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。

40 則留言:

2A3SET 提到...

期待diyaudio dddac用户的评论比较,我现在diy dsd1794 八片并联基于dddac1794设计和厂机chord hugo,难下决心是不是再多入手这个R2R解码器。

Tony Kwok 提到...

我也買了0.01%的版本呢,感覺r-2r dac的話電阻精度高點比較好。

在output buffer方面,可以考慮emisuke的12sc7 tube buffer啊,我剛好有一套在手,裝機時可以實驗一下。

Tony

WF 提到...

2A3SET 兄,好久不見,原來您有玩 dddac1794 呀!您覺得 dddac 1794 NOS 的效果如何呢?和 NOS TDA1541A 有什麼樣的差異?

WF 提到...

Tony Kwok,小弟手邊也有好些 buffer 或前級模組,有時間會一一接上測試。您考慮使用 EMISUKE 的 12SC7 搭配 Soekris dam1021,考量是什麼呢?

Tony Kwok 提到...

WF兄,用EMISUKE的模組一來是因為幫朋友的9018裝機可以順便試試,二來是他的膽模組底躁比較低,有噪的話在我的耳機系統會比較明顯,之前出掉bottlehead crack就是這個原因呢。

WF兄建議用什麼模組進行測試呢?

2A3SET 提到...

我大多时间是用JRIVER在线PCM转DSD到DSD1794解码,声音比NOS PCM更自然,所以也就无所谓NOS了。

Unknown 提到...

Soekris R-2R DAC沒提供I2S MCK輸入,意思是內建時脈已經夠精確了嗎?

還有,使用I2S輸入時,應該也需要用隔離器吧?

Unknown 提到...

從理論上來看,多片並聯的dddac1794與Soekris R-2R DAC 應該不會差太多,但從成本上來看,Soekris R-2R DAC便宜太多了,怎麼看都應該選Soekris R-2R DAC,然後再想辦法最佳化

Unknown 提到...

自行查看了討論串後發現soekris R-2R DAC的jitter性能會受限於內建晶片Si514 Clock;換言之,soekris R-2R DAC沒辦法在Slave模式下工作(接受外部高品質時脈訊號),將會大大限制了其性能表現進一步改善

如果少了高品質時脈訊號(賣不到1萬元的soekris R-2R DAC,內建時脈品質好不到哪裡去的),就算soekris R-2R DAC架構良好,不支援外部時脈訊號輸入,實在很可惜....

我正寫信詢問ACKO,看看他自己使用soekris R-2R DAC的經驗,再來分享

http://www.diyaudio.com/forums/vendors-bazaar/259488-reference-dac-module-discrete-r-2r-sign-magnitude-24-bit-384-khz-50.html#post4117063

Unknown 提到...

作者有提到他示可以提供外部時脈訊號輸入的選項,但看實際產品好像還沒支援?

http://www.diyaudio.com/forums/vendors-bazaar/259488-reference-dac-module-discrete-r-2r-sign-magnitude-24-bit-384-khz-51.html#post4118187

Shadow 提到...

內建的時鐘已經是ps級的,外接時鐘很難說會更好。。
我認為這個模組相當方便使用及裝機才是最大的優點和吸引力。。

Unknown 提到...

ACKO似乎又花了更多時間研究(他自己有買Soekris R-2R DAC),並且依據他的推測與分析,Soekris R-2R DAC其實就如同先前曾熱烈討論過的所謂全新架構的Ian's DAC,更簡單一點講就是 FIFO buffer- Reclocker。在FIFO架構下,透過I2S傳輸音樂,時間變得不再重要,因此任何一個訊源接上Soekris R-2R DAC或Ian's DAC將得到相同的聲音水準,結論就是Soekris R-2R DAC是否接受外部裝置的時脈訊號(也就是同步模式)根本沒差別了,唯一能再改善Soekris R-2R DAC,就只有Soekris R-2R DAC使用更好的內部時脈訊號或是用外部時脈訊號直接取代( ACKO近期推出純粹時脈訊號產生器,但十分昂貴)


http://www.diyaudio.com/forums/vendors-bazaar/259488-reference-dac-module-discrete-r-2r-sign-magnitude-24-bit-384-khz-57.html#post4135737

Unknown 提到...

ACKO沒講的部分是FIFO buffer- Reclocker不見得能得到比較好的音質,因為現在很多播放軟體就提供了FIFO,DAC又再次提供這個FIFO實質意義不大,因為FIFO確實能完全避開輸入訊號的jitter,但這種架構DAC內部所產生的jitter依然會存在的,這就是為什麼ACKO很客氣地不斷強調Soekris R-2R DAC的內建晶片Si514 Clock,其實他更想講的是:不是選了一個很棒的時脈產生晶片,就可以提供高品質的時脈訊號阿!
這就是為什麼銣原子鐘才幾千元,但高品質的時脈訊號產生器卻要10萬起跳阿!

Unknown 提到...

時脈訊號對於電源品質要求非常高,Soekris R-2R DAC不管使用多高精確度的晶片,只要他在電源方面設計(主要是隔離)得不夠好,將會限制Soekris R-2R DAC聲音品質
總之,Soekris R-2R DAC的架構並未完全能擺脫jitter的問題,只是避開輸入端本身所造成的jitter而已

Unknown 提到...

ACKO補充提到:Soekris R-2R DAC為了能夠動態地管理Buffer(FIFO),所以他需要使用programmable oscillator,因此無法選用精度更高但固定時脈的時脈晶片,同時除非大幅改動現有FIFO架構,否則將難以大幅度地進行改善,換言之,只能期待Soekris推出下一代產品了

http://www.diyaudio.com/forums/vendors-bazaar/259488-reference-dac-module-discrete-r-2r-sign-magnitude-24-bit-384-khz-59.html#post4137296

Shadow 提到...

Soren在同一個帖已經清楚聲明他設計這個模組的意圖。。

http://www.diyaudio.com/forums/vendors-bazaar/259488-reference-dac-module-discrete-r-2r-sign-magnitude-24-bit-384-khz-60.html#post4137404

對於內建時鐘的電源設計,我認為100mV ripple 只能造成3.5ps的jitter 已經足夠好。。

這個只是數百美元的affordable dac,與其在這裡紙上談兵吹毛求疵,還不如裝起來聽聽來的實際。。

Tony Kwok 提到...

unknown兄

這個R-2R dac的賣點在於all-in-one的設計,初玩的成功率高而且支援32bit/384kHz的檔案;

400US不到的東西硬要餵過10萬的時脈感覺不是太值得,倒不如玩第二份DAC更直接吧

Unknown 提到...

『400US不到的東西硬要餵過10萬的時脈感覺不是太值得,倒不如玩第二份DAC更直接吧』

我有說要用到10萬的時脈嗎? 那只是一種比喻吧?(晶片本身的精度,跟他能提供的時脈,並沒有絕對的關係,至少電源品質影響就非常大)

其實我是對WF大大底下這段評論有點不太能接受

『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』

Soekris所謂的先天優異的素質,說穿了就是 FIFO buffer- Reclocker,但它只是一種看似新奇的新技術,其實事實上也沒多新

Soekris能否拼得贏採用現成晶片的廠機,主要還是取決於時脈品質(DAC品質好壞,完全取決於Jitter,而Jitter的程度跟時脈有很密切的關係),根本不是單純架構不同就能有多大的優勢(我想我已經解釋了很清楚了,這裡就不再重述)

『這個只是數百美元的affordable dac,與其在這裡紙上談兵吹毛求疵,還不如裝起來聽聽來的實際。』

有錢人當然可以通通買回家直接試試,但如果常買這類DIY級產品試的人都該知道,其水準就如他的價錢那樣

在很多情況下,光從理論就大概能夠推知水準在哪,為什麼要否定他人紙上談兵呢?

當然有錢人是可以不用紙上談兵

更何況,我大部分的評論其實也不是我講的,而是ACKO(人佳好歹也是有點程度的高手,我就買過他所做的產品,確實很有水準,貴有貴的道理)

如果你不認同ACKO,麻煩你上diyaudio去吐槽,然後再來回報吧!

Unknown 提到...

『對於內建時鐘的電源設計,我認為100mV ripple 只能造成3.5ps的jitter 已經足夠好』

電源只是其中一個影響因素,但每個因素累加起來,Jitter就沒辦法跟夠水準廠機相抗衡了

總之,我要強調的是:Soekris R-2R DAC 架構上的優勢,並不是好聲的保證,別搞錯了

WF 提到...

Unknown 兄,不好意思小弟是板主,有看到您先前刪掉的留言。

為了避免繼續誤會的討論下去,我想說一下,Soekris 這套 DAC 模組的特色重點不在於 low jitter clock 與 FIFO buffer 這些,我所謂的先天優異的素質,絕不是這個。

FIFO buffer 當然不什麼新東西,十年前早有人在玩這個,甚至 AD 還有出現成的晶片 AD1896 可以做數位音訊的 FIFO。如果只是要玩 FIFO、玩 clock,市面上任何一個現成的 DAC chip 早就可以玩了。這些原本就不是 Soekris 這張 DAC 的重點。Soekris DAC 的特點很明顯,已經寫在標題上了:

Discrete Sign Magnitude R-2R DAC

純數位訊源的表現,現在的解釋就是 jitter,但 DAC 的好壞,絕對不只有 jitter。DAC 是數位與類比的中介,jitter 只是整體表現的其中一環而已。

匿名 提到...



Then what seems to be the issues, is it really just the filter part that others are working on? Is replacing the clock going to improve it a lot?
No high wow factor anywhere, WF you are giving the best review so far, what do you think its missing? Does it even have the potential compared to your 1541?

To most of us..its a disappointment, everyone was hoping to get close to a totaldac for usd3xx...

匿名 提到...

這一套可以直接連到樹莓派的I2S嗎?
也就是接對就能出聲而不必另外寫程式?

Tony Kwok 提到...

I2s接對就能出聲,只要外加3.3v入isolater線路就行,hifiduino有教學。

每次換input時重新開機便可。

exam22 提到...

i2s的3.3v,電供的gnd是直接上iso gnd嗎?

Tony Kwok 提到...

Exam22兄,

對呀,from hifiduino:

I2S Input Connections

Connect BCLK to I2S BCLK IN Pin
Connect LRCK to I2S LRCK IN Pin
Connect Data to I2S DAT IN Pin
Provide external 3.3V to ISO +3.3V Pin
AND connect I2S GND to ISO GND

exam22 提到...

Tony Kwok感謝你
這樣看起來是沒裝錯...led也不會閃
但就是沒聲音

等零件到改試光纖看看...

Shadow 提到...

Exam22兄,

您是用什麼提供i2s呢?也許你可以先斷開i2s再測量J7的輸出電壓看看。 。

exam22 提到...

Shadow感謝你,發現是電源給錯了,改正後成功發聲

exam22 提到...
作者已經移除這則留言。
Yih Matthew 提到...

所以結論是無法接收外來的clock囉...
不知道板子從丹麥運到台灣運費多少?

Unknown 提到...

站長,你被盜圖了

http://tw.taobao.com/item/44407321545.htm

WF 提到...

Yih Matthew 您好,台灣的是從美國出貨,運費可以上網站試算。


Unknown 提到...
作者已經移除這則留言。
Unknown 提到...

R-2R架構要有好聲,還需要具備很多條件,可以閱讀一下底下有關於Trinity DAC的介紹

http://www.audiotechnique.com/reference/trinity/387_trinity_dac_eng.pdf

匿名 提到...

這個只是數百美元的affordable dac,與其在這裡紙上談兵吹毛求疵,還不如裝起來聽聽來的實際。

Unknown 提到...

如果從理論上就知道該架構其實沒有什麼優越性,何必花錢花時間嘗試?

就算要玩DIY,也不是每一個都弄來玩玩,然後堆滿自己家裡的角落(垃圾又捨不得丟?)

Unknown 提到...

原來淘寶上有人販售成品機,含國際運費大概2萬5千左右
https://item.taobao.com/item.htm?id=530954521536

比較有趣的是,有買家拿著一般商業訊源做盲聽的比較

有人說大概相當於2500美元的Bel Canto DAC3

不過,也許是Bel Canto DAC3 做得很爛的關係,Bel Canto DAC3 的二手價格差不多也是2萬多

若是自行再稍微調整,也許可以再好一點

但最關鍵的時脈晶片沒辦法換上超過一定水準的,使得Soekris R2R 潛力有限

在R2R的架構下,如果電阻的精密度不夠好,他很容易失真的

但,精密度達到夠水準的電阻,由於使用量很大,成本會高到嚇死人

這也就是為什麼MSB的DAC總是貴到嚇死人

R2R光只是有架構優勢,但實做上還是要付出相當高的代價

還是老實地玩sigma delta架構就可以了,因為sigma delta才是比較容易有相對好聲的手段,因為最困難的部分都已經做在DA晶片裡面,而且DA晶片大量製作,成本可以壓得很低

這也是R2R架構問市以來這麼久,仍然只有很少數的廠商推產品

WF 提到...

Unknown 兄,

您的留言似乎與在 myav/myhiend 上很紅的網兄 cyrilliu 頗有雷同之處,
所以是您貼剪他的留言嗎?這樣似乎對 cyrilliu 兄不太尊重吧?




iahuang 提到...

+1. 再加上置入式行銷!

jsyu 提到...

Soekris OEM DAM1121 版也上市了。最高階版本 DAM1121-01 採用 0.01% 電阻與超低 jitter 的 Silicon Labs Si570,價格越來越高了:(。相關 diyAudio 討論聯結:
http://www.diyaudio.com/forums/digital-line-level/291645-building-soekris-dam1121.html

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