Autorski, gotowy do pracy przetwornik C/A z dwoma klasycznymi układami Burr-Brown PCM61 — osobny przetwornik dla każdego kanału. DAC pracuje w trybie NOS, ma wejście USB-C oraz stałe wyjście liniowe RCA.
Oferowany egzemplarz został indywidualnie uruchomiony, wyregulowany i pomierzony. Uzyskany zakres dynamiki wynosi 107,2 dBA, a THD+N około 0,00570%. Urządzenie ma czarną, matową obudowę z żywicy.
Urządzenie zostało zaprojektowane przeze mnie od podstaw. Autorskimi elementami są zarówno właściwy układ DAC-a, zasilacz, konwerter USB → I²S, płytki drukowane, jak i obudowa. Nie jest to zestaw gotowych modułów z AliExpress umieszczonych w efektownej obudowie, lecz kompletny, samodzielnie opracowany i pomierzony projekt.
PCM61 jest monolitycznym, 18-bitowym przetwornikiem wielobitowym z klasycznego okresu rozwoju układów R-2R. Konstrukcja tego typu pozwala uniknąć charakterystycznego dla przetworników delta-sigma przetwarzania jednobitowego i zachować bezpośrednią, wielobitową konwersję sygnału. Dokumentacja PCM61 podaje między innymi dynamikę 108 dB oraz monotoniczność gwarantowaną dla 16 bitów.
Współczesne, dyskretne konstrukcje R-2R wymagają bardzo dokładnego dopasowania rezystorów, małego dryftu temperaturowego oraz rozbudowanej kalibracji co mocno podnosi cenę takiego rozwiązania. Zastosowanie sprawdzonych, monolitycznych przetworników Burr-Brown pozwala wykorzystać precyzyjną strukturę rezystorową wykonaną wewnątrz układu scalonego i uzyskać ten sam efekt dużo niższym kosztem.
Rozwiązania zastosowane w projekcie
liniowy, niskoszumny zasilacz,
niskoszumne regulatory LDO Texas Instruments z rodzin TPS7A3xxx i TPS7A4xxx,
buforowanie sygnałów wejściowych,
rozdzielone sekcje masy analogowej i cyfrowej,
autorski konwerter USB → I²S z własnym niskoszumnym zasilaniem,
oddzielne generatory kwarcowe SCTF o tolerancji 10 ppm,
indywidualna regulacja przetworników na oscyloskopie,
montaż SMD na kompaktowych, dwustronnych płytkach PCB.
Praca w trybie NOS
DAC pracuje w trybie NOS, czyli bez cyfrowego oversamplingu i bez filtra interpolacyjnego. Sygnał jest przetwarzany z częstotliwością próbkowania dostarczoną przez źródło.
Interfejs USB przyjmuje sygnał PCM do 384 kHz / 24 bitów. Należy przy tym pamiętać, że właściwe układy PCM61 są przetwornikami 18-bitowymi.
Urządzenie pozwala odtwarzać bez zmiany częstotliwości próbkowania cały obecnie dostępny katalog Hi-Res serwisów TIDAL i Qobuz, które oferują strumieniowanie do 24 bitów / 192 kHz.
DAC ma jedno wejście USB-C. Może współpracować z komputerem, telefonem, tabletem lub streamerem obsługującym zewnętrzne urządzenia USB Audio. Potrzebny jest zwykły przewód USB obsługujący transmisję danych.
Zaprojektowany przeze mnie konwerter USB → I²S ma znacznie niższy pobór mocy niż wiele typowych modułów wykorzystujących uniwersalne, programowalne kontrolery USB. DAC działa bez driverów z Windows 10 i wyżej, Linux, Raspberry Pi (testowane z PiCorePlayer), Android.
Był również testowany z Cockail Audio X50D (Linux) i działał poprawnie.
Wyniki pomiarów
Pomiar wykonany w RightMark Audio Analyzer przy 24 bitach / 44,1 kHz dał następujące rezultaty:
pasmo przenoszenia: +0,01/–0,09 dB,
poziom szumu: –106,8 dBA,
zakres dynamiki: 107,2 dBA,
THD: 0,00560%,
THD+N: około 0,00570%,
IMD+N: 0,00633%,
przesłuch między kanałami: –97,5 dB.
sygnał wyjściowy 2Vrms
Zmierzone THD wynosi odpowiednio 0,00690% dla kanału lewego i 0,00429% dla kanału prawego. Kanał prawy uzyskał niższą wartość zniekształceń harmonicznych niż kanał lewy.
THD+N wynosi odpowiednio 0,00698% dla kanału lewego oraz 0,00441% dla kanału prawego. Średnia wartość około 0,00570% odpowiada SINAD około 84,9 dB.
W tym zakresie wynik jest około 4,4 razy niższy od wartości publikowanej dla wyjścia RCA FiiO K11 R2R, wynoszącej około 0,025%. Jest jednocześnie nieco wyższy od deklarowanego zakresu THD+N HIFIMAN-a EF400, czyli 0,002–0,004%.
Konstrukcja i wykonanie
Całość została zminiaturyzowana i wykonana w technologii SMD. Elektronika nie wykorzystuje gotowych płytek DAC ani uniwersalnych modułów dostępnych na chińskich platformach sprzedażowych.
Obudowa została wydrukowana z żywicy utwardzanej promieniowaniem UV i polakierowana na czarny kolor matowy. Powierzchnia jest gładka i nie ma typowych, widocznych warstw charakterystycznych dla wydruków filamentowych.
W tym egzemplarzu zastosowano szerokie nóżki pod spodem obudowy oraz inne wykonanie kratki wentylacyjnej niż w poprzednio oferowanym DAC-u. Różnice pomiędzy urządzeniami dotyczą wyłącznie obudowy — konstrukcja elektroniczna jest identyczna.
Kupujący otrzymuje dokładnie egzemplarz widoczny na zdjęciach — autorski, uruchomiony, skalibrowany i pomierzony projekt łączący klasyczne przetworniki Burr-Brown PCM61 ze współczesnym niskoszumnym zasilaniem i nowoczesnym interfejsem USB.
W zestawie:
DAC,
przewód USB,
przewód zasilający.
Zapewniam również rozsądne wsparcie techniczne w przypadku późniejszych problemów.
DAC polecam szczególnie osobom, które chcą poznać brzmienie klasycznego przetwornika wielobitowego pracującego w trybie NOS i szukają alternatywy brzmienia dla powszechnie stosowanych konstrukcji delta-sigma. R2R w trybie NOS w mojej opini brzmi zdecydowanie lepiej niż konstrukcje Delta Sigma i jest to tzw. one way ticket. Nie ma powrotu do DAC-a DS po odsłuchu R2R. Przynajmniej jak dotąd nie miałem żadnego takiego przypadku wśród znajomych.
Możliwy jest odsłuch DAC-a u mnie przy odbiorze osobistym.
