SMSL Sanscrit - бюджетный ЦАП в домашку.

[Каток]

Стареем, наверное, раз всё больше думаем о домашней системе?

Вобщем, скооперировавшись "со товарищи" с этого форума, притащили мы несколько китайчатых ЦАП-чиков SMSL Sanscrit.



Два варианта оформления, "один чёрный, другой белый - два весёлых гуся". (Мой "гусь" верхний, беленький. Остальные были заказаны чёрными.) Кстати, это обновлённая (2014 года) версия ранее выпускавшегося ЦАПа SMSL SD1955+
С обратной стороны у нас все подключения, входы/выходы:



- Coaxial SPDIF c поддержкой 16/20/24 бит, до 192кГц (88.1кГц в том числе)
- Optical SPDIF c поддержкой 16/20/24 бит, до 192кГц (88.1кГц в том числе)
- USB (с поддержкой только до 24/96 (88.1кГц в том числе)

В комплекте USB-кабель (самый обычный, "компьютерный"), блок питания и сетевой шнур. "Родной" блок питания, импульсник размером со спичечный коробок, навевает грустные мысли:



Впрочем, чего хотеть за эти-то деньги?! Спасибо и на этом.
Теперь ознакомимся с его возможностями. Производитель обещает:

Отношение сигнал/шум (SNR): ........... >108dB
Динамический диапазон:.................. 102dB
Коэфф.гармонических искажений (THD): ... 0.001%
Уровень выходного сигнала: ............. 1.5V (PP)
Частотный диапазон: ................... 20Hz...20KHz (-0.3dB)

Потребляемая мощность: ................ <8W

Размеры: ............................... 146х98х35мм

Резюме: ну, как бы и неплохо.
Теперь посмотрим внутрь - на саму плату ЦАПа в стоковом состоянии, "как было".



Построен на приёмниках SA9027 и WM8805, ЦАП PCM1796 и трёх операционниках: два OP275G и один JRC NE5532.

Сердцем всей этой игрушки является микросхема ЦАПа, и её характеристики определяют, что вообще из неё можно выжать, хотя бы чисто теоретически. Поэтому смотрим сначал, что же это за такой ЦАП. Даташит на него говорит, что PCM1796 есть 24bit 192kHz Advanced segment audio stereo DAC, и обещает динамический диапазон в 123 dB и искажения (THD+N) на уровне 0.0005%, что соответствует разрешению выходного сигнала в 17.34бит. А что, неплохо в принципе?

А что за технология такая - Advanced Segment? Для общего развития, читаем.
Принцип действия следующий: входящий 24-битовый поток данных через цифровой фильтр разделяется на верхние (младшие) 6бит и нижние (старшие) 18бит. Младшие биты обрабатываются ICOB-кодеком (inverted complementary offset binary) по мультибитной архитектуре. Старшие 18бит, связываются с MSB (Most signification bit) - битом наибольшего значения и обрабатываются пятиуровневым дельта-сигма модулятором третьего порядка, используемым в 64Fs–преобразовании (эквивалентном 1-битовому).
Цифровой поток, обработанный в ICOB-конвертере и пятиуровневом дельта-сигма модуляторе суммируясь, образует 66-уровневый цифровой код и затем обрабатывается по средневзвешенному значению (DWA, data-weighted averaging) для уменьшения шума преобразования. Затем данные 66-ти уровневого преобразования после DWA преобразуются в дифференциальный аналоговый сигнал токовой сегментной секцией.

Такая архитектура, как считают разработчики Burr-Brown, свободна от некоторых недостатков обычного мультибитового преобразования, и благодаря ей достигнуты отличные динамические характеристики (диапазон в 123 дБ).

(Для себя отмечаем, что PCM1796 совместим как "pin-to-pin" так и по системе команд с PCM1792. Это значит, что можно тупо перепаять этот Sanscrit на PCM1792 без каких-либо танцев с бубном, если возникнет такое желание. У 1792 характеристики немного выше: динамич.диапазон 129дБ (в стерео-включении, 4.5V RMS) и THD+N = 0.0004%. То есть выходное разрешение у PCM1792 на уровне 17.66 бит, и теоретически в этой перепайке кроется дополнительный потенциал для апгрейда.)

«Послецаповая» аналоговая часть имеет дифференциальные преобразователи I/U (ток-в-напряжение) на двух ОУ OP275G и пост-фильтр (он же преобразователь баланс-нeбaланс) на третьем ОУ JRC NE5532. Совместно они образуют фильтр Бесселя 3-го порядка с максимально гладкой фазочастотной характеристикой без пульсаций АЧХ и ФЧХ ни в полосе пропускания, ни в полосе подавления. Это позволило получить хорошие импульсные характеристики, расширить динамический диапазон и разделение каналов на выходе ЦАП.
Приятный сюрприз - в этом ЦАПе полностью отсутствуют межкаскадные ("проходные") конденсаторы на пути аналогового сигнала! Спасибо двуполярному питанию и балансной схеме, все электролиты, которые видны в аналоговом тракте, стоят по питанию. А это очень важная особенность для получения хорошего звука.

В целом, я доволен. За небольшую сумму мы получили вполне приличный девайс, и даже с неплохой комплектухой. Нет, в самом деле - цанговые панельки под DIP8 опера от Nextorn. Резисторы US DALE (Vishay), не все, но там где это важно. Кондёры Nichicon Muze FG (Fine Gold), низкоимпедансники от ELNA и SMD Philips. Кое-где применены металло-плёночные Germay ERO. Топология грамотная, питание разведено толково. Аналоговая и цифровая земли максимально развязаны. Вобщем, потенциал у аппаратика есть, можно дальше заниматься.

В результате, после проработки питания и замены операционников (пока больше всего понравилась комбинация из 2х LME49860 и AD8066 в переходнике - на выхлопе) плата ЦАПа стала выглядеть так:



Добавились плёночные шунты по питаниям и с обратной стороны платы.

Это всё хорошо.
Питание мы выгладили, но.... подключать это всё к родному БП - загубить всё на корню! Он ведь даже не держит свои заявленные 9V на выходе: 8.6V на холостом ходу сразу проседают до 8.0...8.2V при подключении ЦАПа. В общем, пришлось сделать новый БП на низкочастотном сетевом трансформаторе.
Фото ниже:

Устройство потрошков.



В принципе, всё понятно. Главное - новый БП обеспечивает высокостабилизированное с малыми пульсациями питание, с низким выходным сопротивлением и запасом по мощности (просадок больше нет). Как некоторый элемент украшательства (назвать это "дизайном" - язык не поворачивается) - применил оранжевый светодиод на плате. В закрытом состоянии он даёт некоторую тёплую "ламповую" подсветку внутренностей унылого чёрного корпуса нового блока питания. Мелочь, но немного веселее, всё-таки:




Короче, в итоге получилось вот так:



Общая сумма переделок стоимость ЦАПа пожалуй что и немного превысила. Но учитывая его изначально невысокую цену, итог всё равно
бюджетен, а звучание получено сравнимое с ЦАПами куда более высокой ценовой категории. Спасибо братьям-китайцам за прекрасный "конструктор"!

P.S. "Апгрейд" по этой схеме повторен уже пару раз на других ЦАПах из нашей поставки, - пока хозяева довольны, не побили ещё меня.
Значит, всё не так уже и плохо?