Один из многих, ЦАП на АК4493 - DIY

Если коротко, то у меня сильные подозрения что это именно так. :grinning:

По крайней мере рефлексия на тему личного опыта приводит к возможности такого вывода.

Пример - при использовании трансформаторов на выхлопе Signalyst DSC я по результатам не слепого тестирования выбрал “плохие” по измерениям LL1684.

Плохо, что в тот момент я не провел слепое тестирование с выравниванием уровней воспроизведения (Lundahl немного “громче”). Проект на AK4493 просто дает возможность нормально организовать сравнение - все параметры данного устройства контролируются, оно сделано модульным для быстрой смены узлов.

1 лайк

Да,повторюсь, очень интересно, если возникнет информация( знания) по влиянию искажений на восприятие.Вопрос, а почему выбран чип 4493, а не более прогрессивный 4497?

АК4493 - последний (самый свежий) чип АК:

  • в нем, наконец то, появилось авто-определение PCM-DSD, чего не было ранее в линейке АК. Т.е. приходилось через микроконтроллер менять формат. Мне это важно.
  • появилось возможность (как и в АК4497) использовать внешний LDO для питания Digital Core 1.8V. Это важно для THD.
  • в ноябре прошлого года я купил плату АК4493 и плату АК4497 от DIYinHK для предварительных тестов. По THD обе платы не отличались совершенно. По даташиту 97 немного лучше, конечно.
  • АК4493 на digikey стоит 8 USD, его старший брат ~ 35 USD. Не то, что бы это было особенно важно, но у меня были сомнения, что я смогу сделать работающую плату (это мой первый опыт). Закупал комплектуху для 3 комплектов для экспериментов. Т.е. вопрос суммы “на попробовать” тоже стоял. В DIY очень много проб и ошибок (я убил плату на 4497, например, пришлось купить вторую).

В конце прошлого года я искал DIY ЦАП на АК, переписывался с западными разработчиками. По их мнению АК4493 - очень удачный чип. Звучащий на уровне АК4497.
Я даже заплатил за АК4493 с дискретным выхлопом от MirandAudio. К сожалению, реально высоко профессиональный разраб Sonny Andersen, не выполнил обещания по сроку поставки перед целой группой покупателей. Были серьезные разборки по возврату денег в течение 4 месяцев.

Я видел измерения ЦАП Sonny, по ним совершенно отчетливо понимал потенциал (по измерениям) АК4493. Мне захотелось сделать не хуже. Это уже личное, как бы. :grinning:

2 лайка

Понятно, благодарю за развёрнутый ответ.
Я вот так же собрал ЦАП на AK4493 и остался доволен звуком, но всегда хочется лучшего и вот купил чип AK4497, но пока нет даже полного понимания как его приготовить по максимуму, генераторы купил NDK SDA хочу на выходе трансформатор…
По сему данную ветку нахожу для себя познавательной:slightly_smiling_face:

2 лайка

Александр, суть в том, что текущая версия ЦАП для меня тестовая. Т.е. полигон для проб.
Если дойдет до финальной версии (для себя) - конечно разведу плату полностью со всем на борту.

Модульность хороша либо когда вы хотите пользователю дать выбор (разные выхлопы, например), либо как полигон для испытаний.

1 лайк

Тоже питаю любовь к трансформаторным выхлопам.
Поскольку у всех AK есть не нормированный разбаланс дифф выходов по DC. Думал в сторону связки OPA1632 и транса. На 1632 легко выставить 0 по DC, чтоб транс не насиловать.

1 лайк

Павел, схему можешь выложить?
Я тоже хочу LL1684 и китайцев попробовать. У меня меньше 1mV на выходе, но страшно все равно. :grinning:

Я померил на диф выходах АК4493 и не обнаружил аномалий, может разбаланс возникает после прогрева или иных ситуациях? Но решил рискнуть и установил известные китайские трансформаторы E25( если не ошибаюсь с названием)Работает очень хорошо, никаких симптомов в звуке, вызванных намагничиванием сердечника не обнаружил. Бас глубок и собран… Работает месяца 4…

Есть. На одном канале одной из плат есть чуть больше 1mV DC, на остальных меньше.
На АК4497 было больше 2 mV на одном канале.

Эти значения не критичны для трансов, IMO. Но диф операционник хорошо как буфер работать будет.
После того, как намагнитил один из LL1684 на Signalyst DSC (была поломка), что хорошо было видно на измерениях по уровню гармоник, стал чрезмерно осторожен. :grinning:

Китайцы пишут для своих трансов- Can pass through 10mA AC signal or 3 to 4mA DC signal, DC withstand voltage 1000V. Хотя померить ,конечно будет правильнее.

Я, похоже, понял причину следующего эффекта - два разных стаба на канал (Аналоговое питание канала VDD + опорное напряжение VREF этого канала) хуже одного стаба на (VDD + VREF).

Даташит на АК:

  • VREF <= VDD (аналоговая линия).
  • потребление VREF - 1mA, VDD - до 50 mA на 44.1кГц

Когда питание идет от двух раздельных стабов, то скачек потребления на VDD вызывает небольшое падение напряжения на нем (load transient). Т.е. оказывается, что VREF > VDD, что приводит к росту THD.
На реальном сигнале это может быть заметно на всплесках (тихое - громкое место).

Подключил напрямую трансформаторы к 4493 - звук вялый, ощутимая потеря на ВЧ по сравнению с выхлопом на ОУ. Те же трансы на DSC не звучали так ущербно.
Вообщем без дополнительного буфера им там не место.

1 лайк

Виталий, попробуйте плавно понижать VREF относительно VDD с контролем спектра.
Либо увеличить VDD. В разумных пределах естественно.
Если правильно понял - ваши стабы это позволяют.

2 лайка

Да, буду именно этот подход пробовать. В АК4493 уменьшили рекомендуемый разброс VDD и VREF:

  • VDD-0.5V <= VREF <= VDD
  • VDD <= 6V max
  • VREF <= 6V max

ADM7150 я покупал fixed 5V версию.
На LT3042 - можно поиграть резистором и получить разные выходные напряжения.
В ИОН+ФНЧ+ОУ - тоже.

По видимому, мне удалось разобраться в поведении стаба ИОН+ФНЧ+ОУ+NPN в связке с АК4493. Ну, по крайней мере, появилось правдоподобное объяснение его худшему поведению.

Первое - чем схема на ИОН вообще лучше:

Ниже показан результат симуляции LTSpice показателя Load Transient (импульсные скачки потребления нагрузки с 0mA до 100мА) с частотой 1К. Это сильное преувеличение, конечно. :grinning:
Как и на реальной плате LT3045 нагружен на конденсатор с низким ESR (5m Ом), схема на ИОН - на два аудиоконденсатора с ESR ~ 45m Ом. Если нагрузить ИОН стаб на low ESR конденсатор - получим заметные пульсации.


Как видно, пульсации напряжения на схеме с ИОН в 2 раза ниже, плюс он заметно более “быстрый”.

Ок, но АК - дельта-сигма, где после модулятора аналоговый сигнал восстанавливается на быстро-переключаемых конденсаторах (switch capacitor в даташите). Конденсаторы работают на несущей SDM (22МГц, для DSD256). Т.е. стаб на “аналоговых” линиях работает не с переключающейся на 1К нагрузкой, а с ~ 22 МГц.

Посмотрим, что происходит в этом случае


“Тормознутость” LT3045 приводит к тому, что на 20МГц частоте пульсации напряжения даже немного снижаются.
В схеме с ИОН - растут. Он становится хуже LT примерно в 3 раза.

Т.е. - схемы с ИОН+ФНЧ+ОУ хороши для питания VREF (постоянная нагрузка) и “реальных” аналоговых линий (выхлоп ЦАП, например). Не “цифровых”.
IMO - “аналоговые” линии в АК реально являются цифровыми. Им заметно лучше подходят “медленные” стабы.

PS
Понятно, что выбор ОУ может немного изменить картинку, я использовал то, что уже было в библиотеке LTSpice.

3 лайка

Виталий, я бы попробовал уравнять величины ёмкостей на выходе стабов. Сейчас там 470мкф vs 47мкф + 330пФ?
А также попробовал “затормозить” стаб с ИОН увеличив R3 c 0 до 1 Ом например…

2 лайка

Да, так. Как на реальной плате.

R3 = 0Ом, пульсации 3,65mV.
R3 = 1Ом, пульсации 4,53mV.
R3 = 3Ом, пульсации 5.32 mV.
R3 = 10Ом, пульсации 6,50 mV
На уровне симуляции этот резистор представляется не нужным.

Конденсатор на выходе (R3=0Ом)
С = 47 + 0 uF, пульсации 8,37mV
С = 47 + 100 uF, пульсации 4,86 mV
С = 47 + 220 uF, пульсации 4,08mV
С = 47 + 330 uF, пульсации 3,63 mV
С = 47 + 470 uF, пульсации 3,22 mV
C = 2200 uF (один audio grade конденсатор), пульсации 2,68 mV

Не видно решения. Подумать нужно. У меня ощущение что не для высоких частот такой стаб просто. Ну либо дело в подборе ОУ.

2 лайка

Ну что, пора начинать “слепые” тесты. :joy:

Еще раз о причине - хочу оценить / проверить на себе справедливость тезисов AmirM (audiosciencereview).
Было настроение начать с апсемплинга и цифровых фильтров:

  • Я хорошо представляю себе математику этих процессов, более года постоянно использую HQP для апсемплинга / конвертации контента в HiRes PCM и DSD. Рекомендовал ее многим знакомым, получал по этому поводу положительную обратную связь.
  • Проводил много не слепых тестов, постоянно убеждаясь в преимуществах этого подхода.

Решил провести слепой (не двойной) для проверки влияния “субъективного” на выводы и впечатления. Результат показался мне интересным, хотя и полностью обескураживающим.
Как было организовано:

  1. Треки воспроизводились HQPlayer - RME ADI-2 Pro FS - AMB Beta22 - Audeze LCD-XC.
  2. Оператор по моей команде проводил переключение фильтров. Это занимало примерно 7 секунд. Я не знал какой из фильтров использовал оператор, который мог и не изменить фильтр, выдержав паузу. И я и оператор вели записи, которые в конце теста мы сверяли. Моя цель - зафиксировать разницу, описать ее.
  3. Тестировались - вывод без апсемплинга vs апсемплинг в PCM 352.8К при использовании фильтров HQP sinc-M, closed-form-M (фильтры с миллионным количеством тапов). К каждом из 3 тестов сравнивался только один из фильтров апсемплинга с воспроизведением без апсемплинга.
  4. Тест проводился на 3 разных композициях.
  5. Уровень громкости во всех вариантах был одинаков. SpectraPlus не фиксировал разницы в уровне сигнала на 1K, PowerMeter RME ADI-2 Pro Fs по уровню белого шума.
  6. На указанном оборудовании при использованной далее громкости прослушивания моя зона частотной чувствительности ~ 16,5-17кГц.

Перед тестом я примерно 20 минут прослушивал эти фильтры на выбранных треках. Четко фиксировал разницу.

При выводе без апсемплинга использовался так называемый NOS фильтр в DA преобразовании. Он сильно отличается по АЧХ от традиционных (см ниже реальные АЧХ RME)


Отличия этих фильтров однозначно слышимы (жесткий порог - отличия в 0,1dB, мягкий в 0,5 dB).

Результаты тестов:
Из ~ 12 переключений я
4 раза зафиксировал смену фильтров, когда ее не было.
3 раза зафиксировал отсутствие смены фильтров, когда она была.
2 раза указал, что лучше звучит отсутствие апсемплинга.
3 раза указал, что лучше звучит апсемплинг.

Вывод - слепой тест я провалил. Полностью. Подтвердить преимущества использования апсемплинга не удалось (хотя есть вполне разумные соображения на этот счет).

Промежуточный вопрос. Риторический.
Как часто аудиофилы (я в том числе, конечно), высказывая свои впечатления, вообще утруждают себя предварительным контролируемым слепым тестом?

11 лайков

5 лайков

Вы бы указали треки и систему на которой они сравнивались. Именно с этого начинается полноценное тестирование.