2009年4月16日 星期四

I/V for NOS TDA1541A DAC

從 2004 年到現在,我玩 NOS TDA1541A DAC 也好幾年了。從線路的角度來看,這個架構的 DAC,玩法不外乎是電源、reclocking、類比輸出這三大部份。類比輸出又可以更進一步分成 I/V、LPF(低通濾波)、放大等三個步驟,這些環節變化很多,對聲音影響也相當劇烈。

一開始裝 TDA1541A,用的是 Pedja 早期的板子,這個版子上預設的 I/V 是 Pedja 頗為自豪的 non-feedback AD844 I/V。Non-feedback 組態的 AD844 聲音不差,不強調任何頻段,音色稍暗,溫暖耐聽。用了一陣子之後,因為過去對 TDA1543 DAC 的 passive I/V 相當有好感,所以動手把 AD844 I/V 拆掉,改用小阻值電阻來作 passive I/V,再送入 common-cathode 5687 一級放大,電容交連輸出。5687 一級放大的線路,是參考 Audio Note Japan 的 M7 Line 前級的線路,架構固然簡單,只要選對零件,正確地 layout 搭棚,聲音非常非常動聽。Passive I/V 的特色非常鮮明,聲音自然酣暢,非常透明,幾乎沒有界限。然而,TDA1541A 的電容輸出實在太小,即使用了 30 歐姆的小阻值 I/V 電阻,聲音還是比較緊,不夠寬鬆,動態尤其有嚴重的壓縮,聽大場面的音樂總是放不開來。聽了一陣子,我開始嘗試 discrete transistor 線路,改用 diyAudio 上頗有好評、架構又簡單的 rbroer's Simple I/V for TDA1541。這是我第一次嘗試 discrete transistor 線路,結果卻讓我非常滿意,一舉打破過去我對晶體機不好的印象。rbroer 的 I/V 電路,沒有 5687 那特殊的美聲和醉人的韻味,但整體的平衡度非常好,動態終於正常了,聲音滿飽、有力、透明,質感比 Pedja 的 AD844 I/V 更勝一籌。儘管我常常懷念 passive I/V 與 5876 的美好特質,但這個晶體電路平衡而耐聽,不發熱,不必擔心真空管的壽命,省事許多,讓我輕鬆地聽了兩年多。

直到去年,看到 Elso Kwak 在 diyHifi.org 盛讚 Pedja 的新 I/V 架構,又燃起我對 DAC I/V 的興趣。



Pedja 在他新版 DAC 套件裡採用了 TI/BB 的新 op-amps OPA861 取代了過去他沾沾自喜的 AD844 架構。OPA861 並不是傳統的 op-amp,而是可以當作電晶體來用的 operational transconductance amplifier (OTA)。Pedja 把 OPA861 當作電晶體使用,做成兩級。第一顆OPA861提供低阻抗的介面,讓 TDA1541A 的輸出電流能輕鬆的驅動 I/V 電阻。經過電阻 I/V 之後,再送入第二顆 OPA861 作 voltage buffer 輸出。本來我對這樣的線路並不特別感興趣,而且 OPA861 只有 SOIC 封裝的版本,搭棚起來有點費事。然而,從開始 DIY 至今,我一直相信 Elso Kwak 的品味與判斷,幾經考慮之後,我還是向 Pedja 詢問有沒有 I/V 級的 PCB 可買。Pedja 並沒有單獨供應 I/V 級讓之前的 DAC 用戶「升級」,但他願意用成本價給我一張完整的 AYA II DAC PCB,於是我也就買了一張 AYA II 的 PCB 來玩。

與我 2007 年完成的 Pedja AYA I 相比,AYA II 其實是 cost-down 的版本。AYA I 不但內建 I2S reclocking 線路,所有的零件腳位都非常發燒,預設的 14 顆 TDA1541A decoupling 電容,是昂貴的 Black Gate NX 系列,此外所有的小電容腳位也都以 Black Gate N/NX 作為預設零件,整張組下來,單是電容的價格就要三四千塊。電源線路也非常講究,所有重要供電都採用 non-feedback BJT discrete 線路,極盡能事地發揮 TDA1541A 的特性。

2007 年底推出的 AYA II,加入了 USB 數位輸入,以及新版的 OPA861 I/V,但取消了 I2S reclocking,也隨著 Black Gate 停產,電容都改用廉價的一般品代替,不再有 14 顆 BG NX 作為 TDA1541A decoupling 的壯舉。為了新的 I/V 而捨棄原本的 AYA I 並無好處,因此,只取用 AYA II 的 I/V 部,其他部份還是在舊的 AYA I 板上就可以了。所幸我的機箱夠大,能輕鬆塞得下兩張 PCB 以及新增的變壓器。

AYA II 的 I/V 設計的頗為用心。TDA1541A 的輸出訊號,先經過 JFET 作 nulling,使得訊號的中點位移到 0V,然後送入前述的 OPA861 作 I/V,再由另一級 OPA861 作 follower 輸出。電源是由 TL431 與 BJT 構成的高電流併聯式穩壓(high-current shunt regulator,參見 TI TL431 data sheet Figure 21),是我非常喜歡的穩壓架構。

我以慣用 Philips MPR-24 電阻與 Panasonic FM 電容、Black Gate N type 電容等慣用的零件裝好 OPA861 I/V 之後,上電試聽,就成功地發出優秀的聲音。新的 I/V 聲音有相當明顯的不同,與 Pedja 先前的 AD844 的架構相比,OPA861 I/V 聽不出 op-amps 的味道,而是非常優秀的晶體聲。聲音乾淨而有厚度,比前一板 rbroer 的晶體線路更穩重、動態更大、低頻更沉、能量感十足,更能表現音色的紋理和質感。原本 rbroer 的架構,聲音非常細膩,頗有日本機器的味道。OPA861 I/V 則活潑凌厲許多,色彩豐富,有點法國器材的風味。

然而,新的 I/V 固然強勁有力,聲音卻也比較強勢。聽了幾天之後,我把 LPF 線路上的小電容,由 Philips polypropylene 電容換成了軟柔嬌嫩的 Rel-Cap RT 電容(tin foil & polystyrene film),強勢的感覺緩和不少。因為這個電路可以調整可變電阻,將出輸訊號的中點歸零。於是,後來我又把輸出交連電容移除,改成直交輸出,聲音又變得更加透明直接,而得到了個方面都相當均衡,柔軟耐聽的聲音。

Pedja 的 OPA861 I/V 勝過了早先的 AD844 I/V 以及 rbroer 的 simple I/V,表現最為全面,成為目前我的DAC 組態。然而,我不時仍會懷念 passive I/V 與 5687 真空管輸出的氣質韻味。這也意味著,現在的 I/V 組態仍然不是終點,即使 I/V 在教科書上再簡單也不過,對我來說卻還有各種變化和可能性。

TDA1541A 這個古早的 DAC 晶片,竟然可以窮盡世界各地這麼多玩家的心力,研究這麼多年,卻仍有層出不窮的未來性。再過十年,我也必定還在玩這個晶片,也必然無法完全發揮這個晶片所有的潛力。相較之下,國內許多 DIY 高手,短短幾年連玩好幾套 DAC,架構組態各不相同,卻都能夠深入淺出。對於他們的深厚素養,我只能遙遙觀望,心中感到無上的敬佩和萬分的惶恐。

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