Цифро-аналоговый преобразователь на TDA1540 — Часть 5

ЦАП на ТДА1540

Любителям звучания Филипсов первого поколения предлагается плата переходник S/PDIF — вход ТДА1540:

• Плату можно использовать при сборке ЦАП на двух микросхемах TDA1540P, TDA1540D. Для этого к ее цифровому входу нужно подключить RCA гнездо. Цифровой выход (5 проводов) нужно подать на входы DATA, CP, LE микросхемы ТДА1540. На плату необходимо подать питание +7…+16В. Микросхемы TDA1540 нужно включить согласно даташита, схем Филипсов первого поколения;
• Плату можно просто вставить в Филипс первого поколения или другой проигрыватель CD с микросхемами ТДА1540, в котором не работает система считывания дисков, не работает ЦАП и аналоговая часть. При этом нужно разрезать 6 дорожек с сигналами DATA, CP, LE и подать на входы микросхем TDA1540 цифровой выход платы, питание +12 В с плеера и подсоединить RCA гнездо.

В плате стоит S/PDIF цифровой приемник CS8416 с импульсным трансформатором на входе. Отдельно выведены SCK, LRCK, DATA, BCK — использовать в качестве приемника S/PDIF с выходами TTL (3.3В) I2S.

В качестве конвертора интерфейса I2S — вход TDA1540 использован ПЛИС ALTERA EPM240T100C5N с написанной прошивкой. Частота 44100-192000 кГц 16-24 Бит.

Электрические параметры ПЛИС EPM240T100C5N (которые определяют звучание) точно не хуже микросхем Филипсов первого поколения, а лучше. Звучит с хорошим транспортом хорошо! Неоднократно сравнивал со звучанием разных Филипсов первого поколения, в том числе топовых аппаратов других производителей на микросхемах ТДА1540. Субъективно звучит не хуже, а то и лучРазмеры 50 х 80 мм.

• Размеры 50 х 80 мм;
• Стоимость 35$ + пересылка;
• За отдельную плату могу вставить такие платы в плееры;
• Нахожусь в Украине, Киев, пригород Киева (Обухов);
• Отправлю по Украине. Могу в другие страны. Нужна искать варианты оплаты и пересылки.

В качестве основного цифрового источника сейчас слушаю макет ЦАП на TDA1540D с макетом такой платы. При желании можете приехать, послушать.

Подключение

Каждая плата собирается, программируется и проверяется лично мной. Гарантирую ее исправность и корректность роботы.

Плата есть однослойная, односторонняя. Все подключение проводов нужно проводить аккуратным подпаиванием к впаянным в плату штырям со стороны платы без дорожек (чтобы не повредить дорожки).

Платы не имеют защиты от переполюсовки напряжения питания, короткого замыкания выходных портов, превышения напряжений. Нужно быть внимательным, подключая напряжение питания чтобы не спалить плату переполюсовкой. Такие защиты не делались по причине их негативного влияния на джиттер, фазовые шумы и параметры выходного цифрового аудио потока, и соответственно — звука. Потому, при подключении платы нужно быть особенно внимательным. Подключение простые, что-то перепутать сложно.

К входу питания GND подается земля (0-й провод) напряжения питания. К входу питания +12 V подается напряжение питания +7…+15 В. Реализация питания платы от отдельной гальванически развязанной обмотки трансформатора минимизирует возможность возникновения токовых петель. Но это уже радикальная мера. Можно просто взять питание плати от +12 Вольт CD плеера. Плата потребляет небольшой ток, где-то 15 — 30 мА.

К входу S/PDIF IN подключается RCA разъем, на вход которого подается цифровой сигнал S/PDIF. Подключение нужно осуществлять кабелем 75 Ом. Полярность подключения значение не имеет. Но лучше центральную жилу подключить к входу разъема, который ближе к надписи S/PDIF IN. Вход развязан от цепей платы импульсным трансформатором и разделительным конденсатором.

Выходы цифровых данных из платы нужно подключать:

• Выход такта левого канала L_SCK_OUT подключается ко входу CP микросхемы ТДА1540 левого канала (ножка 28);
• Выход данных левого канала L_DATA_OUT подключается ко входу DATA микросхемы ТДА1540 левого канала (ножка 1);
• Выход такта правого канала R_SCK_OUT подключается ко входу CP микросхемы ТДА1540 правого канала (ножка 28);
• Выход данных правого канала R_DATA_OUT подключается ко входу DATA микросхемы TDA1540 правого канала (ножка 1);
• Выход сигнала записи отсчета LAT подключается к входам LE микросхемы ТДА1540 правого и левого канала (ножки 2 параллельно);
• Выход GND нужно подключить к земле (0-му проводу платы с TDA1540), желательно поближе к 6-му выводу (GND) микросхемы TDA1540.

Соединительные провода от платы до входов микросхем ТДА1540 должны быть настолько короткими, на сколько можно, 10 см — нормальное расстояние. При подключении нужно быть внимательными чтобы не сделать токовых петель.

Нужно быть внимательными, чтобы не замкнуть выходи L_SCK_OUT, L_DATA_OUT, R_SCK_OUT, R_DATA_OUT, LAT с входами GND или +12 V или +5 В. Этим можно вывести выходную микросхему из строя.

При правильном подключении ЦАП начинает работать сразу и ничего настраивать дополнительно не нужно. Если это плеер — нужно отключить сигналы KILL і DEEMPHASIS (выпаять соответствующие транзисторы или реле).

Ответы на вопросы

Sova = Вопрос по ТДА1540. Есть интерес вывести 16 бит с микросхемы ТДА1540. История такая. Есть плеер Филипс СД200 с Сони декодером, в Сони декодере Дата сигнал выводится параллельно, затем преобразуется в последовательный формат. Т.е. довольно большая часть работы на плате уже сделана за нас. Была сделана модификация (известная тема с отключением ЦФ на декодере Сони). Для исключения ЦФ младшие биты были откинуты, переключены со сдвигом на две ступени, и старшие 14 бит поданы напрямую на ЦАП. Возник интерес — можно ли использовать эти оставшиеся беспризорными 2 бита? Нашлась информация, которую к слову, узнал от Марата, что фирма Кембридж аудио выпускала чуть ли не первый в мире 3-х блочный транспорт/ЦАП/БП, с использованием микросхемы TDA1540, причем выход был в 16 битах! Использовались 3 микросхемы — две в параллель, и третья — довешивала до 16 бит. Отсюда вопрос, что, если использовать аналогично Кембриджу СД1, две микросхемы в параллель, на третью — подаем эти младшие биты, пустые биты в слове, подаваемом на 3-ю ТДА1540 заполняем нулями, и выход её суммируем с весовым коэффициентом 0.5. Это все более не менее понятно. Суммирование с весовым коэффициентом думаю сделать так. Допустим, выход ЦАП -ов работает на резистор I/U, делаем так: c двух запаралеленных ТДА1540 выход их идет на резистор, а с третьей ТДА1540 на отвод от середины этого резистора. Так будет верно?

Sova = Уважаемый Аббас, что думаете про возможность суммирования с разными весовыми коэффициентами на резисторе U/I с токового выхода нескольких микросхем ТДА1540? В плане использования 2 младших бита, забираем и подаем на отдельную микросхему TDA1540, затем суммируем с основным 14 битным сигналом. Если использовать 2 микросхемы, к примеру, то для суммирования довеска в 2 бита, придется подавать токовый выход на 1/4 часть резистора. В теории вроде должно работать.

Аббас = Александр, ничего не могу сходу сказать, надо сесть и вникнуть в идею. Но даже если схема реализуема, будет ли она звучать лучше, чем просто TDA1540 с резистором, я не уверен и предсказать не берусь. Это надо прорисовывать, продумывать, макетировать и сравнивать — уйма времени. Я когда-то с PCM63 завяз и после этого зарекся, потому что жизнь ставит новые задачи, а все эти подвиги очень жрут ресурс времени при непонятной окупаемости проекта. Да и время подобных проектов безжалостно уходит, широкая публика проявляет все меньше и меньше интересу к винтажной цифре. Вот если бы лет 15 назад…

Сравнение TDA1540, ТДА1541 с современным Hi-End

Вадим = Аббас, а как современный хай-рез по сравнению с ТДА1540, TDA1541 и слушал ли ты вообще хай-рез типа Онкио 1000, Люксман 100, Кембридж-Аудио, а также прочих дорогих чудес типа weiss?

Аббас = Вадим, в смысле как ТДА1540? TDA1540p плотнее и масштабнее играют, даже чуть живее, может быть их воспроизведение чуть более грузно, приземленно, тяжеловесно, а TDA1541 более рафинированные, «легкие», полетные, и безусловно лучше воспроизводят тихие звуки, особенно варианты с короной. По совокупности свойств примерно равны, у каждого свои сильные и слабые стороны. Хайрезы слушал, в первый раз в Токио, демонстрационные записи Йойо-мы, причем это был единственный раз, когда впечатлило, потом все было какое-то блеклое по сравнению с хорошим воспроизведением CD, правда эффектное. Может транспорты и детали так деградировали. Ну это известная история — для демонстрации делают одно, а потом на поток ставят совсем другой звук. Да черт его знает, я в последнее время потерял всякий интерес к посещению аудио магазинов, скукота. Мне пластинок и CD на всю оставшуюся жизнь хватит слушать и совершенствовать их воспроизведение. Чем дальше в лес цифровых технологий, тем больше дров. Может 24 бит /96 кГц еще догоню, а дальше точно соваться не буду, мои интересы лежат в прошлом, в трухе.

Сравнение TDA1540, 1541 Philips с PCM56 Burr-Brown

Franz = А как Burr-Brown PCM56 по сравнению с Philips TDA1541 и 1540 в музыкальном плане?

Аббас = Думаю, чистое сравнение провести невозможно из-за разных протоколов квадратной шины, которые требуют разной обвязки. Но вообще на сигналах низкого уровня РСМ56 немного точнее, они же 16 битовые, и это слышно на тестовом диске. Керамические TDA1540d суше и графичнее если выжимать по максимуму. РСМ56 больше на TDA1540p похожи.

По тихим звукам Burr-Brown PCM56k даже поточнее чем простые микросхемы TDA1541 будет, и почти на равных с TDA1541 crown. К слову, PCM63 и PCM56p-k после настройки линейности примерно одинаково работают на малых уровнях, лишние биты — это больше «понты» при воспроизведении CD дисков. Микросхемы PCM56 от Burr-Brown вообще отличает такая жирная, плотная подача, динамика хорошая, окраска присутствует гораздо более сильная чем у PCM58 и PCM63, но она приятная — теплая, густая, похожая на звук ленты. Сильно влияет обвязка, какие конденсаторы стоят, если «Осконами» обвязать так и PCM56 может ухо резать. Ну и опцию подстройки линейности надо обязательно использовать, тогда ЦАП будет работать корректно. Подстроечный резистор крутится на слух, один раз, по тестовому треку синус 1 кГц -60 дБ. Настойка очень легкая на максимально чистый ясный тон без призвуков, настройка острая и трудностей не вызывает, в обвязке добавляются 4 резистора.

AD1856, полный аналог, звучат холоднее и более отстраненно чем Burr-Brown PCM — ки. Есть еще один минус PCM56 -я купил 40 штук микросхем PCM56-k разных годов, БУ, и обратил внимание что максимальный ток при уровне 0 дБ сильно гуляет от экземпляра к экземпляру, и поэтому эти ЦАП -ы надо элементарно отбирать в пары перед использованием в ДАК -ах, чтобы не было разбаланса по каналам. У ТДА1541 эта проблема отсутствует. ТДА1541 с ламповым ДЕМ-клоком выигрывает в изяществе, деликатности и аналоговости, когда звук совсем теряет эту цифровую дискретность. Пространство у ТДА1541, приготовленной на пределе возможностей, более глубокое и широкое, но зато на жесткой музыке. На «колбасе» все PCM -ки Burr-Brown вырываются вперед — у них меньше каши и интермодуляционных искажений, более активная атака и панч. Но самый колбасный звук конечно у PCM58 из всех старых PCM -ок. Микросхемы PCM1704 мне уже меньше нравятся, у них тела меньше, весомости, плотности звука, хотя тихие сигналы отрабатывают великолепно. Самый вялый по памяти был ЦАП Ультра-аналог, который стоял в ЦАП -е РС аудио, я поюзал его и продал. Сначала была мысль покромсать и выпаять модуль, изваять на них что-то свое, но потом передумал, так как не услышал особых преимуществ, которые бы оправдали усилия.

Sova = В планах попробовать эти 2 бита добавить, характер самих TDA1540 мне сильно нравится.