MiniDAC.1 cz.4 – zapakowany w obudowę

Po skończeniu przetwornika Buffalo przyszedł czas na skończenie prac nad MiniDAC.1 czyli tzw ‚lampucerę”. Podobnie jak poprzedni DAC ten również pod względem elektrycznym był kompletny, a  czekał tylko na dokończenie obudowy.

MiniDAC.1 - ukończony

MiniDAC.1 - ukończony

Do wykończenia podszedłem tym samym trybem. Na przód trafiła aluminiowa sztaba 60×4 mm.

MiniDAC.1 - front oraz środek

MiniDAC.1 - front oraz środek

Z przodu urządzenia znalazły się tym razem dwie kontrolki: zasilanie i ‚lock’ sygnału oraz przełącznik hebelkowy wybierający wejście Coaxial lub też Toslink. Panel przedni został przyklejony do obudowy klejem montażowym do metalu.

MiniDAC.1 oraz Buffalo

MiniDAC.1 oraz Buffalo

Przy okazji dokonałem również pomiarów poziomu sygnału wyjściowego swoich urządzeń dla sygnału 1kHz o poziomie 0dB (próbkowanie 16bit /44,1kHz). Nominalnie dla urządzeń consumer audio przyjmuje się, że powinien on wynosić 2V (RMS – napięcie skuteczne). Wyniki prezentują się następująco:

  • Squeezebox Touch – 2,04V – prawie idealnie
  • Buffalo DAC – 1,84V – ciszej niż Squeezebox
  • MiniDAC.1 – 2.21V – głośniej niż Squeezebox

Wyniki te tłumaczą jedną z moich obserwacji, że przy porównywaniu tych urządzeń na wzmacniaczu z prostym selektorem wejść bez zmieniania poziomu wzmocnienia najlepiej gra źródło o najwyższym poziomie sygnału, czyli MiniDAC.1, później Squeezebox, a na końcu Buffalo. Ale tak jest tylko, gdy nie zmienia się poziomu wzmocnienia. Wystarczy jednak zastosować wzmacniacz, w którym można wyregulować czułość wejść i już nie będzie to takie oczywiste.  Dając sobie jednak więcej czasu na odsłuch tych urządzeń przez dłuższy czas, przy różnych poziomach głośności nie jest to już jednak tak jednoznaczne i moim zdaniem jednak lepiej gra Buffalo. Jest bardziej ‚zrównoważony’ ma dużo lepsze budowanie sceny stereofonicznej, a przy tym nie jest taki ‚efekciarski’ jak MiniDAC.1.

Reklamy

Projekt Buffalo II DAC – cz.5 – finał.

Po kilku miesiącach leżakowania na półce przyszedł czas na dokończenie DAC’a Buffalo II.

DAC Buffalo II w akcji

DAC Buffalo II w akcji

Z prac elektrycznych zostało niewiele. DAC był już uruchomiony. Znacznie gorzej było z pracami mechanicznymi, tj. obudową. Co prawda kilka miesięcy temu znalazłem na wiadomym portalu aukcyjnym metalowa obudowę opisaną jako Metalowa obudowa DIY, ale po jej odebraniu okazało się że będzie z nią trochę pracy, żeby całość miała estetyczny wygląd. W rzeczywistości była to mała, zgrabna metalowa obudowa od terminala komputerowego opartego na płycie miniITX, ale bez żadnych części w środku.  Wymiary podobne do kartki A4: 30x19x6cm. W sam raz do DACa. Jedna strona była praktycznie bez otworów. Do drugiej trzeba było dopasować coś, co zamaskuje otwory które kiedyś były z tyłu terminala.

Buffalo II - środek - widok z przodu

Buffalo II - środek - widok z przodu

Postanowiłem obudowę odwrócić i wykorzystać jej wcześniejszy front na tył DAC’a, a z przodu dorobić nowy front. Jako materiał na ten ostatni wykorzystałem 30cm kawałek aluminiowego oksydowanego płaskownika 60x4mm.

Jako, że lubię ascetycznie wyglądające komponenty, na płycie czołowej znalazły się tylko 3 diody, które będą wskazywały stan urządzenia (włączenie, Auto Mute i Lock). Brakuje mi jeszcze napisów, ale na nie będę musiał jeszcze trochę poczekać.

Reszta, czyli gniazda wyjściowe RCA i wejściowe SPDIF oraz zintegrowane gniazdo zasilania, bezpiecznika i  wyłącznik  znalazło się z tyłu urządzenia. Na razie zrezygnowałem ze stosowania gniazd XLR, ale w przyszłości będę mógł je dodać, tak samo jak ewentualne drugie gniazdo SPDIF i przełącznik do niego, a także moduł Volumite.

Buffalo II - środek - widok z tyłu

Buffalo II - środek - widok z tyłu

Panel przedni połączyłem z resztą obudowy za pomocą wkrętów przyklejonych dwuskładnikowym klejem do metalu. Taki sposób pozwoli na bezpieczne odłączanie panelu od obudowy przy ewentualnych zmianach.

Z punktu widzenia elektryki urządzenie pracuje w I klasie ochronności, tj. obudowa została podłączona do bolca uziemiającego w gnieździe IEC. Wszystkie kable zasilające po stronie sieci mają podwójną izolację. Ekran transformatora został połączony do uziemienia. Jednakże ze względu na potencjalne problemy z pętlami masy nie zdecydowałem się na łączenie masy urządzenia z uziemieniem.

Buffalo II - tak wyszła tylna ścianka

Buffalo II - tak wyszła tylna ścianka

Squeezebox Touch – zamiast odtwarzacza CD

Po 20 latach używania płyt CD przyszedł czas na kolejną (r)ewolucję w moim systemie. Pół roku temu kupiłem urządzenie Squeezebox Touch, na którym miałem zamiar zbudować nowy system odtwarzania muzyki. Obecnie rozwiązanie to całkowicie zastąpiło w moim zestawie odtwarzacz CD, który czeka samotnie na półce na nowy dom.

W podstawowej i najprostszej wersji system ten składa się ze Squeezeboxa i muzyki w prawie dowolnym formacie zapisanej na karcie SD, pamięci USB, albo przenośnym dysku twardym. Muzykę można również przechowywać i podawać na Squeezeboxa poprzez sieć LAN lub WiFi z oprogramowania SqueezeboxServer zainstalowanego na domowym komputerze, laptopie, lub serwerze plików  (dedykowany lub nie).

Po miesiącach prób i ustawień konfiguracja systemu odtwarzania plików wygląda następująco:

  • Muzyka. Wszystkie płyty zripowane do formatu FLAC, poziom kompresji 5, dane opisujace płytę i utwory umieszczone w tagach. Do ripowania wykorzystywałem zarówno darmowe EAC jak również komercyjne dbPowerAmp. Do tagowania wykorzystuję MP3tag.
  • Serwer. MiniPC oparte o platformie Intel Atom z systemem Linux Ubuntu Server 11.04, na którym uruchomione jest SqueezeboxServer w ostatniej wersji 7.6.0. Dostęp do serwera z poziomu systemów Windows zapewniony jest przez Sambę. Serwer wykorzystywany jest również do innych zadań w domu. Służy jako centralny storage dla zdjęć oraz innych plików, a także serwer wydruku. Do łatwiejszego zdalnego zarządzania wykorzystuję system Webmin.
  • Odtwarzacz Squeezebox Touch podłaczony do serwera poprzez kablową sieć LAN 100 Mbit. Oprogramowanie w ostatniej dostępnej wersji 7.6.0
  • DAC DIY oparty na PCM1798 (MINIDAC.1) połączony do Squeezeboxa poprzez kabel Coaxial.
  • Sterowanie: bezpośrednio poprzez ekran dotykowy Squeezeboxa lub dołączonego pilota, alternatywnie poprzez dowolny komputer w domowej sieci i stronę Squeezebox Server.

Konfiguraja ta pozwala na dosyć wygodne zarządzanie zbiorem muzyki. Możliwa jest rozbudowa systemu do 4 niezależnych urządzeń odtwarzających Squeezebox (Classic, Duet, Touch), co daje namiastkę systemu MultiRoom. Dodatkowo możliwe jest również sterowanie z Ipoda, Ipada itp.

Przy budowie systemu warto zwrócić uwagę na następujące kwestie, które ułatwiają życie:

  • Wybór formatu przechowywania. Jest kilka możliwości, ja zdecydowałem się na bezstratną kompresję FLAC. Do ripowania wykorzystuje EAC ustawionego zgodnie z zaleceniami i sprawdzającego zrzucone płyty w bazie AccurateRip. To dosyć pomocne narzędzie pozwala na ripowanie z większą szybkością z w miarę dobrym zapewnieniem, że zripowane płyty są wiernie zgrane. Wygodniejsze wydaje się jednak narzędzie dbPowerAmp, które dostarcza nieco lepszych danych do tagowania oraz dysponuje wygodniejszym interfejsem.
  • Warto dobrze otagować zgrane pliki jeszcze przed wrzuceniem muzyki na serwer.
  • SqueezeboxServer w wersji od 7.6.0 rozróżnia małe i wielkie litery, warto o tym pamiętać przy tagowaniu. „AIR” i „Air” dla niego są różnymi nazwami.
  • Żeby uniknąć zbyt dużych partii nowych płyt do ripowania robię to na bieżąco jak najszybciej po zakupie. Odpowiednim motywatorem jest brak odtwarzacza CD w systemie.
  • Przy konfigurowaniu serwera w wersji 7.6.0 trzeba pamiętać, aby nie wskazać tej samej lokalizacji plików muzycznych i playlist. Inaczej serwer zobaczy tylko to, co mamy w playlistach.
  • Muzykę warto przechowywać na serwerze w sensownie zrobionej strukturze. Jeśli można unikać wrzucania wszystkich plików do jednego katalogu. Moje podejście jest następujące: 1 – poziom : rodzaj, 2 – poziom: artysta, 3-poziom: album
  • Przy wykorzystaniu zewnętrznego DACa można się pokusić o wyłączenie regulacji głośności w SqueezeboxTouch. Pozwoli to na uniknięcie zbędnego przeliczania sygnału przez odtwarzacz. Opcja dostępna w Squeezebox Touch: Ustawienia -> Ustawienia Audio -> Stała Głośność -> Stała głośność 100%
  • Lepiej używać połączenia kablowego LAN niż WiFi, co mniej obciąża procesor Touch’a. Jednakże skoro już używa się WiFi warto pamiętać o właściwych zabezpieczeniach sieci –  WPA2 Personal to w chwili obecnej konieczność.
  • Dobra strona o tym jak można jeszcze poprawić konfigurację Squeezboxa i Serwera znajduje się tutaj.

Nadal jednak kupuję płyty CD, w końcu na czymś trzeba tę muzykę kupić. Z praktycznego punktu widzenia tylko po to, aby je po przyjeździe do domu skonwertować do FLAC. Niestety rynek w Polsce jeszcze nie doszedł do poziomu, aby dowolną płytę można było kupić w dobrym formacie plikowym i swobodnie przenieść do swojego systemu. Mam nadzieję że to jednak, wcześniej czy później nastąpi i płytę będzie można swobodnie kupić, a następnie ściągnąć do domu przez Internet.

Projekt Buffalo II DAC – cz.4

Po kilku tygodniach oczekiwania dotarły zamówione transformatory zasilające do Buffalo i planowanego zasilacza do Squeezeboxa.

Buffalo II z nowyum docelowym tranformatorem

Buffalo z nowym docelowym transformatorem

W obu przypadkach zamawiałem transformatory projektowane do konkretnego rozwiązania i wykonywane na zamówienie w specjalistycznej firmie. W przypadku Buffalo był to toroid w wersji ‚for audio’ z ekranowaniem i odrębnymi uzwojeniami. Moc rdzenia 50VA około 2 krotnie przekracza zapotrzebowanie przetwornika, ale z drugiej strony będą do niego podłączone zasilacze typu ‚shunt’, które niezależnie od obciążenia pobierają stały prąd. Przy okazji podłączenia nowego transformatora dokonałem zmian w regulacjach źródeł prądowych zasilaczy. Placid do zasilania modułu przetwornika wyregulowany jest na wydajność 350mA, co przy obciążeniu przez Buffalo prądem rzędy 290mA daje około 60mA zapasu wydajności. Placid BP do moduły wyjścia wcześniej miał ustawione w instrukcji 250mA na gałąź, ale w pomiarach wyszło, że sam stopień wyjściowy pobiera około 90mA bez obciążenia i niepotrzebnie było ponad 160mA zapasu. Zmniejszyłem prąd źródła do 150mA i teraz jest około 60mA zapasu, a w dodatku znacznie zmniejszyło się wydzielanie ciepła zasilaczu.

Ostatecznie udało mi się ustawić następujące parametry:

  • Placid: 5,5V , 350mA (60mA nadmiaru pod obciążeniem Buffalo II)
  • Placid BP: +/- 15V, 150mA na gałąź (60mA nadmiaru pod obciążeniem IVY III)
Zasilacze i transformator

Zasilacze i transformator

Nowy transformator został podłączony i Buffalo na razie gra na ‚rozgrzewkę’. Zasilacze trochę się grzeją, ale w granicach normy. Możliwe, że w przypadku Placida zastosuję jeszcze zwiększenie pojemności kondensatora za prostownikiem z 1000uF na co najmniej 2x większy, co ostatnio było sugerowane na forum TPA. Do zrobienia na koniec będzie oczywiście włożenie układu do obudowy.

Transformator do Buffalo z Toroidy.pl

Transformator do Buffalo z toroidy.pl

Drugi transformator będzie do projektowanego właśnie zasilacza liniowego do Squeezebox Touch. Zdecydowałem się zbudować zasilacz stabilizowany na niskoszumnym układzie Linear Technology LT1085CT, który nominalnie daje napięcie 5V przy obciążeniu 3A (w obudowie TO220) lub 5A (w obudowie TO227),  a poza tym wymaga tylko 1,5V różnicy napięć pomiędzy wejściem, a wyjściem żeby poprawnie działać. Do tego układu dojdzie jeszcze mostek prostowniczy Graetza na szybkich diodach, dławik i kilka kondensatorów. Założeniem jest wpakowanie tego do małej aluminiowej obudowy, która będzie służyła jednocześnie jako radiator dla stabilizatora.

Tranformator do zasilacza do Squeezeboxa z toroidy.pl

Transformator do zasilacza do Squeezeboxa z toroidy.pl

Projekt Buffalo II DAC – cz.3

Udało mi się dziś uruchomić przetwornik Buffalo opisany wcześniej tutaj i tutaj. Na razie próbnie, jeszcze bez docelowego zasilania, ale już działa.

Placid - idealnie 5,5V

Placid - idealnie 5,5V

Na początek uruchomienie zasilacza Placid do modułu przetwornika. Do zasilania Placida użyłem trasformatora 12VA 2x9V podłączone równolegle. 12VA wystarczy do zasilania pojedynczego modułu przetwornika. Samo uruchomienie to tanie niby nic, ale trzeba trochę popracować, żeby zadziałał i nic nie poszło z dymem.  W układzie trzeba najpierw wstępnie ustawić napięcie, później prąd źródła prądowego, a następnie znowu napięcie. Na koniec można podłączyć obciążenie. Układ zadziałał i nic nie poszło z dymem. Podłączyłem próbnie sam moduł buffalo i wszystko było OK.

PlacidBP

PlacidBP - na razie 12V

Jako drugi w kolejności poszedł Placid BP. Niestety nie znalazłem jeszcze odpowiedniego trasformatora 2x 15V i tymczasowo odpaliłem go na transformatorze 12VA 2x12V/0.5A, który w tym układzie pracuje praktycznie na granicy swoich możliwości, gdyż układ pobiera praktycznie nominalny prąd transformatora.  W przypadku podwójnego zasilacza również potrzebne są regulacje prądy źródła prądowego i napięcia wyjściowego. Niestety w układzie były zastosowane nieco za duże potencjometry do regulacji napięcia wyjściowego (10k zamiast 2k) i dosyć trudno się je reguluje, gdyż minimalny obrót potencjometru potrafi wygenerować przeskok napięcia o prawie 1V. Tutaj również się udało i nic nie poszło z dymem.

Przerwa na koncert

Przerwa na koncert

Podłączenie całości musiałem odłożyć na później, bo zbliżała się 18:30, a o 19 tej miałem być z Filharmonii na koncercie.

Gotowe działające zasilacze

Gotowe działające zasilacze

Po powrocie z koncertu zacząłem uruchamiać całość. W sumie to już niewiele pozostało. Musiałem tylko przylutować kable do gniazd połączeniowych i przenieść układ na tymczasową deskę.  PO podłączeniu całości do zasilania, źródła sygnału SPDIF i wzmacniacza … zadziałało od pierwszego utworu. Na razie jednak nie oceniam tego jak gra, bo układ wyjściowy pracuje na obniżonym do 12V napięciu zasilania  (żeby pracował optymalnie potrzebuje 15V).

Kompletny Buffalo II na desce

Kompletny Buffalo II na desce

Do zrobienia pozostaje jeszcze poszukanie odpowiedniego trafa 2x15V 20-30VA i wpakowanie całości do obudowy. Wtedy przyjdzie czas na testy. Na razie też nie montowałem modułu Volumite.

Buffalo II w akcji

Buffalo II w akcji

MiniDAC.1 cz.3

Zrobiłem ostateczne poprawki w układzie MiniDACa  o których pisałem wczoraj i zacząłem wkładać go do obudowy.

Ostateczna ? wersja modułu przetwornika

Ostateczna ? wersja modułu przetwornika.

Na płytce przetwornika zmieniłem kilka kodensatorów dookoła PCM1798. Obecnie układ wygląda tak:

  • Równolegle do C40 dolutowany jest OS Con 10uF/6.3V – zasilanie Vcc2L przetwornika.
  • Równolegle do R13 (błąd w oznaczeniu na płytce) jest OS Con 10uF/6.3V – zasilanie Vcc2R przetwornika.
  • Równolegle do C41 dolutowany jest Rubycon BlackGate PK 47uF/25V – zasilanie Vcc1 przetwornika.
  • Równolegle do C42 dolutowany jest OS Con 10uF/6.3 – zasilanie Vdd przetwornika.

Dodatkowo w zasilaczu dolutowałem OS Con 10uF/6.3V pomiędzy nóżkami Out i GND stabilizatorów LT 1085, co powinno dodatkowo poprawić punkty pracy stabilizatora i wyeliminować ewentualne oscylacje. Co prawda Linear Technology w nocie aplikacyjnej LT1085 zaleca użycie kondensatorów tantalowych, ale OS Cony moim zdaniem są równie dobre, tym bardziej, że nieco dalej na płytce są duże kondensatory Sanyo MVAX.

Układ w obudowie, do zrobienia został panel przedni.

Układ w obudowie, do zrobienia został panel przedni.

Udało mi się zmieścić układ w obudowie. Pozostało jeszcze wymyślenie estetycznego przedniego panelu i wkomponowanie w niego przełącznika Coaxial / Optica, kontrolek synchronizacji (D2) oraz zasilania (D1) i ewentualnie wyłącznika sieciowego.

MiniDAC.1 cz.2

Korzystając z okazji, że na czas robienia obudowy zdemontowałem MiniDAC’a wykonałem w nim kilka zmian.

Zasilacz po modyfikacjach

Zasilacz po modyfikacjach

Na początek zasilacz.

1. Wymieniłem główne kondensatory C34 i C35 z Nippon ChemiCon 3300/50V na nieco mniejsze Panasonic FC 2200/25V. Zmiana była podyktowana koniecznością zmieszczenia płytki w obudowie, w której oryginalne kondensatory były za wysokie. Wymiana polegała na wylutowaniu starych kondensatorów i wlutowaniu nowych – łatwizna.

U góry stare LM7805, na dole nowe LT1085

U góry stare LM7805, na dole nowe LT1085

2. Wymiana standardowych stabilizatorów U1, U2 LM7805 na znacznie lepsze LT1085 CT-5. Tutaj niestety musiałem zastosować płytkę pośrednią, bo układy te różnią się wyprowadzeniami. Standardowo LM7805 ma wyprowadzenia w układzie: Wejście, Masa, Wyjście. Natomiast LT1085 ma wyprowadzenia w układzie Masa, Wyjście, Wejście. Rozwiązałem ten problem lutując stabilizatory do płytki uniwersalnej, a nią dopiero do płytki zasilacza.

Zainstalowane nowe stabilizatory na płytce pośredniej

Zainstalowane nowe stabilizatory na płytce pośredniej

Kilka zmian w płytce DAC’a.  Głównie poprawianie zasilania, wynikające z tego, że konstruktorzy mocno zaoszczędzili na kondensatorach w zasilaniu PCM1798.

Płytka przetwornika po małych zmianach

Płytka przetwornika po małych zmianach

3. Już jakiś czas czas temu wymieniłem AD827 na stare, ale dobre OPA2604. Zmiana kosmetyczna i bardzo prosta – wystarczyło wyciągnąć stare układy z podstawek i wstawić nowe. Brzmieniowo zmieniły się niuanse, ale … ta wersja lepiej mi odpowiada.

4. Wymieniłem wcześniej zaaplikowany kondensator ELNA Silmic 220/25V, który dziwnym trafem zdemontowała mi córka (znaczy się wyrwała ;-),  na nieco mniejszy Rubycon BGPK 47/25V, ale zamontowany nieco bliżej kości przetwornika. Dolutowałem go równolegle do kondensatora C40, zasilającego wyprowadznie Vcc2L PCM1798. Jak już wszystko poskładałem, to przeanalizowałem schemat i zdałem sobie sprawę, że warto również dolutować taki sam kondensator do punktu Vcc2R, do kondensatora oznaczonego na płyce R13. Zrealizuję to przy następnym podejściu. Dodatkowo będę musiał coś dolutować 10-100uF do kondensatora oznaczonego C41.

5. Dolutowałem równolegle do C42 kondensator 10uF/6.3V Sanyo OSCon do zasilania VDD PCM1798. Powinno to trochę pomóc w zasilaniu części cyfrowej przetwornika.

6. Poprawiłem punkty lutowania wcześniej wstawionych kondensatorów Sanyo OSCon w zasilaniu wzmacniaczy operacyjnych. Docelowo mam zamiar dolutować jeszcze 6 małych kondensatorów 10uF/25V bezpośrednio do 4 i 8 nóżki wzmacniaczy operacyjnych.