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[原创] 2020年搞一台带胆的DAC音乐播放器

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发表于 2020-7-17 13:48:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
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      用电子管做DAC的这个想法由来已久,目前用的播放器差不多有五六年了,基本配置是PCM2707+升频+PCM1794+OPA627的I/V+OPA6204的LPF,
这套配置在当时也算是顶级配置了,怎奈听了多年还是想升级一下顺便搞一下胆输出。于是开始关注现在主流的DAC解码情况,真是不看不知道一看吓一跳。
如今的解码市场真是让我看得眼花缭乱,新名词搞得我云里雾里。DSD、PCM格式,DSD源码的Native传输、DOP传输,DSD真解假解,软控的硬控的,还有那个USB界面,
明明就是个接口电路非要说成是界面,看的我好别扭。ESS的AKM的都说自己是最好的解码芯片,上网一查更是让人云里雾里,因此这解码方案做了一稿又一稿,始终定不下来。

      因为要使用胆输出,在I/V的处理中最好的方式还是采用被动式IV转换,也就是最直接最原始的电阻IV转换,这就要求DAC解码输出为电流型输出。这个可选的DAC就不多了。
可选的比较好的DAC芯片ESS9038pro和AK4499,只是眼下这两个芯片价格太贵配套也不成熟,特别是AK4499我最看好,它是目前真正能真解DSD的芯片,
等配套成熟了价格便宜了我会考虑搞搞它。
闲话到此咱进入正题。
      突来的疫情让我有了一个月的闲暇,匆匆忙忙上阵搞了一台,最终还是失败了。
先说说这个失败的第一稿吧:
      XMOS208的USB接口+ESS9019+被动I/V转换+2J27S的平衡输入(下图)在这个方案里我最担心的就是噪声,用了比较大的篇幅做灯丝整流滤波,结果还是没有控制住。
最大的失败还不仅仅是噪声问题还有自激问题,最难搞的就是这个自激,它不是一开始就有而是听一会才出现,找了不到原因,最终放弃了。当然还有一些其它因素,
在试听当中发现ESS9018音色我不太喜欢。还有就是它的输出有一个2V多的偏置电压,我怀疑正是这个偏置使我的胆机部分自激。

2J27S

2J27S
      

2J27S

2J27S


这个已经放弃了就不多说了。

目前正在调试的方案是:
DAC部分:仿制的Amanero USB接口+DSD1792。这部分都是网购的成品,这里就不多说了。
IV依然是纯电阻加电子管,在IV与胆之间插入了无源低通滤波LFP。(下图)

4BS8

4BS8


胆管的选择原准备用12AU7,但考虑手中只有2只怕配对上有问题,最后还是选择了手中比较多的4BS8,这样在配对上有点灵活性。
这个电路的结构我是参考了一些老外做的胆DAC电路。输入部分用一个非常简单的差分级,用这个电路的好处就是如果调试得当可以获得较低的失真,
搭配胆跟随电路完好的解决了与后面功放的阻抗匹配,设计上输出电压大概可以到3V左右基本上可以和大部分功放对接,如果要求输出更高到5V适当修改IV电阻的阻值即可。
在这里我实际用的电阻是120欧姆,(在后面的动态调整中可能会有所改动)这个电阻的先择非常非常重要,基本原则是在满足输出电压要求的前提下越小越好。
在LPF滤波部分加入了一个跳线选用不同的FS值可跟据试听效果选择。

4BS8

4BS8
     

DSD1792

DSD1792

目前已进入了静态调试,还未开声,静态工作点与仿真相差不大,准备下一步的动态调试。
未完待续


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 楼主| 发表于 2020-7-17 13:56:46 | 显示全部楼层
上几张老外搞的DAC Pure Tube IV shema.PNG

胆牛DAC_IV.jpg

Figure_18.jpg

ES9018-无源I-V转换.JPG


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 楼主| 发表于 2020-7-17 14:33:49 | 显示全部楼层
关于DAC的供电部分我想很多烧友都应该有所耳闻,大部分好的制作在电源部分都是下来重料的,低压差低噪音数模独立供电等等五花八门的措施。
我这里处理的还是比较简单的,USB和解码芯片都用电池, 4节1860锂电2并2串在加LM1806低压差线性稳压块。电池充电与供电用继电器切换,在供电时断开充电回路。
微信图片_20200717142904.jpg        微信图片_20200717142903.jpg


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发表于 2020-7-17 16:28:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 卢卡 于 2020-7-17 16:31 编辑

再增加一只4BS8担任CF输出,就可以搞成带有平衡输出的DCA了!同时,RCA输出也可设置为同相输出和反向输出各一组,使用也将更加灵活。

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 楼主| 发表于 2020-7-17 17:19:26 | 显示全部楼层
感谢卢版主的鼓励与支持!
平衡输出这个方案我也想过,但难度还是比较大的,最大的问题是胆管配对。平衡输出要求配对还是很高的,OP好做些是可以加深的负反馈,放大倍数与OP本身无关,
对于胆机即使加大负反馈量恐难搞好平衡,更何况开环状态,对于是单端输出来讲,即使配对差点也只是降低了二次谐波的抵消作用。
不过对于RCA的同相反相输出还真是不错的选项。

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发表于 2020-7-18 00:47:56 来自手机 | 显示全部楼层
很可惜,你设计的LPF第一级并非真正的差分,左半部分管无工作。

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发表于 2020-7-18 08:14:07 | 显示全部楼层
胆之阁 发表于 2020-7-18 00:47
很可惜,你设计的LPF第一级并非真正的差分,左半部分管无工作。

输入级的左半部分肯定是有工作的,只是其放大的信号没有用于输出而已。
我倒是觉得那个LM317连接成的CCS用在“尾巴”上的效果并非理想,可能还不如用NPN晶体管担任“尾巴”来得好,当然还有其它可选的器件,比如MOSFET、恒流二极管等。

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发表于 2020-7-18 08:49:24 | 显示全部楼层
LM317作为CCS使用时,在10KHz以内的特性还是不错的,但在10KHz以上时性能则随频率增高而变差,20KHz时比10KHz要差-10dB。

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发表于 2020-7-19 00:27:23 来自手机 | 显示全部楼层
卢卡 发表于 2020-7-18 08:14
输入级的左半部分肯定是有工作的,只是其放大的信号没有用于输出而已。
我倒是觉得那个LM317连接成的CCS ...

我们通常说的工作就是参与交流放大工作,而相对于直流我们都会说其是静态。所以,我说没有工作。

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发表于 2020-7-19 00:30:49 来自手机 | 显示全部楼层
首先声明:我并不是来捣乱的,楼主设计的LPF电路很失败,仅仅是能响而已……(报歉哈)

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 楼主| 发表于 2020-7-20 08:25:06 | 显示全部楼层
胆之阁 发表于 2020-7-19 00:30
首先声明:我并不是来捣乱的,楼主设计的LPF电路很失败,仅仅是能响而已……(报歉哈)

能讲的更详细一些吗?怎样让它左边的管也工作?

差分放大的平衡输入、单端输出是差分电路的其中一种形式,不知道错在哪里?

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 楼主| 发表于 2020-7-20 10:41:39 | 显示全部楼层
卢卡 发表于 2020-7-18 08:49
LM317作为CCS使用时,在10KHz以内的特性还是不错的,但在10KHz以上时性能则随频率增高而变差,20KHz时比10K ...

卢版主提出的这个问题,让我比较头疼了。LM317用在长尾我以前没用过,也不知道还有频率特性的问题。

原来设计的 用12AU7时计划用BF245,改用4BS8时才换用LM317,主要是考虑4BS8的跨导比较大,需要用大电流才能工作的比较好。调试中2只管子的电流可能会超过10ma ,
这样大部分JETFBF的管用起来都不行,即便是BF245C也几乎没有了调整的余地,才改用L317的。如果不用LM317就只能用MOS管了,手上还有能用的MOS P沟道的IRF9530和IRF7304阵列管。
我需要再考虑一下。

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发表于 2020-7-20 11:09:36 | 显示全部楼层
孤胆独侠 发表于 2020-7-20 10:41
卢版主提出的这个问题,让我比较头疼了。LM317用在长尾我以前没用过,也不知道还有频率特性的问题。

...

可以试试用DN2540替换LM317。

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 楼主| 发表于 2020-7-21 14:10:31 | 显示全部楼层
设计思路说明:
第一部分:关于DAC选择的说明:
随着数字音乐的普及,越来越多的人开始开始抛弃转盘音源而转向数字音乐,数字音乐带来的好处是显而易见的,尤其对于像我这样的穷烧友来说可以省却大笔购买CD碟的钱。
更不用说购买SACD光盘了。数字音乐的快速发展给烧友们带来了更多的选择,无论是PCM格式还是DSD格式音乐网上都可以找得到。特别是DSD格式音乐资源网上下载,
不在依赖SCAD光盘和昂贵的播放器。我这里所指的DSD不是普通CD盘上印着的那个DSD,那个DSD仅仅是转来转去最后还是转为PCM刻录到普通光盘的CD,
有人说现在几万元的播放器都不是真的DSD解码,基本上都是转为PCM在解码的,这个我认可。但DSD格式的音源的音质原好于PCM格式的音质这是不争的事实,
我们不能放弃这些非常好的资源,不是吗。而是因此再次做CAD解码时必须考虑可以解码DSD格式音乐。在选择DAC解码上优先选择带DSD解码的DAC,实际上选择Amanero+DSD1792这个DAC
解码组合是性价比比较高的选择。我这次把它单独做成模块是考虑以后有机会升级更换,目前比较看好AK4499这个解码芯片,这个芯片的DSD解码通道是完全独立的,不与PCM部分有交集。


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发表于 2020-7-22 20:42:07 来自手机 | 显示全部楼层
我也听数播 不过我的方案很廉价 一个安卓盒子刷成草莓系统。然后异步usb进cs4398 可以硬解dsd 模拟部分自己重新改造 在本坛有帖子 现在我听的也是数播比较多 一个报废破手机控制播放器

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 楼主| 发表于 2020-7-23 16:56:56 | 显示全部楼层
第二部分:I/V及LPF电路设计说明:
      目前DAC的输出I/V电路主流都是使用运放构成,及少数使用被动纯电阻模式。使用运放这里就会有选择什么样的运放合适的问题,
因为运放本身参与了I/V转换,这对运放提出了比较高的要求,且不同的运放就会有不同的声音,声音受到运放的牵制。
现在的趋势是越用越高级那什么时候是个头,谁也不知道。想听到最纯真的声音还是要使用最原始的电阻式I/V转换电路,
但电阻的I/V转换也有问题,它对后级的要求比较高,要阻抗越大越好,理论上无穷大最好,而电子管正好有这方面的优势,
这就给胆有了用武之地。有人肯定会说那些DAC厂家为什么推荐的都是运放IV而不是电阻IV?我的理解是在那些厂家的脑子里是没有胆的概念的,
胆也不是主流概念,因此厂家推荐运放IV也是理所应当的。
      当然你想用胆输出I/V转换也只能用电阻或变压器。

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 楼主| 发表于 2020-7-23 16:57:58 | 显示全部楼层
老惠 发表于 2020-7-22 20:42
我也听数播 不过我的方案很廉价 一个安卓盒子刷成草莓系统。然后异步usb进cs4398 可以硬解dsd 模拟部分自己 ...

能给个链接学习一下吗?

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发表于 2020-7-23 18:46:11 来自手机 | 显示全部楼层
你在本坛搜索一下呢 很简单的。我没有你想的那么复杂。但是效果不错。给周边烧友也做了很多套 都比较满意 重点是一定要线性供电。效果其实是不差的

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发表于 2020-7-24 00:21:43 | 显示全部楼层
AKM4499都出来了,我还停留在4490的年代,4490的声音是最真实的,4495加入了味精效应,所以不能玩。4499太新了,贵,玩不动。所以还有弄4490比较好些。准备用胆输出,那种软脚的铅笔管,卧倒在机箱内。
楼主也是折腾的够功夫,花了不少精力。
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发表于 2020-7-25 21:41:06 | 显示全部楼层
老惠 发表于 2020-7-22 20:42
我也听数播 不过我的方案很廉价 一个安卓盒子刷成草莓系统。然后异步usb进cs4398 可以硬解dsd 模拟部分自己 ...

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