Электроника

Жил-был ЦАП

Давным давно, в далекой галактике... точнее, в Поднебесной, приобрел я недорогой ЦАП.

Называется он HD AUDIO RUSH.

 
Rush Яндекс перевел как "спешка". Еще есть значение "стремительный" Возможно, авторы названия имели в виду второе значение этого слова. Но вот инженеры из ЮВА, видимо, действительно очень спешили...

В принципе, цап довольно неплохой. По стерео вообще вопросов нет. Если на него подать "сквозняк", т.е. сквозной режим (path through) по оптике, он автоматически переключается в 5.1 и воспроизводит все шесть каналов.
В принципе, не шумит, на свистит.
Можно коммутировать два оптических канала. Я так и делаю. Один подключен к компу, второй к ТВ. Однако у него нет регулировки усиления. Было бы очень неплохо иметь регулировку громкости с пульта. Но это актуально для меня, т.к. на разных каналах у меня стоит разная аппаратура. На фронтах стоит Амфитон 25У-202С с переделанными УМЗЧ, а на всем остальном кусок Микролаба с сабом и тремя сателлитами. Причем, на центр подключена 15АС-109, а два тыловика - двухполосники от другого комплекта Микролаба. У Микролаба в качестве УМЗЧ применены старые добрые TDA2030. Для подзвучки с тыла и центра пойдет, а больше и не надо.

Но вот беда. Регуляторы громкости, как бы сказать, попарно-раздельные. В результате приходится совершать много телодвижений, чтобы перестроить громкость правильно по всем каналам. Но это чисто мои заморочки. Если использовать усилитель 5.1 с общей регулировкой, надобности в этом излишестве нет.

Есть у него и еще одна беда. Он хрипит.((
А хрипит он, зараза, на громких звуках. Ну там, взрывы, крики разные в фильмах и т.п. В режиме Path through уровень сигнала не уменьшить, т.к. они идут со звуковухи мимо всех регуляторов напрямую в цифре. И вроде бы даже ничего, многие не замечают. Но мне слух очень режет. Характерное такое искажение от ограничения сигнала. Кто знает, тот поймет.

А тут недавно на просторах Интернета набрел на отзыв одного насчастного обладателя такого жа девайса, где он ругал его на чем свет стоит. Утверждая, что, в первую очередь, никакой он не 5.1, а просто дублирует фронт на тыл и все. Обидно стало, слушай!
 

Да, есть у него такая кнопка, с помощью которой можно стерео превратить в 2.1 или повторным нажатием в типа 5.1. Он, конечно, не просто дублирует, но еще и фазу переворачивает. Звучит, конечно, поинтересней, но, разумеется, совсем не то.
Но чтобы он работал как положено, на него нужно сигнал подать правильный! О чем покупатель, видимо, не догадывался...
Вот, на одном из сайтов нашел такую формулировку: "Оптический выход Toslink S/PDIF «вмещает» не более 2-х каналов в несжатом формате PCM, так как поток не более 768 кбит/с (в отличие от HDMI)! Только в сжатых форматах Dolby Digital или DTS через S/PDIF передается полноценный многоканальный звук 5.1, поэтому для просмотра фильмов с 5.1-звуком нужно передавать по оптике битовый поток bitstream как есть без декодирования вместо PCM.. Подробнее здесь.

Короче, прочитал отзыв - и вспомнил, что за семь лет, что он у меня, я так и не собрался посмотреть, что же там так в нем, блин, хрипит.

И я решил сделать это прямо сейчас.

После вскрытия и изучения девайса я пришел к выводу, что совершенномудрые инженеры из Поднебесной немного погорячились с выходными ФНЧ. Торопились, видимо. Rush, понимаете ли. Этим все сказано.

Суть в том, что на выходе микросхемы ЦАП (которая, собственно и есть ЦАП) стоях обычные (но неплохие, цельнотянутые с MC4558) ОУ. На них собраны активные ФНЧ 2 порядка. Усилитель двуполярный, а питание у них 5В. Однополярное. Средняя точка, разумеется, задана делителем напряжения питания пополам на неинвертирующий вход. Одним на всех, кстати. Так вот, номиналы элементов установлены такие что у этих ФНЧ создается усиление в 8.5 дБ (2.66 раза). И когда с ЦАПа приходит сигнал амплитудой, скажем, 0,5 В (я смотрел осциллографом, там до 1 вольта бывает), то на выходе усилителей должно быть 0,5*2.66=1,33В. А максимальная амплитуда ОУ составляет Uпит-3В, то есть (5-3)/2=1В. В итоге - жуткие хрипы на громких звуках. Как говорится, этими трмястами милливольтами он и хрипит. ))) Ну, а если приходит 1 вольт на вход (имеет право, это уровень 0дБ) - то вообще пипец!
В режиме Path through амплитуду входного сигнала не уменьшить, т.к. он идет со звуковухи мимо всех регуляторов напрямую в цифре.

Зачем так было сделано для меня осталось загадкой. Ведь с такими параметрами гарантированно перегружается не только выход ОУ, но и вход УМЗЧ. У него стандартное напряжение, ЕМНИП, 0дБ=0,775В. А у советских вообще 500 мВ у предварительного усилителя. Это, кстати, напряжение. Если сделать 0,775*sqrt(2), то получится как раз один вольт амплитуды. Дык микросхема ЦАПа и так его выдает, зачем еще усиление? Не знаю, видимо, хотелось им погромче любой ценой. Или ошиблись в расчетах. Ну, не суть. Это не первый раз, когда за инженерами из Поднебесной исправлять приходится.
В общем, варианта у нас два: либо rail-to-rail операционники, что-то типа AD822, либо пересчитывать ФНЧ. Остановился на втором варианте.

После замены трех резисторов и одного конденсатора в каждом канале ЦАП стало не узнать. Звук стал таким детальным, каким я его никогда не слышал. Я даже в нескольких, довольно старых и хреновых фонограммах разобрал слова!!! Оказывается, там поют не то, что я думал. ))).
На ура пошли фонограммы Hi-res и многоканальные DTS.
Наслаждаюсь второй день.

Фото я, как всегда не делал. Но если кто захочет доработать, просто прилагаю схему, по которой собраны эти ФНЧ.
 
Исходно номиналы были следующие: R1=9,1кОм, R2=4,7кОм, R3=24,3кОм, C1=1000пФ, C2=150пФ
АЧХ до переработки:
 
После пересчета номиналы стали: R1=15кОм, R2=7,5кОм, R3=15кОм, C1=1000пФ, C2=300пФ
 

Резисторы эти на плате вычислить можно по номиналам. С конденсаторами немного сложней, но тоже можно, если внимательно посмотреть по дорожкам. C1 можно не менять, там 1000пФ так и стоит. Я три штуки снял, проверил. Все в 5% допуска уложились.
Детальки там размера 0603. Но если очень хочется, то 0805 туда лезут. Хотя нужно и очень аккуратно.

PS. Первое, второе и третье фото взяты на просторах Интернета из окрытых источников.