РадіоКот :: Зовнішній Аудіо ЦАП, якісний звук-просто і доступно.

>>>>

Зовнішній Аудіо ЦАП, якісний звук-просто і доступно.

Здоров'я і довголіття всім!

Дуже довго думав, до чого віднести ці пристрої до цифрової або аналогової техніці. У підсумку, схилився до думки, що результат перетворення, аналоговий сигнал, і якісний звук, відповідно і категорія, все таки аналогова :)).

Швидше за все, дана стаття, малоцікава фахівцям в цій області, вона, в першу чергу, націлена на допомогу тим, хто хоче зробити перший крок ....

Частина вступна, ностальгічна (для прочитання необов'язкова)

Так сталося, що моя молодість пройшла в аналогову епоху. Аналогові, комп'ютери (так були такі), аналоговий звук і навіть сигарети аналогові :)). Зараз такі слова, як наскрізний канал, стеклоферріт, Хромдіоксід, Метал, думаю, багатьом, мало що скажуть, а в ті роки, це були складові відтворення звуку високої якості. Життя була не такою «божевільною», від процесу зливу з вінілу на плівку отримували справжнє задоволення, і пару годин, витраченого на це часу, було зовсім не шкода. Музику слухали, вірніше так, СЛУХАЛИ, сидячи на дивані, кріслі, надівши навушники, це був ПРОЦЕС. Іноді під що-небудь, з Закусочка в хорошій компанії і музика була складовою цієї компанії, а не фоновим додатком, іноді, «Скло» креслення для чергового курсовиків :)), під «Pink Floyd» в передчутті, ось зараз, ось цей програш, і ось ці мурашки по спині. Але життя дуже швидко змінюється, на жаль, ключове слово тут «швидко». Настала епоха цифри, касети, вініл і бобіни замінили компакт диски. «Музика нуля і одиниці» (назва статті в журналі Радіо) Ось воно щастя істинного меломана, ніяких втрат, чистий, чесний звук, швидке перемотування з треку на трек, швидка запис, 2-х швидкісні, 4-х швидкісні ... 52 х швидкісні записуючим пристроєм, все швидше і швидше. А ось вже сьогодні, і життя диктує нові умови, все ще простіше, практичніше, швидше, доступніше, твердотільні накопичувачі і формат МП3, слухаємо в метро в машині, на роботі. Що слухаємо? А байдуже, головне, що що то «бундосіт» і «ковбасить» в вуха, ритм без змісту, ритм нашого життя!

Ось тільки, іноді, так хочеться зупинитися ...

Частина друга, описова.

Що таке ЦАП (DAC), зрозуміло з розшифровки абревіатури, цап (digital analog converter). Аудіо ЦАП (АЦАП), то, що дозволяє нам перетворити цифровий масив, в звукову інформацію, прийнятну для людського вуха. Відповідно чим вище характеристики цього АЦАП, тим точніше, буде перетворена цифрова інформація і тим ближче (припустимо музичний фрагмент), буде відтворено до спочатку оцифрованого варіанту. На жаль, я ніколи не зараховував себе до людей, які можуть, що то толково пояснити або чому навчити. По цьому не буду навіть намагатися, є бажання ознайомитися з теорією, формулами, графіками і діаграмами, скористайтеся послугами пошукових систем. Сьогодні дуже багато, дійсно професійних сайтів, повещенних даного питання, які пояснюють принцип роботи, основні відмінності і характеристики різних мікросхем ЦАП. Це дуже великий матеріал, в мою статтю, в необхідному обсязі, просто не влізе, а пройтися по верхах, думаю, воно того не варто. І ще, мені завжди, більше імпонувала практика ....

АЦАП сьогодні оточують нас, в тому чи іншому вигляді, усюди, починаючи з «крутих» DVD, HD і т.п. і закінчуючи дитячими іграшками та музичними листівками. На жаль, жорстока конкуренція змушує виробника, при проектуванні нових виробів брати до уваги особливі умови, і визначальною характеристикою стала собівартість вироби і ціна продажу, відповідно економія на всьому, на жаль на шкоду якості. Звичайно, на ринку представлені вироби, найвищої якості, ручної збірки і налаштуванням, але купити ці «шедеври», дозволити собі, можуть далеко не всі. Вихід, спробувати вирішити проблему самостійно.

Пропоную вашій увазі зовнішній S / PDIF, Toslink, USB АЦАП початкового рівня, побудований на доступних, в усіх відношеннях, деталях. Проте даний ЦАП має дуже високі характеристики і приємним, а найголовніше якісним "голосом".

Невеликі пояснення:

Зовнішній - Цап виконаний як окреме, функціонально закінчений пристрій, є ще категорія вбудованих, вони призначені для заміни плат ЦАП заводського виробництва, в CD програвачах, на більш якісні.

S / PDIF - цифровий аудіо інтерфейс розроблений фірмами SONY / PHILIPS, призначений для передачі цифрового сигналу між аудіо пристроями.

Toslink - інтерфейс за призначенням, аналогічний S / PDIF, але передача цифрового потоку здійснюється за допомогою оптоволоконного кабелю.

USB - тут трішечки покривив душею, насправді ЦАП НЕ зчитує безпосередньо дані з USB, для цього служить ще одна мікросхема, виділена в окреме пристрій, яка перетворює цифровий потік від комп'ютерного порту в сигнал S / PDIF, а вже той подається на вхід ЦАП .

Маленька ремарка, ЦАП - мікросхема, яка перетворює цифровий сигнал в аналоговий, крім того ЦАП - сукупність мікросхем і деталей (закінчений пристрій), з цього, якщо ми говоримо ЦАП, то мова йде саме про пристрій, якщо ж мова піде безпосередньо про мікросхемі, це буде обговорено окремо.

Всі вищеописані інтерфейси дуже корисні і служать для передачі даних від джерела, на якому зберігатися наша цифрова аудіо інформація, до нашого ЦАП. На щастя в більшості сучасних пристроїв присутній, хоча б один з цих виходів, а значить, нам не важко буде підключити наш ЦАП до CD або DVD плеєра або до того ж HD програвача. Можливість же підключення по USB дозволяє зберігати велику аудіо колекцію в форматі FLAC (аудіо-кодек для стиснення аудіо без втрат) і прослуховувати її, у високій якості, безпосередньо з комп'ютера.

Частина третя, що там всередині, розбираємося зі схемою.

На сьогоднішній день найбільш недорогими, з заслуговують на увагу, є мікросхеми фірми Cirrus Logic, крім того дані мікросхеми можна без проблем придбати в багатьох магазинах, вони є в наявності і під замовлення. Для цього проекту я вибрав кращу мікросхему, даного виробника, CS4398 і в пару до неї мікросхему ресивера CS8416. Мс CS4398 має вихід по напрузі, перетворювач струм-напруга і ФНЧ у неї вбудовані, що ще більш спрощує схему, хоча, багато хто вважає, що це є спірним рішення, в плані якості цього вбудованого перетворювача.

На рис.1 представлена ​​принципова схема описуваного пристрою. Я постарався все максимально спростити і не застосовувати дефіцитні або дорогі схемні рішення.

Сигнал від джерел приходить на цифровий ресивер на мс CS8416. Мікросхема включена за стандартною схемою в хардварний режимі, задіяно три входи, один з них під Toslink, два під S / PDIF. Вибір активного входу здійснюється джамперами 1; 2. Світлодіод VD3, сигналізує про відсутність сигналу на обраному вході. Далі сигнал надходить на мікросхему ЦАП CS4398, власне, яка і виробляє перетворення цифрового потоку в аудіо сигнал. З виходу мікросхеми ЦАП сигнал надходить на вичітатель диференціальних сигналів і на лінійний вихід. Харчування «цифровий» частини ЦАП здійснюється від чотирьох лінійних стабілізаторів LM317L, Для харчування аналогової частини використовується двухполярной харчування напруга плюс-мінус 15В, в якості стабілізаторів використані 78L15 і 79L15 відповідно. Цифрова та аналогова землі розділені ферритовой бусиной.

Схема джерел живлення і первинних стабілізаторів на рис. 2

Все випрямлячі, бажано виконати на діод Шотткі.

На рис.3 модуль перехідника USB - S / PDIF. Модуль виконаний на мс PCM2704 / 5.

Дана мікросхема, являє собою, крім перетворювача сигналу, функціонально закінчений АЦАП з інтерфейсом USB, в одному корпусі і може, сам по собі, послужити відмінною альтернативою, вбудованим звуковим картками в десктопах, ноутбуках і нетбуках. Тобто в рамках цієї статі, можна сказати, представлені два незалежних, родинних пристрою :)). Схема аналогічна тій, що в даташіте в варіанті живлення від USB, той себе додав, поділ цифровий і аналогової землі і феритову намистину по харчуванню. Плюс до цього індикація включення. Дана м / с так само є в наявності у багатьох продавців і стоїть досить недорого.

Частина четверта, присвячена конструкції і деталей.

ЦАП змонтований на друкованій платі з двостороннього фольгованого текстоліту розміром 58х138мм, рис.4

Плата виготовлена ​​за допомогою лазерно-прасувальну технології (ЛУТ). На жаль все мс використовувані в проекті мають корпус формату 28-TSSOP, і зробити плату такого формату методом Лут досить складно, але немає нічого неможливого, просто потрібно більше часу і зусиль. У пристрої застосовані, площинні SMD резистори формату 0805, в аналоговій частині високоточні резистори MELF формату 0204, можлива заміна на СМД резистори формату 1206, клас точності 1%. Можна застосувати і 5% -ві, але з жорстким відбором. Керамічні SMD конденсатори формату 0805. електролітичні конденсатори Panasonic і Sanyo, плівкові Wima FKP2 і Arcotronics. У закінченому варіанті ЦАП, я зупинився на варіанті зі здвоєним операційним підсилювачем AD823, при обмеженому бюджеті, рекомендую, дуже непогано зіграв, MC33078. При всіх умовах, по можливості, краще послухати і інші варіанти, підбір ОУ справа індивідуальна і досить захоплююче :)).

Плата перехідника USB - S / PDIF, виготовлена ​​аналогічним чином і має розмір 27х69мм, рис. 5. Монтаж щільний, але серйозних проблем не викликає.

Свій варіант плати джерел живлення і первинних стабілізаторів, я не викладаю, думаю ніякої складності для проектування вона не представляє, крім того, логічніше робити її під наявні у вас електроліти, діоди і радіатори (останні особливо не потрібні, але поставити варто). Струм споживання пристрою, в цілому не перевищує 150мА (це з запасом), трансформатори підійдуть малопотужні. Настійно рекомендую поставити два трансформатора, з двома незалежними обмотками в кожному, один для цифрових ланцюгів, інший для аналогових.

Частина п'ята, трохи про звук.

На багатьох форумах йдуть запеклі суперечки, прихильників і супротивників мікросхем ЦАП фірми Cirrus Logic. Як правило, думки діаметрально протилежні. Я ж дотримуюся тієї думки, що сприйняття звуку дуже суб'єктивно і завжди знайдуться ті хто проголосує за або проти. Будь-ЦАП це як скрипка великих майстрів минулого, Гварнері, Аматі, Страдіварі. Всі скрипки зовні майже однакові, але кожна скрипка володіє своїм голосом і має свої переваги. Так і про різні ЦАП, не можна сказати що один гірше іншого, просто вони звучать по різному і який то краще справлятися з одним матеріалом, гірше з іншим, інший навпаки, а з урахуванням суб'єктивності поняття «правильний звук», думаю, що знайти універсальний ЦАП , звучання якого сподобатися всім, досить проблематично.

Втім повернемося до нашому підопічному. Я спеціально не став прямо порівнювати його з більш серйозними ЦАП, це було б не зовсім коректно в силу спрощеної схеми і плати домашнього приготування. Але звучання ЦАП мені дуже сподобалося, хороша деталізація, локалізація, обсяг, звук чистий, прозорий. Низи зібрані і присутні в належному обсязі. Тепер по перевагах, якщо Ви любитель складної класичної музики і оперних арій, то на жаль, це не коник даного ЦАП. Джазові композиції теж десь на 4 з мінусом, зате Блюз зазвучав досить незвично і можна сказати, так навіть, в деяких місцях цікаво. Рок на тверду четвірку, але тут треба слухати, дещо дуже навіть .... Електронна музика, пройшла просто на Ура! З величезним задоволенням заново послухав диск інструментальної групи «Зодіак» «Музика у Всесвіті». Жан-Мішель Жарр, зіграв зовсім по іншому, злегка незвично, але тим не менше мені сподобалося. Ось, що дійсно є коником даного ЦАП, це «ковбаса» і сучасна «клубна» музика, я не є прихильником даного стилю, зате в сім'ї є настінний цінитель і експерт, який і виніс підсумкову оцінку :).

Зрозуміло, що моя думка може і не співпасти, з іншими оцінками, але для пристрою, загальною вартістю, менш 1000руб РФ, все дуже гідно. Крім того даний ЦАП можна розглядати як першу сходинку, високою сходи ведуть до мрії про ідеальний звуці :))

Ну і наостанок. Дуже характерно, що багато виробників, елітної техніки, так само не обійшли стороною цей ЦАП. Випущено більше десятка моделей CD програвачів, з CS4398 в головній ролі, причому вартість більшості з них перевищує 100 000 рублів РФ. Крім того, даний комплект, дуже популярний у китайськи майстрів, тут звичайно кожен сам приймає рішення, але якщо вартість готової плати ЦАП, Китайського виробництва, нижча за відпускну ціну виробника, на комплект мс при замовленні від 1000шт., Ймовірно, що щось тут не так :)).

Частина шоста, найменша, заключна.

Плата спроектована трохи на «виріст». Можна попрацювати з налаштуваннями. Для любителів управляти всім і вся, є можливість Підключити Микроконтроллер, до речі, це, по моєму, єдиний комплект мікросхем, де і мс ресивера і мс ЦАП підтримують і шини SPI і I2C. При програмному управлінні, крім доступу до всіх функцій і налаштувань, ми додатково отримуємо чотири цифрових входу. Еше, бажано поставити реле, яке буде управлятися від ніг мс ЦАП Mute. Завдання реле притискати на землю вихід ЦАП, при активному стані на цих ногах.

файли:
Друковані плати в форматі Sprint Layout 6

Всі питання в Форум .