DAC

digital-to-analog converter

 

Der Sound beginnt hier

Es gibt heute zwei Arten von Musikliebhaber, die einen hören Platten, die anderen nutzen dezidiert aufwendig gebaute Wandler, um sich CDs, Musikdateien oder einfach nur Streaming Inhalte anzuhören.
Der Grund ist schnell gefunden, wenn man Hörvergleiche anstellt und feststellen muss, dass eine der wesentlichen Einflussgrößen auf den Klang in der Vorverstärkung - also auch schon direkt hinter dem D/A Wandler bzw. im D/A Wandler integriert - liegt.
Seitens der Industrie werden Wandler und Vorverstärker primär in unnötig minimalistischer Qualität angeboten, sodass der hier vorgestellte DAC erst seine Daseinsberechtigung durch diese Marktsituation bekommt.
Im gehobenen mittleren Preissegment wird als D/A Wandler gern auf hochwertige Chip Lösungen gesetzt, wie beispielsweise der TI Burr-Brown PCM5122. Das ist für einen Lautsprecher, wie der gedruckte Kugellautsprecher genau richtig, jedoch wenn Lautsprecher mit hoher Feinzeichnung wie die Совершенно oder die Beatbox bespielt werden sollen, dann fehlt eine deutliche Menge an Detailinformationen, Klirrarmut (vor allem im Bass) und die für die akustische Bühne erforderliche Feinzeichnung. Der DIY-DAC ist in der Lage, solche Details zu spielen trotz seiner geringen Kosten. So ist er eine exzellente analoge Quelle, die es mit anderen hochwertigen analogen Quellen problemlos aufnehmen kann.

Der hier vorgestellte DAC ist elektrisch in drei Segmenten aufgeteilt und jedes wird für sich getrennt mit Strom versorgt. Dieser Aufbau stellt einen wesentlichen Unterschied zu vielen anderen DIY-DAC Platinen dar. Der DAC nutzt als D/A Wandler ein Baustein für Mischpulte der Studiotechnik, einen AK4495seq. Diesem Baustein wird ein Vorverstärker nachgeschaltet, aufgebaut mit einem 2-Kanal Operationsverstärker. Vor dem D/A Wandler sitzt die Steuerungseinheit, oben im Bild ist es ein XMOS USB.

Die Grundlage des DACs bilden Platinen aus China, die es sowohl mit USB, als auch mit Coax bzw. Toslink gibt. Die Platinen erkennt man an der etwas bauteilintensiven Beschaltung des Vorverstärkers, da diese Beschaltung einen wesentlichen Unterschied in der Signalausgabe/-Qualität bewirkt. Auch die Stromversorgung mit mehreren Trafos ist für die hochauflösende Funktion des OPamp wichtig.
Platine mit USB-Anschluss: XMOS U8+AK4495SEQ USB Decode Board AK4495SEQ OP AD827 LT1963-3.3
Platine mit Coax und Toslink: AK4495SEQ+AK4118 DAC Decode Board AD827
Die Bestückung der Platine des DACs ist auf den Preis bezogen gut. Es gab  auch schon eine Platine mit kalter Lötstelle, die erstmal nachgelötet werden musste, das ist bei dem Preis inklusiv. Die Bauteilwerte sind nicht immer mit den aufgedruckten übereinstimmend und so besteht grundsätzlich noch ein Quäntchen Tuningpotential. Auch seitens der Bauteilqualität gibt es noch Spielraum nach oben. Das positive ist jedoch, dass die Bestückung der Platine qualitativ so gut ist, dass selbst mit dem Analog Devices OP der DAC sehr gut klingt. Nochmal steigern lässt sich die Klangqualität durch den im Bild auf einem Adapter gelöteten TI Burr-Brown OPA1656. Dieser Operationsverstärker lässt das gewohnte hinter sich und glänzt mit einer ungeahnten Natürlichkeit in der Wiedergabe. Im Vergleich zum AD827 fällt ein weiterer Schleier von den Lautsprechern ab und die Emotionalität des dargebotenen steigt weiter an.

Die Stromversorgung

Hier ist zu aller erst der Hinweis zu geben, dass die im jeweiligen Land geltenden Regeln für den Aufbau von Hochvoltschaltungen zu beachten sind.

Für den DAC gibt es ein sehr einfaches Netzteil mit nicht so ganz alltäglichen Filtern.

Nach der Sicherung und dem Netzschalter ist ein DC-Filter dargestellt, der mit 8 Dioden (SF26G) und einigen Kondensatoren Gleichspannung abblockt. Die zwei 220nF Kondensatoren in Kombination mit den Printtrafos führen dazu, dass der Blindstrom im Betrieb gegen null geht und die Frequenzweiche so perfekt arbeitet: Über die Trafos wird das Netzsignal - also die 50Hz Wechselstrom - geleitet und über die Kondensatoren Hochfrequenzstörungen im Stromnetz kurz geschlossen - also abgebaut. Damit das gut funktioniert, verwende ich dafür WIMA FKP1 Kondensatoren mit hoher Spannungsfestigkeit.

Im Folgenden eine Liste der Bauteile für die Beschaltung der DAC-Platinen:

OP AMP: Texas Instruments OPA1656
Reichelt Artikel-Nr.:
Printtrafo 1 Gerth 4,8VA 2x 7,5V 421.15-2
Printtrafo 2 Gerth 3,6VA 2x 12V 387.24-2
Dioden TAIWAN-SEMICONDUCTORS SF26G SF 26G
Tonfrequenzelko Intertechnik / Visaton 330 μF / 100V (63V) VIS ELKO 5394
Kondensator Wima FKP1 220 nF / 1250V FKP1-1250 220N10
Kondensator Wima MKP2 47 nF / 630V MKP2-630 47N
Kondensator Keramik 100 pF HITA TSL2H101K-L

DAC Tuning:
Das Ende der Fahnenstange ist mit so einer Platine damit noch nicht erreicht, da es am Markt verlustärmere Kondensatoren gibt, die noch eine Spur mehr Luft in's Klangbild bringen, um mal in Bildern zu sprechen. Dies ist in der Tat eher Kosmetik, jedoch auch eine Art Abrundung, damit der OPA auch optimal arbeiten kann.

Hierbei werden die Kondensatoren um den Operationsverstärker herum ersetzt. Dabei habe ich die auf der Platine aufgedruckten Werte eingelötet und als Qualität WIMA FKP2 verwendet. Die größeren Kapazitäten müssen in geringer Spannungsfestigkeit gewählt werden, da sie sonst keinen Platz auf der Platine haben. Die zwei 47μF Elkos habe ich durch Panasonic EB A (50V) ersetzt, daneben die 100nF durch Wima MKP2 (250V). Auch bei der Stromversorgung des AK4495seq kann man über den Tausch des 100nF Kondensators nachdenken, dort ist auch Platz für ein größeren MKP.
Zuletzt wurden noch die normalen Dioden gegen Scotty Dioden Vishay Typ SB1H100-E3 ausgetauscht.
Das Ergebnis ist sehr gut und das Erstaunliche ist, das es durch die komplette Übertragungskette mit all deren Defiziten durch hörbar ist.


           

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