USB DAC на PCM1794

Представляю вашему вниманию свой дебют в ЦАПострое – несложный ЦАП RD DAC 1794. Данный ЦАП выполнен на микросхеме преобразователя PCM1794A.

Появился этот ЦАП просто по необходимости иметь несложный ЦАП для проверки собираемых УСБ девайсов и проверки разных “теорий” ЦАПостроя.

Конструктив продумывался основательно и нашлось решение, позволяющее без особых изменений собирать разные ЦАПы не меняя БП и конструктив.
Первым был собран ЦАП на AK4399 от Анатолия ака Wired – Raptor (по нему планируется отдельная тема). Затем довольно просто развелась плата под ЦАП на PCM1794.
Отличительные особенности RD DAC 1794:

  1. наплатные генераторы на сетки х44.1 и х48.0 с логикой переключения.
  2. вход только i2s + управление. Подключается к моим USB девайсам Bolero (16-32бита/44,1-384,0кГц с генераторами 512Fs) или Flamenco 4L LE (16-24бита/44,1-96,0кГц).
  3. съёмная плата выхлопа с реле заглушения выхода исключающей проникновение на выход переходных процессов в момент включения/выключения.
  4. питание выхлопа на дискретных элементах + мосфеты основанное на схеме от amb.org – sigma22. Схема пересчитана и переразведена в СМД монтаж под нужное напряжение и мощность.
  5. питание генераторов и питание аналога микросхемы преобразователя PCM1794 выполнено на малошумящих стабах от ti – tps7a4901
  6. плата четырёхслойная (и сам ЦАП и выхлоп сделаны на одной разделяемой панели).
    Схема, фото и спектры во вложениях. Тема будет дополняться схемами БП, выхлопа по умолчанию и альтернативных выхлопов…

Вариант альтернативного выхлопа от Игоря Семынина

USB DAC Raptor

USB DAC Raptor сделан на микросхеме преобразователя AK4399. Принимает сигнал с компьютера по УСБ через транспорт Bolero до 32bit/384khz включительно.

Размеры ШхВхГ ~ 222x88x300 мм – практически по площади лист формата А4

USB DAC D68

Цифро аналоговый преобразователь D68. Сделан на микросхеме преобразователя ES9023. Принимает по УСБ через болеро до 32/384 включительно. По СПДИФ до 24/192 вход коаксиал 75Ом.

Размеры ШхВхГ ~ 222x88x300 мм – практически по площади лист формата А4

Lynx HA61

Усилитель для наушников отличается высоким качеством звучания, способностью работы с практически любыми типами наушников (кроме электростатических).

Усилитель характеризует повышенная нагрузочная способность выхода, термостабильность и высокая надежностью. Усилитель снабжен системой защиты нагрузки от постоянного тока, что гарантирует сохранность дорогостоящих высококачественных стереотелефонов при любых аварийных или нештатных ситуациях.

Foxtrot

Foxtrot представляет собой модуль, который принимает цифровые аудиоданные (только формат PCM) по SPDIF (оптика и коаксиал) или I2S интерфейсам, записывает их в буфер FIFO (первый пришёл — первый вышел) и выдаёт данные из него на ЦАП по I2S с тактированием от мастерклока этого ЦАПа.

Foxtrot представляет собой модуль, который принимает цифровые аудиоданные (только формат PCM) по SPDIF (оптика и коаксиал) или I2S интерфейсам, записывает их в буфер FIFO (первый пришёл — первый вышел) и выдаёт данные из него на ЦАП по I2S с тактированием от мастерклока этого ЦАПа. Одновременно в режиме реального времени поток анализируется и на основе данных (частота, битность) выдаются сигналы управления цифровым фильтром ЦАПа, переключения мастерклоков, а также сигналы для модуля индикации. Мастерклоки возможны со следующей парной кратностью 256Fs / 384Fs / 512Fs / 768Fs. К модулю возможно подключение асинхронных USB интерфейсов Flamenco (все ревизии), Bolero, а также других интерфейсов тактируемых от ЦАПа, выдающих данные по шине I2S и сигнал выбора нужного мастерклока.

Проще говоря использовать его можно вместе или вместо фламенко/болеро. Модуль индикации при этом подключается к фокстроту и показывает параметры потока либо с SPDIF либо с I2S входа.

Flamenco Lite

Аудио конвертер USB to I2S Flamenco Lite представляет собой очередную ревизию платы USB transport+(Flamenco).

Позволяет выводить с компьютера цифровой аудиопоток с параметрами:

  • 16/24 бит 44,1 кГц;
  • 16/24 бит 48,0 кГц;
  • 16/24 бит 88,2 кГц;
  • 16/24 бит 96,0 кГц;
  • 16 бит 176,4 кГц;
  • 16 бит 192,0 кГц.

При проектировании Flamenco Lite были внесены некоторые изменения в конструкцию и схему USB transport +, а именно:

– корпус USB разъёма не соединён по умолчанию с цифровой землёй платы и имеет отдельные выводы case USB;
– по линиям D+, D- шины USB установлен специальный синфазный дроссель для USB применений;
– применена новая сборка ESD защиты по шине USB;
– конструкция платы предусматривает монтаж на «материнскую» плату пользователя в отверстия с шагом 2.54мм.

Flamenco 4L LE

Аудио конвертер USB to I2S Flamenco 4L (Lynx Edition) представляет собой очередную ревизию платы USB transport+(Flamenco).

Позволяет выводить с компьютера цифровой аудиопоток с параметрами:

  • 16/24 бит 44,1 кГц;
  • 16/24 бит 48,0 кГц;
  • 16/24 бит 88,2 кГц;
  • 16/24 бит 96,0 кГц;
  • 16 бит 176,4 кГц;
  • 16 бит 192,0 кГц.

При проектировании Flamenco 4L LE были внесены некоторые изменения в конструкцию и схему USB transport +, а именно:

– корпус USB разъёма не соединён по умолчанию с цифровой землёй платы;
– токоограничительные резисторы светодиодов индикации режимов потока установлены на плате;
– по линиям D+, D- шины USB установлен специальный синфазный дроссель для USB применений;
– применена новая сборка ESD защиты по шине USB;
– по умолчанию установлена гальваническая развязка по шине I2S и 6-ти линиям управления ЦАПом;
– крепёжные отверстия электрически изолированы от элементов и проводников платы;
– Распиновка разъёма i2s соответсвует таковой в ЦАПах Lynx Audio (в частности полностью соответствует распиновке i2s в Lynx D47v3)

DACore

DACore представляет собой ЦАП, имеющий два генератора мастерклока, частота которых кратна частотным сеткам 44.1кГц и 48.0кГц, а также логику их переключения по сигналу внешнего интерфейса.

DACore построен на микросхеме преобразователе DSD1792A и может преобразовывать потоки:
PCM с частотой дискретизации 44,1; 48,0; 88,2; 96,0; 176,4; 192,0 кГц с разрядностью от 16 до 24 бит включительно.
DSD с частотой дискретизации 2822400; 3072000; 5644800; 6144000; 11289600; 12288000 Гц, т.е. это DSD64; DSD128; DSD256 в обеих частотных сетках.
DACore имеет токовые балансные выходы. I/V преобразователь и постфильтр должны быть внешними.
DACore совместим с интерфейсами Bolero V2 PCM&DSD, Charleston PCM&DSD, а также другими аналогичными цифровыми интерфейсами.
Генераторы мастерклока с низким фазовым шумом (джиттером) непосредственно около преобразователя.
Полностью отключаемое питание неиспользуемого генератора мастерклока.
Пересинхронизация всех цифровых сигналов (PCM_BCK, PCM_LRCK, PCM_DATA, DSD_BCK, DSD_LDATA, DSD_RDATA) непосредственно перед цифроаналоговым преобразователем отдельными регистрами пересинхронизации с индивидуальными LC фильтрами по питанию.
Отдельные буферы с отключаемым выходом для сигнала мастерклока на внешний цифровой интерфейс, на регистры пересинхронизации, на преобразователь DSD1792A.
Отключение мастерклока от цифроаналогового преобразователя в режиме воспроизведения DSD потока. Оказалось, что DSD1792A при преобразовании потока DSD не нуждается в сигнале мастерклока.
Настраиваемые (джамперами на модуле управления) режимы работы преобразователя DSD1792A.

Bolero V2

Аудио конвертер USB to I2S Bolero V2 представляет собой цифровой УСБ аудиоинтерфейс основанный на прошивке AMANERO. Лицензированная прошивка приобретена у представителя amanero.com – Domenico Vellante veldom@amanero.com.

Bolero V2 в двух вариантах прошивки:

  1. с возможностью выдачи PCM 44.1-384 и DSD64…DSD512
  2. с возможностью выдачи только PCM 44.1-384 (точно как в предыдущей версии).
    Отличия от первой версии платы минимальны – размер платы такой же, расположение USB разъёма не изменилось. Изменены расположения джамперов и разъёмов на самой плате.
    А также сделал новую платку индикации специально для Bolero V2.
    Предположительно к концу следующей недели подготовлю описания на оба варианта – Bolero V2 PCM only и Bolero PCM&DSD.

Bolero

Аудио конвертер USB to I2S Bolero представляет собой цифровой УСБ аудиоинтерфейс основанный на прошивке AMANERO. Лицензированная прошивка приобретена у представителя amanero.com – Domenico Vellante veldom@amanero.com.

Соответственно использованы драйверы для Windows XP и Windows 7 — 32-х и 64-х битные версии от того же разработчика.

В операционных системах MacOS и Linux устройство работает без драйверов, так как представляет собой устройство стандарта USB Audio Class 2.0 (UAC 2.0).

Тактирование внешнее (от ЦАПа). Возможные клоки: 256Fs / 384Fs / 512Fs / 768Fs Наличие гальванической развязки сигналов шины i2s (ADUM1401CRW) и сигналов управления (ILD207).

Защита линий данных USB от ESD — TPD2E009DBZ

Bolero способен выводить цифровой стерео поток данных на шину I2S (только PCM):
16/24/32 бит 44,1 кГц
16/24/32 бит 48,0 кГц
16/24/32 бит 88,2 кГц
16/24/32 бит 96,0 кГц
16/24/32 бит 176,4 кГц
16/24/32 бит 192,0 кГц
16/24/32 бит 352,8 кГц
16/24/32 бит 384,0 кГц

Питание возможно как внешнее, так и от USB. Индикация режимов работы светодиодами на плате и вывод полной информации о состоянии на разъём индикации.