2012年9月7日 星期五

回頭來玩 DAC:WM8804/ES9023 DAC

開始音響 DIY 至今,差不多十年了。我算是投入不少時間和精神在這個興趣上,不過玩過東西可能比許多同好來得少。可能是財力不足,許多有趣的機會都錯過了,只能在同一個專案、同一個架構上一而再、再而三的調整。以 DAC 來說,從 2002 年開始 DIY 到目前,這十年之間,也只玩過 TDA1543 與 TDA1541A 兩種 DAC 晶片,而且玩來玩去都是 NOS 架構,聲底也十分類似。而現役的 TDA1541A 聽了將近八年,中間僅有小小修改,也所以《牙尖嘴利音響頻道》絕少 DIY DAC 的文章,因為我實在很久沒有玩 DAC 了。直到去年年底,終於有了點變化,開始有了新的接觸。

還沒有開始玩音響前,就知道 ESS Technology 這個牌子,許多音效卡上面都裝有 ESS 的晶片,但對 ESS 的印象,始終停留在 3C 用品上。直至前年,大眼睛兄造訪,推薦 Twisted Pear Audio 的 Buffalo DAC。這套 DAC 組件,就是採用 ESS 9018 作為核心,據說聲音非常優秀,但也頗為敏感,要配合妥善的 layout 與電源設計,還有 I/V 調聲,才能發揮。那時對 ESS 的聲音仍然沒有概念,加上 ESS 的資訊不透明,datasheet 等相關資訊都無法公開取得,網路上也難有深入的分析討論。我玩音響習慣從 datasheet 與電路圖著手,而 Buffalo 則只能依賴現成的套件,雖曾試著搶購 Buffalo,但終究陰錯陽差而沒有玩成。

後來,在音響展聽到 Weiss DAC202 的聲音,第一次被 ESS 晶片震攝。接著,又在香港網兄 DomDom 家中聽到 Weiss 上級機 Medea+,於是對 ESS 晶片又更感到好奇了。沒過多久,2A3SET 兄告知 diyAudio 有個在玩 ESS ES9022 的討論串,相當有趣。原來 ES9022 是精簡的 DAC,相比於 ES9018 簡單便宜,卻也更容易施工,只要一組單電源,就有無直流的電壓輸出,I/V、放大、交連電容或變壓器一概全免。我對於簡單小巧,成功率高的東西特有興趣,價格又遠比 Twisted Pear Audio 的 Buffalo 便宜,也就向德國網兄 EUVL 買了一組 WM8804 與 ES9022 的 DAC 來玩。


EUVL 手製的 DAC 非常精巧,一張 WM8804 的數位接收板,一張 ES9022 的 DAC 板,中間以接腳連接 I2S 訊號,元件安排非常緊緻。


大量使用 SMD,其他元件也都是水準以上。


兩張 PCB 板上都已經內建穩壓,只要輸入 9V 的電壓就能工作,甚至用乾電池就能唱得很好。開聲之後,馬上就有很好印象。多年以來,早已習慣 NOS TDA1543/TDA1541A 老晶片的聲底,換上了最新的晶片,有很多新奇的感受。ES9022 的聲音非常鮮銳,分析力佳,尤其高頻相當活潑富有張力。這些年間,當然也有許多機會聆聽 TI/AD/CS 等新 DAC 的聲音,不過 ESS 的聲音獨具特色,在音樂的刻劃上,特別是聆聽大制編的古典音樂,對我而言特別對味。雖然不能與音質精貴高雅的 Weiss 相提並論,但以基本的聲底特色來說,簡單的 ES9022 卻實有幾分 Weiss 的味道。

 

不過多時,就做了四組獨立的供電,各別供電給兩組 WM8804、震盪器、ES9022,並且裝箱起來。事實上,變成四組獨立供電之後,聲音的改進並不如預期多。據說用乾電池效果極佳,不過我聽音響常是整天的聽,一忙起來不可能去注意電量與充電的問題,要再設置自充線路又點費事,所以終於沒有嘗試。那時年關將近,諸事繁忙,沒有時間專注於調音,只能匆匆在網誌裡留下照片,而未多加介紹。至今將近一年,終於能在此文回顧了。


過年之後,玩起了新的數位訊源 Apple AirPort Express,因為操控方便以及夠水準的音質,而成為我目前的主力訊源。當我從 Apple AirPort Express 的 PCB 上拉出 I2S,自然而然地,就試著接上 ES9022,變成 I2S 直入 DAC 的組態,跳過了 WM8804 這一層。I2S 直入的聲音,非常優秀,明顯好過經 SPDIF 與 WM8804。最顯著的差異是細節與微動態,直入的聲音,在較小的音量小,仍然能保持相當豐富的細節,更為細膩清晰,直有撥雲見日之感。

由於對 WM8804 與 ES9022 的印象很好,今年看到 diyaudio 上另一組人馬,Subbu 與 jean-paul 發起 WM8804/ES9023 的 PCB 團購,設計與 layout 頗下過功夫,價格也屬實惠,也就訂了幾張來玩。收到板子已經是七月,看到小巧而高品質的 PCB,感到相當滿意。一個多月後,備料完成也就開聲了。



Subbu/jean-paul 的板子,80% 以上的零件是 SMD,但多是 0805、1206 以上的尺寸,加工並不困難。我的焊工並不熟練優秀,但也能在三小時之內焊接完成。當中只有 WM8804 的腳位較密,要特別留意而已。設計者的預設零件搭配,已經有調音考量,大量採用特性良好的零件,例如 C0G、X7R 的陶磁電容、Nichicon FPCAP 固態電容、SUSUMU 高精度 SMT 電阻等等。


開聲幾天之後,在光華商場的源達發現新的薄型袖珍鋁製機箱,就興高采烈地裝箱了。這張 PCB 同樣內建緊鄰負載的穩壓,只要輸入一組 5V 電源即可。我用基本的整流濾波,再加上 TI TL780-05 三端子穩壓,做成簡易的 5V 電源,塞入機箱所剩不多的空間裡。

聽了幾天,覺得這張聲底不錯,以其價格來說更是超值無比。比較可惜的是,聲底比較偏向乾硬,這似乎是 ES9022/ES9023 的特色。乾、硬並非是一種缺點,在表達管弦樂齊奏時,那種爽脆與勁道就非常動人。像 Weiss 等高價機種,就能將這種乾、硬的特質打磨成細膩華美的音色,而這個 kit 相對來說,則仍然表現得比較粗糙。此間差距,有可能是廉價的 ES9022/ES9023 與高價的 ES9018 的差別。但 ES9022/ES9023 已經有一定的體質,對 DIYer 來說,如何調整、改善,就是無窮樂趣的來源了。


聽了幾天,用手上另一張空版,又做了一組 WM8804/ES9023 DAC,但這次酌量使用自己熟悉的電容來調音。主要差別是把穩壓前的 220uF Nichicon FPCAP 換成 100uF 的 Nichicon VR。相較於快速凌厲平直的 FPCAP,VR 溫潤柔軟許多。接著,WM8804 的兩組供電,換成速度快但微帶有甜味的 Sanyo OS-CON SP 系列。其實 OS-CON SP 系列已經是十五年前的零件了,但至今用來,仍然相當優秀好用。ES9023 周邊的電容則改成 Black Gate N/NX。經 2A3SET 兄的提示與我實際的經驗,Vreg、CN-CP、Negative 等幾個接腳,換上小容值的 Black Gate 電容效果頗為不俗。Black Gate N/NX 電容特殊的甜味與密度,可以讓 ES9023 的聲音更為討喜。最後,我覺得影響同樣大的是輸出級 4700pF 的對地 LPF 電容。原本的配方是 Vishay 的 MKT 電容,我換成 Relcap RT 系列的錫箔 polystyrene 電容,此中差異實不可同日而語。這兩顆電容,是整個 DAC 在類比路徑上唯二的元件,重要性自不待言。4,700pF 甚小,有許多高品質 foil 電容可用,就算不打算用發燒零件,至少也應該換成 PS、FKP 等材質。

調過音的版本,聲音確是比較柔美討喜,不若原本那麼一板一眼。不過換電容終究只是換個妝扮,本質上難有轉變,尚有許多地方,如電源、時脈、輸出級等處值得下手,這些得留待來日了。現在用輕薄小巧的盒子裝著,簡單的聽。播放 Jazz、人聲、搖滾,還是不如使用多年的 NOS TDA1541A,但聽古典樂,特別是鋼琴獨奏、交響樂、歌劇,用 ES9023 聽起來卻更為過癮。這麼便宜的價格,這麼簡單的構成,卻有如此水準的聲音。繼 DCB1 之後,再一次感慨集合眾人之力,Web 2.0 音響 DIY 之神奇。


6 則留言:

diytry 提到...

WF大您好!

小弟之前因為無心的瀏覽意外發現了牙尖嘴利頻道,成為固定長久收視觀眾之一。也意外踏入了diy的路途,也陸陸續續完成了DCB1、F5等,這是之前都沒有想過的!不過沒有參與到國內(dz)與國外diyaudio大大所介紹的全盛時期熱潮實在是可惜.

小弟最近也對這種小巧簡單電壓輸出的新世代dac chip很興趣,對大大也曾提到的pcm5102,看到一個法國佬的產品http://www.junilabs.com/fr/kits/jundacxi.html,
也是小巧可愛不過價錢偏高,感覺可以仿效PD的手法搭棚一下,不過也在期待有類似的project出現,畢竟是遜咖一枚...

Syklab 提到...

Hi WF大您好!
C14 original value was 4.7nf, I parallel a 0.01uf Multicap RTX at the output port and don't seems to be any negative effect on sound reproduction. I wonder the original value was just the minimum decoupling value or not. What kind of filter would a o.o147uf cap with R14 will be forming for the output?

best regards, syklab
9/14/2012

WF 提到...

diytry 您好,

我有在 diyaudio 上看到此人的產品,價格實在太貴,而且不像 EUVL 作得那麼精巧。我覺得可以參考 2A3SET 兄的意見,用 SMD 轉接板來玩玩看 PCM5102。

我最近也有 PCM5102 的計劃,應該也會先用轉接板,連上本文提到的 PCB 取 WM8804 的 I2S,來試試聲音。

WF 提到...

Syklab 幸會!

0.01uF 似乎大了點,不過我覺得相較之下,電容的材質差異遠比這一點容值的差別來得顯著。MultiCap RTX 是相當好的電容,不過據我最知最小的容值似乎就是 0.01uF。

或許可以試試 pcX 賣的 Relcap RTE,RTE 是立式 polystyrene/tin foil 電容,引線短,又有做到小容值,應該頗為理想。

UP 提到...

您好~~
常看到您用同一個鋁殼當做外接電源機殼
請問您是在類似效果器的鋁殼上開電源座的方孔還是市面上有這樣的產品可以選擇呢?
小第一開始想用效果器盒來開方孔
但發現開方孔好像有點困難@@
謝謝您了

WF 提到...

UP 您好,

小弟工具不多,都是用電鑽、擴孔錐,再加上銼刀慢慢鑽慢慢磨的。
每次開方孔的確都花不少時間。

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