DSD цап DSC1 от Signalyst

[ppy_]

Довелось повторить довольно интересный проект DSD цапа под открытой лицензией - http://www.signalyst.com/hardware.html

Ссылки по теме:

• тема по DSC1 на diyaudio.com http://www.diyaudio.com/forums/digit...lyst-dsc1.html
• и соответсвующая GB по DSC2 http://www.diyaudio.com/forums/group...yst-dscv2.html
• тема по DSC1 на diyaudio.ru http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=5364.0
• тема по DSC1 на dastereo.ru http://dastereo.ru/t/czap-dsd-signalyst-dsc1-diy/13041
• оригинальные платы https://oshpark.com/shared_projects/Dcm5mq1P и БП к нему https://oshpark.com/shared_projects/Zx4dezQf
• качественный китайский DIY https://world.taobao.com/item/527172582335.htm
• балансный вариант от того же китайского производителя по мотивам оригинала https://world.taobao.com/item/536851413556.htm
• сравнения меандра с другими DSD цапами https://www.computeraudiophile.com/b...ves-from-dacs/
• Принцип работы. Объяснение на пальцах. https://www.computeraudiophile.com/f...ctually-works/
• Мини обзор от Andrea Ciuffoli моей реализации балансного варианта. http://www.audiodesignguide.com/DSC1/

Автор использовал 2% резисторы в сдвиговых регистрах. У китайского конструктора Vishay MELF 1%.
В своём варианте поставил резисторы 0.1%. Разницы THD между 1% и 0.1% не заметил.

Звучание очень нравится. Звук максимально приближен к "аналоговому звучанию". Достаточно мягкий и интеллигентный но не в ущерб информативности в верхнем диапазоне.
Но есть проблема, которая всё ж не даёт мне покоя и не позволяет мне назначить этот цап идеальным для себя. С ростом частоты подаваемого на цап DSD сигнала на малой громкости появляется некий корреляционный шум не понятной природы. DSD64 - практически не слышно, с DSD128 ещё можно мирится, но более высокие DSD256 и тем более DSD512 ставят крест на прослушивании классики. Проблема известна на diyaudio.com и на diyaudio.ru. Обсуждалась, но решение не найдено, а главное не понятна природа появления этого шума. Чтоб понять о чем речь, оцифровал для примера музыкальный отрывок с малой громкостью из DSD256 в WAV:testDSC.rar. Немного помогает уменьшить этот эффект повышение питания сдвиговых регистров до критического порога в 6.4V. Но кардинального решения проблемы пока не удалось найти.



Смакетировал балансную версию DSC1. По сравнению с не балансной схемой DSC1 значительно улучшились объективные замеры по шуму и THD.
Журчания нет вообще. Как не искал, услышать не смог. Правда немного изменил оригинал.

• Резисторы установил 8K25 с 0.1% допуска.
• Каждую микросхему регистров запитал через дроссель и дополнительный тантал на 10 микрофарад.
• Питание регистров от TPS7A4700 установленные непосредственно на плате.

Был собран тестовый вариант дифференциального DSC1 с двумя различными выходами для быстрого сравнения разницы звучания.
Больше нравится звук с трансформаторами. DSC1.pdf


http://www.audiodesignguide.com/DSC1/

Следующая эволюция DSC1



Вариант на 74LVC8T595 с отдельным "аналоговым" питанием выходных каскадов.




Открыл страничку по новому варианту BBB/Amanero+изолятор+реклокер+DSC2 http://puredsd.ru
Там есть вся необходимая инфа для самостоятельной сборки.
Документация открыта под Open Hardware License.
На сегодняшний момент считаю проект законченным. Звучание меня полностью устраивает.
Если будете делать с собственными изменениями/дополнениями - проинформируйте меня, согласно лицензии. Это поможет проекту развиваться.

[aal]

Забавная конструкция. Отклик на импульс хороший, т.к. фильтр 4-го порядка. Очень интересная конструкция для начинающих.

[ppy_]

Очень интересная конструкция для начинающих.

Китайский DIY собрал за один вечер.
Повторюсь, несмотря на простоту конструкции поёт очень добротно. В спектре 1Кгц присутствуют только четные гармоники. Остальные за шумовой полкой в 110Дб не видно.

[aal]

Чем больше я обдумываю, тем интересней кажется решение:
1. Т.к. вес любого бита один и тот же - сдвиговый регистр усредняет ошибку точности каждого бита по всем 32 выходам сдвигового регистра.
2. Сам сдвиговый регистр является оконным фильтром с частотой среза 2Fs. И это правильно для дсд - там с 30кГц начинает расти вч шум от ноиз шейпинга и такой фильтр его хорошо подавляет, хоть он и аналог фильтра 1-го порядка.

Т.е. для бюджетного варианта явно лучше простого фильтра, какие обычно ставят в ЦАПы.

Естественно, стоило бы уйти в диф вариант, но и такой начинает занимать достаточно много места на плате. Это позволило бы уйти от разделительного конденсатора и сделать весь ЦАП менее чувствительным к пульсациям по питанию. Сюда просится CPLD с большим кол-вом ног и буферы/инверторы шустрых серий, которые можно было бы запитать от чистого питания.
Удивляет отсутствие хоть маленького конденсатора на входе первого ОУ. Наверняка сам сумматор можно было бы сделать несколько иначе: с вч фильтром для каждого бита RCR и потом в общую точку. Причём его можно задрать по частоте достаточно высоко и разгрузить вход ОУ от ВЧ составляющих.

В спектре 1Кгц присутствуют только четные гармоники. Остальные за шумовой полкой в 110Дб не видно.

из за не симметричности - так и должно быть. Для любительского подхода - самое оно: и дёшево и сердито.

[Alex]

А помниться кто-то на другом форуме, утвердал что после поднятия питания всё "журчание" исчезло....


P.S. Кстати, у меня по сравнению в предыдущей версией, оно исчезло и без него.

[ppy_]

А помниться кто-то на другом форуме, утвердал что после поднятия питания всё "журчание" исчезло....

Это как раз я и экспериментировал. Рано радовался. Не на том муз материале проверял. Повышение напруги уменьшает, но не убирает полностью к сожалению.

P.S. Кстати, у меня по сравнению в предыдущей версией, оно исчезло и без него.

Дык поделитесь подробнее, что за НОВАЯ версия?

P.S. Добавил в шапку замеры сделанные на скорую руку.

[Alex]

Это как раз я и экспериментировал. Рано радовался.

Это я понял

[ppy_]

Удивляет отсутствие хоть маленького конденсатора на входе первого ОУ.

у китайца есть 100 пик.

[Alex]

Дык поделитесь подробнее, что за НОВАЯ версия?

Когда у меня будут замеры, сделанные не:

на скорую руку

[ppy_]

Когда у меня будут замеры, сделанные не:
Сообщение от ppy_
на скорую руку

Ой! Прям слюнки потекли! Буду ждать с нетерпением

[aal]

у меня по сравнению в предыдущей версией, оно исчезло и без него.

Значит ты в теме

вес любого бита один и тот же - сдвиговый регистр усредняет ошибку точности каждого бита по всем 32 выходам сдвигового регистра.

Насколько я прав? Просто если менять только один бит за такт без сдвига, то не будет усреднения ещё и по точности резисторов - регистры обязаловка, чтобы каждый бит потока побывал на всех выходах и тем самым ещё и он усреднил все выходы? В идеале наверно надо чтобы регистр был длиной 64 бита - ещё лучше усреднение разброса параметров железа....

---------- Сообщение добавлено 02:29 ---------- Предыдущее сообщение было 02:16 ----------

и буферы/инверторы шустрых серий,

Сюда что-то типа lvds драйверов просятся

[Alex]

Значит ты в теме

Дык:
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=74536

[aal]

На основе этого, просится сдвиг инверсного потока на 0,5..1 битовый интервал - тогда помеха размазывается по времени. Формировать инверсный поток математически сложнее, да и так ли это нужно....

[ppy_]

Был собран тестовый вариант дифференциального DSC1 с двумя различными выходами для быстрого сравнения разницы звучания.
Мне больше нравится звук с трансформаторами.

[mellowman]

А можете выложить осциллограмму синуса 20кгц?

[ppy_]

Чуть позже. Разобрал уже макет.
А что хотели увидеть? После трансов немного пролезает вч. С фильтрами на ОУ с этим получше.

[mellowman]

Чуть позже. Разобрал уже макет.
А что хотели увидеть? После трансов немного пролезает вч. С фильтрами на ОУ с этим получше.

Ну собственно ВЧ и хотел Интересная конструкция, спектры красивые

[aal]

Был собран тестовый вариант дифференциального DSC1

"Респект и уважуха"!!! Получилось красиво! Побольше деталей конструкции не раскроете?

[ppy_]

Побольше деталей конструкции не раскроете?

Нормальную документацию как всегда лениво делать....

На мой взгляд цап самодостаточный и серьёзных изменений не вносил.

1. В цифровой части изменил схему mute, так как механические реле не успевали. С появлением у Amanero прошивки v2003 это уже не актуально - коммутационных щелчков DSD нет совсем даже с мех. реле.
2. Резисторы регистров уменьшил в два раза от оригинала до 7.5К или 8.2К для лучшего согласования с трансформаторным выхлопом и улучшения быстродействия вых. сигнала регистров.
3. Аналоговая часть идентична оригиналу от Signalist. За исключением первого каскада. Вместо I/V стоит обычный дифкаскад на том же AD844. Тракт получился без переходных конденсаторов. Что есть дополнительный бонус.

Согласно Open Hardware Licence могу выложить полный комплект проекта в KiCad. Но не судите строго, это моя первая разработка в pcb Cad после 30 летнего перерыва.

P.S. Цифровую часть у меня приобрёл Чуффоли. Так что, надеюсь скоро увидим более профессиональные тесты и обзор данного цапа с качественными трансформаторами Lundahl LL1684.

[HiddenPilot]

А вот интересно, почему везде используют 74AHCT595, хотя для данного проекта гораздо разумнее использовать более простую 574 логику? в этом случае и разводка упрощается..