2015年2月23日 星期一

Soekris Discrete Sign Magnitude R-2R DAC 的幾種電源

Soekris dam1021 離散式 DAC 一須要一組正負 9-12V 直流或正負 7-8V 交流的電源。一開始我用常見的三端子穩壓 7812/7912 搭了一組輸出正負 12V 的直流穩壓供應 Soekris DAC。

就我去過的經驗,一級穩壓的聲音比多級穩壓自然,較為開活不受壓抑。如果怕聲音不夠乾淨,可以加強濾波電路,或者在初級使用無負迴授的 follower 穩壓。聽了幾天後,就開始動手修改。Soekris DAC 板上有許多組小穩壓,所以外部這組正負 12V 的穩壓算是第一級穩壓。

首先換上 7VAC 的 Nuvotem Talema 變壓器,直接交流供應。Soekris 板上內建了橋式整流器與濾波電容,正極有三顆 Nichicon CL 系列的 820uF 電解電容,負極有一顆。

交流供電的聲音很有趣,與穩壓相比,背景似不那麼寂靜,多了一點底噪,但也多了幾分活生感,而且有個神奇的韻味,好像用交流點燈的真空管機一樣。同時低頻的控制力較鬆了些,不夠紮實,反應稍慢。

聽了幾天,拿出常常用在數位電源的二極體 11DQ06,重新搭了一組簡單的無穩壓直流電源,Nuvotem Talema 的 7V 交流,經整流之後過電解電容濾波,得到約 10V 的直流,送入 DAC。這樣聽起來效果相當不錯,似乎兼有穩壓與交流的優點,背景乾淨、低頻控制力變好,活生感和韻味也比穩壓供電來得優秀。

隔了幾天又在 hifiduino 看到 Soekris 電路板上有預留直流電源接孔,可以跳過板上的橋式整流器。如下圖所示,PWR A- 接負極、PWR A+ 接正極,地則可以延用原本的 PWR GND。我很明白整流二極體對聲音的影響,立刻動手把直流重接,上電一聽,效果果然明顯,聲底的特質是一樣的,但透明感大增,音樂中細膩的速度變化變得更清楚更鮮活,讓人非常滿意。


Soekris dam1021 板上還有許多小穩壓,想來是尚有諸多可以調整之處。但板上元件極多,布局緊湊,現在盡量只在外部做調整。單是電源、類比緩衝就有許多空間可以嘗試,firmware 裡的濾波器似乎也還有很大的修改空間。雖然 Soekris dam1021 已是 all-in-one,完成度極高的 DAC 模組,但在每個 DIYer 不同的品味與思路之下,最終調出來的聲音還是可以有很不同的風格。

2015年2月5日 星期四

Soekris Discrete Sign Magnitude R-2R DAC 開聲!


時光飛轉,最近幾年的熱門主題是耳機和各種 USB 數位方案,興趣不高,也漸少觀注 diyaudio 網站。直到去年年中,百忙之中蒙獲戰友 Richard 哥傳來丹麥網友在 diyaudio 張貼的 Soekris dam1021 離散 R2R DAC 模組,總算有了振奮人心的新玩意。

常年使用 NOS TDA1541A 的我,難以適應大多數現代 DAC 的聲音。當今主流DAC 多採用 delta-sigma 架構的 DAC 晶片,聲音固然乾淨細膩,但總是少了傳統多位元架構底盤寬大、輕鬆自如的開闊感。這十多年間,陸續聽了許多廠機,也試過一些晶片,但終究少有 DAC 讓我心動。

當今 DAC 晶片主流是 delta-sigma 架構,純粹的 multi-bit DAC 晶片如今已然絕跡,除了已停產的 TDA1541A、TDA1543、PCM1702、AD1865 等老晶片,只有寥寥少數離散式的高價廠機仍然採用傳統的多位元架構。幾年前聽說 ADRA Technologies 有推出 24bit R-2R DAC AT1401 晶片的計畫,著實興奮起來了,可惜幾年過去,至今仍然沒有問市。

十年裝的 NOS TDA1541A 經過幾品修改,也就這麼一路聽下去。其間也曾經發想自己來做離散式 R-2R DAC,但因諸事忙碌,也就一直延宕。去年看到 Soekris R-2R DAC,看到精巧緊湊的 layout,還提供了 0.05%、0.02%、0.01% 三種電阻精度版本,馬上熱血沸騰立刻下訂一張誤差最低的 0.01% 模組。經過半年的等待,這塊 DAC 模組終於完成並且出貨了,我也很快的收到了自己訂的這一張。


Soekris 的規格是 24bit/384KHz,可以平衡與單端輸出,輸入支援 I2S 與 SPDIF,內建數位音量控制。穩壓電路也已經全內建在模組上,接上正負 12V 的直流,或是 7-8V 的交流電,即可工作。也就是說,這是一個 all-in-one 的懶人模組,板子買來加上輸出入的端子,再加上一顆變壓器,連整流濾波穩壓電路都省了。

Soekris 模組目前沒有完整的電路圖與裝機資訊,資料主要散佈在上百頁 diyaudio 討論串裡,難以找查。幸而上週知名部落客 hifiduino 匯整出一份頗為齊全的裝機資料,非常實用。收到 Soekris 模組的當夜,把組模組固定在木板上,再搭配手邊一組正負 12V 電源(基本的 7812/7912 穩壓),電源的部份就完成了。接下來是輸出入。SPDIF 的輸入稍微麻煩一點,作者推薦用 1:1 的脈衝變壓器。我手邊的 Scientific Conversion SC944-05 是 1:2,所以把後面的 330 電阻增加一倍使用。



至於輸出,Soekris 有三種輸出模式,直接輸出、緩衝輸出、平衡輸出。如下圖所示, J7 是直接輸出,J6 與 J8 分別是左右聲道的緩衝輸出,P1 與 P2 則是左右聲道的平衡輸出。


起初用直接輸出,懷著期待又怕失望的心理,Soekris 也就開聲了。我首先聽到非常純淨非常細緻的聲音,與 TDA1541A 相比,背景更黑,細節更多,解析力有相當大的進步。但以一個 2015 年推出的高規格 DAC 來說,這不讓人意外。Soekris 更棒的是,它理所當然地具備我獨沽一味的多位元聲底:底盤相當安定,聽感開闊,自然地往四面八方擴散。未經緩衝的直接輸出,動態稍弱,音色稍微尖細一點,但是複雜的場面氣定神閒,清清楚楚的呈現大編制音樂裡各個聲部的線條,沒有頭重腳輕,顧此失彼的疲態。音樂聽來似乎變慢了,清楚仔細的逐一交待所有細節,綿延不絕但不凝滯,有很好的流暢性。

聽了一會兒,改用緩衝輸出。緩衝輸出的動態的確較好,音質也較厚實,然而純淨透明的感覺自然也稍遜於直出。不過即使是緩衝輸出,推力仍然不及我的現在使用的 TDA1541A(輸出級是 OPA861 buffer)。來日當然會試驗新的類比輸出,buffer、變壓器,甚至真空管輸出,都是很有趣的選項。

由於手邊沒有 7-8 V 的變壓器,現在採用直流供電,之後會再試試不同電源的聲音,甚至修改板子外灌獨立穩壓。數位音量控制、Clock、I2S 輸入等種種功能,也還有很多可以玩的空間。

目前出貨的 firmware 有點問題,有時 SPDIF 會斷斷續續鎖不到訊號。Soekris 官方已經釋出新版的 firmware,可以透過板上的序列埠升級。除此之外,現在訊號都經過內建的數位濾波,很好奇如何改用 non-oversampling 模式。


開聲的那晚,心中著實激動,我已經有兩三年沒有在音響上如此感動了。Soekris 的完成度相當高,簡單接上電源與輸出入就能聽到非常高品質的聲音,確實不負所望。雖然價格不算低(0.05%、0.02%、0.01% 三個版本分別售 170、235、325 美金),但已經是一個 all-in-one 的半成品,不太須要額外的費用就可以有很好的效果。Soekris 的走向和其他高價離散架構的廠機不太一樣。相比之下,totaldac 較為豐厚飽滿,音色濃郁。而 MSB 較為精練,分析力更強。Soekris 則是清淡自如,素質高雅的北歐風格。雖然沒有一對一的比較過,但 Soekris 整體的完成度、全面性應當還是不能與這些上萬歐元的高價機種比較,但它先天優異的素質無疑勝過大多數採用現成晶片的廠機,其他面向就靠 DIYer 按照個人口味去修改微調了。

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