Shigaclone met buizenbuffer, AKM AK4495 DAC

[Jan Geert]

Hallo allemaal,

Passend bij de Cleo 6 die ik ook aan het bouwen ben, komen er, naast de eindversterkers, ook een cd transport en een nieuwe dac bij in dezelfde stijl.

Ruim een jaar geleden meldde ik al dat ik een vrijwel nieuwe JVC boombox met het bekende Sanyo loopwerk & ASP/DSP print op de kop had getikt.

Je kan van dit loopwerk vinden wat je wilt, maar de realiteit is dat, op een loopwerk als VRDS Neo na -waarvan ik niet weet of het OEM wordt geleverd- er gewoon niet veel CD loopwerken meer gemaakt worden. En de Philips CD pro is ook gewoon een cd12.x of VAM 12xx loopwerk met een alu behuizing - ik heb een paar 'plastic' versies hier liggen-, en zo te zien geen haar beter dan dit ding.
Wel kan je vraagtekens zetten bij de hype, een waarom een gemodificeerde versie enige duizenden euro's moet kosten, en waarom bijvoorbeeld een MacIntosh loopwerk van 10 kiloeuri dit ding ook aan boord heeft. Je koopt ze nieuw in doos voor ongeveer 15 euro via eBay.

Nou ja, we gaan er mee aan de slag.
Hele fora zijn volgeschreven met modificaties van dit ding, waarbij aan sommige typen condensatoren magische eigenschappen worden toegedicht. Natuurlijk hoe exotischer, hoe beter. Toch is het zo dat zo te zien de meeste modificateurs alles op 1 voeding laten zitten, met een 7808, waar via een chipje dan verder downstream nog eens 5v van wordt gemaakt.
Die 8v voedt de motorsturing, maar wordt natuurlijk doodleuk voorzien van black gate condensatoren. In de 5v lijn hangen verder alle condensatoren gewoon parallel aan elkaar, dus je kan gewichtig gaan doen over andere capaciteiten en types, maar dat is een beperking die je gewoon hebt. Los knippen in meerdere 5v voedingen wordt in de datasheet van de chipset afgeraden. Voor goede werking is het belangrijker dat alle voedingspunten op exact hetzelfde potentiaal staan. Dat kan natuurlijk ook met meerdere, zeer goed af te regelen voedingen, maar zover ga ik niet. Ik neem een trafo met 2 secundaire wikkelingen, 1 voor de motorsturing en 1 voor de chipset.
Wel voorzie ik de digitale voedingspunten van mijn favoriete organic of solid polymeer caps (OSCON als het Sanyo zou zijn, deze zijn van Panasonic of Nichicon).

En we bouwen dus een printje met 2 voedingen, 1 met een 7808 en 1 met een LM317. Ook de 8v voeding heeft nu overigens Schottky diodes, dit om de drop zo laag mogelijk te houden. De wikkelingen zijn nominaal 9v voor 1.1A, onbelast heb ik 10.3v, en de motorsturing trekt geloof ik 200mA bij start, 50mA in bedrijf. In ieder geval geeft deze voeding geen krimp.

Dan komen we bij een mytische condensator: C906. dit is de "tracking gain time constant" het vreemde is dat hier iedereen helemaal los gaat, en afhankelijk van de condensator gebruikt enorme gehoormatige verschillen claimt. Op de site van Studio Zey staat een soort samenvatting van het geheel. Belangrijkste conclusie is om de 100nF cap van Sanyo te vervangen door een 10nF cap, het liefst Duelund of zo natuurlijk. Toch staat er ook dat 1) de schrijver eigenlijk niet goed weet hoe het ding werkt en 2)constateert met ook, dat als je de waarde nog ietsje lager maakt, het loopwerk eigenlijk niets goed meer kan lezen. Dit zou toch te denken moeten geven. Ik weet ook niet goed hoe dit werkt, maar ik weet wel dat je van de waarde van een condensator die een tijdconstante instelt, beter af kan blijven. Toch ook maar even een fancy 10nF cap geprobeerd: Direct na aanzetten heeft het loopwerk moeite met inlezen. Dat gaat daarna beter, en ook afspelen gaat behoorlijk, hoewel kleine ongerechtigheden leiden tot overslaan. Erger is: vooruit skippen werk gewoon niet meer, het loopwerk blijft 'hangen' en vindt de track niet meer terug.
Intussen heeft ook Tibi van Vicol audio, die de nieuwe shiga kits levert, dit opgemerkt, en in posts op DIYAudio geeft hij aan dat bij 10nF de tracking kan gaan oscilleren. In zijn kits zit een 100nF cap, iets van Mundorf? Zo te zien zit er een tracking error pin op de ASP chip, leuk experiment als ik niets anders meer te doen heb is dat ding eens van een lampje voorzien en kijken of de CIRC op hol gaat bij zo een lage waarde van C906. Daar lijkt het op. Daarom klink het waarschijnlijk ook beter
Ik heb er dus weer een 100nF in gezet. De datasheet geeft niet echt uitsluitsel: er staat een test circuit getekend met een 68nF cap, maar een paar pagina's verder een voorbeeld implementatie met een 220nf. Ook geprobeerd, dat werkt, maar zoeken gaat vrij langzaam dan.
We stoppen alles in een kastje en gaan wat meten.

Achterop zie je ook al een print zitten met een buffer voor de SPDIF. Ik had ooit eens een digilampizator printje opgeduikeld, en vond het idee wel leuk, een cd loopwerk met een buis, just for the heck of it. Het schema is rechttoe-rechtaan:

Het enige wat ik nog niet aan de praat heb is de optische uitgang. De TOTX zit aangesloten zoals voorgeschreven in de datasheet. Voorbeeldschema's genoeg, maar iedere fabrikant doet het weer anders. Hier hangt hij nu parallel aan de coax, die wel werkt. Ik heb hem ook eens een eigen FET buffer gegeven, werkte ook niet. Toch maar de scoop er weer eens op zetten.

Hier even passen, nog zonder de koper inzetstukken. gaat ook goed.

En samen met de DAC:

En nu met koper. Het plaatje achterop ligt op een rond gat boven de 6111 buis. Daar gaat het van onderen tegenaan worden gelijmd, maar ik wil eerst de bovenplaat nog eens opnieuw spuiten, er zitten een paar 'druppels' op.

[Jan Geert]

Over de DAC valt wat minder te vertellen. Het is een WeiLiang bord, bekend van DIYAudio. Het is een vrij groot bord, met veel through-hole, goede kwaliteit componenten, Nichicon en OsCon caps, 1963 regelaars, en 1 enkele LME49860 opamp in de uitgang.
Ook hier de gewone elco's rond de DAC en de receiver vervangen door Solid Polymer caps. Het bordje werd geleverd met een XMOS USB insteekprint (nogal gammel, vastsolderen maar), een R-core transformator met 2 maal 0-9 en 1 maal 12-0-12. Een een front bordje met display, ingangskeuze en keuze uit Lowpass filter karakteristieken van de Ak4495 chip.
Er zitten Windows drivers bij, in combinatie met Foobar en ASIO eet de dac ook DSD

We kletteren het even op een plankje en constateren dat het werkelijk zeer goed klinkt. De tweaked-out HK dac kan de kast in.

Hier met de solid polymer caps erop, en een extra gesnubberde gelijkricht/ RC sectie voor de DVDD en AVDD sectie

Als we het in een kast inbouwen komt ook de buizentrap erbij. Er zit een extra trafo daarvoor in de kast, met een eigen on/off rechts op het front. Omdat ik de opamp uitgang bijzonder goed vond klinken, handhaaf ik die ook. Het aardige van de buizen trafo is, dat er 2 6.3v wikkelingen op zitten, terwijl ik er maar 1 nodig heb voor gloei. Van de andere maak ik een 12v voeding. Met 2 OMRON relais maak ik zo een schakelingetje dat ervoor zorgt dat, als ik de buizentrafo inschakel, het signaal naar de buizentrap 'toe wordt getrokken'.
Als de buizen uit staan, gebruik je de opamp uitgang.

De buizenschakeling is nu nog een klassiek geval met anodevolger - kathodevolger direct gekoppeld, buis is weer de 6N16B. De ingang is net als bij de HK DAC volgens het ontwerp van Broskie, die handig gebruik maakt van de DC offset voor de biasing van de buis, er zijn zo geen ingangscondensatoren nodig, en je kan balanced in - SE uit.
Bij deze DAC is overigens de AVDD 6.6V! en de DC offset is dus 3.3V. Dat is ongebruikelijk. Volgens de datasheet van de DAC laat hij overigens bij hogere spanning nog wat betere vervormingscijfers zien. Als je dat nog kan horen.

De uitgang zal volgens planning worden omgebouwd naar een mu-stage. Dan zal ik ook een schema posten.

[SSassen]

Je ben prima bezig Jan-Geert, lekker nuchter, daar hou ik van. Als je Erik v.d. Voorst had geheten hadden we over iedere draadbrug een smakelijke verhandeling gelezen over hoeveel beter het nu klinkt. Het is en blijft een plastic loopwerk van een paar euro, punt.

[Jan Geert]

Ik had beloofd nog het schema van deze DAC te plaatsen. Voor wat betreft het Weiliang bord blijft het een eenvoudig blokschema. Van de aarde configuratie ben ik niet geheel zeker, maar belangrijk is het niet.

De buizentrap is nu uiteindelijk toch een mu-stage geworden, met een iets betere klank dan de wat kleurende anodevolger - buffer trap.

De input configuratie verdient wel een beetje aandacht, want het aardige is dat je zowel beide fasen kan gebruiken, als de ingangscondensatoren weg kan laten. Ik heb dit afgekeken van Broskie, en het werkt uit de kunst.

Het idee is om de DC offset uit de DAC, die je normaliter blokt met de ingangscap, gewoon als factor in de biasing van de ingang mee te nemen. Normaal is dit 0,5* AVDD, wat meestal neerkomt op 2,5v, maar in dit geval van de AK4495 is de AVDD 6,6v, en dus staat er 3,3vDC offset op de uitgangen. Nameten dus!!
Je houdt er rekening mee door feitelijk de hele trap 3,3v 'op te tillen. Eerst ontwerp je de trap op de normale manier. Daar komt een ruststroom uit, die ik in dit geval op 3mA heb vastgesteld, met een kathodeweerstand van 330ohm en 1V bias, na wat tekenen op de 6N16B datasheet curves. Gegeven nu de 3,3vDC op de kathodeaansluiting van de ingang, levert dit samen met de 3mA die daar loopt een weerstand op van 1,1 kilo ohm naar aarde.

Dat lijkt simpel! Om de belasting gelijk te houden zou je nu ook een roosterlek weerstand van 1,1Kiloohm in de andere fase moeten plaatsen. Daar moet dan wel een DC blokker cap 'onder'

Maar wacht: de belasting van de DAC uitgang wordt met 1,1k eigenlijk veel te zwaar! Een AK4495 wil, zoals de meeste DAC chips, minimaal 2k als belasting hebben.
Maar we hebben geluk: We moeten namelijk best wel wat van de spanningzwaai van de DAC kwijt: De AK4495 levert ongeveer 2.7v piek, en als we daar een 6n16B mu stage achter hangen dan gaat dat nog een keer of 20 harder. Dat vindt een versterker niet leuk. OPlossing: we zetten een grote weerstand in serie met het signaal, die samen met de 1,1k naar aarde als een spanningsdeler werkt. In mijn geval heb ik daar een 10k neergezet, waardoor ik een kleine 300mV piek aan de ingang overhoud, en tegelijk de belasting van de DAC uitgang naar 11,1k verhoog.

Werkt uitstekend!