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.

Схема ЦАП AH-D6 mk0 на ak4490

Поэтому отличия в схеме mk0 от модификации mk3 получились только в уровнях питания VDDR(L) и Vref и немного в обвязке AK4490EQ. Добавлены резисторы R75/R31 для уменьшения напряжения Vref относительно VDDR(L) и увеличены номиналы R60/R47 до 2кОм в ООС стабилизатора питания VDDR(L) . В обвязке чипа ЦАП относительно mk3 — удален С43 и установлен резистор R14.

Схема аналогового выхода AH-D6 mk0 на AK4490EQ

Схема выходного фильтра осталась идентичной AH-D6 mk3. 

Более значимые изменения в самой прошивке.

Разъём I2S

Разъём i2s имеет распиновку Lynx Audio. Контакты 2, 4, 6, 8 — земля ЦАПа. Контакт 9 — питание гальванической развязки Bolero / Charleston +3,3 со стороны ЦАПа.

Контакты 1, 3, 5, 7 — сигналы шины i2s:

ФорматPin 1Pin 3Pin 5Pin 7
PCMBCK INSDATA INLRCK INMCLK IN/OUT
DSDDSD BCK INDSD LEFT INDSD RIGHT INMCLK IN/OUT

Контакт 10 — сигнал сброса ЦАПа при смене частоты дискретизации или PCM/DSD режима. Низкий логический уровень — нормальная работа, высокий логический уровень — сброс. Данный сигнал не является обязательным. Микроконтроллер сам отслеживает изменение режимов и подает необходимые сигналы сброса для AK4490, но для предотвращения щелчков при смене потока PCM->DSD или срыве DSD потока необходимо, чтобы транспорт заранее подавал соответствующие сигналы. По умолчанию контакт 10 подтянут к уровню «1». Таким образом по умолчанию ЦАП находится в режиме сброса, а замыкание пина 10 на землю переводит ЦАП в рабочий режим.

 

Разъем CONTROL

По умолчанию все сигнальные пины разъема CONTROL подтянуты к уровню «1».

Другими словами по всем разъемам управления имеет место инвертированная логика относительно наличия джампера. Его присутствие задает логический 0, а отсутствие — 1.

Контакт 1 — сигнал включения нужного генератора мастерклока (на частоту х44.1кГц либо х48.0кГц). Если в конфигурации выбран ведомый режим (см. CONFIG), то данный пин не используется. 

Контакт 3 — сигнал Connect. ЦАП активен, если уровень «0». При подаче «1» ЦАП переходит в режим Mute.

Контакт 7 — сигнал PCM/DSD. Уровень «0» определяет наличие DSD потока на выходе. Для PCM потока — уровень «1».

Контакты 5, 9 — На них выдаются уровни в зависимости от текущей частоты дискретизации:

Частота дискретизации Pin 9Pin 5
44.1кГц/48.0кГц/DSD6400
88.2кГц/96.0кГц/DSD12801
176.4кГц/192.0кГц/DSD25610
352.8кГц/384.0кГц/DSD51211

Если в CONFIG выбрана опция автоматического определения частоты дискретизации, значения контактов 5 и 9 игнорируется (в режиме PCM для AK4490 выставляется ACKS бит = “1” см. раздел CONFIG, а при воспроизведении DSD потока, выбирается сразу максимально доступная частота сэмплирования - 11.2896МГц).

Разъем CONFIG

По умолчанию все сигнальные пины разъема CONFIG подтянуты к уровню «1». Установка джампера устанавливает уровень «0».

Контакты 1, 3 задают режим работы цифрового фильтра:

Режим фильтра Pin 1 (SLOW bit)Pin 3 (SD bit)
Sharp roll-off filter00
Slow roll-off filter10
Short delay Sharp roll-off filter01
Short delay Slow roll-off filter11

Контакт 5 — режим тактования ЦАП-а. Уровень «1» задает ведущий режим (master mode). При подаче «0» устройство переходит в ведомый режим (slave mode), другими словами цап должен тактироваться вешним клоком.

Контакт 7 — режим определения частоты дискретизации. Если уровень «1», то частота мастер клока и частота дискретизации определяются автоматически (AK4490 — Auto Setting Mode, ACKS bit = “1”). Если «0», то частота MCLK определяется автоматически, а частота дискретизации передается с транспорта, задается пинами управления 5 и 9.

Контакт 9 — в модификации mk0 не используется

Печатная плата

Печатная плата здесь не приводится, т.к. она общая с mk3 версией, поэтому все материалы по ней можно найти и с качать в основной статье. 

А вот прошивка у mk0 версии своя, она во вложении к статье.

Вложение: AH-D6-mk0-scheme.png 74,04 KB (Скачиваний: 117)

Вложение: AH-D6-mk0-scheme-output-stage.png 51,14 KB (Скачиваний: 105)

Приватное вложение: AH-D6-mk0-firmware-v1.3.hex.zip ()

Приватное вложение: AH-D6-mk0-firmware-v1.2.hex.zip ()

Похожие статьи

  • 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.   При построении изделия ставились...
  • Отзывы на звучание ЦАП AH-D6
    Предлагаю в комментариях делиться впечатлениями и обсуждать звучание различных сборок ЦАП-ов AH-D5 / AH-D6 mk3 / mk0. Формат вольный, при желании можно так: Описание сборки ЦАП ...
  • 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...
  • 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 ...
26 комментариев
Добрый день, как звучит этот ЦАП по сравнению с D5, велика ли разница в звуке?

Об основных отличиях  писал в основной статье, изначально планировалась просто новая ревизия платы D5, по звучанию разницы практически нет.  Может совсем малость и обусловлена она изменившимися номиналами фильтра. В D5 был выбран приоритет в сторону широкой доступности номиналов, тут в сторону близости к расчетным значениям, так что при сбоке своего цапа можете применить любой из вариантов или попробовать оба)).

Конструктивно, основное отличие «в новом устройстве было решено уделить особое внимание полному гашению генерации неактивного клока и возможности полного отключения обоих генераторов в слейв режиме».

Если в D5 установить генераторы с полным гашением генерации, то он будет даже в выигрышном положении. Можно сказать, что D6 менее требователен к качеству генераторов, т.к. их взаимное влияние сведено к 0 при любом их выборе.

Обновлена прошивка до v1.1 Оптимизирована логика работы управляющих сигналов rst и connect. 

В прошивке v1.2 по желанию любителей тишины дополнительно убрал хардваре MUTE на реле в режиме PCM,  т.е. оставил только софтовый MUTE. Но при изменении режимов фильтра, смене частоты дискретизации mute на реле оставил. По крайней мере при листании внутри PCM трека щелкать реле не будут.

Добрый день. Подскажите печатные платы AH-D6 mk0 и AH-D6 mk3 одинаковы?

 
Именно так, плата одна.
Добрый день! Очень понравились ваши схемы, только появилась пара вопросов: можно ли сделать полностью рабочую систему по вашим платам на PCBWay? Т.е. сначала идет amanero (Combo384 isolator v1.3), потом  AH-D6 (только я не очень понял, подойдет ли плата под AK4493 для AK4490. В плане замены резисторов и конденсаторов по схеме). А питаться все будет от платы питания с pcbway (там без изменений?) Плюс также я правильно понял, что к этой схеме можно подключать наушники (1 канал — 56Ом)? Конечно, глупый вопрос, но что вообще можно подключать и как (про соединение amanero с AH-D6)? Также она подойдет в качестве постоянной замены встроенного в материнку аудиокодека? В плане не будет никаких проблем с обнаружением в винде, прослушиванием музыки не только в плеере, но и в хроме, например? В ЦАПостроении не сильно разбираюсь, поэтому такие вопросы

«можно ли сделать полностью рабочую систему по вашим платам на PCBWay»

— Можно, но я бы рекомендовал заказывать модуль питания AH-PW5 (только при сборке вместо LM7809 следует применить LM7805, так как в D6 питание линии клоков 5В , а не 9В как в D5), с PW6 — вопрос питания USB модуля придется решать отдельно или довольствоваться питанием от USB порта.

«только я не очень понял, подойдет ли плата под AK4493 для AK4490»

— Наверное, запутанно я написал. Плата у обоих модификаций одна.

« к этой схеме можно подключать наушники (1 канал — 56Ом)?»

— Подключить наушники, конечно, можно, но качество на низкоомную нагрузку будет далеко от идеала, звук точно будет лучше встроенного аудиокодека, но далеко от максимальных возможностей ЦАПа. Нагрузочная способность ЦАПа определяется ОУ звена разностной обработки и для рекомендуемых мной ОУ - ADA4627, OP42, OPA627, LT1468 составляет от ~ 2кОм и выше. ЦАП рекомендуется использовать совместно усилителем мощности. А для работы на наушники я рекомендую собрать в дополнение усилитель для наушников.

«Также она подойдет в качестве постоянной замены встроенного в материнку аудиокодека? В плане не будет никаких проблем с обнаружением в винде, прослушиванием музыки не только в плеере, но и в хроме, например»

- Да, что касается восроизведения, то полностью заменяет звуковую карту. При работе с аманеро для винды надо будет установить драйвера и далее использовать ЦАП как обычное аудио устройство, в линуксе работает сразу, под android как повезет (обычно с использованием otg кабеля определяется и работает).  

 

 

Что касается адаптера для аманеро, то можно заказывать как версию 1.3 с pcbway так и 1.1, что выложена на сайте. 

Сразу хочу предупредить, что планируется новая версия адаптера к аманеро вместе с модулем индикации. Планируется возможность подключения дисплея LCD 1602 на который будет выводится информация о частоте дискретизации (с F0-F3 пинов аманеро). А также думаю предусмотрет возмодность управления с ИК пульта вкл/выкл и выбор цифрового фильтра AK4493 / AK4490.

 

Сегодня запустил гравицапу :) Пока в слейв режиме и в вычитателе 5534 (ну что было в наличии, то и поставил) потом заменю. Тем не менее звук порадовал, очень детальный. По началу показалось, что низов не хватает, но нет, они есть и очень точные, разборчивые. Первые впечатления весьма положительные. На плате  пока не впаивал тантал на аналог. Ставить, нет? Есть в наличии полимеры 22х20В.

Кто нибудь в чипдипе покупал ADA4627, как с оригинальностью?

Фото этого творения :). Нужно еще допиливать, но это позже.

Автору огромнейшее спасибо за разработку.

 

Тантал в аналог, в питание ОУ, ставить «на мой слух» не рекоменую. Уже писал в комментах к D5,

Эти места изначально предусматривались для smd пленки типоразмера 2220. Танал / полимеры, хоть мне и понравились в аналоге питания ЦАП, в стабы выхлопа ставить стоит с осторожностью.

Если будете пробовать, то для предупреждения возможных проблем со стабом (тем кто пробует ставить кандеры с мат LOW ESR, шунтировать танталом или просто значительно увеличивать номинал емкости) ставим резисторы 0.1-0.5 ом на места перемычек - L4, L5, L7, L10 

Спасбо за ответ. Ну тогда тантал не буду ставить и так все хорошо. В аналоге простые электролиты на 1000 мкф. Все питание отсмотрел осцилой на предмет возбудов и звонов, ни чего не обнаружил, все ровненько. Да еще, в стабах поставил ОР07, просто были в наличии.

Это хорошо, хотя 1000 мкф это достаточно много, тут ведь 2 кандера в параллель стоят (у каждого канала свой) т.е. суммарная емкость уже 2000мкф на выходе стаба. Когда у себя с ne5534 игрался, то пришел к выводу, что даже с коррекцией превышать ~1000мкф без отделения резисторами от выхода стаба не желательно. 

Тут конечно устойчивость стабов еще сильно зависит и от ESR емкостей, чем ниже, тем больше вероятность словить возбуд, что вобщем-то и подтвердилось одним из посетителей сайта, с 1800мкф, с мат платы, человек словил возбуд стаба.

Собрал 2 платки))) в варианте D5. Стабы ne5534+silmic и op07+PanFM. ne5534 без корекции генерила заметно, op07 подзвякивал на 4 мегагерцах. На первой дополнительно после корекций шунтировал емкости MKP4 0.1 ибо без этого палки гармоник на уровнях 110 -120 были выше чем на op07+FM.

4627 из чипа пришли в тойже упаковке как раньше брал в электронщике ))) бумкают также )))

Собрал вариант на 4490, подключил к такой штуке, вроде работает, правда источник отдает только PCM. Потом соединю с BBB, будет и DSD поддерживать.

Только на 384 пока как-то странно работает — сигнал + какой-то шум, хотя может быть это и в источнике проблема.

 

Недочет в прошивке, тоже с ним столкнулся, не на всех ak-ках он проявляется - не всегда хватает софтового резета. Разбираюсь с этим, скоро будет обновление прошивки.
В моем случае прошивка не виновата. Подключил тестовый ЦАП на PCM5102 — такое же поведение на тестовом сигнале. Однако, если выводить звук с ресэмплом в 384 кГц, то все работает нормально и на 5102, и на сабже.
Хочу поблагодарить автора за хорошую конструкцию! Эксперементировал с разными ОУ и остановился на AD8066\AD8065, правда в ходе  перепайки мс ЦАП и ОУ платка не выдержала — поднялись дорожки. Окончательный вариант испытал на AH-D3 без AK4113(на андроиде  гальваноразвязка не обязательна, а DSD для меня не актуален). В сравнении с мультибитом (PCM 56 L) — звук мягче и детальнее. Одним словом- отлично!

заказал себе с Али такой дисплей .он передаёт информацию по  IIC/I2C 1602 для arduino . не скажите куда его можно подсоединить .что бы получать информацию

https://ru.aliexpress.com/item/1PCS-LCD-module-Blue-screen-IIC-I2C-1602-for-arduino-1602-LCD-UNO-r3-mega2560/32763867041.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.68f533ed38A0nB

Добрый день, смысл следующий информацию мы получаем с транспорта, на новом переходнике к аманеро (начиная с версии 1.3, а последняя 1.4 еще не выкладывал), вывел на отдельный разъем пины F0-F3, DSD flag, mute

(важно чтобы сама аманерка на них что-то выводила, включается в oemtools, доступно не на всех прошивках аманеро). 

Переходник в 1.4 проверил, могу выложить ссылки на него, дальше меняться не будет (к версии 1.3 тоже можно будет подключать, но с некоторыми неудобствами с разъемами). К переходнику на разъем INDICATOR в свою очередь будет подключаться своя «плата управления» к ней и будем цеплять дисплей. Как раз вместо I2C адаптера, что в дисплее по ссылке.

К сожалению опубликовать скорее всего до Нового года его не успею, в первых платах которые ранее получил выявил схемотехнические просчеты с управлением подсветкой дисплея. Заказ на новые платы сделал, их придется подождать из Китая. А собирать чтобы проверить смогу только в новогодние каникулы, т.к. из-за работы времени на любимое хобби сейчас почти не остается (((. 

Переходник в 1.4 проверил, могу выложить ссылки на него, дальше меняться не будет 
Очень хотелось бы на него взглянуть, сравнить с 1.3. Знать к чему готовиться :).

 у меня такой переходник с выходом на  F0-F3, DSD flag, mute

https://ibb.co/YXQJpLB

Переходник не моего творчества, но конструкция похожая, на сколько я понял нижний разъем (что в один ряд и не запаян) с выводом F0-F3. Думаю, что получится к нему подключить плату, но придется разобраться с распиновкой, не будет работать stand-by ЦАП-а, т.к. дергает дополнительно пин коннекта с платы управления.

вот нашёл как сделать но там на прямую не получится .через ардуинку делать нужно 

http://www.dimdim.gr/2015/06/universal-usb-to-i2s-interface-indicator-pcb/

Вот как раз анлогичную платку и задумал, микроконтроллер как раз ATmega168-20AU, в общем все тоже самое и с ардуиной получится сделать, просто клубок проводов поболее будет )) 
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.