Загрузка Загрузка. Подождите...
Форум
Каталог сайтов
Рейтинг сайтов
Доска объявлений
Контакты
Реклама на сайте


Клуб любителей Hi-Fi, High-End
Audio Hi-Fi
Audio Hi-Fi
Hi-Fi
High End
Electric House - электромонтаж
Hi-End
Баннерная реклама


Электромонтажные работы на дачах и квартирах
На главную
Контакты
 

Портал аудиофилов Русско-язычного интернета - «Audio Hi-Fi»


0
Голосов: 0

20.09.2005 13:03 | Romnik

Просмотров: 1987

24-битовый аудио ЦАП для компьютерного CD-ROMОсновной функцией компьютерных CD-ROM приводов является считывание информации с диска с как можно большей скоростью. Функция проигрывания аудио дисков является "довеском" к основной функции (действительно, почему бы не добавить еще и воспроизведение аудио, благо все необходимое для этого уже есть) и, поэтому, ожидать сверхвысокого качества воспроизведения бессмысленно.

Возможно и существуют модели с идеальным (или близким к этому) качеством звука, однако лично мне они не попадались.

Во всех виденных мною приводах при воспроизведении аудио в большей или меньшей мере присутствовали помехи, вносимые как приводами диска, головки, системой фокусировки, так и помехи, связанные с работой электроники привода и обменом данными с контроллером.

Все эти помехи явственно различимы на тихих участках фонограммы и проявляются в виде шипения или свиста, совпадающего по времени с обменом данными с контроллером, позиционированием головки или раскруткой (торможением) шпиндельного двигателя. И хотя эти помехи заметны только на тихих участках фонограммы, однако, как говорится, "это не есть хорошо" и с этим нужно бороться.

Кроме того, на некоторых (весьма распространенных ввиду невысокой стоимости) приводах используются "шедевры" ЦАПостроения наших китайских товарищей с разрядностью менее шестнадцати. В качестве примера можно привести CDROM привод ВТС (24х), в котором установлен ЦАП РТ8211 фирмы Prynceton Technology. Как говорит полученная у них документация, это "10-битный ЦАП с 16-битным динамическим диапазоном. Такой диапазон достигается потому, что 16-битные входные данные при вводе конвертируются в форму с плавающей точкой по схеме: 10 bits mantissa and 7 step exponent". Как результат — при воспроизведении тихих участков фонограммы явственно слышны искажения (аналогичное явление можно наблюдать при воспроизведении 8 битовых оцифровок). И если с проблемой загрязнения аналоговой "земли" цифровыми помехами еще можно было бы справиться малой кровью (для этого достаточно развязать цепи питания аналоговой и цифровой части привода), то с этой можно справиться только применением радикальных мер - заменой микросхемы ЦАП.

Приведенная здесь информация, возможно, окажется полезной и тем, у кого узел цифро-аналогового преобразователя в приводе вышел из строя. И, наконец, ничто не мешает применить это и при усовершенствовании стационарного музыкального центра производства Китая (вряд ли звучание изменится в худшую сторону :).

Именно поэтому, закончив работу над контроллером CD-ROM, я и решил рискнуть заменить цифро-аналоговый преобразователь на своем 4-х скоростном Mitsumi на что-нибудь более современное и совершенное. Проведя небольшой поиск, в конце концов я остановился на ЦАП CS4390 фирмы Crystal Semiconductors.

Почему именно на нем? Для этого есть три причины:

Психологическая: хорошее качество ИМС этой фирмы.

Техническая:

  • поддерживает большинство форматов данных.
  • возможно использование его как 16, так и 18, 20 и 24 разрядного.
  • 5 вольтовое питание и скромная внешняя обвязка.

Как видно из схемы, обвязка, необходимая для работы ЦАП CS4390 действительно невелика, и, фактически, если не считать стабилизаторов напряжения, представлена одним операционным усилителем и некоторым количеством резисторов и конденсаторов. Сразу хочу уточнить: аналоговая часть взята без изменений из рекомендованной в документации схемы включения данного ЦАП. Так что желающие могут попробовать что-то в ней улучшить.

Рис. 1 Схема принципиальная

Рис. 2  Печатная плата

Сам ЦАП можно (если верить фирме-производителю) без переделки платы заменить на CS4329 (20 битовый предшественник CS4390). Операционный усилитель МС3307В можно найти на «дохлых» платах CD приводов или купить. К сожалению, все попадавшиеся мне экземпляры были в планарном корпусе, а, учитывая, что плата разведена под DIP, придется делать небольшой переходник. (Кстати, при заказе ЦАП по возможности постарайтесь выбрать экземпляр в DIP корпусе, так как паять в домашних условиях SSOP корпуса не так просто). Неплохие результаты получаются и при использовании вместо указанного на схеме ОУ - LM358 (К1040УД1) или даже штатного (для Mitsumi) ОУ МС3414А. Возможно, хорошие результаты получатся и с К574УД2, но я не проверял.

Учитывая, что потребление по всем цепям мало, целесообразно для уменьшения габаритов платы использовать интегральные стабилизаторы серий 78L и 79L, при желании их можно заменить на стабилизаторы LM317 / LM337 (но потребуется переделка платы). Запитывать ЦАП и привод желательно от разных источников (разных обмоток силового трансформатора).

Перемычки на плате имеют следующее назначение:

J1-J3 выбирают формат данных, которые будут вводиться в привод (подробнее об этом можно посмотреть в документации, которую распространяют вместе с микросхемой);

J4-J5 предназначены для управления цифровым фильтром. Указанное на схеме положение используется для частоты дискретизации 44,1 КГц, а положение перемычек J4—J5—1 — Deemphasis=Off.

Примечание: уровень лог. 0 соответствует перемычке, установленной в положение 1 -2, а лог. 1 - перемычке установленной в положение 1-3.

Cразу хочу отметить, что я не несу никакой ответственности за возможные проблемы, которые могут возникнуть. CD-ROM привод - вещь довольно тонкая и нежная, поэтому, если вы не уверены в своих силах, лучше не делайте ничего. Переделка не требует внесения изменений в схему привода (перерезания дорожек, изменения номиналов элементов), поэтому, если все сделано правильно, работа штатных его узлов никак не нарушится.

Теперь подробнее о переделке. Все что необходимо сделать, это открыть привод, найти ИС ЦАП (АК4311) и реализовать следующие соединения между платой ЦАП и платой привода:

  • Вход MCLK (3)...............ножка 5 МС АК4311,
  • Вход LRCK (1)................ножка 9 МС АК4311,
  • Вход SCLK (4)................ножка 7 МС АК4311,
  • Вход5ОАТА(2)................ножка 8 МС АК4311.
  • Вход DGnd (5).................общий провод (ножка 2 МС АК4311).

При этом внутренний ЦАП привода остается в рабочем состоянии (следовательно, выход на наушники и линейный выход могут использоваться).

Все вышенаписанное относится к приводу Mitsumi FX400 (хотя, подозреваю, без проблем может быть применено и ко всем остальным приводам этой фирмы). К сожалению, дать рекомендации для всех типов приводов попросту невозможно. Поэтому ниже приведена методика, действуя согласно которой, вы, скорее всего, добьетесь успеха.

Шаг 1. Необходимо найти микросхему цифро-аналогового преобразователя. ЦАП может быть представлен как отдельной микросхемой, так и быть интегрированным в БИС декодера считываемой информации. Сделать это можно, например, проследив аналоговые цепи от линейного выхода привода до собственно ЦАПа. Или же, если есть такая возможность, попытавшись локализовать ЦАП по маркировке: для приводов Mitsumi искомая микросхема — АК4311, для некоторых приводов ВТС - РТ8211, в приводах NEC можно встретить ЦАП РСМ1715 (РСМ1717) фирмы Burr&Brown, а в приводах Samsung Creative на базе Samsung) ЦАП встроен в БИС декодера.

Шаг 2. Зная тип ЦАП или БИС декодера, находим требуемые для работы ЦАП CS4390 сигналы, а, следовательно, и выводы (точки подключения на плате). При этом следует обратить внимание и на формат данных, передающихся декодером в ЦАП. На этом этапе не обойтись без Интернета.

Шаг 3. Согласно полученным данным корректируем положение перемычек на плате ЦАП (если необходимо) в соответствии с имеющимися сигналами и производим подключение внешнего ЦАП.

В нашем случае (АК4311) требуемые сигналы снимаются со следующих ножек ЦАП:

  • MCLK.........ножка 5 МС АК4311,
  • LRCK..........ножка 9 МС АК4311,
  • SCLK..........ножка 7 МС АК4311.
  • SDATA.......ножка 8 МС АК4311.

Для тех, у кого ЦАП представлен микросхемой РСМ1715, требуемые ножки такие:

  • MCLK.........ножка 5 МС РСМ1715,
  • LRCK..........ножка 1 МС РСМ1715,
  • SCLK..........ножка 3 МС РСМ1715,
  • SDATA.......ножка 2 МС РСМ1715.

Перемычки DIF0-DIF2 устанавливаются так, как показано на схеме. Гурманы и хай-эндщики могут попробовать комбинацию DIF0-1; DIF1-DIF2-0. Это позволит использовать 24-х битовое преобразование, если ваш привод обладает такой возможностью :).

Собранная схема наладки не требует. Для уменьшения уровня внешних наводок плату желательно поместить в экранированный корпус. Кроме того, входные сигналы (линии MCLK, LRCK, SCLK, SDATA) должны заводиться проводниками минимальной длины.

Удачи! Пусть звучание ваших CD будет если не идеальным, то хотя бы близким к идеальному. Если у вас возникнут вопросы или рекомендации по теме статьи, можете связаться со мной в FIDO по адресу: 2:4613.204.21 Ivaschenko Roman.

Р. Иващенко.

Радиохобби № 5 1999г.

Теги: cd rom цап





Смотрите также

Комментарии

Новый комментарий

Для редактирования комментария осталось 10 минут
Предложения

Социальные сети
Поделитесь в соц.сетях:
Статистика
 
Copyright © Audio Hi-Fi. 2001 - 2017. Москва. При использовании материалов обязательна ссылка на: http://www.audio-hi-fi.ru Реклама на сайте  
  Работает на Cotonti
Сайт создан в 2001 году.
Адаптировано под мобильные устройства.
Рейтинг радиотехнических сайтов Яндекс цитирования
Вверх
Вниз