Содержание / Contents
- 1 Стерео ЦАП WM8740 – 24 Бит 192 кГц
- 2 ЦАП AD1853 – 24 Бит 192 кГц
- 3 Файлы
Листая списки продавцов микросхем, я не знал, с чего начинать и на чем собирать. На этом этапе все было новым, но очень интересным. И видимо этот интерес и подгонял меня. Наименование, описание, цена, снова наименование, поиск описания, цена. Сравнение характеристик. Отзывы… А отзывы были различными, или их не было вообще. Что выбрать?
Пойти чьим то пройденным путем или попробовать самому? В конце концов решено было разбираться самостоятельно во всем. Что такое WM8740
? Перед глазами был даташит, и увлекательные параметры. Больше ничего. И если проWM8805 или его собрата8804 еще можно найти шальные описания в сети, то проWM8740 практически ничего нет. Ладно, не привыкать нам наступать на грабли и набивать шишки, разберемся.
ЦАП схемы. Краткое сравнение
Сравнение типов ЦАП (схемы)
Схема минималистичного R2R ЦАП (часть A ) содержит резисторную матрицу (ladder). Каждый из резисторов матрицы имеет отклонение от требуемого значения. Это приводит к .
Аналоговый фильтр предназначен для цифро-аналоговой конверсии. Аналоговый фильтр имеет плавное изменение подавления с ростом частоты. Соответственно, не могут быть глубоко подавлены все алиазы. Эти алиазы могут привести к появлению слышимых продуктов, порожденных ультразвуком благодаря нелинейным искажениям (интермодуляционные искажения).
Аналоговый фильтр имеет минимальное подавление в области низких частот. Для подавления алиазов в низкочастотной области используются оверсемплер и цифровой фильтр, который имеет более крутой рост подавления с частотой, чем аналоговый (часть B ).
Но появляется новая проблема: оверсемплинг добавляет свои алиазы с которыми борется цифровой фильтр.
Читайте подробности здесь >
Нелинейность резисторной матрицы может быть решена с помощью цифрового сигма-дельта модулятора (часть C ). Потому, что такой модулятор является линейным устройством. Но дельта сигма модулятор имеет проблемы с .
Когда входным цифровым потоком является DSD (1-битная сигма дельта модуляция) вместо PCM, минималистичный DSD DAC содержит пару резисторов и аналоговый фильтр (часть D ).
Конечно, реальные ЦАПы — это более сложные устройства, чем они показаны здесь на . Встают вопросы качества питания, температурной стабильности, разброса логических уровней и т.п. Концепции ЦАП (части A, B, C, D на картинке) дают только потенциальные возможности разработчикам. И они не гарантируют лучшего качества определенному типу DAC.
Подробности о том, как работают эти схемы, читайте далее.
Как звучат различные типы ЦАП
Довольно часто автор читает дискуссии, в которых обсуждается предпочтение одного вида DAC перед другим. Участники дискуссии имеют практический опыт прослушивания ЦАП и оценки их качества звучания.
В этой статье автор не будет рассматривать качество записи/сведения/постпродакшн, которые также являются вопросом оценки качества звука DAC. Потому, что достигнуть полной идентичности копии одной записи в разных форматах может быть технически невозможно.
Производство аудио треков имеет несколько стадий:
- запись;
- сведение;
- постпродакшн/мастеринг;
- конверсия в разные форматы.
Как производятся тестовые аудио записи
На картинке выше изображены несколько путей производства тестовых музыкальных записей.
Для некоторых записей некоторые стадии могут быть исключены. Или для одна мастер-запись (финальный продукт музыкального производства) может быть конвертирована в несколько форматов.
Один акустический материал может быть записан сразу в 2 формата. В этом случае разница имеется в записывающем оборудовании (микрофоны и их предусилители, аналого-цифровые конвертеры и пр.) и его настройках.
Таким образом, сравнение типов ЦАП может включать, как минимум, сравнение конвертеров аудио файлов или записывающего оборудования.
Основная техническая проблема, возникающая при сравнении типов DAC — это различия в их схемах.
На картинке показано влияние внутренних модулей цифро-аналоговых преобразователей на качество звука (уровень искажений).
Здесь может быть много переменных, которые необходимо рассматривать при сравнении DAC.
Например, в резисторных ЦАП, сопротивления могут иметь различные разбросы. Это может привести к различной нелинейности и разнице в звуке. Даже между различными экземплярами одной и той же модели устройства.
Другой пример: некий PCM DAC имеет проблемы алиасов оверсемплинга, но сравниваемый DSD DAC имеет худший аналоговый фильтр. Возможно ли предположить, который из них звучит лучше? Вероятно, нет.
Таким образом, невозможно сравнить звучание типов DAC, как абстрактных устройств. Но можно сравнить звучание конкретных экземпляров реальных цифро-аналоговых конвертеров, невзирая на их внутреннее устройство.
Какие бывают цифро-аналоговые преобразователи?
Без использования звуковых преобразователей пользователь не сможет насладиться музыкальными записями в цифровом формате. Проблема в том, что большинство встроенных ЦАП, которыми оснащены практически все электронные устройства с поддержкой медиа, недостаточно хороши в плане воспроизведения. Простые ЦАП добавят высокий уровень шума, не смогут читать файлы высокого разрешения и т. д. Именно поэтому использование дополнительного девайса — важный апгрейд любой качественной аудиосистемы, вне зависимости от ее состава.
Существует множество разновидностей конвертеров звука из цифрового в аналоговый формат в зависимости от формы и габаритных размеров, функционала и количества входов и выходов. Прежде всего выделяют:
- портативные устройства;
- настольные или стационарные ЦАП.
Портативные конвертеры присоединяются непосредственно к компьютеру или телефону, отличаются компактными габаритами и сравнительно недорогой ценой. Они не требуют отдельного питания и, как правило, оснащены только разъемом для наушников и линейным выходом для подключения к аудиосистеме.
Более функциональным и дорогим вариантом являются настольные или стационарные преобразователи. Они намного габаритнее, требуют отдельного подключения к источнику питания, а также имеют широкое разнообразие входов и выходов. Подключение к источнику цифровым устройством может осуществляться при помощи Bluetooth или Wi-Fi. Такие конвертеры поддерживают множество видов аудиофайлов и имеют встроенный регулятор громкости.
Кроме того, ЦАП разделяются в зависимости от максимальной разрядности, которая характеризует число уровней сигнала на выходе. Чем она выше, чем лучше качество воспроизведения звука. Существуют модели с разрядностью:
- 16 бит;
- 24 бит;
- 32 бит;
- 64 бит.
Среди остальных параметров, которые можно использовать для классификации ЦАП стоит выделить количество и тип входов и выходов устройства, максимальную частоту дискретизации, вид кодирования сигнала (DSD или PCM) и др.
R2R ЦАП vs дельта сигма ЦАП (PCM) vs DSD DAC
Сравнение R2R ЦАП vs дельта сигма ЦАП (PCM) vs DSD DAC
Прочтите описание инфографики
PCM ЦАП основанный на сигма дельта модуляторе имеет 2 ключевых достоинства:
- линейность амплитудной характеристики (выход/вход) цифрово аналоговой конверсии;
- простота разработки и производства.
R2R DAC (binary weighted resistor digital analog converter), основанный на резисторах, имеет проблемы нелинейности из-за разброса значений их сопротивлений. Потенциально, это также может привести к проблеме слышимых продуктов, порожденных ультразвуком (интермодуляционные искажения).
Разработки дельта сигма модулятора может доставить некоторые трудности. Но это полностью цифровой модуль, который, как правило, может устанавливаться без дополнительной или сложной настройки в процессе производства. Что приводит к его упрощению и снижению стоимости устройства (ЦАП).
С другой стороны, R2R PCM ЦАП не содержит сигма-дельта модулятор и не имеет проблем его .
DSD ЦАП избавлен от обоих проблем: нелинейности резисторной матрицы R2R и устойчивости при воздействии перегрузки. Музыкальные DSD записи (оригинальные и предварительно конвертированные из PCM) могут быть различным образом подвергнуты . Он может быть более или менее оптимизирован для аналогового фильтра, который, как правило, имеется на выходе любого ЦАП.
↑ ЦАП AD1853 – 24 Бит 192 кГц
Рисуем схему, сверяясь с даташитом. Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
Из даташита берем и «выхлоп» — I/U и LPF. Спереди прикручиваемWM8805 в качестве ресивера. Режим работыAD1853 явно не делится на Hard и Soft. Просто стартует она с параметрами, заложенными по умолчанию, и если не требуется управление по SPI, то ноги 3, 4, 5 рекомендуется посадить на массу. Доступны некоторые другие режимы — ноги 20 и 21 выбирают формат входных данных. По 6 и 7 ноге идет управление 2, 4и 8 кратной передискретизацей входных данных. Неоднозначный итог от прослушивания с разными значениями.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
Теперь набьем плату и проверим работу стабилизаторов. Я эту процедуру провожу до пайки микросхем, чтоб случайно не спалить их.
А теперь останется запаять микросхемы и запустить все вместе. На плате отсутствуют выходные ОУОРА547 , которые на момент сборки еще были в пути.
Здесь пришлось повозиться с согласованием форматаWM8805 иAD1853 , но в результате все заработало. На схеме изображено текущее положение джамперов. На плате же вешается просто «сопля» на нужную ногу под резистор подпорки. Ну и первое, да и второе с третьим впечатлением – положительное! Звук конечно приятен, очень хорошо слышно разные ОУ, и здесь ВВ проиграл AD.AD823 оказался лучшим из имевшихся в наличии.
Ну и последний штрих – монтажОРА547 .
Теперь конструкция завершена полностью.
Говорить что-либо о звуке почти бесполезно, тем более сравнивать два разных по классу устройства. Как я уже говорил наверное, токовый выход мне нравится больше, так как дает возможность поиграть ОУ на выходе, подобрав лучший вариант под свои предпочтения. УWM8740 этого сделать нельзя… Ну аAD1853 показала себя с очень хорошей стороны.
Как выбрать цифро-аналоговый преобразователь?
Какой ЦАП лучше купить? Довольно сложный, на первый взгляд, вопрос легко разрешается, если следовать приведенным ниже рекомендациям. Перед совершением покупки необходимо четко определиться с назначением нового устройства и ожиданиями от него. Стоит ли задумываться о приобретении профессионального преобразователя, не имея столь же качественной аудиосистемы? Имеет ли смысл покупать бюджетный конвертер и ожидать от него качественного звучания? Современный рынок предлагает большое разнообразие для подбора необходимой модели с различными характеристиками и стоимостью. Критерии выбора достаточно просты
На что нужно обратить внимание в первую очередь:
- Число и вид цифровых входов.
Данный параметр напрямую зависит от устройств, которые планируются к использованию в качестве источника звука. Современные преобразователи чаще всего подключаются к компьютеру с помощью USB-порта. Кроме этого используются оптические и электрические (коаксиальные) типы соединения. В профессиональных устройствах также применяют «продвинутый» вариант подключения AES/EBU с использованием балансных кабелей, не подвергающимся наводкам внешней среды. Последнее время все чаще появляются модели с возможностью подключения к внешним устройствам при помощи Bluetooth или Wi-Fi.
- Оптимальной разрядность и частота дискретизации
Эти характеристики определяют качество воспроизведения, т. к. отвечают за точность преобразования сигнала. Разрядность — показатель числа уровней сигнала на выходе преобразователя. Для аудиозаписей на CD-дисках разрядность составляет 16 бит, а у звука высокого разрешения (Hi-Res) – 24 бит и выше. Частота дискретизации – число отчетов в период времени при оцифровке. Для звуковой дорожки CD-диска этот показатель составляет 44,1 кГц, DVD – 48 кГц, Hi-Res – 96 кГц или 192 кГц и т.д.
- Вид аналоговых выходов
Тип выходов определяется входами акустической системы. Например для подключения к аудиосистеме с симметричными входами, необходимо наличие у ЦАП таких выходов. Большинство конвертеров оснащено одним или несколькими выходами для наушников (jack или mini-jack).
- Размеры
Габариты устройства, прежде всего, зависят от его предназначения. Последнее время набирают популярность модели с компактными размерами. Такие девайсы легко умещаются в кармане и чаще всего используются для преобразования звукового сигнала со смартфона или планшета. Для особо требовательных ценителей качественной музыки больше подойдут более объемные стационарные варианты с расширенным функционалом.
- Дополнительные функции
Среди дополнительных функций, которые могут быть весьма востребованными стоит выделить:
- наличие аналоговых входов и возможность регулировки исходящего сигнала (использование устройства в режиме предусилителя);
- наличие лампового выхода;
- наличие выхода для наушников;
- возможность подключения к устройству при помощи беспроводных сетей;
- управление с помощью пульта и т.д.
- Стоимость устройства
В данном случае предельная цена устройства определяется не только финансовыми возможностями покупателя, но и тем, какая звуковая аппаратура и источник цифрового сигнала будут использоваться. Нет смысла покупать дорогой ЦАП в случае использования слабенькой аудиосистемы. При этом не следует экономить, если в дальнейшем планируется ее замена или модернизация до более качественного уровня.
- Влияние бренда
Преобразователь какой фирмы лучше? По мнению покупателей, лучше ориентироваться на проверенные годами бренды. Среди признанных мировых лидеров в производстве цифро-аналоговых конвертеров — японская компания Teac, британская Cambridge Audio, австрийская Pro-Ject и многие другие. Это те производители, которые смогли завоевать популярность по всему миру и наверняка не позволят потенциальному покупателю разочароваться в своей продукции.
- Прослушивание
Крайне важно перед покупкой в живую услышать потенциальное приобретение. Если такая возможность отсутствует, то обязательно необходимо ознакомится с отзывами реальных владельцев подобных устройств или экспертов
Ниже представлен рейтинг популярных моделей цифро-аналоговых преобразователей с описанием их технических характеристик, а также достоинств и недостатков.
ЦАП Sabre 9038 PRO vs PCM 1796. Тест с переключением, окончательное излечение
Привет
Это мой последний пост, я окончательно вылечился от аудиоболезни чего и всем желаю. Итак…
Был у меня ЦАП с двумя трансами на Sabre 9038 PRO (от mshow MUSES8920 + AD797 + Amanero USB). Также имею ЦАП Arcam irDAC на PCM1796, всегда считал его ну ооочень удачным устройством за свои деньги, довольно редкий гость на вторичке.
Когда я приобрел Sabre, то первое что бросилось в уши — прозрачность, детальность, более собранный бас, я был твердо уверен, что это устройство на голову выше моего Arcam, но также при переключении я улавливал, что Arcam играет немного громче.
Однажды мне пришла мысль сделать тест с переключениями: два ноутбука, два ЦАП, межблоки втыкаем в разные входы на усилителе, запускаем одну и ту же композицию с двух рук в фубаре на разных ноутах в одно и тоже мгновение. И главное: выставляем по шумомеру (можно на слух, я точно угадал на слух) одинаковый уровень громкости ЦАПов. Дальше с пульта щелкаем при прослушивании селектор входов, переключаемся т.о. на разные ЦАП.
Что же я услышал? НИЧЕГО, звук был идентичным во всем!
Жена также ничего не услышала, потом пришел друг. Он более натренирован в плане слуха (жанры музыки, которые мы слушаем сильно рознятся, это в данном случае также плюс имхо). Начал переключать он, но также ничего не услышал.
Подумал, что где то подвох и выключил Sabre, но подвоха не было, Sabre выключил, при переключении на нее звук пропал)))
В общем, может быть кому то поможет мой опыт подобных тестов в плане излечения от аудиоболезни. Думаю начиная с какой-то не очень высокой ценовой отметки все ЦАП идентичны, на восприятие влияет лишь уровень громкости источника. Из всех компонентов аудиотракта единственный вопрос который оставался для меня не закрытым в разрезе аудиоболезни — вопрос по источникам, теперь я его закрыл. Более того, ранее я использовал Arcam с аккумуляторным питанием, после тестов я отказался от него — разницы нет! Хотя до тестов казалось, что есть.
Так как я давно не обращаю внимание на то, сколько деталюшек положили внутрь компонента (сравнить сябру и аркам по внутренностям вы можете сами), то я оставил себе Arcam. У него хорошие драйвера, можно переключать треки с пульта в фубаре например
Очень удобно.
P.S. Для меня в хайфае тайны нет, есть невежество и маркетинг. Всем удачи.
P.P.S. Если вы живете в комнате обычной площади (у меня 18,5 кв.м.), рекомендую вкладываться прежде всего в акустику и акустическое оформление помещения. Все остальные коробочки с кремнием вторичны и не дадут ощутимой прибавки в звуке.
Тесты проводились на акустике Dynaudio Evoke 20.
↑ Стерео ЦАП WM8740 – 24 Бит 192 кГц
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
Задача формирования правильного выхода сильно упрощается – меньше нужно ОУ на выходе, меньше пассивки. Примерно так это выглядит:
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
WM8805
преобразует SPDIF сигнал в I2S, который подается на соответствующие входыWM8740 . Режим 8805 (из даташита): 7 pin – Hardware Mode. В этом режиме 5 и 8 ноги задают формат выходных данных, 5 нога попутно является индикатором состояния. Немного про режим 8740 (из даташита) 24 pin – Hardware Mode. 23, 28 pins– I2S 24бит. 26, 27 pins – Deemphasis OFF. Все эти режимы могут выбираться в любом порядке – не перезагружая микросхему. Но я решил остановиться на этом варианте. 21 нога – «zero detect». Когда на вход ЦАПа приходит 1024 «нулевых» семпла, сигнал на этом выводе переходит в состояние лог 0 – зажигается светодиод. Эта схема может быть использована для отключения выходов в паузах. В реальности, каких либо помех и шумов не замечено, поэтому выведена только индикация. Кстати это единственный юзанный мной ЦАП, где «zero detect» инверсный по умолчанию. У других ЦАП-ов это выход логической единицы в активном состоянии.
Выходной сумматор на одном сдвоенном ОУ, далее буферный ОУ для наушников. Конденсаторы С30 и С31 были заложены на случай постоянки на выходе сумматора – потом были выкинуты.
Схема и описание БП
даны в статье «Поделки начинающего цапостроителя. Часть 6. Модернизация!», но в принципе для работы устройств требуется +/-18-20В для «аналога» и +5 (стабилизировано) для питания ресивера и цифровой части ЦАП-а. Последние приготовления перед установкой микросхем – проверка на отсутствие «соплей», работа стабилизаторов.
Запаиваем микросхемы и на старт!
Как ни странно, все даже запустилось, дым не пошел… Осталось согласовать форматы на железе, подбором режима WM8805 . Заодно и разобраться с работой индикации.
Оказывается вся индикация завязана по принципу «логического или». Достаточно одного светодиода.
Дуэт двух «волчат» оказался довольно неплох. Конечно это не РСМ1796, но звук хорош. Замена ОУ в сумматоре особого влияния на звук не оказывает, видимо сказывается Кг уОРА544 , который довольно высок на малых мощностях. В принципе вполне юзабельно!
Пока слушаем WM8740
, подумаем куда применить еще однуWM8805 . Как я уже говорил, DAC и DIR – разные вещи, и дружить их можно друг с другом почти в любом порядке. Поэтому пробуем нечто покруче –AD1853 .
Ну в отличие от WM8740 – проAD1853 ходят легенды, причем как всегда настолько разные, что порой трудно понять кто говорит правду, а кто рассказывает сказки. Остается одно – проверить на практике.