DAC-S-015 Преобразователь цифрового сигнала в аналоговый ЦАП

[Шумаков]

DAC-S-015

Описание:


Технические характеристики:
Собран на микросхеме CS4398
Скорость сэмплирования, кГц/бит · · · · · · · · · · · · · 44000-96000/16-24
Вход S/P DIF · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · стандарта PCM
Габариты, ШГВ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 160х250х44
Корпус - металл, лицевая панель - алюминий.

ПослеЦАПовый аналоговый фильтр выполнен на дискретных элементах по оригинальной однотактной схемотехнике в режиме класса А.

Конденсаторы фильтра - высококачественные.

Независимое сравнение DAC-S-015 с Muse Dac Two.

Аналогичное сравнение с Audio-GD FUN.

Сравнение с Cambridge DacMagic.

Сравнение с DENON DAP 5500, ARCAM Alfa 5 Plus, HEGEL CDP 2 MK2

Сравнение с Esoteric D30 и др.



СКАЧАТЬ ПАСПОРТ

Тест программы RightMark Audio Analyzer

ОТЗЫВЫ ИСПЫТАТЕЛЕЙ

ОТЗЫВЫ ВЛАДЕЛЬЦЕВ

Ориентировочная стоимость: 15 000 руб.

[NovikovK]

Наконец то выложены графики из RMAA для аппаратов. Тем, кто любит "слушать графики" многое не понравится. Для этой категории людей можно поменять хорошие емкости и транзисторы на микрочиповые, добавить еще каскад усиления, увеличить ОООС до 80-100 Дб, и получить на выходе ту самую "красявость", какая есть например в той же EMU 1212m.

ЗЫ: Пояснения к измерениям.

Все измерения проводились в лаборатории с исходно тяжелыми условиями. Жесткие наводки как по питанию (220В), так и в виде излучения. Аппараты отдельным проводом не заземлялись. Мер по снижению наводок на выход ЦАП не было.

[NovikovK]

Обещал показать в другом виде разницу в работе фильтров для ЦАП с фильтрами классической версии (014А, 015А) и с нашими фильтрами (014, 015).

Сначала сам фильтр. В обоих вариантах он выглядит так:



Это только схема. Практическую реализацию классической версии Вы можете найти в описании к любой микросхеме ЦАП. Тут я поправлюсь, не "везде одинаково", как было раньше написано. Немного по-разному в разных ЦАП. В токовых ЦАП можно увидеть преобразователь тока в напряжение, после которого пассивный фильтр. Благодарю внимательного читателя. Сам преобразователь тока в напряжение работать должен лучше, чем рассматриваемая схема. (Проблема будет только в улучшении фронтов - возможно, меньшая из двух половин общей проблемы. Отдельных исследований не проводилось.)
Внутрь фильтра входит активный элемент – дифференциальный усилитель, который может быть разработан и реализован на дискретных элементах (как в наших схемах) либо заменен операционным усилителем (как у разработчиков ЦАП).

Условия съема достаточно стерильные. Вся схема питается от отдельного источника с хорошими параметрами по стабильности и пульсациям (лучше, чем в конечном изделии).

Сначала фото сигнала с земли – для оценки качества самого осциллографа и наличия наводок на схему.



Теперь входной сигнал. Генератор установлен на 980Гц, чтобы не завязываться с возможными сетевыми наводками.



Сначала посмотрим, как работает версия DAC-S-015.
Выход фильтра при подаче на прямой и инверсный вход сигнала с генератора.



В идеале на выходе мы должны наблюдать такую же прямую, как и на земле. Но это в идеале. В жизни наличествует разброс параметров резисторов и конденсаторов, входящих в фильтр. Соответственно, дифкаскад эту разницу ловит, и мы видим ультракороткие выбросы (пички) с амплитудой около 7мВ.
Для итоговой проверки еще 2 осциллограммы. Смотрим выход фильтра. Подача сигнала с генератора только на инверсный вход:



Подача сигнала только на прямой вход:



В общем и целом схема работает без особого криминала.

Теперь рассмотрим работу схемы с фильтром, рекомендованным производителем (всеми производителями ЦАПов).
Выход фильтра DAC-S-015A при подаче на оба входа сигнала с генератора



Идеальной прямой тут тоже нет. Как видим, дифкаскад сбалансирован чуть хуже – на выходе меандр, с амплитудой +-2.5мВ, но гораздо важнее для слухового восприятия форма пичков на фронтах. Он обрел видимую на глаз длительность, тем самым попал в слышимый диапазон.

Разбаланс дифкаскада не позволяет разглядеть всю «красоту» поэтому посмотрим, как усиливается сигнал при подаче только на инверсный вход.



Сильно криминала нет, но видно, что на фронтах уже не всё благополучно. Теперь посмотрим, что будет при подаче сигнала на прямой вход.



Мама дорогая! Вон он, коварный тип гражданской наружности. Выброс на фронте, который, мало того, что имеет очень приличную амплитуду, так еще и длительность, видимую невооруженным глазом. Напомню, что в клетке 0.2мс, а сигнал с генератора – 980Гц.
Ну что, господа анжанэры? У Вас какая схема фильтрации применяется в ваших ЦАП?

Неанжанэрам:. Я уже показывал раньше разницу между этими фильтрами в спектральной плоскости на стационарных сигналах – наличие гармоник в выходном сигнале со второй до .. 11 и выше. Теперь и во временной области разницу посмотрели.

[SPU]

Знакомая картина на последних фотках Только это работа фильтра с "идеальным" сигналом на входе, а ведь на выходе с сигма-дельта ЦАП картина тоже, прямо скажем, не очень красивая.
Интересно было бы посмотреть что получается на выходе "готового изделия" (ЦАП + разные фильтры) при подаче на вход ЦАПа цифрового меандра. Можно было бы наглядно оценить, насколько велик вклад типа фильтрации в итоговый сигнал.
Кстати, высота выбросов на второй группе фоток линейно зависит от амплитуды изменения уровня сигнала на входе? И тот же вопрос по продолжительности времени стабилизации.

[NovikovK]

Сообщение от SPU

Знакомая картина на последних фотках Только это работа фильтра с "идеальным" сигналом на входе, а ведь на выходе с сигма-дельта ЦАП картина тоже, прямо скажем, не очень красивая.
Интересно было бы посмотреть что получается на выходе "готового изделия" (ЦАП + разные фильтры) при подаче на вход ЦАПа цифрового меандра. Можно было бы наглядно оценить, насколько велик вклад типа фильтрации в итоговый сигнал.

Такие измерения организовать можно. Но не обещаю, что прям сегодня или завтра. Фотоаппарат дома оставил.

Сообщение от SPU

Кстати, высота выбросов на второй группе фоток линейно зависит от амплитуды изменения уровня сигнала на входе? И тот же вопрос по продолжительности времени стабилизации.

Докладываю. Продолжительность времени стабилизации никак не зависит от входного сигнала. Для DAC-S-015A - 20мкс, для DAC-S-015 - 0.5мкс. Высота импульса зависит от входного сигнала прямо пропорционально.

ЗЫ: Лев Васильевич не доложил, что щуп был с делением на 10, так что амплитуду на всех графиках на фото выше надо умножать на 10))). Фильтр фактически работал в режиме, который недостижим в реальной работе. (На входе +-5В), на выходе соответственно.

[SPU]

Сообщение от NovikovK

Докладываю. Продолжительность времени стабилизации никак не зависит от входного сигнала. Для DAC-S-015A - 20мкс, для DAC-S-015 - 0.5мкс. Высота импульса зависит от входного сигнала прямо пропорционально.

Если время не зависит от сигнала, то получается, что со вторым фильтром вместо реального сигнала с ЦАП имеем сплошные переходные процессы различной амплитуды (особенно при высокой частоте дискретизации).

[LevZ]

Сообщение от SPU

Если время не зависит от сигнала, то получается, что со вторым фильтром вместо реального сигнала с ЦАП имеем сплошные переходные процессы различной амплитуды (особенно при высокой частоте дискретизации).

Честно говоря, наш ФНЧ тоже далеко не идеал, т.к. является компромиссом между идеалом, для реализации которого требуется увеличение только платы в 1,5 раза, и классикой, но реализован в некотором приближении к идалу в пределах уже существующей схемы. Удивительно другое, почему разработчики микросхем не обращают на это внимание, ведь мы считали, что раз они авторы, то всё надо выполнять по их рекомендациям, хотя на все эти выкрутасы с фильтрацией я обратил внимание как только изготовил первый ЦАП?
Даст бог, сегодня с Костей просмотрим, как Вы нам советовали, сгенерированный в цифре меандр на выходах обоих ЦАПов.

[NovikovK]

Сообщение от SPU

Если время не зависит от сигнала, то получается, что со вторым фильтром вместо реального сигнала с ЦАП имеем сплошные переходные процессы различной амплитуды (особенно при высокой частоте дискретизации).

Не совсем так. Сигнал, приходящий на ЦАП имеет ограниченную полосу частот. Для 48кГц следования отсчетов, частота сигнала менее 24кГц. Т.е. "цифровой меандр", соответственно, имеет и ограниченную полосу (24кГц) и ограниченную скорость нарастания сигнала. На осциллографе эту разницу между фильтрами (по виду выходного сигнала для меандра с ограниченным спектром) невозможно определить, но тот же RMAA показывает наличие гармоник у фильтра DAC-S-015A вплоть до верхней частоты пропускания системы (те же 24кГц). Уровень гармоник небольшой (-110дб), поэтому осциллограф не может быть использован в данном случае, как прибор, на который стоит ориентироваться. На слух эту разницу тоже заметно (на нашем тракте).

По поводу частоты дискретизации согласен. При более высоких частотах разница в работе фильтров должна проявляться сильнее.

[SPU]

NovikovK, я, конечно, могу ошибаться, но АЦП то тоже далеко не линеен, и там вроде тоже фильтр должен быть на входе. Вполне может быть так, что фильтр или сам АПЦ радостно подавляет пики, возникающие на выходе с ЦАП, и из-за этого в RMAA все выглядит гораздо приличнее, чем на самом деле. Правда, это всего лишь абстрактно-теоретическое предположение.

[NovikovK]

Ответ на Ваш вопрос невозможно раскрыть в одном коротком посте. Я могу выложить фото переходных процессов на фронтах, но...
1. Не получилось сделать их в одном масштабе. Глазом разницы не видно в силу причин, изложенных мною в предыдущем посте.
2. "Идеальный меандр" программы не генерируют (он будет равен сумме ряда гармоник в полосе пропускания). Пришлось воспользоваться некоторым приближением к нему. Поэтому сигналы на фронтах имеют переходные процессы.
3. Для грамотного ответа на Ваш вопрос надо писать небольшую статью про измерения с обязательным освещением основ дискретных сигналов.

ЗЫ: Кстати, про "цифровые" сигналы - а именно, квантование сигнала по уровню, мы еще и не говорили ни разу. Это тоже отдельная тема, на сегодняшний день не освещенная на нашем сайте.

[serj68]

Сообщение от LevZ

Как Вы насчёт того, чтобы залезть в ЦАП с паяльником, чтобы чуть-чуть помягче сделать звук?

А в такой (015-й на базе 014-го) стОит "лезть с паяльником"? Тоже хочу помягче...

Спасибо.
Успехов.

[LevZ]

serj68
В любой можно. Смотрите в личку чуть попозже, если не боитесь уснуть.

[serj68]

Сообщение от LevZ

В любой можно. Смотрите в личку чуть попозже, если не боитесь уснуть.

Уснуть - в смысле? Настолько мягко станет? Ох, не люблю преувеличения...

[LevZ]

Да безо всяких преувеличений - волны эха, качающиеся в помещениях для записи и создающие изумительные звуковые рисунки, переплетающиеся с реально извлекаемыми музыкантами звуками, очень способствуют расслаблению.

[nvlover]

LevZ
Ну с меня паятель не ахти, даже паяльника нет нормального
Тем не менее, можем в ЛС продолжить обсждение этих и других вопросов.

[LevZ]

nvlover
Лучше подождать, пока serj68 доработает и доложит о результате.

[nvlover]

LevZ
Не вопрос, я никуда не спешу

[Шумаков]

ЦАП DAC-S-015 меня снова поразил! На этот раз своей добротностью.

- Пусть использовался и его хлипкий клон, но отыграв на живом концерте живой вокал при температуре помещения в ~30+ градусов, он даже и возразить ничего против не посмел Да и как был тёпл, так и остался... (люминтий?)

- Не помехой ему была и нестабильность сети - освещение часто "моргало", и включались-выключались всякие приборы. Щелчков замечено не было.

- Не помеха ЦАПу была и "помеха" - рядом стоял и усилитель с внушительным трансом, и база радиомикрофона, и целый системный блок компьютера... Никто никого не возбуждал.... Вот что значит доверить Льву Васильевичу душить наводки

В общем, я безутешно рад изделию! А как музычка-то играет. Мыпытри - и те на уши не давят, даже в заводящемся переотражениями помещении.

[Шумаков]

Доработку произвёл. Даю добро: надрез в какой-то мере увеличивает прозрачность (но это очень высокие нюансы).
По поводу колечка - что с ним что без него... проверить чем не знаю

[Шумаков]

Свежие замеры финального DAC-S-015 (-9db)

E-DSP Wave [CC00]
Тест программы RightMark Audio Analyzer
Тестируемая цепь: External loopback (line-out - line-in) -9db
Режим работы: 24-bit, 44 kHz






Общие результаты

Неравномерность АЧХ (от 40 Гц до 15 кГц), дБ:	+0.02, -0.21	Очень хорошо
Уровень шума, дБ (А):	-100.8	Отлично
Динамический диапазон, дБ (А):	100.4	Отлично
Гармонические искажения, %:	0.0006	Отлично
Интермодуляционные искажения + шум, %:	0.0031	Отлично
Взаимопроникновение каналов, дБ:	-100.4	Отлично
Интермодуляции на 10 кГц, %:	0.010	Очень хорошо

Общая оценка: Отлично




Частотная характеристика

Диапазон частот	Неравномерность
От 20 Гц до 20 кГц, дБ	-0.37, +0.02
От 40 Гц до 15 кГц, дБ	-0.21, +0.02

Уровень шума

Параметр	Левый	Правый
Мощность RMS, дБ:	-99.0	-99.2
Мощность RMS (A-взвеш.), дБ:	-100.8	-100.3
Пиковый уровень, дБ (FS):	-86.3	-85.1
Смещение DC, %:	-0.00	-0.00

Динамический диапазон

Параметр	Левый	Правый
Динамический диапазон, дБ:	+99.3	+98.4
Динамич. диапазон (A-взвеш.), дБ:	+100.7	+100.4
Смещение DC, %:	0.00	-0.00

Нелинейные искажения + шум (при уровне -3 дБ)

Параметр	Левый	Правый
КНИ, %:	0.0006	0.0006
КНИ + шум, %:	0.0042	0.0043
КНИ + шум (A-взвеш.), %:	0.0036	0.0038

Интермодуляционные искажения

Параметр	Левый	Правый
КИИ + шум, %:	0.0031	0.0031
КИИ + шум (A-взвеш.), %:	0.0027	0.0027

Взаимопроникновение стереоканалов

Параметр	Лев.<-Пр.	Лев.->Пр.
Проникновение на 100 Гц, дБ:	-101	-102
Проникновение на 1 кГц, дБ:	-99	-99
Проникновение на 10 кГц, дБ:	-98	-98

Интермодуляции (переменная частота)

Параметр	Левый	Правый
КИИ + шум на 5 кГц, %:	0.0052	0.0045
КИИ + шум на 10 кГц, %:	0.0131	0.0108
КИИ + шум на 15 кГц, %:	0.0186	0.0149

Этот отчет был сгенерирован программой RightMark Audio Analyzer 5.4