Amélioration partie analogique d'un DAC

[DominiqueG]

Bonjour Tony

Merci pour tes encouragements !

Très rapidement dans mon parcours, le PC est devenu ma seule source audio (carte son X-fi etc) pour la musique et pour les films. Récemment j'ai fait quelques investigations à l'aide d' un raspberry et plusieurs cartes (hifiberry, Mamboberry, Audiophonics) et un abonnement qobuz Hifi. L’acquisition d'une carte DAC séparée, nécessitant une carte génératrice d'un signal I2S propre et d'une horloge précise (KALI) m'a fait faire un premier saut "quantique" en terme de restitution musicale.

J'ai choisis cette carte DAC à base d' AK4495 pour justement profiter des bénéfices de la carte KALI : d'une part je voulais une carte uniquement avec entrée I2S (sans passer par une liaison USB) et d'autre part je voulais profiter entièrement de l'horloge précise et donc toutes les cartes possédant leur propre horloge près du DAC ne me plaisaient pas. Cela me paraissait complexe d'avoir plusieurs horloges dans le flux de données.

Grace à l'aide de Francis et des infos trouvées dans de ce forum j'ai réussi, je pense, à faire un second saut qualitatif important et j'apprécie déjà beaucoup le résultat obtenu. Mais je suis bien conscient que ce matériel n'est pas conçu pour aller beaucoup plus loin. Et par ailleurs, même bien implémentée, cette puce japonaise n'a peut être pas le caractère musical que je recherche. J'envisage donc effectivement de changer de crèmerie, d'autant plus que je suis maintenant satisfait du résultat, par rapport à mes attentes concernant cette carte économique (il me reste à tout mettre dans un boîtier).

Étage analogique à tube, oui ça me parle maintenant. J'ai fait l'acquisition d'un petit ampli a tube el84 (là encore chinois) et je suis toujours fasciné par la musicalité (j'ai mis des tubes Psvane). J'apprécie vraiment beaucoup ton offre de pcb d'étage de sortie à tube, mais il me faudra trouver une carte DAC NOS avec entrée I2S et permettant cela... Je pense qu'il me faudra encore aussi beaucoup de lecture pour comprendre certaines choses, en partant des liens que tu m'envoie et aussi terminer le livre de Francis (Tubes Audio anciens & récents, 2ème édition)...Je n'ai d'ailleurs toujours pas réussis à mettre la main sur son autre livre !

Dominique

[Franck34000]

Bonsoir Dominique,

Par hazard !
Si l'ouvrage que tu recherche de Francis est "Bien Entendu" alors ,il y a peut etre une piste .
C'est sur le site de "tandy-electronique" .
Mais pour s'en assurer ,il faut peut-etre mieux téléphoner !

amicalement
Franck

[DominiqueG]

Bonsoir Frank,
Merci beaucoup pour le tuyaux, j'y cours, j'y vole !
Dominique

[DominiqueG]

Bonsoir à tous et à Francis,

Quelques nouvelles de mon projet de modification de DAC, qui n'a pas trop avancé ces derniers mois, par manque de temps, mais qui néanmoins m'a permis d'avoir quelques moments de grande satisfactions.

Tout d’abord, je n'ai pas couru assez vite, et comme prévu Tandy n'avais plus d'exemplaire DU LIVRE depuis longtemps. Ce sera pour une autre fois. J'ai d'ailleurs peur d'y trouver encore de nombreux sujets à approfondir alors que j'ai déjà une grande liste du sujet qui n'avancent pas...

Concernant le DAC, qui est plus un Streamer en fait, j'avais envie de le finaliser un peu, pour passer à autre choser, même si les choix initiaux (puce japonaise AKM et sortie à ampli op) ne me semblent aujourd'hui plus les meilleurs.

En ce moment, les composants sont donc toujours sur leur planche en bois. Cela m'a permis de tester de nombreuses configurations pour aboutir a celles que je vous présente dans ce post. En essayant d'appliquer certains principes que Francis a disséminé dans ses différents écrits je suis arrivé à un système qui pour moi sonne bien. Je ne peux pas aller plus loin car le restant de mon système (ampli, enceintes) comporte des lacunes que je dois traiter maintenant en priorité, si je veux aller plus loin.

Je liste ici les hauts faits concernants les modifications effectuées :

Au niveau PCB du DAC
-quasiment rien de la carte DAC chinoise ne subsiste. Elle comportait initialement toutes les alimentations en plus du DAC et de l'étage de sortie ampli op. J'ai finalement découpé à la scie et conservé uniquement la partie puce AK4495 et l'étage de sortie. De nouvelles alimentations externes amènent les différentes tensions.
-les condensateurs autour de la puce DAC on tous été remplacés par des Silmic II
-plusieurs condensateurs céramiques virés et remplacés par des Wima FKP3 0.1 au pattes du DAC
-plusieurs pistes du PCB restant coupés pour permettre une alimentation séparée de chaque voie du DAC, et survoltée à 7.2V au lieu du 5V d'origine (la puce le permet et le son est meilleur).
-d'autres pistes modifiées avant les pattes Vref de droite et de gauche afin d’insérer une cellule RC (10R, 2200uF BC136, FKP3 0.1). Là je suis fier car AKM m'a copié en proposant exactement ça dans la datasheet de leur dernière puce ak4493 et auparavant proposait simplement un condo.
-l'ampli op stereo a été remplacé par deux Burson V6 sur une carte externe, avec une grosse cellule RC sur chaque branche d'alimentation (10R,2X2200uF BC136, FKP3 0.1) ainsi qu'un FKP3 entre les V+ et V- (j'ai essayé sans mais c'est vraiment moins bon).
-suppression de la résistance de sortie vers les RCA

Au niveau alimentations
-j'ai suivi les conseils de Francis : pas d'alim partagée ! Donc, le résultat final est 7 tensions régulées, plusieurs kilos de transformateurs : 4 transfos à double enroulement dont 2 toriques de 300VA pour les amplis op de sortie et la partie analogique du DAC.
-pour les alimentations des tensions numériques (3.3V pour le DAC et 5V pour la carte FIFO Recklock KALI) j'ai choisi des régulateurs "shunt" en assemblant deux kits Reflektor-d, bien connus des familiers de diyaudio. L'impact de ces alimentations a été extraordinaire. http://www.diyaudio.com/forums/group-bu ... gital.html
-pour les alimentations analogiques (7.2V cannaux droite/gauche DAC et +/-15V Burson), j'ai acheté des cartes toutes faites (ebay/audiophonics) marquées Studer900. Je suis incapable de comprendre leur fonctionnement, mais sur les canaux analogique, le résultat était encore meilleur que les régulateurs shunt Reflektor-d. https://www.audiophonics.fr/fr/alimenta ... 11131.html
-au niveau des tensions analogique du DAC, j'ai encore rajouté en entrée de chaque voie plusieurs MKP4 et BC136 (75µF et 4400µF).

Voila en résumé, les modifications matérielles faite. Au niveau logiciel, là aussi de nombreux tests, mais maintenant le système est stabilisé autour du couple LMS/PiCorePlayer avec source Quobuz Hifi et quelques fichiers HiRes sur le serveur.

Alors ça sonne comment tous ces kilogrammes par rapport à la carte initiale ?
Et bien je pense que chaque modification a apporté une amélioration. Aujourd’hui tout est plus transparent, la scene sonore rempli la pièce, la musique est plus vivante et plus réaliste qu'avant. La musicalité est pour moi excellente. Toutes ces modifications valent le coup. Avec mon gros ampli Onkyo ou un plus petit ampli basé sur une puce Tripath le son est trop chirurgical. Mais avec mon petit ampli a tube EL84 "single ended" branché en triode, en revanche, le son est magique (dans mon référentiel à moi, naturellement). Tout ça, branché sur de veilles Mulidine Concerto. J'ai maintenant envie d'améliorer un peu mon système aval et je crois bien que mon prochain post sera plutôt au rayon tube. J'ai trouvé des montages d'ampli toujours en EL84 "single ended" mais avec plusieurs tubes parallélisés, qui me semblent accessible au débutant que je suis. Enfin je crois.
Salutations !

Dominique

La planche :

Le module DAC restant (pourrait être remplacé par quelque chose de mieux) :

[tron_ic]

Bonjour Dominique

Whaaa suis impressionné Bravo !

Ce cheminement et tout se travail n'à pas d'égal je pense pour découvrir et se forger ses propres convictions !

Meilleures salutations. Tony

[DominiqueG]

Bonjour à tous,

J'ai une petite question qui ne mérite pas l'ouverture d'un nouveau fil de discussion, un peu hors sujet ici mais en lien quand même avec mon DAC.

J'ai besoins d'un avis pour me dépêtrer d'une situation dans laquelle je me suis mis en achetant un peu vite, chez Ti directement, une carte d'évaluation ampli class d tpa3251evm, et qui est alimenté par le DAC ici en question. On a une remise de 50% en mettant un code promo qu'on trouve sur diyaudio. J'avais envie de comparer une nouvelle puce classe d -tpa3251- a mon tripath ta2022. http://www.ti.com/product/TPA3251

Heureusement que c'était en promo, car hormis la très bonne qualité de la carte, les composants qu'on peut imaginer d'origine et la documentation pléthorique, Il y a une collections d'horreurs sur cette carte, d'après mes seules connaissances et qui sont limitées.

Étage d'entrée à 2 ampli ops doubles 5532, alimentation unique +12V, bias réalisés simplement par 2 résistances, découplage par condensateur céramique et cerise sur le gâteau : couplage vers la puce ampli par condo céramique X7R 1206 !!!

J'ai réussi à obtenir une musicalité assez bien (dans mon référentiel) en amenant le signal audio du DAC directement au plus près du l'entrée analogique de la puce tpa3251, signe que cette puce a du potentiel. Un peu comme le tripath mais en mieux dans plusieurs directions. Entre les bursons de la sortie de mon DAC et la puce tpa3251 il n'y a plus que un condo jantzen superior Z-cap de 10µF bypassé par un fkp3 de 0.1µF.

Bon, pour ceux qui ont resisté jusque là, c'est maintenant qu'arrive la vrai problématique, car il y a un problème majeur, c'est que la puce tpa3251 a des entrées symétriques, d'où l'étage d'entrée foireux sur la carte (symétriseur des signaux qui ne le sont pas). Et donc en amenant mon precieux signal audio "singel ended" au plus près de la puce, je n'ai que 2 signaux au lieux de 4 et j'utilise l'ampli en mode dégradé (half bridge au lieu de full bridge, je le sais maintenant). Ca fonctionne quand même très bien, la puissance est suffisante pour mes enceintes de 95db, et mon lieu d'écoute de 25m2 mains cela peut changer. Et au niveau distortion, il y a un interret à être en full bridge.

Donc question : quelle serait le meilleur moyen de "symétriser" un signal audio simple, c'est a dire sans perte ? J'ai passé assez de temps autour de mon DAC pour ne pas avoir envie de gacher le signal plus loins.

- soit reconstruire un convertisseur "symetriseur" à ampli op dans les règles de l'art, entre le DAC et l'ampli. Mais de nouveau alim symétrique, choix de aop, considérations des découplages etc...

- soit utiliser un transformateur audio, mais j'ai lu que pour avoir une bonne qualité, ça coute plus cher que le prix de la carte ampli, sinon trops de distorsion dans les basses. Un transfo audio ça ne pourrait pas en plus éviter le condensateur de couplage vers les entrées analogiques de la puce ampli ? Jensen, Lundahl, Cinemag, Sowter ? Je n'y connais vraiment rien.

- ou encore reconstruire la sortie de mon DAC. Il serait alors possible d'éviter toute conversion car la puce ak4495 a une sortie symétrique. Mais il faut refaire deux filtres passe-bas et 2 nouveaux bursons en plus ...etc.

ou alors rien de tout ça, laisser tomber car un tel ampli ne vaut pas la peine qu'on s'y attarde trops longtemps.

Merci beaucoup d'avance. Toute suggestion est bienvenue.
Et bon week end !

Dominique

[jef]

Bonjour

De toutes les solutions que tu entrevois, celle qui me semble la plus simple et efficace consiste à interposer un transfo (Lundahl est un bon choix) qui réalisera la symétrisation et le découplage galvanique avec l'étage précédent.
Seul bémol le prix sera certainement plus conséquent, mais Francis nous en dira plus sur le sujet...

Bien à toi
Jef

[DominiqueG]

Merci pour ton avis, cela me conforte dans mon impression qui est aussi de tenter l'utilisation d'un transformateur audio en entrée ampli. Néanmoins, c'est encore une fois un tout nouveau sujet pour moi.

La question principale que je me pose pour la solution transformateur audio est de savoir si les chiffres de distorsion moins favorable dans les basses fréquences sont vraiment audibles par rapport à une solution gros condensateur de couplage de qualité. Avec le montage que j'ai décris ci dessus, j'ai un son très bon et surtout de belles basses qui donnent beaucoup de corps à tout type de musiques. Si un transformateur audio maintient ces qualités, c'est sur que ce serait la solution la plus simple et la plus efficace (mais pas donnée).

Pour la mise en œuvre ce n'est pas encore clair. J'ai d'un coté les sorties des 2 bursons, sans résistance série. De l'autre les entrées de l'ampli tpa3251, don l"impédance est de 24kO. Francis a écrit ailleurs qu'un transfo 1:1 était "transparent". Du coup je ne comprend pas trop la notion de rapport d’impédance dans les spécifications commerciales (600:600, 40k:2k4, etc). J'ai encore du pain sur la planche pour essayer de comprendre.

Salutations
Dominique

[francis ibre]

Bonjour Dominique,

les indications d'impédances concernent les charges extérieures au transfo.
Par exemple, un transfo noté 600 : 600 est prévu pour attaquer une charge de 600 ohms, et de l'autre côté il va représenter pour le circuit amont une charge de 600 ohms également.
Il a donc un rapport de 1... ce qu'on note habituellement 1 : 1...
Si tu le charges par 2 kO au lieu de 600 ohms, il est clair que l'étage situé en amont va "voir" une charge de 2 kO...
Mais ce transfo n'est pas prévu pour donner un résultat optimal sur cette charge de 2 kO, il fonctionne mieux sur 600 ohms !

Autre exemple : tu as mentionné un transfo 40 k : 2,4 ko.
Le secondaire doit "voir" une charge de 2,4 kO et dans ces conditions le circuit qui attaque le primaire va "voir" une charge de 40 kO.
Autrement dit, le primaire se comporte comme une R de 40 kO...

Pour ton application, n'importe quel transfo ayant un secondaire double va pouvoir réaliser cette symétrisation du signal.
LL1527 par exemple, ou 1570, 1588, 1684... en utilisant le branchement indiqué "phase splitting".

Francis

[DominiqueG]

Merci Francis pour les explications et les conseils.

Entre temps j'ai trouvé de la doc qu'il me fallait pour m'éclairer la lanterne.
Chez Lundahl : http://www.kandkaudio.com/transformer-basics-101/
et chez Jensen : http://www.jensen-transformers.com/application-notes/ notemment le document Jensen AN-003
INTERCONNECTION OF BALANCED AND UNBALANCED EQUIPMENT. En revanche il faut s'enregistrer pour pour lire les documents. 2 Lundahl LL1527 ou 2 Jensen JT-11P-1 feront l'affaire. Merci !

Dominique