Высококачественный ЦАП AH-D5 с поддержкой DSD и PCM
http://audiohobby.ru/vysokokachestve...dsd-i-pcm.html
При относительной простоте и невысокой себестоимости, ЦАП обладает отличным звучанием и превосходными парамерами. Устройство совместимо с транспортами Bolero v2 или Charleston от Energy Audio без каких-либо дополнительных переходных устройств.
В устройстве предусмотрена возможность выбора типа цифрового фильтра, выбора режима тактования — master/slave. Цап комплектуется качественными тактовыми генераторами NZ2520SD(A) частотами 24.576Mhz и 22.5792Mhz для поддержки двух сеток частот. Эти генераторы отличаются низким уровнем фазового шума и на частотах ниже 25кГц даже превосходят легендарные Crystek CCHD-957. Переключение сетки частот 44.1/48, режима PCM/DSD, блокировка ЦАПа (Mute) производятся по внешним сигналам с транспорта. Для предотвращения щелчков при изменении режимов аналоговый выход замыкается на землю при помощи реле.
Для использования всех возможностей AK4490EQ, в частности для реализации поддержки DSD, чип работает в soft mode под управлением микроконтроллера atmega48/88.
Схема AH-D5
Все цифровые потребители: цифровая часть AK4490EQ, микроконтроллер, внешнее питание для гальваноразвязки, имеют персональные стабилизаторы на LP2985/LP2992/ADP151. Для питания тактовых генераторов предусмотрена отдельная линия питания с низкошумящим стабилизатором на основе ИОН-ФШ-ОУ.
Питание выхлопа и аналоговой части AK4490EQ (VDDL/VDDR) выполнено по классической схеме ИОН-ФШ-ОУ. По результатам экспериментов с первой собранной платой VDDL/VDDR решено было увеличить до 6.25В (согласно даташиту 7.2В максимально допустимое питание), а референса оставить равным 5В (хоть по даташиту и указано для него VDDL/R-0.5, но никаких проблем из-за его снижением до 5в замечено не было). Таким образом удалось снизить искажения цапа, а сам спектр искажений стал более мягким. Дальнейшее же увеличение VDDL/VDDR при VREFHL/R = 5 позволяет еще больше снизить искажения, но это уже не так заметно, поэтому решено было оставить некоторый запас.
Опорные напряжения VREFHL и VREFHR формируются также отдельными стабилизаторами ИОН-ФШ-ОУ c применением низкошумящих ОУ, но уже без умощняющего транзистора, т.к. потребление по этой линии не более 1мА. Как показала практика данное питание можно дополнительно зашунтировать полимерными или танталовыми конденсаторами (с хорошим запасом по напряжению). Я для этого использова полимерные емкости murata (ECAS, 22 мкФ, 12.5 В, 7.3х4.3х4.2мм). Таким же образом дополнительно было зашунтировано питание VDDL/VDDR.
Питание AVDD реализовано на простом стабилитроне 3.3в, так как потребление по этой линии всего ~1мА.
Сигналы каждого выхода ЦАП фильтруются идивидуальными ФНЧ бесселевского типа 2-го порядка с частотой среза ~80кГц после чего сигнал еще дополнительно фильтруется фильтром первого порядка с частотой среза ~150кГц в звене вычитателя.
В качестве ФНЧ рекомендуется использовать высококачественные сдвоенные ОУ: LME49880 или ADA4898-2, имеющие Thermal Pad (обязательна пропайка на плату). Возможно применение других ОУ: OPA1642, OPA1652, AD823, LME49720, LT1364. В звено вычитателя дифференциальных сигналов предлагается использовать высколинейные ОУ: ADA4627, OP42, OPA627. Цепочка точной подстройки нуля на выходе вычитателя должна быть скорректирована согласно даташиту для выбранного ОУ.
Наилучшие субъективные показатели звучания ЦАП у меня получились с применением ADA4898-2 и ADA4627. После их уставки решено было увечить частоту среза фильтра (схема обновлена), с ними звучание цапа порадовало чистыми воздушнысми ВЧ, звучание получилось воздушный и мягким.
Печатная плата AH-D5
Цап AH-D5 выполнен на двусторонней печатной плате размером 100х67мм. Компановка получилась достаточно плотная, так как для уменьшения стоимости платы необходимо было вписаться в 10х10см.
Разъём I2S
Разъём i2s имеет распиновку Lynx Audio. Контакты 2, 4, 6, 8 — земля ЦАПа. Контакт 9 — питание гальванической развязки Bolero / Charleston +3,3 со стороны ЦАПа.
Контакты 1, 3, 5, 7 — сигналы шины i2s:
Контакт 10 — сигнал сброса ЦАПа при смене частоты дискретизации или PCM/DSD режима. Низкий логический уровень — нормальная работа, высокий логический уровень — сброс. Данный сигнал не является обязательным. Микроконтроллер сам отслеживает изменение режимов и подает необходимые сигналы сброса для AK4490, но для предотвращения щелчков при смене потока PCM->DSD или обрыве DSD потока необходимо, чтобы транспорт заранее подавал соответствующие сигналы. По умолчанию контакт 10 подтянут к уровню «1».
Формат Pin 1 Pin 3 Pin 5 Pin 7 PCM BCK IN SDATA IN LRCK IN MCLK IN/OUT DSD DSD BCK IN DSD LEFT IN DSD RIGHT IN MCLK IN/OUT
Разъем CONTROL
По умолчанию все сигнальные пины разъема CONTROL подтянуты к уровню «1».
Контакт 1 — сигнал включения нужного генератора мастерклока (на частоту х44.1кГц либо х48.0кГц). Если в конфигурации выбран ведомый режим (см. CONFIG)), то данный пин не используется.
Контакт 3 — сигнал Connect. ЦАП активен, если уровень «0». При подаче «1» ЦАП переходит в режим Mute.
Контакт 7 — сигнал PCM/DSD. Уровень «0» определяет наличии DSD потока на выходе. Для PCM потока — уровень «1».
Контакты 5, 9 — На них выдаются уровни в зависимости от текущей частоты дискретизации:
Значения контактов 5 и 9 игнорируется, если в CONFIG выбрана опция автоматического определения частоты дискретизации (см. CONFIG).
Частота дискретизации Pin 5 Pin 9 44.1кГц/48.0кГц/DSD64 88.2кГц/96.0кГц/DSD128 1 176.4кГц/192.0кГц/DSD256 1 352.8кГц/384.0кГц/DSD512 1 1
Разъем CONFIG
По умолчанию все сигнальные пины разъема CONFIG подтянуты к уровню «1». Установка джампера устанавливает уровень «0».
Контакты 1, 3 задают режим работы цифрового фильтра:
Контакт 5 — режим тактования ЦАП-а. Уровень «1» задает ведущий режим (master mode). При подаче «0» устройство переходит в ведомый режим (slave mode), другими словами цап должен тактироваться вешним клоком.
Режим фильтра Pin 1 (SLOW bit) Pin 3 (SD bit) Sharp roll-off filter Slow roll-off filter 1 Short delay Sharp roll-off filter 1 Short delay Slow roll-off filter 1 1
Контакт 7 — режим определения частоты дискретизации. Если уровень «1», то частота мастер клока и частота дискретизации определяются автоматически (AK4490 — Auto Setting Mode, ACKS bit = “1”). Если «0», то частота MCLK определяется автоматически, а частота дискретизации передается с транспорта, задается пинами управления 5 и 9.
Замеры искажений
Измерения производились на модифицированной ASUS Xonar STX II с подключением AH-D5 к цифрововому выходу самой звуковой карты. Замеры для лучшей наглядности приводятся для одного из каналов ЦАП на лучший из каналов линейного входа звуковой карты.
Замеры искажений в RMAA, 1кГц, по уровню -3Дб
Спектр выходного сигнала 1кГц, -3Дб (24bit. 44.1кГц)
Спектр выходного сигнала 1кГц, -3Дб (24bit. 48кГц)
Спектр выходного сигнала 1кГц, -3Дб (24bit. 96кГц)
Спектр выходного сигнала 1кГц, -3Дб (24bit. 192кГц)
Подъем шумовой полки после 50кГц для измерений 24bit-192кГц обусловлен особенностями АЦП звуковой карты, а не самим AH-D5.
ПРОШИВКУ ДЛЯ ПРОЦА АНДРЕЙ ПРОСИЛ НЕ РАСПРОСТРАНЯТЬ, НО, ОНА ДОСТУПНА ДЛЯ ЗАРЕГЕСТРИРОВАННЫХ НА AUDIOHOBBY.RU ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ.
Ниже на фото представлены: сам ЦАП, транспорт Bolero v2, модуль питания AH-PW5, усилитель для наушников AH-P2.
Социальные закладки