Источники звука

Хочу представить вашему вниманию конструкцию ЦАП AH-D6 Pro v2.0, при разработке, которой ставилась задача вместить «ЦАП D16 PRO» в форм-фактор народного D6, при этом сделать конструкцию максимально простой и не пожертвовать качеством звучания. По результату первых прослушиваний, считаю, это удалось в полной мере.

Представляю вашему вниманию конструкцию дискретного операционного усилителя AH-OP3. По своей сути конструкция повторят аналоговый фильтр AH-F3, который был представлен ранее.

Характеристики

• Напряжение питания: от± 12Вдо ± 18В
• Выходной ток: до 15 мА в классе A и 30 мА макс. выходной ток
• Потребление: 20-25мА
• Скорость нарастания: 20 В/мкс
• Tипичное смещение:< 3 мВ
• THD на 1кГц: < 0.00006% (Питание: ± 15В; Нагрузка: 2кОм; 2Vrms)
• THD на 20кГц: < 0.00008% (Питание: ± 15В; Нагрузка: 2кОм; 2Vrms)

Конструкция выходного дня — Простой но поющий цап на ПЛИС+ древнем чипе UDA1334BTS.

AH-TX1 v2.0 — это дальнейшее развитие проектаAH-TX1-lite, в новой плате предусмотрен мультиплексор по USB входу.

По умолчанию, если USB провод к J2 не подключен, выбирается внутренний порт J1 (USB_IN), в случае подключения к J2 вход переключается на него. Данное решение призвано обеспечить совместную работу AH-TX1 v2.0 с однопалатными мини ПК, который планируется встроить в корпус ЦАП-а.

Ранее мной уже публиковался проект AH-D9 на чипе от ROHM — BD34352EKV, проект порадовал приятным звучанием, стало ясно, что потенциал у чипа высокий, раскрыть его можно еще лучше. В результате чего было решено разработать новую печатную плату более высокого уровня, формата линейки AH-D1х Pro. Так появился AH-D19 Pro, плата допускает установку самого топового чипа ROHM — bd34301ekv, но на текущий момент опытного образца на нем еще не собирал, поэтому прошивки под него еще не делал.

Хочу представить Вашему вниманию USB — I2S конвертер с максимальной частотой дискретизации 384 кГц и максимальным разрешением 32 бита. Он обеспечивает воспроизведение Hi-Res аудио студийного качества.

Основные характеристики модуля:

• Асинхронный интерфейс USB: USB Audio Class 2;
• Разрядность - 24 Bit;
• Поддерживается частоты дискретизации в PCM режиме от 44,1 до 384 кГц;
• Поддерживается DSD64-DSD512;
• Изолированный I2S порт;
• Возможность работы I2S порта в master (опция 2, генераторы распаиваются на плате) / slave режимах (тактовый сигнал приходит с платы ЦАП);
• Четырехслойная печатная плата с выделенными слоями питания и земли;
• Тактовые генераторы — 22.5792МГц / 24.576МГц

Сердцем нового ЦАП стала новинка BD34352EKV-E2, чип от компании ROHM.

Конструкция полностью повторяет основной проект AH-D16 Pro, отличите по сути только в использовании другого чипа, AK4495 вместо AK4493.

• ЦАП: Asahi Kasei AK4495SEQ / AK4495EQ
• Разрешение звука: до 384 кГц/32 бит, DSD128
• Поддержка форматов декодирования: PCM, DSD

BeagleBone Black – это мини-компьютер на ARM процессоре. Особо ценен в аудио кругах, тем что позволяется легко организовать сетевой стример и при этом он способен работать по шине I2S в Slave режиме, принимая внешний clock. А это особенно важно при реализации качественного транспорта.

Мной специально была разработана «шляпа», которая реализует гальваническую развязку и интерфейсно совместима с моими конструкциями.

Еще год назад никаких новых ЦАП-ов на ak4493 после AH-D6.1 не планировалось. Но к сожалению пожар на заводе Asahi Kasei Microsystems (AKM) внес коррективы.

• ЦАП: Asahi Kasei AK4493SEQ / AK4493EQ / AK4490REQ / AK4490EQ
• Разрешение звука: до 384 кГц/32 бит, DSD256
• DSD512 для AK4493SEQ/EQ при передаче с транспорта информации о частоте дискретизации
• Поддержка форматов декодирования: PCM, DSD
• 4 доступных переключаемых цифровых фильтра
• Наличие полностью балансного выхода при штатной реализации фильтра на ОУ

Данная версия аналогового фильтра специально проектировалась для новой линейки ЦАП AH-D1х. При использовании качественных компонентов показала хорошие результаты по звуку и по стабильности нуля на выходе.

После моих экспериментов с бюджетным проектом AH-PCM1 на PCM1794 мной было принято решение о разработке топового ЦАП на чипах PCM1792A. Проект предусматривает использование двух корпусов PCM179х в моно режиме. Кроме этого для устройства реализована поддержка DSD формата, что является редкостью для решений на этих микросхемах ЦАП, что я считаю весьма опрометчивым упрощением. Так как по результатам моих предварительных экспериментов, звучание чипов от TI как раз в DSD режиме дает большую натуральность, чем в PCM.

Описывается конструкция плеера RuneAudio с сенсорным экраном и встроенным ЦАП из линейки AH-Dx (подключённым по интерфейсу USB), обеспечивающего воспроизведение музыкальных файлов в форматах PCM 44..384 (FLAC, MP3, WAVE, AAC, ALAC) и DSD 64,128 (DSF, DFF) в режиме DoP. Предусмотрено как ручное ручное управление плеером, так и удалённое с ИК пульта (поддерживаются функции: включение/выключение плеера, переключение цифрового фильтра ЦАП, воспроизведение/пауза, стоп, переход к предыдущей, следующей композиции в очереди воспроизведения, уменьшение и увеличение громкости). Плеер также оснащён узлом дистанционного включения/выключения. Наряду с возможностью подключения внешних USB-накопителей допускается установка стационарного жёсткого диска внутри плеера с сетевым доступом к нему для корректировки информации. Поддерживается технология Universal Plug&Play (UPnP) по стандарту DLNA для удалённого воспроизведения музыки через плеер по сети. Имеется возможность прослушивания потокового веб-радио через Интернет. Основу плеера составляет микрокомпьютер Raspberry Pi 3 Model B со стандартным 7-дюймовый сенсорным экраном, подключённым по интерфейсу DSI.

Плату рекомендуется использовать с USB модулями переделанными в «слейв» режим (получающие тактовый сигнал с платы ЦАП). При этом плата допускает использование amanero в master режиме, но для это следует использовать другой изолятор (например, ADUM1400CRW), актуальность и целесообразность применения реклока в этом случае резко снижается.

При использовании тактовых генераторов 22.5792 / 24.576 Мгц, применяемых в аманеро, максимальная частота дискретизации при использовании реклока ограничена потолком в 192кГц.

Решено было сделать экспериментальный ЦАП на PCM1798 / PCM1794 для проверки некоторых идей и для тестирования разных сменных фильтров под ЦАП-ы с токовыми выходами. На самой же плате был разведен вариант базового фильтра на ОУ, которого должно быть более чем достаточно для бюджетной конструкции.

Прошло уже 2 года с момента выхода AH-D6, цап получился весьма удачным, при своем скромном бюджете ЦАП получил хороший отклик от радиолюбителей, повторивших конструкцию. Видя, как в бюджетную плату, ставятсясовсем дорогиекомплектующие, мною было принято решение разработать новую, уже четырехслойную плату и внести некоторые улучшение в базовую конструкцию AH-D6.

Благодаря Андрею собрал ЦАП AH-D6 и Усь Василича. Огромное ему спасибо за качественные и продуманные платы, за статьи с подробным описанием. Добавил к усилителю управление по проекту Ctrl-Amp. Звуком доволен. Однако захотелось добавить на плату адаптера для Аманеро приёмник АК4113. Потом захотелось управлять входами и фильтрами ЦАПа с пульта. Потом захотелось добавить OLEDы 2004 на ЦАП и Усь. В итоге появились: плата адаптера, плата дисплея для ЦАПа на Ардуино Нано и плата дежурного режима для ЦАПа.

Цап на ak4495 попросил меня сделать один хороший знакомый, которому уж больно нравится звучание этого чипа. Ну а так как у меня давно валялась на полке полу разобранная плата ЦАП на ak4495, сделанная мной еще ЛУТ-ом, то я решил дать ей вторую жизнь. Много выдумывать не пришлось, взял за основу конструкцию AH-D6 и за пару дней был готов проект платы под новый ЦАП.

Сначала я думал сделать его со значительными упрощениями относительно D6, но потом решил много не придумывать и просто сделать аналогичную конструкцию схожего уровня. В части аналогового фильтра были учтены пожелания товарища, но об этом ниже.

В настоящей статье рассмотрен метод аппаратных доработок для принудительного перевода модуля Amanero в Slave режим. Дело в том, что при экспериментах с платами Amanero, программно переведёнными в режим Slave, выяснилось, что они переходят в него не полностью. В результате на плате остаётся постоянно работающим генератор 22,5792 МГц (так как на его выводе 1 присутствует уровень логической единицы), и на шину MCLK к сигналу от ведущего генератора с платы ЦАП подмешивается сигнал указанной частоты от модуля Amanero, «загрязняя» звук. Указанное явление, вызванное, вероятно, программными недоработками, наблюдалось как с оригинальными, так и с китайскими модулями Amanero, имеющими «на борту» прошивки для ПЛИС — CPLD_1080 (а также Slave_for_1080) и для микроконтроллера — firmware_1099akm, с последующей конфигурацией в режим Slave программой oemtools. По совету авторапроекта ЦАП был опробован описанный ниже способ хардварного перевода платы Amanero в режиме Slave без многочисленных (и, как оказалось для меня — безуспешных) попыток подобрать правильно работающую прошивку. Результат этих доработок, проверенных совместно c платой ЦАП AH-D6 и модулем гальванической развязки, превзошёл все ожидания: звук стал заметно детальнее и чище.

Как показал опыт эксплуатации AH-D5, большинство тактовых генераторов, 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 при работе в ведомом режиме.

Устройство совместимо с транспортами Bolero (DSD version) или Charleston от Energy Audio без каких-либо дополнительных переходных устройств.

• ЦАП: Asahi Kasei AK4493SEQ / AK4493EQ / AK4490REQ / AK4490EQ
• Разрешение звука: до 384 кГц/32 бит, DSD256
• DSD512 для AK4493SEQ/EQ при передаче с транспорта информации о частоте дискретизации
• Поддержка форматов декодирования: PCM, DSD
• Выходы: RCA