Amarok

Moje motorka

Návody

Download

Guestbook

Tianyun ZERO DAC

Dlouhou dobu jsem vlastnil poměrně solidní sluchátka PHILIPS SBC HP820 a to především proto, že jsem neslyšel nic lepšího. Po té, co skončila jejich mechanická životnost jsem si koupil mnohem lepší "nerozbitné" studiovky AKG K240 MKII, které mají impedanci jen 55ohm, takže se dají použít pro běžné účely jako MP3, PC a další, ale (jak jsem později zjistil) bez zesilovače to není to pravé. Později jsem si pořídil elektrostatická sluchátka STAX SR-3 s adaptérem SRD-5 (který jsem později vyměnil za elektrostatický zesilovač vlastní konstrukce) a další (tentokrát uzavřená) sluchátka AKG K270 Studio pro které by to už bez zesilovače s DACem nešlo.

Na českém trhu moc výběr za rozumnou cenu není. Česká Casea Lyra je sice super, ale vzhledem k ceně sluchátek trochu drahá, zkrátka jsem chtěl jsem začít něčím levnějším (a pak případně pokročit po nějakém čase k něčemu lepšímu). Firestone Fubar, DACMagic nebo NuForce uDAC mě nepřesvědčily o svých kvalitách. Za hranicemi mělo dobrý ohlas Čínské ZERO DAC, trochu jsem o něm něco zjistil a rozhodl se ho koupit, mimo jiné kvůli tomu, že je konstruované tak, že umožňuje uživatelské úpravy, což mi vyhovuje. :)

Stručná charakteristika ZERO DAC: stereo D/A převodník AD1852 max.24bit/192kHz, reciever CS8416, RCA výstup regulovaný i pevný, výsup na sluchátka, vstupy USB+optika+coaxial, udávané zkreslení 0.0005%, frekvenční rozsah 20 až 30kHz (-0.5dB), SNR 105dB, dynamický rozsah 117dB.
Průběžně jsem měřil parametry jak sluchátkového výstupu, tak linkového výstupu a proto mohu s klidem říct, že čerstvě vybalené ZERO mělo poměrně velké zkreslení, trochu více šumu, světlejší charakter a sluchátkový zesilovač měl naprosto šílené přeslechy.
V následující tabulce jsou změřené parametry po 320hodinách provozu (sluchátkový zesilovač měřen bez zátěže, THD@1kHz, IMD@60Hz+8kHz, SNR vztaženo ke každému Up-p):

Parametry udávané výrobcem sedí poměrně dobře (až na frekvenční odezvu), zkreslení 0.002% je dáno měřícím zařízením, ve skutečnosti je ještě menší. Je ale vidět, že USB vstup zanáší do výstupu docela dost šumu a také je vidět, že sluchátkový zesilovač není moc kvalitní.
Zkusil jsem proto ve sluchátkovém zesilovači vyměnit operační zesilovače, ale k ničemu to nevedlo, není se čemu divit, protože schéma zapojení sluchátkového zesilovače není moc dobře vymyšlené.

Úprava půvoního ZERO DAC na verzi "Amarok"

Úplně na začátek uvedu pro přehlednost krátké bodové shrnutí všeho, co jde udělat:
1) Úprava DAC: základní (tzn. 6, nebo 8 nových koncenzátorů), nebo zjednodušená (2 nové kondenzátory)
2) Nový sluchátkový zesilovač (s různými OZ, případně s ALPS potenciometrem - místo na něj v ZERO je)
3) Přepínání oversamplingu DAC (×2, ×4 nebo ×8)
4) I2S vstup pro případný USB modul
5) Spojení PE s kovovou skříňkou ZERO
6) Izolace PE od GND (v případě provedení 3) omezí možnost zemních smyček)
7) Ztišení transformátoru

Z výše uvedených důvodů jsem celý sluchátkový zesilovač zahodil a nahradil ho svou konstrukcí kvalitního sluchátkového zesilovače (zesílení nastaveno na 9.9dB, klidový proud 20mA), který posunul celý přístroj mnohem dál. Nový sluchátkový zesilovač jsem připojil podobně jako ten starý.
Je také potřeba dbát na takové detaily jako je umístění kabeláže, na prvním obrázku je stíněný kabel veden kolem trafa a na grafu je vidět zvýšený brum, po přesunutí kabelu co nejdál od trafa brum zmizí. 
A ještě fotka nového sluchátkového zesilovače před vestavbou do ZERO DAC.

Ještě bych upozornil, že u mého ZERA nebyla kovová skříňka spojena s ochranným vodičem, což je pozitivní jen z hlediska zemních smyček.

Už zpočátku mě zaujala stránka "LAMPIZATOR", kde se autor snaží vylepšit mnohá zařízení tím, že jim předělává výstupy na elektronkové a právě i ZERO DAC předělával na elektronkový, to jsem ale nechtěl dělat (patřím spíše mezi odpůrce elektronek), tak jsem udělal jen jednodušší úpravu spočívající ve vyhození bufferu za AD1852 a přímém použití výstupů AD1852, bohužel se mi při tomto použití objevil na výstupu nezanedbatelný brum, takže jsem na tyto stránky zapomněl a vymyslel jsem něco jiného.

Po bližším průzkumu součástek kolem operačního zesilovače v DAC části a nakreslení schématu výstupního bufferu bylo jasné, co je nutné změnit:

Na následujícím grafu je frekvenční a fázová charakteristika původního bufferu a je vidět, že výrobcem udávaných 30kHz je sice pravdivých ale pro -3dB. Při této frekvenci je fázová charakteristika značně nepříznivá.

Úprava je velice jednoduchá (viz schéma výše), odstraní se 4 kondenzátory (všechny poblíž patice operačního zesilovače) a dva z nich (560pF) se nahradí menšími 100pF kondenzátory pro zajištění stability, 100pF kondenzátory by měly být fóliové (např. FKP2 100pF/100V od firmy WIMA, vše ale záleží na tom, jaké kondenzátory se do tak stísněného prostoru vejdou, v případě, že se žádný fóliový do prostoru nevejde je možné použít keramický kondenzátor z materiálu NPO).
Na této fotce je celá uprava znázorněna (ještě před započetím úpravy, navíc s operačním zesilovačem v redukci 2xSOIC8->DIP8), přeškrtlé kondenzátory v levém horním rohu jsem tady nepopisoval, ale je vhodné je také úplně vyhodit (jsou to dva keramické 22pF a nemají v zapojení prakticky žádný účel), modře přeškrtnuté kondenzátory jsou 1.2nF a ty se odstraní úplně, další dvojice přeškrtnutých kondenzátorů (560pF) se nahradí za 100pF. Na následujícím obrázku je charakteristika nového výstupního bufferu:

Teď je frekvenční charakteristika velmi dobrá a fázová také o mnoho lepší. Výsledkem je mnohem lepší podání prostoru, více detailů, menší zkreslení a lepší podání basů.
Buffer je možné upravit i trochu složitěji: oba kondenzátory 1nF se vymění za 470pF, 1.2nF se vymění za 150pF (tyto dva kondenzátory je možné vynechat a místo původních 1.2nF neosazovat nic) a 560pF se vymění taktéž za 150pF (na této fotce je výsledek této složitější úpravy), místo 150pF je možné použít i 270pF. Výsledkem je pak ještě lepší charakteristika, při poslechu jsem nepociťoval žádný rozdíl oproti té jednodušší úpravě, ovšem na nižších vzorkovacích frekvencích se chová přijatelněji a doporučuji ji vzhledem k tomu, že frekvenční charakteristika pak namá špičky.

Na obrázku upravené ZERO DAC - nový zesilovač s ALPSem a upravený DAC (jedná se o staré ZERO - předchůdce verze 09)

Možnost volby oversamplingu
Tato část úpravy umožňuje volit mezi 2x, 4x a 8x oversamplingem, standardně je nastaveno x4. Vliv na výsledný zvuk si každý může vyzkoušet sám, podle mě je ale pod úrovní vnímání.
Úprava spočívá v přidání dvou přepínačů, jednoho odporu a přerušení jedné cesty. Na spodní straně desky se podle obrázku umístí odpor 10k a na pin7 se připájí vodič. Na horní straně se pouze připojí dva vodiče podle obrázku. Přepínání oversamplingu se děje pomocí dvou přepínačů, jeden spíná pin7 na zem (spojuje vodiče připojené na G a 7) a druhý pin10 na zem (spojuje vodiče připojené na G a 10) viz následující tabulka (1=spínač sepnut):

I2S vstup

I2S vstup složí k přímému napojení I2S signálu na D/A převodník (AD1852) a tak obejití S/PDIF recievru a tím i zamezení generování MCLK ze S/PDIF signálu.
Na obrázku je znázorněno, kam se signál I2S připojuje (nahoře je vstup do AD1852, dole výstup z CS8416). I2S se k AD1852 připojuje přes odpory hodnoty desítky až stovky ohm (původní jsou 270R - ty je nutné demontovat). V mém případě jsem na zadní stranu šasi připevnil páčkový dvoupolohový, 4-pólový přepínač, kterým přepínám mezi S/PDIF a I2S vstupem.
Jako I2S zdroj jsem použil USB převodník založený na čipu TE7022 (umí 32, 44.1, 48 a 96kHz při až 24bitech), napájení převodníku je zajištěno z 5V zdroje v ZERO DAC, S/PDIF výstup tohoto převodníku je připojen na místo kam byl původně připojen USB modul (důvod viz. níže).
Při použití I2S vstupu je třeba obejít to, že bez S/PDIF signálu spíná relé na výstupu a výstup LINE OUT tím zkratuje - to se dá obejít buď úplným vyřazením relé, jeho sepnutím v přítomnosti I2S signálu, nebo současným přivedením S/PDIF signálu např. na vnitřní S/PDIF vstup původně určený pro USB vstup (platí jen pro ZERO verze 09).

Na obrázku upravené ZERO DAC (stejné jako výše, tzn. stará verze) doplněné o převodník USB => IIS

Úpravy, které se přímo netýkají zvuku
Výše jsem již psal, že není škříňka spojená s ochraným vodičem, tudíž další úprava je spojení ochranného vodiče se skříňkou (nejedná se ale o nutnost, protože se jedná o zařízení třídy ochrany II). Dále jsem na vstup síťového napětí doplnil indukční filtr a jeden kondenzátor X2/100nF mezi fázi a nulák. Místo doplnění indukčního filtru je možné vyměnit síťovou zástrčku za zástrčku, která kromě pojistky obsahuje i filtr. Dále se hodí izolovat skříňku od GND (pokud se PE spojovalo se skříňkou) kvůli případným zemním smyčkám.
Poslední úpravou je snížení hlučnosti transformátoru, protože některé kusy mají transformátor poněkud hlučnější. Snížení hlučnosti se dá u zařízení s malým odběrem řešit jednoduše zařazením odporu do série s primárem trafa. Hodnota odporu může být od cca 150ohm/2W do 390ohm/3W. Já jsem použil 330ohm/3W a hlučnost trafa klesla skoro na nulu (je slyšet jen z blízka), napětí na filtračních kondenzátorech na analogové části přitom kleslo z cca 22V na 21V, takže funkce stabilizátorů není ohrožena (na 5V a 3.3V větvi je rezerva ještě větší).

Závěr

Nakonec tabulka s parametry fixního line out a sluchátkového výstupu ZERO DAC verze "Amarok" (sluchátkový zesilovač měřen přímo na desce zesilovače s AKG K240 MKII jako zátěž, THD@1kHz, IMD@60Hz+8kHz, hodnoty IMD a některé hodnoty THD jsou již limit měřícího zařízení, skutečné hodnoty jsou nižší, SNR vztaženo ke každému Up-p), šum USB je se starým USB modulem:

A ještě další naměřené charakteristiky sluchátkového výstupu: THD při 1kHz a maximálním zesílení, spektrum šumu při maximálním zesílení s USB vstupem, spektrum šumu při maximálním zesílení s koaxiálním vstupem a při polovičním zesílení, THD při 1kHz a polovičním zesílení, THD při 3kHz a polovičním zesílení, THD při 42Hz a polovičním zesílení, IMD 60+7000Hz při polovičním zesílení a při plném zesílení, IMD 250+8020Hz při polovičním zesílení, detail spektra kolem signálu 11kHz s USB vstupem (z tohoto se dá usuzovat na velikost jitteru USB vstupu, který se pohybuje kolem 1ns), THD při 15kHz a polovičním zesílení, THD při 15kHz a maximálním zesílení, výstupní impedance je v celém akustickém pásmu <0.2ohm.

Po všech provedených úpravách se ZERO "Amarok" DAC stalo plnohodnotným DAC s kvalitním sluchátkovým zesilovačem, .

Podle jednoho majitele takto upravené ZERO DAC hraje lépe než např. NuForce Icon HD nebo YuLong D100 nebo YuLong DAH1 - dva z nich jsou DAC v cenové kategorii kolem 10000.- kč.

Autor: Luboš "Amarokcz" Stříteský

Foto AKG K240 MKII převzato z www.akg.com

Foto STAX SR-3 a SRD-5 převzato z www.kenrockwell.com

Prodejce - http://myworld.ebay.com/wsz0304/

Foto Tianyun ZERO 09 převzato z oficiálních stránek výrobce

stránky "LAMPIZATOR" http://www.lampizator.eu/