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 nicht mehr Verfügbar und daher wurde ein neuer DAC auf Basis des Texas Instruments PCM1794A aufgebaut und optimiert.
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:
nicht mehr verfügbar
Platine mit Coax und Toslink:
nicht mehr verfügbar
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.