Трансформатор spdif своими руками
Недавно меня спрашивали о качестве спдиф трансформаторов.
Тема актуальная,тем более что ВЧ трансформаторы я использую и в ламповых клоках.И хотя в клоке влияние материала сердечника трансформатора гораздо слабее чем в СПДИФ цепи,тем не менее выбором качественного материала я был озабочен давно,а результатом не вполне доволен.
Пару дней назад я получил посылку с партией новых колечек,с якобы уникальными свойствами,эти колечки который будут применяться в моих устройствах.
Назрела необходимость собрать весь материал,имеющийся под рукой,и провести сравнительное прослушивание различных марок феррита.
Я намотал несколько СПДИФ трансформаторов 1 к 1,проводом телефункен 30-х годов с ровным тональным балансом,звуковой почерк которого я хорошо знаю.Я также взял два готовых трансформатора,один аудионот,намотанный серебрянным проводом,второй из ревокса В226
Все трансформаторы сравнивались с перемычкой.
Транспортом служила модернизированная ТЕТА с ламповым клоком на ЕФ13
http://shabad.ru/forumaml/showthread.php?t=2635&page=8
На выходе теты ламповый СПДИФ каскад на 6С31Б,выход организовани через конденсатор.
Дак-мой опытный экземпляр на ТДА1541 с ламповым ДЕМ клоком и петлей обратной синхронизации.
1.На первом месте трансформаторы на феррите который я недавно получил.Реклама не обманула!Эти колечки позволяют получить на выходе то что и на входе без деформации исходного материала,никакой явно слышимой деградации звука,чем грешат 99,99% спдиф трансформаторов в серийных СД проигрывателях и транспортах.
Минимум окраски,практически незаметные изменения в тональной чистоте,микродинамических оттенках,красочности тембров.
полоса этого трансформатора очень широкая,от 50кгц до 40мгц
3.На третьем феррит фирмы эпкос.Изменения по сравнению с перемычкой весьма заметны-звук становится более комфортным и мягким,энергетика чуть гасится,тембры слегка теряют яркость.Звук становится плотнее и едва заметно «вязнет» в материале сердечника.В клоках эти колечки применять можно,в качестве нагрузки повторителя спдиф каскада вполне,а вот для спдиф трансформатора этот материал не подходит.Ну во всяком случае меня он не устраивает,так как изменения за гранью допустимого,на мой вкус.
Далее сортировать трансформаторы не имело смысла поскольку все они обладали неприемлемыми на мой слух недостатками.Так колечко но-нэйм из какой-то компьютерной звуковой карты обладает омерзительно корявым звучанием.Не спасает даже провод телефункен.
СПДИФ трансформатор из ревокса В226 сильно гасит ясность звучания и делает его «тупым» и пожеванным,словно плохая перезапись на кассетный магнитофон.Понимаю почему любители ампутируют эти трансформаторы.
Еще один странный эффект-с этими трансформаторами течение музыки как бы замедляется.Будто переписали на ленту а потом пустили воспроизведение на едва заметно меньшей скорости.
Аудионот разочаровал-трансформатор откровенно портит звук.
Видимо виновато серебро,а не сердечник,так как признаки вполне характерные и узнаваемые.Звук какой то пустотелый,фортепиано начинает невыносимо долбить молоточками по голове,ему не хватает опоры и глубины.Видимо для того чтобы вытянуть нижний регистр,была использована проволка аж 0,7мм и колечко большого диаметра(рассмотреть материал невозможно,он в пластмассовом контейнере).Но это не помогло,все равно-одно из самых несбалансированных изделий в тесте.Единственное достоинство у этого трансформатора-очень высокая прозрачность в ВЧ регистре.Аудионот выигрышно звучит,если его включить сразу после трансформатора на феррите эпкос,но потом от этого звука сильно устаешь,а на эпкосе ухо отдыхает.
На фото новые колечки(белого цвета)
Аудионот внутри и отдельно трансформатор в компании остальных колечек.
Коммутатор S/PDIF сигналов. из подручных средств
Опубликовано: 12 июня, 2014 • Рубрика: Источники сигнала
В эпоху цифровой техники источником аудиосигнала не является, пожалуй, только кофемолка, потому как сильно шумит во время работы. У каждого в доме наверняка найдётся ни один аппарат для воспроизведения любимой музыки: компьютер, ноутбук, mp3-плейер, телефон, планшет и т.д. А раз так, то при подключении таких источников к вашей аудиосистеме возникает вопрос их удобной коммутации.
Вот и главному редактору «РадиоГазеты» всё же надоело перетыкать разъёмы на задней панели своего ЦАПа и было принято решение сделать его многовходовым с переключателем входов на передней панели.
Поиск вариантов решения в Интернете помог не сильно.
Первый попавшийся вариант требовал довольно много элементов:
Увеличение по клику.
Здесь приемники сигнала UA9637 преобразуют S/PDIF сигнал в TTL-уровни, а далее их коммутирует стандартная логика.
Увеличение по клику
Здесь коммутация входов происходит за счёт перевода приёмника одного из входов в третье состояние (отключение выхода).
В магазинах «экзотических» для наших краев микросхем не оказалось, а заказывать в Интернете. ну просто не хотелось ждать.
Вариант на доступной элементной базе:
Увеличение по клику
Здесь микросхема IC1 работает как преобразователь S/PDIF в TTL-уровень, необходимый для нормальной работы мультиплексора IC2, который коммутирует входы. При желании оптические входные модули можно заменить на коаксиальные входы, задействовав неиспользуемые элементы микросхемы IC1 по аналогии с первым входом.
Мультиплексор IC2 позволяет построить 4-х входовый коммутатор. Правда, управление требуется в двоичном коде. Это удобно, если у вас всё управляется от микроконтроллера или другой цифровой схемы.
Но встраивать это всё в готовый аппарат показалось несколько проблематичным. Поэтому поиск альтернативных путей продолжился. В конце концов всё было реализовано на миниатюрном реле, но, как обычно это получается у главного редактора, с некоторыми «извращениями»:
Увеличение по клику.
Переключение входов осуществляет реле К1, которое управляется кнопкой (с фиксацией) S1, выведенной на переднюю панель ЦАПа.
Входной трансформатор Т1 для подавления синфазных помех и снижения джиттера на входе ЦАПа это трансформатор от сетевой компьютерной карты. Это в любом случае лучше, чем самодельный вариант, который однако успешно использовался несколько лет:
Сейчас сетевой интерфейс чаще всего встраивают в материнские платы, потому сетевые карты стоят сущие копейки. Нужный нам трансформатор можно найти практически на любой из них:
Кстати, на карточке можно найти и конденсатор для помехоподавляющих цепей (на фото он рядом с трансформатором).
Аккуратно выпаиваем трансформатор и. встраиваем его в свой ЦАП:
Номенклатура их достаточно разнообразна, поэтому нумерация выводов на схеме не показана — ищите даташит на тот трансформатор, который вам подвернётся.
Пример цоколёвки трансформатора HD1602:
Как видите, в одном корпусе имеется полный комплект трансформаторов для организации двух S/PDIF-входов, что позволяет здорово сэкономить место на плате.
Но предупреждаю сразу, как показала практика, после подобной доработки (установки качественного трансформатора на входе ЦАПа) все цифровые кабели (более-менее прилично сделанные) начинают звучать совершенно одинаково, что лишит вас удовольствия «отслушивать» цифровые соединители.
Удачного творчества!
Главный редактор «РадиоГазеты».
Похожие статьи:
Следите за новостями портала:
Добавить комментарий
Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.
Оптический S/PDIF для ПК своими руками
Цифровые интерфейсы давно теснят своих аналоговых предков. Аудиосистемы среднего класса в качестве источника сигнала используют звук закодированный в одном из множества стандартов. Это может быть банальный PCM для стереозвука или семейство стандартов Dolby для их многоканальных родственников. Но сегодня мы поговорим не о способах кодирования, но о том, как именно передаётся сигнал. Существует всего два варианта — оптический и по коаксиальному кабелю. Оптика гарантирует полную электрическую развязку, коаксиальный кабель прост в подключении.
Уже лет десять практически каждая материнская плата укомплектована оптическим цифровым выходом S/PDIF (он же TOSLINK). Но если посмотреть на заднюю панель найти его можно не всегда. В чём же подвох? В нежелании производителя устанавливать ещё один разъём на задней панели и удорожать плату установкой оптического модуля или гнезда под коаксиальный кабель. Если открыть документацию на материнскую плату то можно обнаружить типовой набор из четырёх контактов похожий на гнездо для подключения спикера.
На этой же странице нарисована фирменная планка с коаксиальным и оптическим выходами. Иногда ещё бывают оптические входы, но автор статьи о таком только читал в сети. Поиск оригинальной планки может превратиться в нетривиальную задачу — цена на зарубежных аукционах составляет около 10 долларов без учёта доставки. Быстрый поиск по русскоговорящим форумам находит только запросы о её покупке и советы купить вместо неё звуковую карту с соответствующим гнездом.
Значит, изготовим планку самостоятельно. Несмотря на потенциальную простоту изготовления ничего похожего, для оптического подключения в сети не обнаружилось. По коаксиальному подключению информации больше — но мы то хотим оптику. Значит начинаем читать документацию, например здесь, S/PDIF Documentation.
По спецификации уровень сигнала на материнской плате — это TTL, о нагрузочной способности выхода SPDIFOUT можно только догадываться. Та же документация рекомендует нагрузить его светодиодом с токоограничивающим резистором — это и будет самым дешевым подключением. Попробовать этот вариант первым я не решался по двум причинам — жаль было платы и насущной необходимости куда-то втыкать стандартный оптический кабель. Позже я всё же собрал эмиттерный повторитель на одном транзисторе и подключил светодиод. Интерфейс весело светился красным светодиодом, но приставленный к нему оптический кабель звука не дал. Всё та же документация рекомендовала подобрать сверхъяркий светодиод с длиной волны 660 нанометров. Возможно ни один из использованных светодиодов не подошел.
Следующий этап — подключение рекомендованного оптического модуля TOTX173. Цена и наличие по интернет-магазинам опять не радует — чуть меньше тех же десяти долларов и длительная доставка. Значит пора искать донора. Пробежавшись по домашней свалке электроники, удалось выявить только одну жертву, ей оказалась Playstation 2, подаренная сотрудниками на прошлый день рождения. Рука на вандализм легендарной приставки не поднялась. На региональном интернет-аукционе был выловлен DVD Recorder Samsung за те же сакральные 10 долларов без доставки. Дальше пойдут фотографии.
S/PDIF на жертве выглядел так
Так как поиск по коду на корпусе (T2002H7) ничего не дал, то устройство пришлось включать в разобранном состоянии для того чтобы убедиться что используется питание от пяти вольт и TTL уровень сигнала.
Контактов всего три, общий легко определяется, питание подключено напрямую к подписанному 5в штекеру, остаётся информационный вывод подключенный через резистор номиналом 220 Ом. Вот наш ново обретённый модуль крупным планом.
Осталось подключиться к материнской плате и собрать это всё в виде планки. Общий вывод подключаем к общему, питание к питанию, а SPDIFOUT через резистор 220 Ом к data. Из куска макетной платы и выгоревшей сетевой карты собираем планку для ПК, у меня получилось так.
Устанавливаем в корпус.
С момента сборки прошло уже более двух недель — всё работает отлично. На слух конечно разница находится в пределах данных психологией ощущений. Но если есть акустика понимающая оптику — почему бы не воспользоваться подключением сделанным своими руками. В комментариях было бы интересно услышать мнение о возможной разнице в звучании такого оптического выхода и полученного с звуковой карты среднего ценового диапазона.
Уже после сборки я добрался до ближайшей мастерской по ремонту бытовой техники. Именно там стояло сразу искать донора — у них есть достаточное количество сгоревших DVD плееров, примерно по доллару за плату. Для тех кто захочет повторить конструкцию — это будет полезным.
Цифровые аудиоинтерфейсы S/PDIF: что это такое, как работает и зачем нужно
Содержание
Содержание
Аудиозапись на компакт-дисках и сам компакт-диск в начале 80-х представили Philips и Sony. Они же разработали и запатентовали цифровой интерфейс для передачи данных: Sony-Philips Digital Interconnection Format — S/PDIF. В этом материале разбираемся, что это такое и зачем это нужно.
Первоначально S/PDIF был создан для передачи с компакт-диска двухканального звука в цифровом формате. Интерфейс разрабатывали как упрощенный вариант более продвинутого профессионального стандарта AES/EBU. Нужно было заменить массивные XLR-разъемы более привычными, бюджетными и понятными потребителю бытовыми коннекторами, и при этом дать возможность получать с компакт-диска «сырой» цифровой сигнал, без дополнительных преобразований.
Что и как передается по S/PDIF?
Чтобы гарантировать правильную передачу стереозвука с компакт-диска, достаточно было обеспечить скорость 150 Кбайт/с, но разработчики подстраховались и заложили запас по пропускной способности. S/PDIF может передавать не только несжатый стереосигнал с компакт-диска, но и многоканальный звук в формате 5.1 или 7.1 с использованием сжатия. А также некоторое количество дополнительной служебной информации вроде номера дорожки, флага о допустимости копирования, о наличии сжатия, о количестве каналов. Общий поток информации может теоретически достигать 1,536 Мбит/с. Всего-то полтора мегабита в секунду — по современным меркам это смешная цифра.
Еще забавнее изучить протокол изнутри: передача стереозвука была реализована импульсно-кодовой модуляцией PCM. Данные передавались пакетами по 32 бита в каждом, из которых 24 передавали данные, а 8 — служебную информацию. Если данных было меньше (некоторые компакты были записаны в 16 бит), то остаток пакета забивался нулями. Не очень рационально, зато эффективно — транслируемый сигнал тактировался через служебные биты, поэтому мог иметь самую разную частоту дискретизации. И хотя протокол аппаратно поддерживал только передачу стереопотока PCM с конкретными значениями частот дискретизации (32, 44.1 или 48 кГц), в него умудрились впихнуть многоканальность.
DVD-носители аудио и видео используют многоканальный звук формата 5.1 или 7.1, который вполне успешно сжимается по стандарту Dolby и DTS, и передается сквозь изначально стереофонический S/PDIF. Да настолько хорошо сжимается, что битность получается даже ниже, чем 16 бит. Недостающие биты опять же забиваются нулями.
Аппаратная реализация SPDIF-подключения
Наибольшую популярность SPDIF получил в форме электрического кабельного подключения через разъем RCA. Он же «тюльпанчик» или «колокольчик». Если дальность передачи не превышает полуметра, то для подключения можно использовать самый обычный и первый попавшийся кабель RCA-RCA —точно такой же, каким подключалось большинство видеомагнитофонов к телевизору. Но гораздо правильнее подключать SPDIF специальным кабелем с сопротивлением 75 Ом. Его часто называют коаксиальным, вероятно, чтобы подчеркнуть специализированное назначение.
На самом деле, все аудио-видео кабели RCA являются коаксиальными, то есть соосными. В них по центру идет сигнальный провод в изоляции, обернутый в экранный провод. Специальные кабели для подключения SPDIF, те самые на 75 Ом, устроены также. Телевизионный антенный или спутниковый кабель тоже коаксиальный. И разъемы все эти, по большому счету, тоже соосные. Но именно разъем SPDIF почему-то часто маркируют как «coaxial» или «coax».
Если дистанция передачи меньше полуметра, то SPDIF можно коммутировать хоть телефонной «лапшой» — будет работать. Да и в пределах 1.5-2 метров можно обойтись обычным, но качественным RCA-кабелем. А вот дальше потребуется тот самый волшебный коаксиальный кабель на 75 Ом.
Вторая популярная реализация SPDIF —подключение оптоволоконным кабелем и передача сигнала лазерным лучом. Выходы обычно маркируются как OpticalOut или TOSLINK—сокращение от ToshibaLink. Разъемы имеют квадратную форму и закрыты либо вставными заглушками, либо откидными шторками. В портативной электронике встречается модификация MiniTOSLINK в форм-факторе миниджека: в такой разъем можно подключать как обычные наушники, так и оптический кабель.
Кабель (волновод, если точнее) для оптического подключения SPDIF очень легко переломить. Поэтому их часто выпускают с дополнительной защитой, которая ограничивает изгиб, но увеличивает толщину кабеля. Прямой разницы в качестве и дальности передачи звука между толстым и тонким оптическим кабелем нет — первый просто лучше защищен от физического воздействия извне.
Еще бывает S/PDIF в формате Pin header — самая непопулярная реализация для «внутреннего» использования. Это штыревой разъем на материнских платах, аудиокартах, CD-приводах. Нужен для внутреннего подключения или вывода с материнской платы разъема RCA на заднюю панель компьютера. Дальность действия — сантиметров 30, не больше. Разъем обычно двухконтактный для коаксиального подключения и трехконтактный для комбинированного оптического. Лучше свериться с документацией и использовать любой подходящий кабель небольшой длины.
Какой SPDIF лучше: коаксиальный или оптический
Информация передается одинаковая, при любом типе подключения. С этой точки зрения нет никакой разницы, как именно передавать S/PDIF — по электрике или по оптике. Электрическое соединение доступнее: найти лишний кабель RCA-RCA в бытовых запасах обычно проще, чем оптоволокно. С другой стороны, оптическое подключение TOSLINK меньше подвержено помехам и электрическим наводкам, поэтому может использоваться совместно с кучей прочей электрики, например, в автомобиле.
Оптоволокно более хрупкое, при укладке резкими углами и поворотами уместнее проложить коаксиальный кабель. Сматывать и хранить оптоволокно нужно широкой петлей, без перегибов.
По дальности действия победителя тоже нет — максимальная дистанция передачи заявлена в 10 метров для обоих вариантов подключения, а «оверклокеров», которые бы решили побить этот рекорд, не очень много. Хотя на дистанции от пяти метров выигрывает оптика — лазерный луч, в отличие от электросигнала, не затухает.
Эпохи массового применения SPDIF
Первый пик популярности цифрового интерфейса многие пользователи могли и не заметить – это был специальный двухконтактный разъем на задней панели компьютерного CD-привода, через который он подключался к звуковой карте. Звук можно было выводить и через четырехконтактный аналоговый разъем, но в те времена цифро-аналоговый преобразователь в звуковой карте обычно был качественнее, чем в приводе.
Популярность первого пришествия интерфейса S/PDIF сошла на нет в ходе естественного развития компьютерной техники. Когда компьютеры стали достаточно быстры, чтобы обрабатывать цифровой поток аудио в реальном времени, необходимость в отдельном кабельном подключении исчезла — вся информация передавалась по штатному шлейфу IDE. Цифровой выход убрали с задней панели CD-приводов одновременно с кнопкой переключения дорожек, миниджеком и регулировкой громкости на лицевой панели дисковода. Это был конец 90-х.
Второй пик популярности пришелся на первые домашние кинотеатры с многоканальным звуком, еще до появления HDMI. Бытовые DVD-проигрыватели обычно предлагали два варианта вывода звука: либо стереозвук двумя «тюльпанами», либо многоканальный одним разъемом – оптическим или коаксиальным. Разумеется, для подключения был нужен AV-ресивер, который не только умел принимать многоканальный звук по S/PDIF, но и выступал в качестве усилителя. Он же был центром подключений всех источников видео и аудио.
Третий пик мы можем наблюдать сегодня, когда центральным устройством воспроизведения и ядром всей медиасистемы все чаще становится телевизор. Подключить в него можно что угодно, а вот звуковые способности тонкого корпуса невелики, да и для вывода звука предусмотрен только коаксиальный (реже оптический) S/P-DIF. И чтобы подключить к телевизору акустику помощнее, потребуется цифро-аналоговый преобразователь, который сделает из коаксиальной или оптической «цифры» парочку аналоговых «тюльпанов».
И в такой схеме, когда от телевизора до ЦАПа всего несколько сантиметров, нужен не специализированный коаксиальный кабель с точным сопротивлением, а самый обычный бытовой «тюльпан-тюльпан».
Будущее S/PDIF
Несмотря на долгую и непростую историю интерфейса, перспектив у него практически нет: с невысокой скоростью и дальностью передачи данных он вчистую проигрывает современным комбинированным способам передачи звука и видео, пропускная способность которых выражается в десятках гигабит в секунду — HDMI и DisplayPort.
Разъем SPDIF сегодня чаще используется для совместимости с предыдущими поколениями техники, чтобы подключать DVD-проигрыватель, видеомагнитофон, аналоговую акустическую систему и т. д. Вот несколько ключевых особенностей, которые нужно помнить при использовании SPDIF:
Планка портов своими руками или качественный звук из. компьютера
Опубликовано: 14 марта, 2013 • Рубрика: Разное
Для тех, кто не оценил полезность предыдущей статьи «Преобразователи интерфейсов S/PDIF», привожу пример конкретной практической реализации.
Так уж получилось, что музыки у меня на компьютере скопилось очень много. А слушать её хочется качественно, вовсе не через пластиковые компьютерные сателлиты. Стойка с аппаратурой стоит не по фен-шую, в 4 метрах от компьютера. Подключение с выхода звуковой карты через экранированный кабель (около 6-7 метров) «обогащало» композиции весьма заметным фоном и импульсными помехами от компьютера. Танцы с бубном вокруг различных вариантов экранирования особого успеха не принесли.
Было решено подключить компьютер к ЦАП по цифровому интерфейсу S/PDIF. Но! При ближайшем рассмотрении оказалось, что в компьютере имеется только оптический выход:
К сожалению, оптический вход на моем ЦАПе отсутствует. Вскрытие системного блока показало наличие TTL-интерфейса на материнской плате:
Распиновка разъема была обнаружена при внимательном изучении сопроводительной документации к материнской плате. Всё же иногда полезно читать инструкции.
Для подключения компьютера к ЦАПу надо:
Всё это можно решить довольно просто — установкой ПЛАНКИ ПОРТОВ в системный блок компьютера:
Печально, конечно. НО! У вас есть РадиоГазета и руки, надеюсь, растущие из правильного места!
Нам потребуется всего небольшая кучка радиодеталей:
В схеме я решил уделить особое внимание качественному питанию. Все-таки компьютер весь из себя такой импульсный, а питаться наш преобразователь будет от общего блока питания.
Полная схема преобразователя, которая была реализована:
— дроссель любой маломощный типа ДМ-0,1 или выпаянный с материнских плат, компьютерных блоков питания и т.п.
— конденсаторы любые высокочастотные: керамические или слюдяные.
— микросхема 74HC04 (К1564ЛН1) Можно также применить 74HC00 (К1564ЛА3), соединив между собой входы элементов, тем самым превратив их в инверторы.
— электролитический конденсатор на 22-47мкФ (6,3-16В) для импульсных схем. Можно выпаять со старой материнской платы или компьютерного блока питания.
С печатной платой я заморачиваться не стал — все было собрано на подвернувшемся под руку куске монтажной платы. Крепеж сделан по тому же принципу 🙂 Пусть не слишком эстетично, зато быстро.
Самодельная планка портов, установленная в системный блок:
Подключаем и слушаем.
Чуть не забыл! В системе надо в звуковых устройствах выбрать «Выход цифрового звука SPDIF» и в его свойствах формат данных, который понимает ваш ЦАП. У меня приёмник в ЦАП довольно старенький (CS8412), поэтому понимает максимум 24 бит/44.1кГц.
увеличение по клику
Индикаторы ошибок на ЦАПе не горят — чтение данных устойчивое, формат данных распознан:
В результате: НЧ-фон отсутствует полностью. При прослушивании через транзисторные усилители в паузах немного слышен ВЧ-шум (при воспроизведении файлов *.ape). При закрытии проигрывателя (foobar) шум полностью пропадает. Значит помехи дает сам кодек.
Ламповый усилитель их замечательно фильтрует (выходной трансформатор для импульсных помех практически непреодолимая преграда).
Вот так, достаточно просто, дешево и быстро удалось избавится от помех и слушать музыку с компьютера в весьма приличном качестве.
Удачного творчества и приятного прослушивания любимой музыки!