elektronika
 
Univerzální palubní počítač biprog JTAG AVR AVR - oprava fuse DIY Audio
|| Hi-Fi audio USB DAC s PCM1794A

Úvodem

Tento DAC je další evolucí prvního prototypu audio DA převodníku, ve kterém byla ověřena funkce asynchronního USB rozhraní na pozici transportu audio dat. DAC je založen na obvodech firmy Texas Instruments a Analog Devices. O D/A převod se stará obvod PCM1794A, který je momentálně vlajkovou lodí firmy Texas Instruments. Tento obvod se vyznačuje vysokým dynamickým rozsahem a velmi malým zkreslením.

Asynchronní USB rozhraní

DAC využívá USB rozhraní jako transportu audio dat z počítače. Asynchronní USB rozhraní je založené na open-source projektu audio-widget. Příjem dat po USB je zpracováván výkonným mikrokontrolérem z rodiny Atmel AVR32, který se stará o stálý přísun dat pro DAC převodník. Na rozdíl od SPDIF rozhraní je DAC převodník Master (nadřízený). DAC převodníku a jeho hodinovým oscilátorům je podřízen mikrokontrolér. Mikrokontrolér je Master pro PC (osobní počítač), tedy PC neovlivňuje a žádným způsobem nedegraduje kvalitu audio převodu jako v případě jednoduchého připojení po rozhraní SPDIF. To se samozřejmě kladně projeví na kvalitě zvuku DAC. Maximální kvalitu zvuku lze zaručit pouze v případě, že má D/A převodník dostupné kvalitní lokální hodinové oscilátory, což je v tomto případě splněno. Aby nedocházelo k průniku rušení po USB rozhraní ze strany PC, je celé USB rozhraní i s mikrokontrolérem Atmel AVR32 galvanicky izolováno speciálním obvodem. DAC tedy není galvanicky propojen s USB rozhraním ani s PC. DAC disponuje dvěmi hodinovými oscilátory 22.5792 MHz a 24.576 MHz, které jsou přepínatelné v závislosti na vzorkovací frekvenci vstupních dat. Nedochází tedy k žádnému převzorkování ani vyrábění hodinového signálu pomocí interních PLL logických obvodů, jak tomu bývá například u SPDIF vstupů. Jitter je tedy ovlivněn pouze kvalitou hodinových oscilátorů !!. USB rozhraní disponuje nativními ovladači, které se nachází v systémech GNU/Linux a MAC/OS. Pro systémy Windows je dostupný instalační balíček ovladače, který zpřístupňuje podporu ASIO rozhraní až do 24 bit/192 kHz.

Hodinové oscilátory

Na desce DAC jsou přítomny dva hodinové oscilátory, které jsou napájené z vlastního nízkošumového zdroje napětí. Na DAC lze osadit jednak standardní oscilátory firmy FoxElectronics nebo vysoce kvalitní hi-end audio oscilátory Crystek s jiterem pod 1 ps. K těmto oscilátorům lze použít také Hi-end nízkošumový zdroj založený na AD797 s šumem pod 1 uV. Pro běžné oscilátory lze osadit nízkošumový integrovaný stabilizátor fy Analog Devices s velmi nízkým šumem do 7 uV. Hodinový signál je rozveden od oscilátorů nejkratší cestou přímo k D/A převodníku PCM1794.

PCM1794A a analogová část

PCM1794A je napájen dvojicí samostatných nízkošumových napěťových zdrojů. Jedná se o D/A převodník s proudovým výstupem, tedy za převodníkem následuje převodník proudu na napětí tvořený rychlými JFET operačními zesilovači fy Analog Devices. Za I/V sekcí následuje diferenční zesilovač typu dolní propust 2. řádu pro převedení symetrického signálu na nesymetrický a pro potlačení Vf šumu generovaného delta-sigma modulátorem. Na pozici dif. stupně jsou použity kvalitní JFET operační zesilovače fy Texas Instruments (popř. Analog Devices). Operační zesilovače jsou napájeny z DPS nízkošumového zdroje +-12 V.

Technické parametry

  • Vstupní rozhraní: USB 2.0 s podporou režimů UAC1 i UAC2
  • Podporované vzorkovací frekvence: 44,1 / 48 / 88,2 / 96 / 176,4 /192 kHz
  • Podporované rozlišení: 16 a 24 bit audio data
  • Výstupní úroveň při 0 dB: 2 V rms
  • Napájecí napětí: 2x 8 V DC, +-12 V DC
  • Zkreslení THD+N (naměřeno): < 0.001 %
  • Zkreslení THD (naměřeno): < 0.0005 %
  • Dynamický rozsah: > 110 dB
  • Poměr signálu k šumu: > 110 dB
  • Separace kanálů (L,R): > 110 dB

Měření prováděna na zvukové kartě Asus Xonar DX s výstupem DAC staženým o -4 dB z důvodu přizpůsobení na vstupní rozsah karty. Limitujícím faktorem měření zkreslení byla bohužel zvuková karta.

Měření při vzorkovací frekvenci 48 kHz -4 dB:

Měření při vzorkovací frekvenci 192 kHz -4 dB:

Měření při vzorkovací frekvenci 44,1 kHz, DAC na 0 dB -> alps potenciometr -> TPA6120 zesilovač -> vstup karty -7 dB:

Poslechové testy a hodnocení

Uvedené citace pochází z fóra hifi.slovanet.sk.

Rob: Včera se ke mě zastavili luta, reeb a djrix. Testovali jsme zde probíraný Lutův USB dac. Ve spojení s bufferem TPA6120 to hrálo skvěle, čistý a dynamický zvuk ve všech pásmech, pevnost a otevřenost. Velmi široký prostor, detaily, hluboký, pevný a objemný bas. Hodně tomu pomohl ten buffer. Doporučuju si to poslechnout. Chválím taky pěknou a promyšlenou DPS.

Roberto: Poslech Robovy sestavy je zážitek, čtyřpásmo s páskama Velký Bobo navrhl skvěle, Casea poskytla adekvátní krmení tak jsem si konečně vychutnal A400 s kvalitnimi komponenty. Hralo se bez předzesu, jen s děličem -20dB v kabelu u koncáku. Živila to Julina. Výkon holt dělá svoje, suverenita, vic rozlišeni, separace jednotlivych zvuků,prostor zároveň ale luft, klid a jemnost. Lutuv DAC taky pecka, jeho velke plus vidim v lepším vykreslení vyšších kmitočtů. Dalo by se to poslouchat celý den..

DJ_Rix: Během tohoto víkendu jsem testoval u sebe lutův DAC. Byl jsem potěšen, že i u mě na sestavě se jeho kvality potvrdily. Ta lehkost, vzdušnost, s jakou to hraje je naprosto unášející, dá se jen tak sedět a nerušeně poslouchat celý den. Pevnější spodní pásmo, krášně čisté středy a nenásilné výšky. Klavír zní perfektně, hlasy čistě, celkově poslech velmi baví. Testovalo se na sestavě PRE4,DPA222 Speed, VMAII-3p. Porovnávalo se i s HSDACem , který mám doposud, nakonec chvíli i s výše vyfoceným DACem od číňana. Na mé sestavě ten rozdíl není tak markantní, ale přeci tam je. Po přepojení na HSDAC najednou poslech přestal být tak "zábavný",zvuk přestal mít tu jiskru a drajf. DAC od číňana je ještě o kousíček horčí než HSDAC, ale na mé sestavě to žádný gigantický rozdíl není. Možná se na výsledku HSDACu podepisuje i transport, kdy SPDIF výstup do něj obstarává integrovaná zvukovka Realtek,těžko říct. Výsledek je ten, že se už těším až budu mít doma svůj vlastní kousek lutova DACu.

Jednoduchý zdroj, který lze použít k napájení.SCH, BRD
Aktualizace 3. 12. 2016
All Right Reserved © 2007, Designed by CMG Technologies,                  Luta kontakt: olutera@gmail.com            CNW:Counter