных для правого канала идет сигнал BCKout…
И все остальное перевернуто в зеркале! Поэтому и был шум в одном канале, видимо ЦАП офигел от такой моей наглости, а второй даже слова сказать не мог, тупо молчал, захлебнувшись непонятным ему потоком данных! Ну ладно, будет повод переделать плату!

А пока разрежу ка я дорожки и подключу все правильно, но на соплях… Включаю – ура! Все живы и даже есть звук! Но шум не дает покоя, причем шум идет именно с выхода усилителя наушников, на линейном выходе тишина. Надо что-то думать.
Пока ковыряю плату на предмет правильного подключения земель – случайно сдергиваю разъем с питания цифры.
Звук пропал…
Быстро втыкаю его на место, естественно не так, как надо, а со сдвигом на один пин… Противный скрежет защиты… Сдергиваю питание.
Ставлю на место разъем как надо, включаю… …тишина… Внутри все начало плавно опускаться.
Переворачиваю плату ЦАП-а, чтобы замерить питания на всех точках, прикасаюсь пальцем к корпусу РСМ1704 и тут же его отдергиваю!

Оба ЦАПа горячие!!! Причем явно температура не рабочая!


Выключаю, достаю совок, зачерпываю в него пепел, чтоб посыпать на свою дурную голову… Потом думаю – пойду, попью чаю, перекурю… Надо же смириться с такой простой потерей двух недешевых микросхем, которые даже не успел послушать… Смахнуть скупую слезу, побиться лбом в стену… В общем, привести мысли в порядок. Пока глядел в даль, курил, размышляя, об какую из четырех стен разбить ЦАП, или заказать еще пару и продолжить, прошло около 15 минут.

Вернулся к железке, и решил, что раз звука уже нет, попробую выяснить причину шума… Включаю и не верю ушам! Звук на месте! Видимо внутри РСМ1704 есть какая – то защита от пропадания одного из питаний, при котором она уходит в защиту, и пока не остынет, не начинает работать снова.
Потом я не раз повторял этот трюк, когда при плохом контакте в коаксиале на вход шли помехи и один или оба канала уходили в несознанку, но потом возвращались в норму через 10-15 минут. А причину шума нашел – сильно большой КУ задал я на наушниковом усилителе, поэтому при закорачивании его входа на землю шума не было, и не было шума в максимальном положении регулятора громкости, а в среднем или около, шум был и менялся с поворотом движка РГ.

Осталось совсем немного - собрать все это в аккуратную коробочку.

И вид сзади.


Теперь, наверное, надо немного рассказать о звуке?
Самое интересное, что я долго думал, КАК рассказать… Хотел накреативить что то абстрактное, но передумал – оно нам надо? Когда-то я считал звуковую карточку Creative Live! шедевром для домашнего использования. Потом был Beyerdynamic DT990 и РСМ2902. Тогда мое отношение к звуку поменялось в корне.
Потом была РСМ1796. Еще одна ступень на уровень выше… Все последующие аналоги и разные модели имели свои различия, почти неуловимые, но заметные при внимательном прослушивании. Я сравнивал Дельту и Мультибитник в лице TDA1541, отмечал тонкости и рассказывал о разнице…
Когда я слушал этот ЦАП, а слушал я его вполуха, включая разные композиции, подбирая номиналы резисторов, отвлекаясь на телефонные звонки и другие дела, то я не мог понять, почему я непроизвольно одеваю наушники снова и снова.
И в один вечер, когда дела были сделаны и телефон уже молчал, я наконец внимательно и с чувством послушал его, уже собранного и отлаженного, стоящего отдельно от всех, на чистом листе бумаги.

И тут до меня дошло. Появились детали. Те детали, которые до этого момента я никогда не слышал, и даже не подозревал об их существовании в конкретной композиции, хотя знал каждый звук в ней наизусть. Это сложно передать словами.
Это не направление проводов, не инструменты в ряд, не воздух – это неуловимые почти детали. Причем сразу и четко отличается звучание одинаковых композиций, записанных на разных студиях или подвергнутых ремастерингу. И это слышно не везде – видимо оборудование студий было разным, разные алгоритмы сжатия или что-то еще.

Видимо это еще одна ступень вверх, туда, где прячется, так воспеваемый аудиофилами, призрак высокого конца! Подталкиваемый практическим интересом, я начал сравнивать звучание с РСМ1794, АК4396, WM8741, РСМ1796. Самый близкий по звучанию к РСМ1704 оказался АК4396, затем, в порядке убывания: РСМ1796, WM8741 и РСМ1794х2 – это из того, что уже собрано.
Последние были сильно резкими, как бы с «жестяными» высокими, но тут видимо еще влияют номиналы и типы примененных деталей в постфильтрах – надо на досуге поковырять номиналы.

Наушники Beyerdynamic DT770 PRO, еще пробовал Beyerdynamic DT990 и Denon AH-D2000. 990е пролетают по низам, сказывается открытое оформление, а Denon малость плосковат звук, но они и другого класса.
Входной сигнал подавался с трех источников: РСМ2704-2707 SPDIF 16*44, Коаксиальный SPDIF 16*48 или 24*96 с «набортного» Realtek-а и оттуда же оптика 16*48 или 24*96. Плеер Foobar2000, ресемплер sox.

Коаксиал с обоих устройств на слух не отличался от оптики, а вот работа ресемплера заметна сразу. Если перегонять поток в 24*96, то звук становится «пластмассовым», я иначе не могу описать ощущения. Хотя фонограммы, записанные в 24*96, звучат великолепно.

В результате бытующее в народе мнение про РСМ1704 полностью подтвердилось, даже в такой корявой реализации, как у меня. Боюсь представить, как оно звучит у монстров цапостроения со всеми немыслимыми наворотами… Естественно, все описанное выше – мои личные ощущения от устройства, поэтому просьба сильно не пинать

Теперь вот хочу поиграться с РСМ63 и AD1862, так что если будет интересно, обязательно поделюсь результатами.

↑ Файлы

А пока схемы и платы здесь:
🎁1704.rar  242.56 Kb ⇣ 517

С уважением, Алексей

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации