Доработка ASUS Xonar ONE

Xonar Essence One

    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)

Первые впечатления

    Первый раз подключаем ЦАП ASUS по USB.  После длительного прослушивания, не мог понять почему, заболела голова. Усилитель Дмитрия исключительно качественный, дает очень детальный звук, поэтому все огрехи источника как на ладони, они просто сверлят мозг. Вроде и разрешение высокое, но ощущения что инструменты играют в разнобой, высокие раздражают. Ловлю себя на мысли, что я слушаю не музыку, а множество отдельных звуков из колонок.  Повышение частоты дискретизации только усугубляет ситуацию, высокие становятся размазанными и глухими. Второй раз подключили по оптике к CD проигрывателю — зазвучало заметно приятнее (а мне нужен именно USB).

   Подключаю ЦАП Hegel и вдруг, о чудо, вместо каши из звуков слышу музыку! Она льется, мелодии обретают бесподобное звучание, объем, детальность, нежность. Затем подключаю  E-mu 0404 USB… «мальчик для битья» наносит серьезный удар. Asus хоть и звучит более детально, но слушать  приятнее E-mu, сцена натуральнее, ничего не раздражает, все на своих местах.

Внутреннее устройство Asus Xonar One

    Рассмотрим сначала блок питания.  Он должен обеспечивать самое чистое питание с отличной фильтрацией любых помех питающего напряжения.  Как бы не так,

  • емкости фильтрующих конденсаторов недостаточны (если взглянуть на ЦАПы hegel у них только в выпрямительном блоке стоят конденсаторы емкостью порядка 10000 мкФ, Аsus же нам предлагает 1500 мкФ,
  • на линии 5 В находится большое число потребителей:
    1. питание аналоговой части PCM1795;
    2. линейный стабилизатор на 3.3 В, который питает цифровые части PCM1795, цифроприемник AK4113 и C-Media CMI 6631, кварцевые генераторы, отвечающего за работу USB;

    3. ко всему этому еще добавляется импульсный стабилизатор для питания DSP;
  • Трансформатор хоть и тороидальный, но не самый качественный. Уже при напряжении 230-240 В на первичной обмотке сердечник входит в насыщение и создает дополнительные помехи (а расположен он аккурат поближе к регулятору громкости).

Доработка выхлопа Asus Xonar One

     Первым делом пришлось заменить NE5532 в преобразователях ток-напряжение на  OPA827. Первые имеют входной каскад на биполярах и очень плохо относятся к ВЧ-помехам на входе. Вторые же имеют входной каскад на полевых транзисторах в сочетании с достаточно мощным выходным каскадом. К сожалению OPA827  предлагаются только в моно варианте, а стерео аналоги не доступны. Поэтому для полной замены всего звена I/U потребуется целых 8 микросхем. В звено вычитателя были установлены TL1469, которые обладают мощным выходным каскадом с большим током покоя.

    Прослушивание подтвердило правильность замены. Звучание Xonar One стало более прозрачным и в тоже время более мягким. Заметно уменьшилась жесткость на высоких частотах, которая так раздражала.

    Далее пришлось пересчитать выхлоп, так как применение низкоомного ФНЧ (схема близка к рекомендованной в datasheet для PCM1795) создает серьезную нагрузку на выходные каскады I/U (даже в случае применения OPA827), так и самого вычитателя, что сильно увеличивает искажения.

 Доработка выхлопа Asus Xonar OneДоработка выхлопа Asus Xonar One

 

    Далее интереснее, было обнаружено, что для входа усилителя для наушников и входа буфера на RCA выходе используется только «половинка первой части выхлопа». И так как здесь требуется небалансный сигнал, то инженеры Asus его попросту снимают с точек «3» и «1» (см рис. 2) балансного выхода данной части выхлопа. Получается, что те, кто не используют балансные выходы Xonar ONE, могут сэкономить на ОУ «1» и «3» (см рис. ниже, красным выделены не используемые ОУ), т.е. совсем их не ставить, либо установить менее качественные.

Результат модификации первой части выхлопа Asus Xonar One представлен на рисунке ниже:

Доработка выхлопа Asus Xonar One

 

    В качестве буфера на RCA выход был установлен LM6172, на балансные выходы так и остались LM4562.

    Электролитические выходные конденсаторы были заменены на пленочные WIMA — MKS2 серии номиналом 6.8мкФ.

 Доработка схемы питания Xonar One

    Частично была выполнена замена электролитических конденсаторов в цепях питания карты на Panasonic FM / FC и Nichicon KZ. Значительно были увеличены емкости в питании аналоговых цепей PCM1795. Цифровые цепи были дополнительно прошунтированы NP0 керамикой.

    Полностью была переработана схема питания Xonar One. Для питания выхлопа были использованы зарекомендовавшие себя интегральные стабилизаторы LM317/LM337. Напряжения питания выхлопа было увеличено до ± 15В.

С линии питания 5в решено было убрать импульсный стабилизатор для питания DSP.

Доработка схемы питания Xonar OneДоработка схемы питания Xonar One

     Для этого на плате была удалена дроссель-перемычка L1. На штатный трансформатор была добавлена дополнительная обмотка для получения нестабилизированных 5в, от которой и был запитан импульсный стабилизатор питания DSP. Данная доработка  очень существенно сказалась на звуке, особенно это касается USB входа, т.к. практически полностью решилась проблема с джитером, который был обусловлен высоким уровнем шума в питании тактовых генераторов. Кроме этого питание каждого тактового генератора было прошунтировано NP0 керамикой в 0.1мкФ.

Доработка схемы питания Xonar OneДоработка схемы питания Xonar One

 

     Так как в цепях питания применены конденсаторы большой емкости, а также в виду  увеличения номиналов емкостей на самой плате, для обеспечения устойчивости интегральных стабилизаторов, емкости большого номинала были отделены от выхода стаблизаторов защитными резисторами, сопротивлением порядка 0.68 Ом (R1/R2/R8).

Результаты измерений

    Ниже приводятся измерения обоих каналов RCA выхода по отдельности. Можно отметить достаточно большую разницу между каналами, если в левом канале гармоники опустились до очень низких значений в 0.0001%, то в правом составили 0.0003%.

Более точное исследование искажений PCM1795 показало большой разброс параметров чипов. Так для первого из чипов искажения обоих половинок находятся на уровне 0.0001/0.0002%, то для второй PCM-ки оказались значительно выше — 0.0003%/0.0006%.

Сравнительное прослушивание

  • Акустика Dynaudio Focus 220;
  • Усилители мощности: Дмитрия Андронникова Lynx17 / усилитель Лайкова (из моей аудио системы) / усилитель Василича.
  • Транспорт —  оптика Xonar ST или USB доступный на борту аппаратов.

В повторном сравнительном прослушивании участие приняли:

Твикнутая Xonar ST (PCM1792A) — звучание доработанной звуковой карты оказалось очень схожим с Xonar One. Мне показалось, что One дает немного более спокойный и ровный звук, но я не ручаюсь, что смог бы отличить их в слепом тесте.

Matrix mini-i (AD1955) — звук не понравился — уровень Xonar ST в стоке, но более холодный и еще более резкий и утомляющий.

ЦАП Hegel HD11 (AK4399) —  звучал ожидаемо комфортно, никаких резких звуков, не наблюдалось. Отличный тональный баланс. В сравнении с Xonar One ему не хватало детальности, тяжелый рок и металл звучал менее эмоционально, чем на Xonar ONE, но в джазе однозначное предпочтение я отдал, именно, Hegel. Итого, для спокойного вдумчивого прослушивания мне больше понравился Hegel, но для рока — металла, ему просто не хватало драйва который мог подарить One.

Lynx D60 (AK4399) — еще до прослушивания мне говорили, что аппарат на голову выше Asus, что потенциал ak4399 в Hegel HD11 просто не раскрыт полностью. Я конечно предполагал, что звук будет лучше, но не предполагал, что так сильно. Давно не было такого, чтоб от звука бежали мурашки по коже. Тогда я кажется понял, что значит живой звук. Но стоит отметить, что при подключении по оптике его преимущество над соперниками было не столь выражено.

Именно после прослушивания D60 я решил собрать свой ЦАП на базе AK4399 с USB транспортом на XMOS и обновить усилитель, т.к. мой оказался явным аутсайдером.

Вложение 1: stab_power.lay 55,71 KB , (Скачиваний: 259)

Вложение 2: diode_bridge_power.lay 49,08 KB , (Скачиваний: 201)

Похожие статьи

  • Доработка ASUS Xonar DX
         На доработку в мои руки попала звуковая карта Asus Xonar DX. Одна из главных ее особенностей — флагманские преобразователи CS4398 на фронтальном канале, при доступной...
  • Простой I2S ЦАП на ak4399
    Статья находится в разработке   
  • 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...
  • Доработка ASUS Xonar ST
         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...
0 комментариев
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.