2009年6月24日 星期三

破解 CEC Super Link 格式

眾所周知,SPDIF 並不是理想的傳輸格式。SPDIF 將多軌數位訊號編成單軌訊號,再由 DAC 端以 PLL 還原多軌資料,這樣複雜的過程,增加了數位訊號的 jitter。

這麼多年來,一直希望 bypass 掉 SPDIF 轉換,直接從 CD 轉盤拉 I2S 到 DAC 解碼。但我的 CD 轉盤卻沒有一台屬於 Philips 系統,不能直接拉出 I2S。而我的 DAC TDA1543 與 TDA1541A 卻又只能接受 I2S,於是其間的問題變得不易解決。

現役的 CEC TL-51X 有特殊的 superlink 介面,正是跳過 SPDIF 轉換,以 D-sub 接頭直接輸出多軌數位訊號到自家的 DAC。但 CEC 並沒有公開 superlink 規格,CEC 產品的 service manual 也極少見,官方網站上僅有簡略的示意圖。如何透過 superlink 介面直接從 CD 轉盤拉出數位訊號,目前在網路上仍然找不到解答。


前陣子幫朋友製作 CD-Pro2,聽過 I2S 直入 TDA1543 的好聲之後,我對於如何 bypass SPDIF 的興趣更濃厚了。有空時拆開 CEC TL-51X,經過一番實驗,終於有了初步突破。目前已經知道 9-pin D-sub 的 pinout,也大約知道數位訊號的格式了。

先看 D-sub 的 pinout:

1. Ground
2. Bit Clock (BCK)
4. Word Clock (WCK)
6. Audio Data (DOUT)
8. De-Emphasis (DEEM) inverted
9. Master Clock (MCLK)

在 CD 轉盤端來說,BCK、WCK、DOUT 是 output,而 pin 9 MCLK 則是 input。也就是說,master clock 由 DAC 端產生,再 feedback 回轉盤作 synchronization。

由於 TDA1543/TDA1541A DAC 並不需要 master clock,所以我先試著只接 BCK, WCK, DOUT 三軌出來,直入 TDA1543 試聽,結果一點聲音也沒有,我試用 Sony 格式的 TDA1543A,也仍然沒有聲音。

後來,我跳過 superlink,用莫式接頭從 TL-51X 的 PCB 上接這三軌出來到 TDA1543,聲音就出來了。不過聲音非常微弱,可見不是 I2S 格式,於是換上 TDA1543A,終於有正常的輸出。

所以目前的結論是,superlink 必須給定 master clock 才能正常運作。即使 DAC 裡不須要 master clock,也必須產生時脈給轉盤。其次,superlink 的數位訊號不是 i2s,應該是 Sony 格式。不過,所謂的 Sony 格式又有許多種變化,實際上到底是哪一種,還要再實驗。目前確定 TDA1543A 能直接解碼。

關於 TDA1543A,我一直也很納悶。官方 datasheet 裡完全無法查到相關資料,網路上也眾說紛云,只知道是 "Japanese format" 或 "Sony format",卻沒有明確的定義。

目前所見最詳細的討論在 diyAudio 上:
http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?postid=252901#post252901

另一個討論串也有相關內容:
http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?threadid=10838

按照 rfbrw 的說法,TDA1543 所謂的 Sony format 是:

2's comp LSB justified data,48Fs serial clock and 48bit L/R frame irrespective of valid data length.

而且 Sony/BB 格式可以 cover Sony 格式,所以也不能由 TDA1543A 為 Sony 格式就反推 superlink 是 Sony 格式。總之,目前可以確定 superlink 是 Sony/BB 系統的格式。

儘管 TDA1543A 已經可以解碼,但我希望主力 DAC TDA1541A 也能用,所以終歸是要能轉成 I2S 才方便。Sony/BB 格式轉到 I2S 似乎又不太容易。手邊有一篇 Kalman Rubinson 登在 The Audio Amateur 的文章,講的正是數位格式互換的方法。不過 Elso Kwak 照著做卻也遇上了問題,無法順利轉出 I2S,看起來並不是那麼簡單。不過接下來還是會以 Rubinson 的方式為基礎實驗,希望能順利地把 superlink 轉成 I2S,就能自由自在地玩更多花樣了。

4 則留言:

SS Wong 提到...

看来兄弟对DAC蛮有心得。小弟有些疑问想请教!

小弟有架(八达)BADA HD 21, 但CD pick up 问题多多。若我现在想把这BADA当dac来用,要怎么连接?我想用dvdp的COXIAL OUT直进BADA 的DAC 部分, 但不懂如何接?

BADA CDP 的DAC CHIP 是 BB PCM1732u.
servo ic philips P89C54X2BN
DECORDER IC SAA7824

WF 提到...

Wong 兄您好,

我對 BADA HD 21 全無概念,搜尋了一下也沒有看到太詳細的介紹。但一般 CD-Player 無法直接當作 DAC 使用,因為 DAC 通常由 SPDIF 格式輸入,經過數位接收器(digital receiver,例如著名的 CS8414 晶片)將 SPDIF 解碼,轉成多軌的 I2S 等格式,才能送進 DAC 晶片轉換。

CD-Player 內部,在雷射頭拾取 disk 訊號之後,直接以多軌訊號的格式送入數位濾波器或 DAC,並沒有轉成 SPDIF 再解碼的程序。所以,CD-Player 泰半沒有數位接收晶片,因此 無法把別台 CD-Player 的 SPDIF 輸出餵給 CD-Player。

與其去修改 CD-Player,不如直接做一台簡單好聲的 NOS DAC 吧!

SS Wong 提到...

原来如此,多谢兄弟指点!
怪不得我找不到 RXN & RXP输入,也看不到里面有digital receiver如cs8412/8412等.
还以为PCM1732U有Internal digital receiver,可能可以直接输入讯号。 原来不是我想得那么简单。
那么做一台独立的DIGITAL RECEIVER可行吗?

BCK, DATA & LRCK是属于IS2讯号对吗?

WF 提到...

Wong 兄,

製作一台獨立的 digital receiver,將 SPDIF 轉成某種多軌的數位格式,再輸入給你的 CD-Player,當然可行。首先你要知道你的 DAC 吃得是什麼格式,才能送入正確的訊號。其次,單獨一個 digital receiver 可以做得很簡單,一顆 CS8414 之類的 DR chip 再加上電源就成事了,我比較建議直接裝入機箱,離 DAC 晶片越近越好。也就是說,您其實可以把 BADA HD 21 改裝成 DAC。
這樣會比獨立裝箱,數位訊號走很長的 path,過許多端子再送入 DAC 好得多。

數位訊號有許多種格式,常見的就是 I2S 和 BB 兩大類,隨著位元數不同,又有一些變型和子類。無論哪一種,都有 BCK、WCK、SDATA 這三個 rail,所以光知道這個,並無法判斷是哪一種格式。

依 Wong 兄的情況,要判斷目前的格式,就是去看 PCM1732U 的 datasheet,看輸入格式的腳位是如何設定,再去量 PCM1732U 工作時這些腳位的電壓,便能倒推出您的 PCM1732U 吃什麼格式。

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