Цифро-аналоговые преобразователи серии raptor

Когда-то, лет 15 назад, микросхемы ЦАП AsahiKasei были малодоступны любителям, считались капризными, но правильно приготовленные даавали очень качественный звук. С того времени у меня периодически возникало желание сделать таки достойный источник звука на этих микросхемах. В конце концов такая возможность случилась и был сделан первый ЦАП на AK4399 на то время - 2013год, топовой микросхеме от AKM. это был самодостаточное устройство со SPDIF и Toslink входами в небольшом корпусе

UFO DAC AK4399

UFO DAC

Результаты прослушивания обнадежили. это было что-то новое в моих работах, слушать его хотелось не выключая и хотя на первый взгляд звук казался слегка пресным, суховатым, но чем дальше слушал, тем больше понимал, это был именно тот звук... Ясный и чистый, в нем были эмоции и не было мусора. Прогрев аппарата раскрывал все более новые оттенки, нюансы заслушанных и порой надоевших записей. Измерения в свою очерендь показали отличные результаты, и дело не в количестве нулей после запятой, а в том, что спектр измеренного сигнала был чист на ВЧ и в балансном включении даже превосходил показатели указанные в справочном листке AK4399.

Схема устройства отличалась несколько параноидальной организацией питания и, возможно, не самой оптимальной. Почти каждый аналоговый вход питания AK4399, был запитан от индивидуального параллельного стабилизатора на TL431. Отдельно питались и ОУ, тоже от аналогичных стабилизаторов. ФНЧ от же и буфер собран на паре дифф.усилителей LME49724. это дало возможность относительно легко организовать балансный выход, точнее сказать, выход изначально получился балансным и для организации подключения к системе обычными RCA разьемами берется только одна половинка с каждого выхода.

raptor

RAPTOR

RAPTOR

Успешный старт побудил создать платы ЦАП для встраивания в готовые устройства, в качестве апгрейда. А также для небольшой серии ЦАПов от Energy Audio. В отличие от первого устройства была изменена схема питания, алюминиевые электролиты заменены на тантал, выпилен блок приемника SPDIF, оставлен только I2S вход. Тем не менее я бы не сказал, что это было упрощением, скорее оптимизация :) отзывы об этом устройстве тоже были позитивными, звук остался таким-же "фирменным" все кто слышал этот ЦАП отмечали отличную проработку нижнего регистра и в то-же время прозрачность верхнего диапазона. Таким был первый Raptor.

RAPTOR X

RAPTOR X

Первый раптор был удачен, но двухслойная печатная плата и некоторая неоптимальность дизайна побудила к развитию. Raptor X повторял схему первого за исключением некоторых нюансов: плата переразведена под другую елементную базу, дизайн платы, ее размеры и расположение коннекторов приведены к размещению в корпусах устройств Energy Audio. отличительная особенность этого и последующих ЦАПов серии raptor это 4-х слойный дизайн печатной платы нетипичный для любительских устройств. Удорожание такой платы небольшая цена за качественный звук, четырехслойный дизайн радикально уменьшает излучаемые помехи, наличие которых негативно влияет на последющие каскады звукового тракта, что в свою очередь приводит к восприятию звука как грязного, "цифрового".

RAPTOR XS

RAPTOR XS

RAPTOR XS

RAPTOR XS

Следующая версия - raptor XS был разработан с учетом необходимости работы с DSD форматом, что потребовало установки МК pic16f616 для конфигурирования самой AK4399. Применение МК позволило добавить не долько поддержку формата DSD но и возможность выбора параметров цифрового фильтра. Последнее пользователями мало востребовано, но позволяет подобрать более комфортный для прослушивания вариант работы ЦАПа в зависимости от предпочитаемого жанра музыки. Еще одно нововведение, это буфер сумматор, он позволил уменьшить зависимость устройства от качества межблочных кабелей, а также улучшить измеряемые параметры платы в SE режиме ОУ буфера установлены на панельках, для возможности подбора больее приятно звучащей пары. "Большие" генераторы таковых частот, в связи с невозможностью приобрести, заменены на SMD размещены более плотно и это так-же положительно сказалось на уменьшении излучения мастерклока.

picodac

Для отработки разных варинатов прошивки, разных типов и параметров фильтров и подбора ОУ и дифф.усилителей был собран ЦАП на AK4390 с панельками не только под DIP ОУ буфера, но и под SOIC для FDA ФНЧ. Схема была аналогична raptor XS. Благодаря тому, что AK4390, согласно некоторым данным имеет кристал идентичный AK4399 только немного урезан в плане DSD и упрощена корпусировка, звук оказался столь-же неплох. Немного поекспериментировав с этим макетом, родилась идея разработки недорогого аналога раптора, так появился picoDAC.

основные параметры picoDAC:

Трассировка ЦАПа была существенно переработана компоновка стала гораздо плотней. Танталовые електролиты в питании ОУ были заменены на алюминиевые низкомпедансные. Лучше всего себя там показали panasonic FC FM, Nichkon KZ FW. Разница в звучании скорее вкусовая. Применены в качестве тактовых генераторов миниатюрные низкоджиттерные генераторы epson серии SG-210STF. Печатная плата 4-х слойная. Все эти нововведения привели к уменьшению платы ЦАП более чем в 2 раза. Более оптимальная разводка, увеличение плотности и, как следствие, уменьшение размеров цифровой части устройства, очень положительно сказалось на звуке ЦАПа. В некторых случаях звук picoDAC сравнивался с чистейшим спиртом :), действительно, аналитичность и чистота звука этого ЦАП просто завораживает.

raptor baby

Очень неплохой старт picoDAC побудил переработать, с учетом примененных наработок и оригинальный raptor. Новый raptor был полностью перекомпонован, переработана система питания, плата стала столь-же маленькой как и picoDAC, за что и получил приставку baby ли by.

Последняя версия raptor By получила увеличенную емкость фильтрующих конденсаторов в стабилизаторах, что снизило их собственный шум на самых НЧ, немного изменена трассировка, переписана прошивка МК, и изменены номиналы ФНЧ. это благотворно сказалось на измеряемых параметрах и субьективных ощущениях во время прослушивания.

основные параметры raptor by(baby):

ЦАПы raptor и picoDAC можно подключить к транспортам Energy Audio, Altor audio и другим, которые умеют синхронизироваться по входу сигала мастерклок шины i2s. Так-же их можно подключить к мини-компьютеру BeagleBone Black, через представленные здесь переходники.

опубликованные схемы, возможно имеет неточности в номиналах елементов, и примененных компонентов.