Качественный ЦАП AH-D6 mk0 с поддержкой DSD и PCM на ak4490

Чтобы не было путаницы с версией цапа AH-D6 mk3 на AK4493, все основные материалы по модификации mk0 (на AK4490EQ) я решил вынести в отдельную статью.

ЦАП AH-D6 mk0 на AK4490

Цап поддерживает воспроизведение форматов PCM 44.1-384kHz разрядностью до 32 bit, DSD64, DSD128, DSD256.

Как было мной замечено в основной статье AK4490 согласно документации позволяет увеличить питание VDDR(L) до 7.2 вольт, что при пониженном питания Vref позволяет добиться некоторого снижения уровня искажений.

Высококачественный ЦАП AH-D6 с поддержкой DSD и PCM, 2-in-1 на ak4493/ak4490

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.

DSD ЦАП AH-D6 на ak4493

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.

Плата адаптер для USB модуля Amanero для подключения к ЦАП AH-D5

В качестве дешевой альтернативы транспортам от energyaudio.ru я решил использовать китайский клон amanero, так для удобства подключения к ЦАП-у AH-D5 я сделал плату адаптер, в которой реализовал гальваническую развязку по шине i2s (ADUM1401CRW) и линиям управления ЦАПом (ILD207T). 

Модуль гальванической развязки Amanero по I2S

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).

Если ЦАП выступает мастером (amanero — слейв), то в качестве изолятра можно ставить:  ADUM1401C,  ISO7641FM, IL717 в корпусе 16-SOIC-W. Если цап — слейв (amanero — мастер), то:  ADUM1400C,  ISO7640FM, IL715 в корпусе 16-SOIC-W. 

Простой ЦАП на CS4398

Сейчас хочется рассказать о своём первом ЦАПе. Работа по созданию серии цифро-аналоговых преобразователей началась еще в 2016 году. Изучалась сопутствующая литература, выбиралась элементная база. Были заказаны инженерные образцы от известных производителей. Кстати, на тот момент гиганты полупроводниковой электроники свободно высылали свои детали всем желающим, причем за свой счет. Были получены сэмплы от Analog Devices, Cirrus Logic, Atmel. Сейчас к сожалению никто в Россию высылать не хочет, видимо санкции дают о себе знать.

На самом первом этапе выбор пал на ИМС ЦАП CS4398. Давняя любовь к циррусовским преобразователям началась еще со времен звуковых карт Creative, неплохое звучание X-Fi xtreme music на CS4382 дало толчок к освоению именно данных ДС ЦАП.

К моменту начала проектирования CS4398 в линейку циррусов позиционировался как Flagship perfomance, т.е. имеющий наилучшие характеристики в их линейке. ИМС довольно древняя, начало 2000х годов. Совсем недавно появился CS4399, но в свободной продаже я их пока не увидел.

Характеристики ЦАП:

— входной формат: PCM I2S, RJ, LJ от 16 бит 32кГц до 24 бит 192 кГц;

— выход небалансный, 2В (RMS);

— питание 4 канала: 5-12В, 8-12В, ±15В

Высококачественный ЦАП AH-D5 с поддержкой DSD и PCM

Предлагаю вашему вниманию высококачественный ЦАП с поддержкой форматов PCM и DSD. Устройство выполнено на премиальном цифро-аналоговом преобразователе AK4490 от Asahi Kasei Microdevices.

DSD and PCM dac AH-D5 on ak4490

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.

AH-D3 простой SPDIF ЦАП на ak4490 и ak4113

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

ЦАП AH-D3 на AK4490 и AK4113

 

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. 

Качественный дискретный выхлоп для ЦАП

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.

Дискретный выхлоп для PCM1794 / PCM1796

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

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

Простой ЦАП на AK4113 и AD1853

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:

ЦАП на AK4113 и AD1853

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

Качественный ЦАП на базе AK4399

Эксперименты с AK4399 показали очень сильную зависимость качества звучания от организации питания аналоговой части AK4399.