- Capacitancia aumentada en la etapa de alimentación, con rápidos capacitores de tantalio y capacitores de cerámica "flip-type" de elusión (bypass).
- Alimentación mejorada en el chip receptor de USB (PCM2706) genera una reducción adicional de "jitter" en la señal de audio recibida.
- Para deacuarse a estos cambios la cubierta del DAC es ligeramente mayor que en la versión anterior sin embargo el cable USB es más delgado y cuenta con sistema anti tensión de cable.
- Cubierta < 2 pulgadas cúbicas
El DAC devilsound es un convertidor digital a análogo de alta calidad de 16 bit sin sobremuestreo (NOS). La reproducción de audio se realiza a la frecuencia de grabación (32, 44.1, 48 kHz), sin resampleo, upsampling o sobremuestreo.
Adicionalmente el DAC tiene un circuito especial para regenerar una alimentación limpia desde el puerto USB. Esto combina la conveniencia de la alimentación USB con el desempeño de una fuente de alimentación externa.
Para quienes deseen saber más sobre los detalles técnicos de la arquitectura y conjunto de chips usados en el DAC devilsound y también para los interesados en el audio digital desde un enfoque más general o de proyectos personales (DIY/HUM), confiamos que la siguiente información les sea útil.
Un DAC típico puede seccionarse en cuatro partes básicas:
- circuíto de fuente de alimentación
- receptor de señal de audio digital
- convertidor digital a análogo (DAC)
- etapa de salida
Aunque muchos factores influyen para disenar un buen DAC, la mayor parte del resultado final estará determinada por el buen diseño e implementación de los cuatro factores mencionados. Abajo hay más información acerca de cada elemento así como detalles de como se implementaron en el DAC devilsound.
Fuente de alimentación. Una alimentación eléctrica limpia es escencial para un buen audio, y es especialmente crítica en el mundo de señales mezcladas de la conversión digital a análoga.
La alimentación desde el puerto USB es extremadamente conveniente, pero notablemente contaminada – puede fluctuar dentro de un rango de 10% (4.75 a 5.25 V), y es compartida por otros periféricos tales como discos duros externos, los cuales pueden inyectar grandes cantidades de ruido en la linea de alimentación.
En el DAC devilsound, alimentación limpia es regenerada desde el puerto USB usando un pequeño y rápido chip convertidor CD-CD (corrente directa) el MAX8614. El MAX es usado para regenerar 6 V positivos y negativos, lo cual es entonces filtrado (para remover ruido de conmutación) y regulado a la baja. Esto provee lineas de alimentación extremadamente limpias, positivas y negativas de 5 V.
La linea positiva de 5 V es posteriormente regulada a la baja nuevamente para suministrar alimentación a los otros chips que requieren menso voltaje en el circuito.
Receptor de Audio Digital. Algunos chips receptores de audio digital populares del tipo S/PDIF incluyen las series de chips de Crystal Semiconductor (tales como CS8416), o el Burr-Brown DIR9001.
Estos chips pueden proveer una salida de señal baja en jitter (variaciones de información relativas a un tiempo determinado), pero frecuentemente solo tienen una capacidad limitada de reducción de jitter. Por ejemplo, en el CS1816, jitter de hasta varios kHz es pasado directamente através hasta la salida (o incluso ligeramente amplificado), asi que generar un reloj de datos (oscilador) de bajo jitter es altamente dependiente de tener una fuente de entrada de señal limpia.
El mundo de los chips receptores USB está dominado por SpAct, una tecnología desarrollada por Burr-Brown (ahora Texas Instruments) para recuperar una señal de reloj de datos baja en jitter desde el USB. Existe un interesante artículo en la web acerca del desarrollo de SpAct, el cual profundiza en las diferencias entre USB y la transmisión tradicional de audio digital y sobre como SpAct trabaja exactamente.
El DAC devilsound usa como receptor USB el PCM2706, un chip Burr-Brown que emplea SpAct. El DAC devilsound evita el paso de la señal através de su propio convertidor digital a análogo construido en el chip y solo toma partido del PCM2706 para generar un flujo de audio digital limpio y de bajo jitter.
Una alimentación estable es crítica en la etapa del receptor digital. Fluctuaciones en el voltaje pueden modular fácilmente los relojes y los bucles cerrados en fase (PLL) en esta etapa, resultando un desempeño inaceptable de jitter. La alimentación limpia y regenerada en el DAC devilsound garantiza que el jitter sea mantenido al mínimo.
Conversión Digital a Análoga. El DAC devilsound usa un par estéro de Analog Devices AD1851s, implementados en modo sin sobre muestreo.
Empleamos la versión 1851RZ-J del chip. La "R" significa montaje de superficie (SOIC), la "Z" significa que el chip está libre de plomo / cumple con norma ROHS, y la "-J" especifica la versión de más alta calidad de este chip.
El AD1851 está en la misma familia que el AD1861 y el más popular (especialmente para NOS) AD1865. (El AD1865 está siendo descontinuado.) Estos tres chips comparten especificaciones THD virtualmente idénticas y el AD 1851 es una buena pareja para nuevos diseños con resolución de 16 bit.
Glue Logic. Existen diferentes modos para especificar una señal de audio digital decodificada. La salida del PCM2706 es en I2S, mientras que el AD1851 requiere una señal de datos que está justificada del lado derecho.
La solución es emplear un registro de cambios/turnos el cual alinea los bits de datos y los separa en los correspondientes a canal derecho e izquierdo. El reloj de sincronia del PCM2706 está conectado directamente a los chips AD1851 para mantener el jitter bajo.
La circuiteria de cambio de bit / separación de canales es implementada usando un Xilinx CPLD. El circuito del DAC devilsound contiene un encabezado JTAG conectado al CPLD, lo que permite que el firmware sea escrito al chip después de que este ha sido ensamblado sobre el circuito impreso.
Etapa de salida. Existen muchos modos de diseño para una etapa de salida para un DAC. La técnica usada depende en gran medida del chip empleado para la conversión digital a análoga, varias concesiones de diseño, y por supuesto del gusto personal.
El DAC devilsound usa una salida (single-stage) basada en opamp, la cual integra un convertidor de corriente a voltaje (I/V) con un delicado filtro de paso bajo (low-pass). El circuito es implementado con el mínimo teórico de componentes (dos resistencias y una capacitor por canal).
Integrar el filtro de paso bajo (low-pass) dentro de la etapa I/V permite al op-amp operar bastante por debajo de su límite de ancho de banda y elimina cualquier problema con silbidos o ruidos cuando se maneje una carga capacitiva (cables y un amplificador). El opamp es aislado adicionalmente de las salidas con una resistencia de protección (snubber).
También, este circuito permite que la salida sea CD-acomplada, eliminando capacitores de acoplo a la salida. Esto no solamente ahorra mucho espacio (aspecto crítico en nuestro diseño), pero también permite una ruta de señal más limpia y elimina cualquier corrimiento en tiempo en el espectro bajo de la curva en frecuencias graves.
Regresar a la página principal del DAC.
(Japanese)