В данной статье мы рассмотрим особенности наших ЦАПов серии Mariolla PCM-xx0 и поможем сделать правильный выбор в соответствии с вашими потребностями.
Статья с общим описанием данной линейки продукции: USB аудио ЦАП (audio DAC) Mariolla PCM-xx0
Mariolla PCM-300 создавался, в первую очередь, как доступная альтернатива штатной аудиокарты ПК (ноутбука, планшета) для получения HI-FI звука даже в самых безнадежных случаях (например, китайские планшеты). Основной целью использования была работа с наушниками. В результате получилось очень удачное устройство с высококачественным звуком и небольшой стоимостью, благодаря чему PCM-300 нашел более тысячи клиентов по всей России и стал абсолютным хитом продаж.
- Высококачественный звук
- Питание от USB порта
- Простота использования
- Доступная цена
Структурная схема PCM-300
После такой популярности устройства напрашивался логичный вывод о продолжении схемотехники PCM-300. Мы приступили к разработке ЦАПа, работающего от внешнего источника питания. Для чего это нужно?
1. Для получения чистого питания аналоговых узлов, а значит и более чистого выходного спектра (звука). Для этого были применены высокоэффективные активные фильтры подавления шумов и пульсаций внешнего источника питания. Эффективность работы фильтров такова, что схема ЦАПа стала абсолютно независима от качества внешнего блока питания: любые шумы и пульсации идеально отфильтровываются перед подачей на чувствительные узлы устройства.
2. Подача внешнего питания позволяет уменьшить до минимума ток потребления от USB-порта и, тем самым, исключить дополнительный разряд аккумулятора ноутбука, планшета или телефона, продлевая ему время автономной работы.
3. Разгрузив по току USB порт мы получаем поддержку технологии OTG, позволяющей подключать Android-устройства (смартфон, планшет, автомобильная мультимедия) к преобразователю для получения максимального возможного качества звучания.
В течении почти года разработки, мы испытали восемь (!) основных вариантов схемных решений, активных фильтров и печатных плат. Оттестировали более 40 (!) вариантов звучания различных конденсаторов и фильтров. По итогу проделанной работы в линейке нашей продукции появились два новых устройства: PCM-500 и PCM-550, отличающиеся только наличием регулятора громкости у PCM-550.
Процесс разработки платы PCM-500 / PCM-550. Для наглядности выключено отображение сплошного медного слоя на верхней стороне платы.
Помимо внешнего питания, ЦАП был оснащен предварительным усилителем и, самое важное, гальванической развязкой (изоляцией) USB-порта, что позволило полностью устранить возможные цифровые наводки и помехи в аналоговой части, образованные источником сигнала.
Гальваническая развязка
Несколько слов о том, для чего нужна гальваническая развязка (изоляция) порта. Обратите внимание, что стандартный USB-кабель содержит четыре провода: два предназначены для передачи данных и два для питания постоянным напряжением 5В последующих (подключаемых) устройств.
В то время как другие виды промышленных интерфейсов, такие как RS-485, могут использовать дифференциальную передачу сигнала без общего провода, заземление в USB-кабеле неизбежно.
Таким образом, соединяя между собой USB-устройства (в нашем примере USB ЦАП и ПК) мы образуем между ними общий контур заземления, по которому от хоста (ПК) на приемник (ЦАП) могут передаваться шумы, скачки напряжения, электростатические разряды и вся остальная «грязь», которую может генерировать любое цифровое устройство или некачественный импульсный блок питания.
На схеме ниже изображено образования земляного контура. По-мимо прямого воздействия помех на общий провод периферийных устройств, земляной контур может генерировать электромагнитные помехи, которые воздействуют на чувствительные элементы схемы, усиливаются и попадают в выходной сигнал, ухудшая параметры звукового тракта (Distribution Panel – это электрощит).
USB-изолятор, представляющий собой специальную микросхему с защитой от электростатического напряжения, включается между хостом и приемником, устраняет (размыкает) контур заземления, тем самым полностью отсекая путь для прохождения шумов и помех, а также защищает приемник от электростатических разрядов.
Чтобы регулировка громкости происходила без изменения качества звука, мы задействовали HID интерфейс. Такой вариант значительно дороже, нежели использование обычного регулятора на переменном резисторе, однако позволяет полностью убрать из аналогового тракта регулировочный элемент.
- Внешнее питание
- Регулировка уровня (только PCM-550)
- Изоляция USB-порта
- Поддержка OTG
- Предусилитель с линейным выходом
Структурная схема PCM-500 / PCM-550
При создании PCM-700 нам хотелось получить функционально более гибкое устройство со встроенным двуполярным блоком питания, с мощным выходным усилителем класса А и аналоговым преобразователем, способным работать с высокочувствительными бытовыми и профессиональными усилителями. Для этого был применен 24-битный ЦАП, работающий в 16-битном режиме, благодаря чему, шумы квантования были уменьшены на 10 — 15 дБ.
Введением усилителя класса А, вкупе с блоком питания, спроектированным с большим запасом мощности, звучание преобразователя приобрело идеальную напористость звука и позволило максимально качественно воспроизводить сигнал с большим пик-фактором (симфонический оркестр, рок и так далее).
Помимо прочего, PCM-700 имеет отдельный внешний аналоговый вход RCA INPUT, вследствие чего, устройство может быть использовано как высококачественный усилитель для наушников с отдельным регулятором уровня, так и в качестве полноценного двухканального микшерного пульта.
- Встроенный блок питания
- Два регулятора уровня (MASTER и H/Ph)
- Изоляция USB-порта
- Поддержка OTG
- Функция предусилителя с отдельным регулятором уровня
- Мощный усилитель класса А
- Крайне низкий уровень шумов
Структурная схема PCM-700
Подытоживая выше написанное, выбор ЦАПа можно свести к нескольким простым тезисам.
PCM-300 ВЫБИРАЕМ ЕСЛИ
- нужна высококачественная замена штатной аудиокарты ПК, ноутбука, планшета
- мощности штатной звуковой карты недостаточно для комфортного прослушивания
- использование ЦАПа планируется с недорогими или средней цены наушниками
PCM-500 / PCM-550 ВЫБИРАЕМ ЕСЛИ
- ЦАП будет использоваться с дорогими или средней цены наушниками
- ЦАП будет подключаться к стандартному (бытовому) усилителю мощности (УМЗЧ)
- нужна поддержка технологии OTG
PCM-700 ВЫБИРАЕМ ЕСЛИ
- ЦАП будет использоваться с дорогими или высокоомными наушниками
- ЦАП будет подключаться к профессиональному или высокочувствительному УМЗЧ
- ЦАП будет использоваться в качестве внешнего предусилителя для наушников или в качестве двухканального микшерного пульта
- нужна поддержка технологии OTG
Ну и в заключение приведем несколько сравнительных таблиц наших преобразователей.
PCM-300 | PCM-500 | PCM-550 | PCM-700 | |
Питание от порта USB | + | − | − | − |
Компактный размер | + | − | − | − |
Регулятор уровня | − | − | + | + |
Предварительный усилитель | − | + | + | + |
Поддержка OTG | − | + | + | + |
Гальваническая развязка | − | + | + | + |
Внешнее питание | − | + | + | + |
Усилитель класса А | − | − | − | + |
Функция предусилителя | − | − | − | + |
- 1
PCM-300 | PCM-500 | PCM-550 | PCM-700 | |
Усилитель для наушников | TPA152 | BJT comp. pair (сlass A) | ||
Выходная мощность | 2 x 125 мВт | 2 x 250 мВт | ||
Рекомендуемое сопротивление наушников | 32 - 64 Ом | 16 - 250 Ом | ||
Регулировка уровня | Отсутствует | Master | Master, H/Ph | |
Искажения (THD) | 0.008% | 0.005% | 0.005% | 0.002% |
Отношение сигнал/шум (SNR) | 86 дБ | 105 дБ | 105 дБ | 115 дБ |
ПОХОЖИЕ МАТЕРИАЛЫ
Комментарии
RSS лента комментариев этой записи