WM8804/PCM5102 DAC

上回提到，我訂了幾張 WM8804/ES9023 DAC 的 PCB，這小巧的 PCB 使用方便，layout 的品質也很好，所以就用手邊的空板繼續玩。除前文所述，先後做了兩張 PCB，分別用設計者在零件表中推薦的工業零件，與我自己慣用的音響零件，但始終是 ES9023 的聲底。這次又裝了一張 PCB，但只裝數位接受器 WM8804 的路份，搭配不同的 DAC。

首先是用我最熟悉的 Philips TDA1543。老樣子，用 non-oversampling 架構，I2S 直入 TDA1543，然後用電阻作被動 I/V 轉換，電容交連輸出。穩壓 IC 是常用的 TL780-05，簡單裝起來就開始唱歌了。NOS TDA1543 的聲音我很熟悉，但配上 WM8804 之後，聲音和過去常用的 CS8412/CS8414 頗為不同，聲音居然變得比較有現代感，原本濃郁的中頻略為清淡，頻寬卻拉開了，然而 NOS 那自然開闊、不壓抑的聽感仍然存在，很有趣。

NOS TDA1543 連聽一週，換上了好奇已久，去年才推出的德州儀器新晶片 TI PCM5102。網兄 2A3SET 兄之前推薦這顆 IC，我才發現原來手邊早有幾顆 PCM5102，於是到光華商場買了 SMD 轉接板，黏到 WM8804/ES9023 的 PCB 上，就開始搭棚。

PCM5102 市場取向和 ES9023 類似，用法卻更簡單。ES9023 需要輸入 50MHz 的時脈，所以還要準備振盪器和相關的電源供應。PCM5102 不需要振盪器，省下了許多麻煩。我延用原本 PCB 上的 3.3V 電路，再加上一些跳線和旁路電容，就完成了 PCM5102。零件都是手邊的料，小容值的旁路電容用 NP0 和 X7R 的積層陶磁電容，其他則是 Black Gate N/NX。PCM5102 的輸出和 ES9023 一樣精簡，不需要交連電容濾除直流，簡單的 RC 低通濾波（LPF）即可成事。LPF 對聲音影響不小，串聯的電阻用上最近頗喜歡的 Takman 碳膜，下地則用音質柔軟透明的 Relcap RT。比較特別的是，PCM5102 內建兩種數位濾波器，normal latency (FIR) 與 low latency (IIR) 兩種模式，透過接腳選擇。由於我長年使用 NOS DAC，對數位濾波實屬外行，查了些資料，最後參考 John Kenny JKDAC32 的考量，選擇 low latency。

開聲之後，第一印象是，聲音偏慢，不僅比凌厲的 ES9023 慢，似乎也比 TDA1543 和緩。是現代聲，但確如 2A3SET 兄的描述，PCM5102 不像 ES9023 那麼張揚，而是比較穩重內斂的聲音。高頻延伸比 ES9023 保守，中高頻因而比較飽滿濃密。低頻頗有量感，那種渾厚蓬鬆的低頻，確實很有 Burr-Brown 的味道。我個人不太喜歡 Burr-Brown 的味道，也因此對 TI/BB 的 OP-Amps 敬而遠之，不過客觀來說，PCM5102 還滿討喜的，不像 ES9023 那麼刺激，沒什麼調音就可以愉快的聽一整天音樂，中高頻的質感也不錯。不過，像我這樣草草裝起來，聲音的等級畢竟不能和真正高級的 DAC 抗衡，相較我常年使用的 NOS TDA1541A，也有一段差距。網兄 EUVL 曾經比較過 ESS 與 PCM5102 的聲音，架構與我類似，他只用 "Different" 一字型容兩者的差別。我也覺得如此，兩者的等級是差不多的，不能和十數萬的 DAC 相提並論，但不用花多少錢就能做出一台 HiFi 級的 DAC，C/P 值超高。

對我而言，我覺得 PCM5102 比較輕鬆耐聽，偏近我常年聆聽的喜好。不過我既然已經有了走向相似而音質更好的 NOS TDA1541A，所以覺得 ESS 的 DAC 更為特別一點，更適合與我的原本的 DAC 互補。不過 PCM5102、ES9023 這些廉價方便的零件，終究不以音質為目的。想要更上一層樓，或許仍然得不畏艱難，去挑戰 ES9018 等 state-of-the-art 的晶片。

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。