Konverter, DAC
USB-S/PDIF konverter, a modern RIAA
Kezdődnek a bajok! A DAC-ban lévő receiver chip nem beszél USB-ül. Kell neki egy tolmács. Nos, azt az emberek közötti tolmácsolásból is tudjuk, hogy nagyon nem mindegy, hogy milyen ez a tolmács. Ezen kijelentésem bizonyítja, hogy bizony félmilliós ilyen készülékek is vannak. Öröm az ürömben, hogy az egyre drágább modellek alapja ugyanaz, és csak a számomra felesleges szolgáltatásokban tudnak többet. Mint pl.: távirányító, HDMI, ilyesmi. Nekem viszont csak az alap kell! Legalább egy évet kísérleteztem egy olyan USB-S/PDIF konverter tervezésével és építésével, mely hagyja zenélni az utána következőket. Bármi áron. A boltban kapható összes, igen az összes ilyen termék ugyanattól a hibától szenved. Mégpedig, hogy az első és az érdemi munkát végző USB interface chip a számítógépről kapja a táplálást. Általában valamelyik XMOS U széria chipet használva. A gyártók ezt a problémát úgy oldják meg, hogy kondenzátorokat és fojtókat illesztenek az áramkörbe, hozzáteszem, eredménytelenül. (De lehet rá hivatkozni!) Magyarul a számítógép kapcsolóüzemű, zajos tápegysége látja el energiával. Ezzel vége is. Hiába minden utána lévő vakítás. Alapjaiban rossz. Sokat gondolkodtam, miért van ez így, hisz az biztos, hogy a gyártók ezt tudják. Arra jutottam – és ez csak spekuláció –, hogy a sokkal jobb hangot a gyártók beáldozták a szélesebb vásárlórétegért cserébe.
Miért gondolom ezt? Nos, nehezen tudom elképzelni, hogy a Singxer kiad egy félmilliós terméket azzal a kikötéssel, hogy csak védőföldelt számítógéppel működik! Ezt a felhasználók többsége nem is értené, hogy “ez most akkor mit jelent?”. Van ugyanis egy komoly probléma. A probléma, amivel én is természetesen szembesültem, az ún. “USB-handshake”, azaz az USB-kézfogás. Vagyis a számítógépnek, legyen az Apple, PC, laptop, bármi, fel kell ismernie a rákapcsolt eszközt, hogy kommunikáljon vele. Minden USB szabványt próbáltam, és valóban kijelenthetem: ha, tehát HA az USB-s eszközt nem a számítógépről tápláljuk, a kapcsolat létrejötte bizonytalan lesz. Ennek okát a számítógépben lévő USB-vezérlő chip kialakításában látom. Ezen nem tudunk változtatni. Ezek a vezérlők az USB-portról sok mindent figyelnek, munkájuk összetett, talán emiatt biztosabban dolgoznak, ha közös tápegységről működnek a rákapcsolt eszközzel. (Gondolom.) Ha ez nincs, és a rákapcsolt eszköznek független tápegysége van, a kapcsolat létrejötte bizonytalan. Sok mindennel próbálkoztam, de nem sikerült ezen javítanom. Ez az ok, amit a gyártók nem mernek bevállalni.
Ha már létrejött a kapcsolat, általában nincs gond. Ez a kézfogás csak akkor jön létre, ha közös a két eszköz földelése. Maga az USB föld kevés. Ez a probléma gyökere. Ugyanis emiatt a laptopok többsége kiesik. Mivel azok általában műanyag házban vannak, a védőföldelés nincs bekötve. Emiatt az ilyen laptop – és ebből van több –, nem ismeri fel a független táplálású eszközt. Vagy legalábbis csak nagyon nehezen. A valóban fémházas laptopokkal, és a szintén fémházas PC-kkel nincs ilyen gond, mivel ezeket védőföldelni kell. Így ezen keresztül azonos potenciálon vannak a független táplálású konverterrel, vagyis annak tápegységével. Ezen nem lehet változtatni.
Emiatt a gyártók azzal próbálnak kitűnni, hogy egyéb, a szememben felesleges szolgáltatással pakolják tele készüléküket, aminek áramkörei tovább rontják a helyzetet ugyan, de jól néznek ki. A készülékek másik végén is gond van. A kész jel kicsatolása a másik sarkalatos probléma. Ravasz CPLD processzorokat építenek jó esetben be, hogy valahogy eltereljék a létrejött zavarokat. Ezt fizettetik ki. Drágább modelleken ezek már független és lineáris táplálást kapnak gyárilag. Azt meg kell említenem, hogy ezek közül van, amelyik valóban hatékony. Én készítettem komoly, független táplálású konvertert a Singxer F1-ből, és el kell ismerni, nagyon jó lett. A feljebbi (drágább) Singxerek sem tudták megverni, mivel nem merték bevállalni, amit én igen. Ennek mikéntjéről weblapomon részletesen írok:
[link]
Na, eddig az elmélet. Próbáljuk ki a gyakorlatban! Nem hagyott nyugodni a gondolat, hogy milyen a hangzás, ha ezt az egészet leegyszerűsítjük, és elektroncsővel csatoljuk? Tehát kellene egy chip, ami nem végez más munkát, mint kapcsolatot biztosít a számítógéppel, és van digitális S/PDIF kimenete, ezen kívül táplálhatom külön tápegységről, és az ütemet független oszcillátorról is adhatom neki. Majd ezt elektroncsővel csatolom! Ennyi! Nincs LED, nincs TFT, nincs HDMI. Ebből az ötletből kísérleteztem ki azt az eszközt, mely egyszerűen fantasztikus! A konvertert négy független áramkör élteti, melyek:
1. az elektroncső anódfeszültsége, komoly fojtótekercses szűréssel, elektrolit kondenzátor nélkül,
2. az elektroncső fűtése, mely komoly alkatrészekkel szűrt és stabilizált,
3. az interface chip feszültsége, mely szintén komoly, értsd direkt audio alkalmazáshoz gyártott alkatrészekből épült, szűrt, stabilizált,
4. a chip órajelét biztosító, komoly oszcillátor, komoly, szűrt és stabilizált.
Minden független táplálással! Nincs hozzá hasonló!
Azért írtam olyan sokszor, hogy “komoly”, mert minden alkatrész különleges, általában Magyarországon nem kapható, ezen felül ezekből is képes voltam minden áramköri részlet alkatrészeit meghallgatni, többféleképpen. Az egész természetesen légszerelt kivitelű. Miért? Mert amint írtam, itt négy független áramkör dolgozik, melynek négy független földelése van. Ezt NYÁK-os kivitelben minimum 5 (hisz a pozitív ág is kell), szóval ötrétegű NYÁK-kal lehetne kivitelezni, az pedig nem lehetséges. Erről majd a DAC-nál bővebben, ahol 8, nyolc! áramkör dolgozik össze.
DAC: Vigyázat, mélyvíz!
Ha az erősítőt baltával faragjuk, a DAC-ot szikével. Ám pont ezt szeretem benne.
A képen látható DAC már nincs nálam, egy barátomnál zenél. Újat kellett építenem, de nem bántam, mert nagyobb helyre volt szükségem néhány változtatáshoz. Ezen a képen is jól látszik, hogy a nagyméretű kondenzátorok csak kívül fértek el.
Az egész cikk lényege most következik. Minden készülék, mely részt vesz egy hang előállításában, alapvetően készülékhangú. Ezt mind halljuk, Te is, én is. Ennek oka az áramkörök zavarai. Vagyis inkább finomabban fogalmazok, én ebben látom az okot. Amint ezek létrejönnek, és létrejönnek, onnanról ezt hallgatjuk. Egyfajta réteg, vagy bevonat a hangon, ami miatt a rendszer képtelen becsapni, tudom, hogy nem igazi zenekar játszik. Az eredeti felvételhez kötött jel egyre inkább háttérbe szorul, és egy számomra egyre elviselhetetlenebb (mert itt tartok) hang jön létre. Nem! Ezt nem akarom! Hogy csak a gitár hangja marad, a teste eltűnik, az énekes feje síkba kerül, és testetlen lesz... Olyan erős volt és van bennem az elszántság, hogy a már leírt és meghallgatott megoldásokat voltam képes kikísérletezni. A zavaroknak három keletkezési okát látom én:
Első: Az alkatrészek nem kívánt, járulékos tulajdonságai, mint például: ellenállás zaja, parazita induktivitások, kondenzátorok szivárgásai, fázistolás, stb... Ezt azáltal csökkenthetjük, hogy kevesebb alkatrészt használunk. Ez ilyen egyszerű.
A második ok maga a NYÁK-lap. A PCB-lapok hangra gyakorolt káros hatásaival sok cikk foglalkozik. De úgy tapasztalom, ezeket csak én olvasom. A legtöbben úgy tesznek, mintha ez a probléma nem is létezne! Íme egy példa:
[link]
Tessék kutatni, van még bőven dokumentáció. Ezen zavarokat az által szüntethetjük meg, hogy nem használunk NYÁK-lapot. Ez is egyszerű. Tehát légszerelés. Amiért ezeket pont itt írom le, az ok az, mert a DAC, mint nagyfrekvencián működő eszköz különösen ki van ennek téve. A másik ilyen készülék a S/PDIF konverter. A NYÁK okozta kedvezőtlen körülmények magyarra fordítva ún. “dinamika-elszívásban” jelennek meg a hangban. – Olvastam egy másik helyen. – Ezt pedig pont nem szeretnénk. Akkor miért épülnek ezek a készülékek NYÁK-ra? Mert így könnyebb, értsd: olcsóbb gyártani. Egy betanított munkás is végig tudja bambulni. Persze NYÁK-on rendezettebb képet is mutat. Azt értem, hogy a gyártók ezt az utat választják, de azt nem, hogy aki magának épít, miért lép ebbe a gödörbe. A NYÁK-os kivitellel van még egy ennél is nagyobb gond:
A harmadik zavarforrás a FÖLDELÉS. Ez pedig csupa nagy betűvel. Ugyanis szerintem, arra jutottam, az audiofil zenehallgatás Szent Grálja nem más, mint a földelés. Erre pedig évtizedekkel korábban is rájöhettem volna, mert középiskolás tananyag. Ugyanis “van az áramköröknek egy technikai iránya és van egy fizikai iránya”! Emlékszünk? Most nem a csillagpontos földelés alapgondolatáról beszélek. Nem, az csak az előszoba. A következő dolog történt ugyanis: a DAC kiszolgáló áramkörei közül az egyik pozícióban szerettem volna meghallgatni egy másik kondenzátort. A Nichicon UKA helyett UFG-t (Fine Gold). Ám ebből csak 100 V-os volt itthon, ezért jóval nagyobb volt. Úgy fért csak be, hogy egy arra futó földvezetéket 1,5 cm-rel arrébb kellett forrasztanom a központi földsínen. A kondenzátor nem vált be. Visszaforrasztottam a régit, és ekkor jött a döbbenet: a DAC hangja megváltozott. Én úgy szoktam mondani, hogy elkezdett kiabálni. Ez az a készülékíz, amit annyira utálok.
Pedig előtte rendben volt. Előtte nem kiabált, énekelt. Gondolkodtam, mi változott, ugyanazt az alkatrészt tettem vissza?! Ekkor hasított belém a gondolat, nem minden van ugyanúgy! Jaj! Gondoltam, nehogy ne legyen mindegy a földágak helye és/vagy sorrendje! Visszaforrasztottam az előző helyre a földvezetéket. Halljatok csodát, megint nyugodt lett a hangja. Nos, könnyű kitalálni, mi következett ezután. A DAC tápellátásának 8 földelő ága van! És ehhez még jönnek hozzá az egyes chipek digitális és analóg földpontjai. Igen, képes voltam meghallgatni, melyiket hova, és milyen sorrendben. Megérte! Ez után a DAC-on tapasztaltak szerint az S/PDIF konverter 4 földelését is “sorbaraktam”! Ezt NYÁK-os kivitelben nem lehet! Mert sem nem kapni ilyen NYÁK-lapot, sem nem tudjuk az alkatrészeket különböző mélységbe forrasztani. Milyen lett a hang? Az eredmény, hogy a zene hallgatása olyan élvezettel telt meg, és olyan erővel szól, amire mindig vágytam.
Visszatérve magára a DAC-ra, amiért szerettem vele kísérletezni, mert éppen az érzékenysége miatt minden változást jól mutatott. A rajta bevált fogásokat, alkatrészeket a többi készülékre is átvezettem, ha lehetett. Például rátaláltam a Panasonic ERG ellenállásra! Mely igazán kiváló! Felhívom a figyelmet, hogy az ellenállásnak, ennek is, határozott iránya van!
Panasonic ERG ellenállás
A kép, melyet magamnak készítettem, azt hivatott mutatni, hogy a mindenkori potenciált tekintve az ellenállás melyik fele mutat az alacsonyabb felé.
A DAC nálam 8 áramkört tartalmaz, melyek mind függetlenek. Tehát nyolc transzformátor, nyolc egyenirányítás, nyolc szűrés és stb... 8, 8. Melyek:
1. Csöves erősítő anódfeszültség, csöves egyenirányítással, elektrolit kondenzátor-mentes, fojtóval szűrt.
2. Az elektroncsövek fűtése, szűrt, stabilizált egyenfeszültségű.
3. Receiver chip, analóg 5 V.
4. Receiver chip, digitális 5 V.
5. Logikai IC, 5 V.
6. DAC chip, analóg 5 V.
7. DAC chip, digitális 5 V.
8. DAC chip, analóg -5 V.
Nos, ezen 8 áramkörnek az első nagykondenzátora az áramkörök nyolc “leghidegebb” pontja. Ezek futnak egy központi helyre, mely alkotja a csillagpontot. Mely egy kb. 10 cm hosszú sín. Melynek nyilván két vége van. Ide futnak be a chipek analóg és digitális földelései is, és az S/PDIF jel mínusza is. (Ezt azért írtam le külön, mert a kapcsolási rajzokon ez a mínusz a chipre érkezik kondenzátoron keresztül, pedig jobban szól, ha először a kp-földre, és onnan a chipre.) Ez az, ahol a sorrend nem mindegy! Lehet kísérletezni! Persze, csak ha légszerelt a DAC.
A készülék alapját képező DAC chip számomra sokáig kérdéses volt. Rendelkeztem két alkalmas eszközzel, a TDA1541 és az AD1865N. Sokáig volt tervben, hogy építek egy kiváló “testet”, és a két chipet felhasználva, két szívet, hogy ugyanabban az áramkörben, nagyon komoly kiépítésben meghallgassam őket.
Még próbálgatom, hogy elférjen minden...
Amelyik jobb, azzal élek tovább. Meg is tettem. Próbálok rövid lenni. Nos, bár a TDA1541 hangja is szerethető, de azt tapasztaltam, hogy egyszerűen nincs egy szinten az AD1865N-nel. Tehát a Philips megoldása is jó, de az Analog Devices megoldása egyszerűen magasabb szint. Próbálok még árnyaltabb lenni. A zenekar valósághű megidézése benne van az AD chip-ben, míg a TDA chip erre a szintre kevésbé tud fellépni. Ezt a bekezdést két percig tartott leírni, de a kísérlet elvégzése hetekig tartott.
Visszatérve az egész cikk alapgondolatára, az AD1865N kiváló példa arra, hogy a zene visszaadásának képessége és a divatos megoldások nem járnak kéz a kézben. Ez a chip többszörösen elavult, nem gyártott, régi “csatabárd”! A jelenleg hozzáférhető DAC chipek messze jobb paraméterekkel rendelkeznek mindenben. Elvben és marketing dumában jobban szólnak. De mikor meghallgatjuk őket, akkor van a végső valóság! Ma azt gondoljuk öntelten, hogy nyers számítással mindent megoldunk izomból! De én nem szeretnék uniformizált hangot hallgatni! Csak zenéljen! Tudom, nem sok mindent árultam el, csak kapargattam a felszínét ennek a ritka nézőpontnak.
Mibe kerül mindez? Hú, sokba. Valahol ötszázezer és egymillió forint között van az alkatrész. Mivel a boltban semmit sem kapni, a postaköltség tetemes ebből. Azonkívül a válogatás miatt még a kiváló hangú alkatrészekből is több kell. De 5 év alatt kellett kifizetni. Az eredményt tekintve a hang, amit kaptam, sokmilliós. Sőt, hallottam ilyen “sokmilliós” rendszereket, és bizony szégyellhetik magukat. Mindent én építettem a fülétől a farkáig. Minden porcikáját ismerem. Mindent túlterveztem. Nem fog elromlani! Nem öregszik, csak érik...
Rendszerem csak hallgatni kell. Azt gondolom, mindent kipróbáltam. De ezt már sokszor gondoltam 😊
Ajánlott irodalom:
Magyari Béla: Rádiótechnikai Zsebkönyv
Dr. Barta István: Rádiókészülékek és Erősítők
Stephen Hawking: A Nagy Terv
