	совершенствую, проектирую и собираю.				характеристики заказать

Апгрейд
Усилителей
Звуковых карт
ЦАП, АЦП

Конечно, радикальным решением проблемы качества звучания является покупка хорошего и нового. Однако:

Старую аппаратуру мы вынуждены продавать за пол-цены, автоматически теряя некоторую сумму безвозвратно.
Покупка нового аппарата может сопровождаться ещё заменой или покупкой, например, стойки, из-за банального «не лезет / не подходит».
Многие просто не хотели бы менять «интерфейс», потому что всё и так «вписывается» и устраивает.

    По соотношению цена/качество грамотный апгрейд является крайне выгодным мероприятием,
особенно если сравнивать со стоимостью по-настоящему хорошо играющей аппаратуры, которую и новую-то найти проблематично, а уж на вторичном рынке и подавно.
    Но, конечно, мероприятие это имеет смысл только тогда, когда вы получаете прирост качества, не оставляющий и тени сомнения в его целесообразности.

    Такой апгрейд всегда носит системный характер, обязательно связан с заменой именно ходовых частей и включает в себя приборный контроль, чем радикально отличается от очень популярных, но крайне малоэффективных доработок типа замены конденсаторов и диодов в источнике питания, а тем более от фантазёрства шулеров типа переразводки силовых цепей супер-проводом, припаянным платино-иридиевым припоем повышенной очистки :)))

Апгрейд предварительных усилителей
Апгрейд интегральных усилителей мощности
любой сложности, вплоть до полной замены начинки
Установка модуля ЦАП с входами I2S, USB, SPDIF на топовых
PCM1704, PCM1794 или AD1955 в полный усилитель.
Апгрейд ЦАП
Установка модуля де-джиттеринга в ЦАП или звуковую плату
Апгрейд звуковых плат, установка I2S передатчика.

Вариантов доработок много, но об этом позже, сейчас немного о том,
     Почему серийная аппаратура либо дорога, либо плоха, и как сделать её лучше.
Производители аппаратуры, очевидно, стремятся к экономической целесообразности своей деятельности. Посему экономят на всём, кроме того, что можно впечатать большими буквами в рекламный проспект, и того, что видно снаружи. (В таком подходе для нас, однако, есть свои бонусы, поскольку корпус, источник питания и клеммы оказываются вполне приемлемого качества даже на бюджетной аппаратуре. :0)
В рекламные проспекты, увы, не впечатывают информации о начинке, особенно ходовой её части. Иногда хочется плакать, когда в CD плеере за 2000$ (NAIM CD5i) вдруг видишь микросхему ЦАПа за 1.2$ (UDA1330). О каких HDCD может идти речь, если точность этого ЦАПа едва-едва дотягивает до 15.5 бит, не очень понятно.

    Кроме того, производители вынуждены придерживаться некоторых устаревших стандартов, в частности стандарта на уровень линейных сигналов.
Большинство полных усилителей рассчитаны на подключение источников сигнала с уровнем 250 мВ, для универсальности. Поэтому прямо после селектора входов у них установлен буферный каскад с усилением около 4 раз. При подключении обычного современного CD или DVD плеера с выходным уровнем 0.75-1.5В этот каскад работает при выходном напряжении до 4-8В, т.е. практически до ограничения!
   В итоге регулятор громкости используется на треть, а нелинейные искажения «благодаря» большому усилению, выходному напряжению и току увеличиваются от 2 до 20 раз.
    Значительного улучшения можно зачастую добиться просто заменой деталей на более качественные. Примером может служить тот же буферный каскад, в котором часто используется микросхема за 15 рублей в розницу, или УМ, на выходе которого могут быть использованы транзисторы с граничной частотой 3МГц, или ЦАП с электролитическими конденсаторами в звуковом тракте и теми же 15-ти рублёвыми микросхемами на выходе…

            Поясню суть возможных доработок
    на примере полного бюджетного усилителя.

    Селектор входов бюджетных усилителей часто сделан на специализированных микросхемах, и это есть величайшее зло. Иногда такие микросхемы содержат ещё и буферный усилитель, который невозможно «обойти». Такой селектор добавляет в звук невероятную замыленность и "несвежесть", не оставляя даже надежды на прозрачность, посему подлежит замене.
    Буферный усилитель обычно построен на дешёвом операционном усилителе или примитивной схемке на 5-6 транзисторах. С электролитами в звуке, естественно. Поскольку это тоже Ходовая Часть, ставим на место этого добра колодку, в которую потом воткнём либо максимально качественный ОУ (типа LME49720, AD8066...), либо, если вы предпочитаете "вкусное" звучание, чего-нибудь типа OPA2134, OP275, AD823, OPA2604, AD712....).
Выбор этого элемента будет проходить с вашим участием на финальном прослушивании.
Электролиты и прочие ненужные вещи выкидываем в урну. Попутно уменьшаем усиление этого каскада (ручку громкости уже можно будет выкрутить больше чем на две трети), и «укорачиваем» путь сигнала и длину печатных проводников, значительную часть которых прокладываем хорошим проводом.
    Блок тембров построен примерно как и буферный усилитель, посему аналогично заменяем ОУ и все конденсаторы. Электролиты в урну. Обход блока тембров делаем на реле, так короче провода.
    Регулятор громкости как правило сделан с электроприводом. К самому приводу обычно вопросов нет, однако номинал переменного резистора бывает слишком велик. Заменяем на Alps RK-27.
    Питание всего этого хозяйства дополнительно фильтруем массивными RC фильтрами (индивидуальными для каждого ОУ) на правильные земли.

В итоге тракт предварительного усилителя
не имеет ничего лишнего и в режиме "Direct" выглядит так:

Входной разъём --- реле --- буферный ОУ --- реле --- переменный резистор --- УМ --- реле ---
выходные клеммы.
    Из компонентов, реально способных повлиять на звук, остались только буферный ОУ и
провода, которые у нас совершенно предсказуемые.
    В итоге имеем либо "невидимый" преамп, либо преамп с желаемым звуком.

            Приступаем к УМ.

Очень и очень многие бюджетные дискретные усилители мощности построены по типовым схемам 20-50 летней давности с незначительными вариациями типа «ноу хау» :0)

Для «разработчиков» подобных усилителей прелесть в том, что им не пришлось изобретать и отлаживать велосипед, а для нас с вами в том, что их схемы не содержат ОУ, зато содержат солидный ресурс для апгрейда, поскольку в те времена ещё не было принято экономить за счёт упрощения схемотехники, и место для манёвра есть физически.

Доработка усилителя мощности сводится к:
- устранению из тракта электролитических конденсаторов и прочих конденсаторов низкого качества
- увеличению тока покоя каскада усиления напряжения, УН, (с заменой транзисторов, как правило, а иногда и установке дополнительных транзисторов по схеме с ОБ + токового зеркала). Эта часть доработки является ключевой, и только она одна способна в несколько раз поднять быстродействие схемы и на порядок снизить искажения.
- установке на выходе УН дополнительного повторителя напряжения, который разгружает УН, в разы улучшая его линейность и нагрузочную способность.
- замене транзисторов выходного каскада на новые, имеющие большее усиление, быстродействие и мощность. Появляется шанс увеличить ток покоя, не опасаясь перегрева,
  снижается выходное сопротивление и улучшается линейность
- уменьшению пульсаций питания входных каскадов за счёт установки дополнительных фильтров
- и самое главное, исходя из новых параметров, пересчитывается частотная коррекция, благодаря чему устраняется риск перегрузки усилителя быстрыми сигналами и многократно снижаются интермодуляционные и TIM искажения.
    Усилитель становится одновременно и более линейным, и более быстрым, пропадает мутность и зажатость, стереопанорама «раскрывается», в сцене появляется глубина, а возникшие детальность и деликатность, в особенности это заметно на средних и высоких частотах, делают звук артикулированным и благородным.

    Для УМ можно предложить также полную замену усилителя.
В последнем случае гарантируется соответствие ТТХ заявленным здесь (кроме выходной мощности, т.к. она определяется имеющимися трансформатором и радиатором. Иногда впрочем, возможна замена и того и другого).
Пример тотального апгрейда усилителя Marantz 7001 можно посмотреть на картинках слева.
   Его так же можно послушать.

           Установка блока ЦАП в полный усилитель.
    Этот вариант будет интересен всем, кто уже имеет хороший усилитель и хочет иметь неизменно высокое качество
из нескольких цифровых источников, в том числе из компьютера.
Разработанная мной модульная конструкция позволяет легко комбинировать несколько модулей в единое целое.
Все модули имеют свои "кондиционеры" питания и экстремально малые габариты, что не только очень удобно в смысле установки, но и "правильно" в смысле электромагнитной совместимости.
    USB модуль реализован на новейшем чипе XMOS. Он имеет два кварцевых генератора, свободных от джиттера
и конвертирует аудиопоток с частотой квантования до 384кГц непосредственно в I2S.
    SPDIF приёмник - WM8804, справедливо признанный лучшим из-за уникальной системы цифровой ФАПЧ, имеющей на удивление низкий джиттер (50pS по паспорту, около 20-30pS по факту).
   модуль ЦАПа - на ваш вкус.
от CS4392 и AK4396, используемого в профессиональных звуковых картах
до AK4399, CS4398 или PCM1794, устанавливаемых в топовых моделях аудиоаппаратуры стоимостью 10-20к$
    Экслюзивное по теперешним временам предложение -
    ЦАП высшей категории качества на мультибитном PCM1704
(использовался в аппаратах стоимостью от 4 к$)
PCM1704, безусловно, наилучший выбор для тех, кто не стремится "к сладенькому", но предпочитает
исключительно точное, артикулированное и деликатное звучание.
            PCM1704, к величайшему сожалению, снимается с производства,
но у вас ещё есть шанс впрыгнуть в "последний вагончик" с последним мультибитным ЦАПом,
ставшим уже легендой, а заодно поставить точку в поиске аутентичного звучания цифровой аппаратуры.

            Доработка серийных ЦАП
Доработку можно условно разделить на несколько уровней сложности:

- первый, самый популярный и простой, сводится к замене ОУ на выходе.
Недорогое решение, однако далеко не всегда полностью раскрывающее потенциал ЦАПа.
Дело в том, что по-настоящему достойные ОУ предъявляют очень серьёзные требования к топологии платы, питанию и прочему обвесу, равно как и отводу тепла. Они просто не смогут работать в обычном дизайне!

- второй уровень, когда вместе с заменой ОУ пересчитываются элементы схемы
с целью оптимизации режимов его работы. Попутно заменяются "ходовые" в смысле звука конденсаторы и дорабатывается питание.

- третий уровень, когда выходные цепи ЦАПа подменяются целиком, в этом случае На "материнскую" плату мезонином монтируется плата "выхлопа" с теми - самыми быстрыми и "прожорливыми" ОУ.

Имеет смысл, когда дорабатывается апарат с серьёзными ЦАПами, такими как CS4398, АК4396 и старше,
PCM1794/95 или Sabre ES90xx.
Этот вариант оптимален по соотношению цена/качество и достаточен, если в системе приемлемый джиттер (до 100ps rms)

-червёртый, самый сложный уровень предполагает так же устранение джиттера. Не всегда возможен, поскольку часто требует установки модуля ФАПЧ приличных габаритов. И не всегда целесообразен, если говорить о доработке простых ЦАПов.

-пятый уровень, строго говоря, уже не доработка, а попросту замена существующего ЦАПа. И тут, как говорится, любой каприз...


По этому уровню отличный результат получается при доработке, например, встраиваемых "безджиттерных" звуковых карт
с PCI чипом VIA Envy24, таких как ESI Juli@ или Audiotrak prodigy HD2.

            Установка модуля де-джиттера

      Всем известна точность ЦАПов "по вертикали", называемая разрешающей способностью (или, не совсем корректно, разрядностью, битностью). Однако звуковой сигнал имеет ещё как минимум одно измерение - время.
И точность во времени (по горизонтали) столь же важна, как и точность по амплитуде (по вертикали), поскольку ФОРМА сигнала есть не что иное, как напряжение сигнала, изменяющееся во времени. С помощью несложных геометрических построений можно увидеть, что точности 16 бит на частоте 20 кГц отвечает "дискрет" времени 120 пикосекунд.
            Dt = 1/(20e3*2^16*2Pi) = 122ps.
      Таким образом, для хорошего воспроизведения звука CD качества мы должны иметь джиттер не хуже 120ps, или 40ps rms.
SPDIF обещает 30-150ps rms, в зависимости от приёмника и качества его изготовления. Причём спектр этого джиттера нехороший, поскольку он распространяется на звуковую полосу частот.
      Именно поэтому внешние ЦАПы высочайшего класса, особенно те из них, которые призваны работать в форматах высокого разрешения, должны иметь на борту средства борьбы с джиттером.
Получивший (благодаря своей дешевизне и хорошим циферкам) широкое распространение асинхронный ресэмплинг (ASRC) хорошо подавляет джиттер, однако его ни в коем случае нельзя признать панацеей, поскольку алгоритм оперирует
недостаточным для точного пересчёта объёмом данных, и плохо подходит для импульсных сигналов.
Погрешность ASRC прекрасно заметна на слух как потеря чёткости и разборчивости на сложных музыкальных фрагментах.
      Передискретизация, или интерполяция с целым коэффициентом, по-модному теперь называемая Upsampling, бесполезна в смысле джиттера, поскольку не способна ослабить его в звуковой полосе частот. В системах звуковоспроизведения высочайшего класса от Upsampling-а вреда больше, чем пользы. Правда, это только в том случае, если ваш усилитель и АС достаточно хороши. Подробнее здесь.
Остаётся старая добрая аналоговая ФАПЧ.... Этот принцип и взят за основу в моём новом модуле. Джиттер уже на частоте 200Гц ослабляется в 5 раз, а на 1кГц не превышает 10ps rms. Столь малое значение джиттера позволяет в полной мере использовать потенциал PCM1704 даже на записях высокого разрешения.

            Доработка звуковых карт
       На сегодняшний день хорошая звуковая карта является серьёзной альтернативой внешним ЦАПам. Грамотно доработанная, она способна оставить далеко позади гораздо более дорогие "хай-ендные" ЦАПы. И по удобству эксплуатации, и по стоимости доработки.
       Первый и второй уровень сложности доработки те же, как и в случае с серийными ЦАПами.
       Джиттер звуковой карты может иметь самую разную величину и спектр. Многие современные звуковые карты имеют один-единственный сигнальный процессор с одним (!!!) опорным кварцем. Частота опорного мастерклока синтезируется с помощью цифровой ФАПЧ, имеющей значительную дискретность и находящуюся на зашумлённом кристалле. Не мудрено, что джиттер их мастерклока может достигать 300ps rms!!! В то же время при довольно большом абсолютном значении он может иметь хороший (не заходящий в область звуковых частот) спектр. Доработка таких карт по второму уровню разумно-достаточна.
       ОДНАКО, если вам нужно бескомпромиссное качество, мы должны ориентироваться на мультибитный ЦАП.
К великому сожалению, в отличие от ЦАПов сигма-дельта архитектуры, он ОЧЕНЬ чуствителен к джиттеру любого спектра, и нам не не обойтись без процедуры его устранения.
И тут возможны два варианта, вытекающие из особенностей конструкции карты.
Если на плате вашей звуковой карты два кварца (24.576 и 22.5792 МГц), можете быть почти уверены, что джиттер устраним, и не очень сложно. Если же кварц один, то скорее всего потребуется установка дорогостоящего модуля ФАПЧ.

    Джиттер SPDIF может быть радикально устранён с помощью 4-х проводного интерфейса I2S, который постепенно начал появляться и в бытовой аппаратуре (например тут, за символические 3000$).

   То обстоятельство, что у вас в источнике нет I2S выхода, не является препятствием; модуль передатчика I2S имеет габариты всего 2х2х4 см ипитается от 3.3 до15В.

   Итак, вариантов доработок очень много, и описать их все невозможно в одной статье.
Организационно апгрейд происходит так:
1. Вы приезжаете ко мне (либо я к вам, по договорённости), слушаем тот звук, который есть, и тот, каким он мог бы стать в случае полной замены начинки.
2. В случае, если вам понравилось, производим вскрытие
3. По результатам вскрытия я предлагаю вам возможные варианты и озвучиваю примерные цены и сроки.
Вариантов, повторюсь, много, возможность и необходимость тех или иных доработок можно определить только после прослушивания и вскрытия.

P.S. Советские усилители, к большому сожалению, для апгрейда интереса не представляют ввиду врождённой неполноценности компоновки и тесноты (платы ES6, например, туда просто не помещаются), убогой элементной базы и отсутствия потребных разъёмов.

На главную

Апгрейд Усилителей Звуковых карт ЦАП, АЦП

Апгрейд
Усилителей
Звуковых карт
ЦАП, АЦП