Перейти к содержимому
Форум журнала практической электроники «Датагор»
Гость parzab

Доработка Pro-Ject DAC Box DS - ЦАП на PCM1792 или "австрийский Hi-END"

Рекомендованные сообщения

Гость parzab

Приобрёл по-случаю ЦАП от австрийской фирмы Pro-Ject.

Называется гордо и длинно Pro-Ject DAC Box DS и позиционируется как "High-End Digital/Analogue Converter with USB 2.0".

 

Вот перевод описания с сайта производителя:

Цифро-аналоговый преобразователь Pro-Ject DAC Box DS оснащен тремя входами – USB, оптическим и коаксиальным. Аппарат выполнен на базе микросхемы PCM1792 от компании Texas Instrument, и по USB-подключению может принимать цифровой поток с параметрами 24 бита / 192 кГц в асинхронном режиме. Преобразователь поддерживает аудиосигналы со всеми стандартными частотами дискретизации, в том числе все, кратные 44,1 кГц.

 

ЦАП в Pro-Ject DAC Box DS работает с 8-кратной передискретизацией входного сигнала, что позволяет значительно повысить точность обработки низкоуровневых сигналов, и снизить высокочастотные шумы. Предусмотрено два варианта характеристики цифрового фильтра: steep и optimum phase. Каждая из них имеет свои субъективные преимущества при прослушивании того или иного музыкального материала, и наилучшую из них пользователь сможет выбрать на свой вкус.

 

Ультралинейная аналоговая схема преобразователя выполнена из высококлассных компонентов, и обеспечивает низкий выходной импеданс Pro-Ject DAC Box DS, что позволяет устройству хорошо сочетаться с различными усилителями и соединительными кабелями. Аппарат изготовлен в металлическом корпусе, и имеет толстую алюминиевую переднюю панель. Расположенный на ней крупный ЖК-дисплей с подсветкой отображает все режимы работы устройства. Разъемы на задней панели имеют позолоченные контактные поверхности. С помощью всего трех кнопок можно включить устройство, а также выбирать необходимый вход и переключать характеристику фильтра.

 

Для питания Pro-Ject DAC Box DS используется внешний блок питания, что позволило оградить чувствительные аудиоцепи устройства от проникновения помех.

 

Преобразователь обеспечивает очень высокое качество звука как при подключении к ПК, так и к любому SPDIF-источнику сигнала. Pro-Ject DAC Box DS обладает сбалансированным и динамичным характером звучания, очень музыкальным, и неутомительным даже при самом длительном прослушивании. Этот компактный и сравнительно недорогой аппарат позволит вам заново оценить качество звучания вашей музыкальной коллекции, и станет весьма эффективным апгейдом существующей аудиосистемы.

 

От себя добавлю, что вскрытие показало следующие компоненты:

- CS8416 - 192 kHz Digital Audio Interface Receiver от Cirrus Logic.

- 74LVC157A - счетверённый 2-входной мультиплексор.

- USB3318 - USB2 Hi-Speed приёмник от SMSC.

- W25X10 - флэш-память на 1Мегабит.

- процессор от XMOS и красивый LED-экранчик синего свечения - это основное, что добавили австрийцы "от себя лично" :smile:

+ элеметы питания.

 

В принципе, и хотелось чего-то вот такого простого и надёжного, как кирпич.

Звук у ЦАП-а достаточно чистый, но не всегда хватает динамики.

 

В общем, в каждой бочке мёда можно найти ложку невкусности...

 

Как оказалось, "ультралинейная аналоговая схема преобразователя" выполнена из трёх старых-но-не-добрых NJM2068 (JRC).

Причём разработчики особо не парились и тупо срисовали схему со всеми номиналами из даташита на PCM1792 с "выхлопом" на 2 Вольта.

 

Вопрос в студию: чем можно заменить эти ОУ (например - AD823, AD8066, ADA4898-2...) и какие резисторы в обвязке при этом нужно поменять, чтобы новые ОУ работали в режиме и без самовозбуда.

 

Фото ЦАПа:

post-14412-1367432690_thumb.jpg

post-14412-1367432700_thumb.jpg

post-14412-1367432878_thumb.jpg

Изменено пользователем parzab

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Гость parzab

Да, совсем забыл добавить: на ЦАП приходит 18V стабилизированного питания, а для аналоговой части из них преобразуется дву-полярное + и - 15V. (а если точнее, то +15,48 и -14,75).

Так что вариант замены на AD8066 - отпадает. :smile:

 

Полное фото ЦАПа и отдельное фото аналоговой части ЦАПа:

post-14412-1367466381_thumb.jpg

post-14412-1367466926_thumb.jpg

Изменено пользователем parzab

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Привет!

Чем именно вам не понравились чипы NJM2068 (JRC)?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Гость parzab
Чем именно вам не понравились чипы NJM2068 (JRC)?

Если честно - то из-за субъективных данных и личном "слуховом" опыте.

Несколько лет назад заменил в стационарном CD-плеере злополучный NJM2068 (JRC) на AD823 - и получил "то, что нужно" в качестве звука!

Кстати, пробовал и другие ОУ: OPA2134, uPC4570C - не понравились...

 

И вот теперь, сравнивая звучание CD-плеера и ЦАПа на одних и тех-же тестовых записях, делаю вывод не в пользу ЦАПа.

Звук более "бубнящий", т.е. на мид-басе при прослушивании оркестра и, особенно, heavy metal-а, наблюдается приличная каша.

Вокал, особенно женский, тоже звучит глухо и "зажато", не слышно дыхания вокалиста (у AD823 - всё в порядке).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Кроме ОУ (тут вопрос может быть спорным и каждому на свой ух) мне очень не нравятся многослойные керамические конденсаторы в аналоговой цепи.

Даже в недорогом китайском КИТе с Е-бая (фрагмент платы на моем фото) на плату поставили полипропиленовые пленочные конденсаторы от Epcos и в питании стоят электролиты Nichicon Muse и BS (Philips).

 

post-44-1367498398_thumb.jpg

 

А тут типа Австрия - европейская сборка, ХайЭнд в названии, и керамика с компьютерных плат. Да и электролиты тоже неизвестно от какого ОЕМа.

Может еще в эту сторону посмотреть?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Гость parzab
А тут типа Австрия - европейская сборка, ХайЭнд в названии, и керамика с компьютерных плат. Да и электролиты тоже неизвестно от какого ОЕМа.

...Но хоть догадались защиту выходов RCA сделать на релюхах! :smile:

 

 

Таки не улежал сегодня на диване и прошвырнулся в магазин для "богатеньких радиолюбителей" под названием "Чип-и-Дип"...

То-ли свежеполученная квартальная премия жгла карман, то-ли весеннее обострение сказалось...

А что ещё делать в законный майский выходной? Не огород-же вскапывать?... :smile:

 

В итоге получил почти то, что хотел: звук ЦАПа стал похож на звук CD-плеера, только высоких частот поменьше.

Надеюсь, после недельного прогрева ВЧ прибавятся...

Обязательно сравню и напишу дополнительно.

 

Теперь, что было сделано конкретно:

1. Заменил два электролита на питании 100мкФ на 1000мкФ и зашунтировал каждый плёночными конденсаторами 0,1мкФ.

Третий кондёр на 100мкФ заменить не смог - плата не демонтировалась, а подлезть паяльником снизу уже не получалось. :smile:

2. Заменил резисторы от I/U к буферу с 560 Ом на 6,8кОм. + Заменил резисторы ООС буфера с 270 Ом на 6,2кОм

Уровень выходного сигнала повысился, зато ОУ AD823 стал работать в стабильном режиме КУ(почти)=1.

3. Заменил три ОУ NJM2068 (JRC) на AD823A (сначала буфер, потом оба I/U).

4. Заменил два электролита на питании + и - 15В с 10мкФ на 47мкФ и шунтирующие их керамические конденсаторы на "правильные" (по словам уважаемого tank) полипропиленовые пленочные конденсаторы 0,1мкФ.

Очевидно, всё "правильное" имеет (наверно для надёжности) сильно увеличенные размеры, поэтому разместить их удалось с большим трудом.

 

После каждого этапа замены включал ЦАП и прослушивал результат.

Уже после замены буфера разница в качестве стала неуклонно возрастать.

А когда закончил 4-ый этап, то наконец-то полностью ушла каша в мид-басе и появился тот самый, сбивающий с ног, звук бас-бочки!!!

 

Спасибо уважаемому Сергею "yamazaki" за советы в личных сообщениях!

Разумом-то понимаю, что "выхлоп" из ЦАПа Black Kitty очень хорош, но руки стремились сделать побыстрее и в рамках существующей схемы.

Так что благодарю всех за участие!

 

Фото изменений в ЦАПе и система, в которой он работает:

post-14412-1367607145_thumb.jpg

post-14412-1367607188_thumb.jpg

post-14412-1367607306_thumb.jpg

post-14412-1367607397_thumb.jpg

Изменено пользователем parzab

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Наверняка имелись в виду конденсаторы поменьше, типа таких:

post-2832-1367608424.jpg

(5мм от ножки до ножки)

 

У здоровенных К-78, да ещё установленных таким образом, очень большая индуктивность выводов. Для этих операционников пойдёт, но более высокочастотные, как те же 8066, вам такого не простят.

Изменено пользователем yamazaki

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Гость parzab
У здоровенных К-78, да ещё установленных таким образом, очень большая индуктивность выводов. Для этих операционников пойдёт, но более высокочастотные, как те же 8066, вам такого не простят.

Вот-вот! Паял эти монстры, а сам глаза от страха закрывал...

Всё гадал: засвистят ОУ или ещё потерпят. :smile:

 

Да, совсем забыл, замерил температуру работающих ОУ : один I/U = 42 градуса С, второй I/U = 46 градусов С, буфер = 41 градус С.

В закрытом корпусе, будут градусов на 5-7 больше...

Изменено пользователем parzab

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Гость parzab

При замене резисторов от I/U и ООС буфера совсем забыл, что резистор 6,8кОм от I/U и конденсатор 2700пФ в ООС создают ФНЧ.

 

При данных номиналах частота среза=8668Гц и этот фильтр резал -3,5dB на 10000Гц (относительно сигнала в 1000Гц), и -7dB на 20000Гц.

Спасибо старшему товарищу из отдела ремонта радиоаппаратуры! Вовремя подсказал! :smile:

Четыре ёмкости были заменены на 220пФ. Рассчётная частота среза=106387Гц.

Можно было применить ёмкости на 470пФ и частотой среза= 49798Гц, но уж больно хотелось линейной АЧХ на 20кГц. :smile:

Уровни сигналов замерены на осциллографе и аудиоанализаторе Neutrik A2.

Как и предполагалось, максимальное напряжение при синусе 1000Гц, 5000Гц, 10000Гц, 15000Гц - 0dB = 5 V

При синусе 20000Гц - 0dB = 4,92 V - уже начал работать ФНЧ. :smile:

 

При отсутствии входного сигнала напряжение на выходе = 8mV.

Отношение сигнал/шум = -120dB.

 

Осталось заменить выходное сопротивление 100 Ом на делитель напряжения 300 Ом / 300 Ом - и получим более-менее стандартные 2,5V на выходе RCA.

 

Фотографии измерений и финальная схема аналоговой части прилагаются.

post-14412-1367853617_thumb.jpg

post-14412-1367853624_thumb.jpg

post-14412-1367853632_thumb.jpg

post-14412-1367909341_thumb.jpg

Изменено пользователем parzab

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Гость parzab

Теперь о результате переделок:

до и после проводился тест с CD-плеером harman/kardon HD 740 (на 20-битных PCM1702).

ЦАП подключался к коаксиальному выходу SPDIF этого плеера, т.е. источником сигнала являлся один и тот-же транспорт с тестовым диском.

Подробное описание треков диска и ссылка на скачивание - ТУТ:

_https://www.hi-fi.ru/forum/messages/forum47/topic68376/message1541614/#message1541614

.

Так вот, если при сравнении оригинального ЦАПа с CD-плеером, ЦАП был, мягко говоря, плоховат, то после модификации ЦАПа CD-плеер проиграл по следующим позициям:

- ширина и глубина сцены.

- динамика и "сочность" лоу- и мид-баса (особенно явно слышно на записях симфонического оркестра).

- "воздушность" вокала.

.

Лично меня результат радует.

 

Осталась самая малая мелочь - заменить на выходах RCA два резистора по 100 Ом на 620 Ом (или 1кОм), чтобы улучшить THD, и добавить делитель напряжения - два резистора 1кОм (или 4,7кОм) на "землю" - чтобы понизить выходное напряжение.

.

Поэкспериментирую - послушаю - сообщу о результатах...

:smile:

Изменено пользователем parzab

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Гость parzab

Заменил на выходах RCA два резистора по 100 Ом на 1кОм, и добавил делитель напряжения - два резистора 1,3кОм на "землю" - чтобы понизить выходное напряжение.

 

Немного ухудшилась динамика, но в целом звук всё-равно немного опережает по качеству звук CD-плеера.

 

Главное - разгрузил ОУ буфера - при выходных сопротивлениях 100 Ом ток ОУ был = 36,4mA (по даташиту максимальный ток не должен превышать 40mA).

А искажения начинают расти при 20mA...

 

После замены резисторов ток ОУ стал = 3,74mA .

 

По окончанию праздников отвезу ЦАП на работу - посмотрю характеристики на осциллографе, а то вдруг придётся увеличивать номиналы резисторов делителя с 1,3кОм на бОльшие...

 

Фото - прилагаются;

post-14412-1368043263_thumb.jpg

post-14412-1368043344_thumb.jpg

post-14412-1368043369_thumb.jpg

post-14412-1368043376_thumb.jpg

Изменено пользователем parzab

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Гость parzab

Тест на осциллографе и немного дальнейших консультаций и размышлений показали, что изменения из предыдущего топика #11 были, мягко говоря, ненужными.

Так-как при подключении ЦАПа к усилителю ОУ буфера работает на нагрузку 50кОм, то установка делителя напряжения превращает эту нагрузку в 1,267кОм. (см.схему). Искажения выросли, микросхема стала сильно греться...

.

Поэтому, после неспешного пересчёта, получил следующие "планируемые" цифры:

По даташиту на PCM1792 : Iвых = 10,1 mA при цифровом сигнале 0dB,

Тогда выходное напряжение с I/V преобразователя Umax = 4,747V.

На делителе напряжения 6,8kОм/6,2kОм получаем Uдел = 2,264V.

Коэффициент усиления буфера Ку=0,912.

При R=6,8kОм и Cooc=220pF: частота среза ФНЧ = 106,4kHz

 

В итоге на выходе ЦАП мы должны получить Uвых = Uдел*Ку = 2,065V rms.

 

На выходе ЦАП устанавливаем Т-образный фильтр от кабельных радио-наводок с частотой среза f = 331,6kHz (пришлось впаивать SMD-резисторы "стоя" с наклоном, а ножки конденсаторов "накладывать" сверху - см.фото).

 

Немного паяльной практики... и в итоге:

 

Измерения уровней сигналов на осциллографе и аудиоанализаторе Neutrik A2 показали следующее:

1. Выходное напряжение ЦАП на разных частотах равно -

......20Hz: 6,27dBV ( 2.058V rms)

..1000Hz: 6,30dBV ( 2.065V rms) !!! :smile:

20000Hz: 6,07dBV ( 2.011V rms)

On-line калькулятор перевода V <=> dBV <=> dBu: _https://personalaudio.ru/raa/on-line-calculator/v-dbv-dbu/

 

2. Выходное напряжение ЦАП "от пика - до пика" = 6,4V.

 

Т.е. полученные на практике значения практически совпали с расчётными!

 

В итоге имеем "выхлоп" на 2 Вольта, как в High-End аппаратуре, где для улучшения показателей "сигнал/шум", умышленно "слегка" превышают стандартные для проф.аппаратуры уровни +4дБ = 1,725V пиковых.

 

Кроме перечисленных в предыдущих топиках улучшениях звука, наконец-то хорошо стали различаться режимы "Filter 1" (SHARP ROLLOFF) и "Filter 2" (SLOW ROLLOFF).

При прослушивании записей 16bit/44,1kHz теперь ЯВНО слышно, как "Filter 2" подрезает ВЧ, начиная с Pass band= 0.254*44,1kHz = 11,2kHz и до уровня –3dB = 0.46*44,1kHz = 20,3kHz.

Раньше было слышно только расширение музыкальной сцены, а уровень ВЧ при работе разных фильтров воспринимался как "почти одинаковый".

 

Вот, что значит, заставить работать ОУ преобразователя-I/V в относительно благоприятном режиме и сделать оптимальный коэффициент усиления и минимальное выходное сопротивление для ОУ буфера.

 

Благодарю всех, кто советами помогал сделать эти небольшие, но так качественно звучащие модификации!!!

 

Фото:

post-14412-1369295110_thumb.png

post-14412-1369295123_thumb.png

post-14412-1369295151_thumb.jpg

post-14412-1369295156_thumb.jpg

post-14412-1369295161_thumb.jpg

post-14412-1369295178_thumb.jpg

post-14412-1369295185_thumb.jpg

post-14412-1369295441_thumb.jpg

post-14412-1369295449_thumb.jpg

post-14412-1369295535_thumb.jpg

Изменено пользователем parzab

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу

︽ Наверх страницы ︽
×