В процессе доработки и оптимизации трассировки новой версии платы AH-D5 было обнаружено, что Asahi Kasei Microdevices выпустили новый ЦАП AK4493EQ, который позиционируется, как замена ak4490EQ.

Просмотрев документацию на новый чип, стало ясно, что путем минимальных изменений платы его можно применить вместо ak4490. Поэтому я решил сразу сделать новую плату в которой, можно применить как ak4490, так и ak4493.

Как показал опыт эксплуатации AH-D5, большинство тактовых генераторов, в частности используемые NZ2520SD(A), не реализуют полного гашения генерации в неактивном режиме (только Z-state выхода). Поэтому в новом устройстве было решено уделить особое внимание полному гашению генерации неактивного клока и возможности полного отключения обоих генераторов в слейв режиме.

Основные технические характеристики усилителя мощности:

• Максимальная выходная мощность (Вт) — 50(25) (при Rn = 4(8) Ом);
• Напряжение птиания усилителя (В) — ±25;
• Полоса пропускаемых частот (кГц)  -  0,005...100;
• Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот (%) - 0,001
• Номинальное входное напряжение (В) - 2;
• Коэффициент усиления — 10;
• Выходное сопротивление (Ом) — не более 0,1;
• Ток покоя выходного каскада (мА) –75…150

В качестве дешевой альтернативы транспортам от energyaudio.ru было принято решение использовать китайский клон amanero. Для удобства подключения свистка к моим ЦАП-ам AH-D5 / AH-D6 была разработана плата-адаптер, в которой я реализовал гальваническую развязку по шине i2s (ADUM1401CRW) и линиям управления ЦАПом (ILD207T). 

По умолчанию плата предусматривает использование amanero в slave режиме. При этом плата допускает использование amanero в master режиме, но для это следует использовать другой изолятор (ADUM1400CRW).

Хочу представить вашему вниманию схему источника питания AH-PW5 для ЦАП-а AH-D5. Данный модуль питания весьма универсален и может быть использован для питания многих других конструкций.

На aliexpress по очень заманчивой цене мною был приобретен китайский клон amanero, который покупался исключительно для использования в slave режиме, совместно с моим новым цапом. Сама плата клона близко копирует оригинал, таким образом можно полагать, что в slave режиме не будет потери качества по сравнению с оригинальным модулем, даже если китайцы поставят вместо клоков откровенный хлам.

Посылка из Китая пришла очень быстро, в комплекте тоько сама плата. Для подключения к ЦАПу пришлось озадачиться поиском интерфейсного разъема. Заодно я установил дополнительный разъем под джампер, для удобной перепрошивки модуля.

На замену ранее предложенному мною ЦАП-у на базе AD1853 решено было собрать новый ЦАП AH-D3 на базе значительно более совершенной — ak4490.

При построении изделия ставились следующие цели:

1. Проект должен быть открытым;
2. Обеспечивать оптимальное соотношение цены и качества;
3. Легкость повторения;
4. Небольшие габариты;
5. Компоновка всего устройства на одной плате.

Для подключения устройства решено было ограничиться поддержкой только Spdif интерфейса с реализацией двух входов: оптического (toslink) и коаксиального (coaxial). В качестве цифро приемника была выбрана давно проверенная AK4113. 

Платы для себя я обычно изготавливал самостоятельно по ЛУТ-технологии.  Но в последних моих проектах столкнулся с технологическими ограничениями. Необходимость изготовления как минимум двухслойной печатной платы вынудила меня обратиться к промышленному сервису по изготовлению печатных плат.

Изучение этого вопроса в интернете привели меня к выводу, что выгоднее всего заказать изготовление печатных плат в Китае.

При построении нового усилителя для наушников у меня была цель построить компактную и простую в настройке схему с отличным звуком на распространенных комплектующих.

В качестве УН решено было использовать операционный усилитель, который и обеспечивает усиление по напряжению в 2-3 раза. В качестве выходного буфера к ОУ я применил модификацию повторителя Тейлора-Уайта. Выбранное решение позволяет снизить ток покоя в 2-3 раза по сравнению с «честным классом А», что положительным образом сказывается на тепловыделении усилителя.

При проектирование усилителя для наушников я стремился достичь максимального качества при минимальном количестве усилительных элементов. В основу схемы положена схемотехника усилителей с так назваемомой токовой ООС.

Как видно, усилитель состоит из двух симметрично-комплементарных плеч. Усилитель не имеет разделительных конденсаторов на входе, выходе и в цепи ООС и фактически является усилителем постоянного тока. В области ВЧ полоса пропускания ограничивается только частотными свойствами примененных транзисторов.

Еще давно для сборки качественного ЦАПа мною была приобретена микросхема PCM1794. К сожалению, в экспериментах с ней мне не удалось добиться желаемого звука, заметно превосходящего звук твикнутого мной Asus Xonar ONE. Поэтому макет с PCM-кой был отправлен пылиться на полку. И вот недавно я решил опробовать дискретный выхлоп. Первым делом на макете был собран выхлоп по мотивам Семигора. Результат мне понравился, с дискретным выхлопом ЦАП звучал весьма приятно, появилось желание переслушать старые записи, чего я не замечал с старым выхлопом на операционниках.  

В ходе дальнейшего совершенствования было решено применить jet-полевики 2sk117/2sk170 в дифкаскаде. Субъективно, с полевыми транзисторами звук стал еще более ровным и легким.

Дальнейшие эксперименты привели меня к следующей схеме дискретного выхлопа для PCM1794:

Преобразователь ток-напряжение выполнен на резисторе (R1 и R2),  cумматор на дискретных элементах.

После прослушивания в дружеской компании "нового усилителя Василича" в связке с моим ЦАП на АК4399, меня попросили порекомендовать максимально простую, но прилично звучащую схему ЦАП с поддержкой hi-res для дальнейшей самостоятельной сборки. Подключение — оптика и коаксиал.

Я предложил собрать цап на связке AK4113 + AD1853 или АК4399. Вариант с АК4399 отпал по причине отсутствия в наличии свободных микросхем, а с первыми двумя я мог сразу помочь. Другие общедоступные и опробованные мной AD1955, PCM1794, PCM1798 хоть и имеют лучшие параметры, субъективно не позволили мне добиться более качественного звука чем с AD1853 и AK4399.

Ранее в процессе экспериментов с AD1853 было обнаружено несколько неприятных ее особенностей:

1. несимметричность модуляторов;
2. появление постоянки в 60-80 мВ на выходе выхлопа при отсутствии мастер клока,
3. субъективное ухудшение качества звука в форматах отличных от RJ24/16

К сожалению большинство общедоступных схем на базе AD1853 страдают от этих недостатков и в добавок не могут похвастаться поддержкой частот дискретизации до 192 кГц. В новом ЦАП я решил устранить все эти недостатки.

В качестве цифроприемника была выбрана AK4113, так как обладает низким значением джиттера и поддерживает прием данных с частотой дискретизации до 216кГц. Также микросхема очень удобна и проста в управлении в режиме «parallel mode», что позволило выбрать оптимальный выходной формат (RJ24) для AD1853 и выставить 2 кратную интерполяцию при работе с частотами дискретизации более 48кГц (для 44.1 и 48кГц кратность — х8). На практике хоть AD1853 и заработала с кратностью х4 даже с частотами 176,4/192 кГц, но измерения показывают значительный рост шумовой полки и  искажений в таком режиме по сравнению с х2.

Схема ЦАП на AK4113 и AD1853

В итоге мной была предложена следующая схема:

 В преобразователе ток-напряжения выбран OP42. В звене вычитателя использовал хорошо зарекомендовавшую себя связку AD744 c буфером Buf634.

Конвертер SMSL X-USB предназначен для асинхронной передачи потокового аудио между компьютером, снабженным портом USB и ЦАП, с I2S или SPDIF интерфейсом. Поддерживает частоты дискретизации от 44,1 до 384 кГц (Coaxial/Optical до 192KHz, I2S до 384 KHz).

     Модуль WaveIO специально предназначен для асинхронной передачи потокового аудио между компьютером, снабженным портом USB и практически любым ЦАП, с I2S или SPDIF интерфейсом. Модуль поддерживает частоту дискретизации вплоть до 384 кГц. Для Windows доступны проприетарные драйвера, с поддержкой ASIO для получения максимального качества звука.

     На доработку в мои руки попала звуковая карта Asus Xonar DX. Одна из главных ее особенностей — флагманские преобразователи CS4398 на фронтальном канале, при доступной цене карты. Низкопрофильный дизайн делает карту хорошим выбором при сборке домашнего медиа-центра.

     Во время проведения экспериментов над ASUS Xonar One мною была приобретена звуковая карта ASUS Xonar Essence ST. На данный момент ASUS Xonar Essence ST является флагманской звуковой картой компании ASUS на базе PCM1792A.

Карточка мне больше нужна была как измерительный инструмент, а не как источник звука. Но, тем не менее, после завершения всех экспериментов с Xonar One настал черед доработок и ASUS Xonar ST.

    Желая получить качественный звук с ноутбука, я стал подыскивать себе внешний ЦАП с USB входом. Выбор пал на Xonar Essence One. Подкупила цена устройства в совокупности с отличными характеристиками и прекрасными отзывами первых покупателей.

    Xonar Essence One — это первый внешний ЦАП  от ASUS. Устройство имеет гигантские размеры и немалый вес. Цап оснащен тремя цифровыми входами (USB, Toslink,  S/PDIF), балансным и небалансным линейными выходами, а также выходом на наушники. ЦАП способен принимать звук в формате PCM с разрядностью до 24 бит и частотой дискретизации до 192 кГц. В качестве цифро-аналоговых преобразователей используются две PCM1795, каждая из которых работает в моно режиме и обслуживает только один канал. ASUS предоставляет возможность замены операционных усилителей без пайки.

   Итак, Xonar Essence One приобретен и готов к прослушиванию. Дело остается за малым, собрать хороший тестовый стенд. Поэтому на прослушивание отравился к другу, у которого подобран весьма неплохой звуковой тракт. И так, тестовый стенд:

• Акустика Dynaudio Focus 220;
• Усилитель мощности разработки Дмитрия Андронникова Lynx17
• В качестве оппонента ЦАП Hegel HD11, в качестве мальчика для битья E-mu 0404 USB (модифицированный заменой ОУ)