再谈DAC出好声的秘籍
本帖最后由 zxhdoop 于 2025-10-7 16:30 编辑讨论的电路是基于PCM1794A(我只玩1794),引用官方的设计方案(技术文档“ZHCA887”适用于音频 DAC 的电流到电压转换器电路)。
讨论先排除其他引起问题原因,只讨论电路方面。
1.先说说低通滤波电路
该电路由两个极点组成,第一极点为R1和C1组成频率为44K左右,第二极点由R3和C2组成频率为66K左右,组合后的转折频率(-3dB)为34K左右。
也就是说官方认为转折频率34K是很好的一个点(当然频率曲线20-20K不会是一条直线,20K大概-0.7dB,基本没影响),现在就是要分析各种第一极点和第二极点组合后为34K的声音表现。
我先说说我的观点
第一极点和第二极点不能相近,不然会严重影响相位裕度(会振荡),我建议是两阶比例是1:2至1:4。
多阶低通滤波器起主导的是比较低的那一级,一般来说是第一级也就是IV转换电路。总的转折频率为34K有很多种组合比如官方的44K加66K。
我的设计是第一极点36K,第二极点148K,组合后的转折频率34K左右。
我猜测影响听感的是相位曲线,相位曲线不能是平直的,可能和声波波长有关,也就是低音和高音不是同一时间到达的耳朵的。
具体的采取怎样的极点组合就要坛友去实验,阻容取值多少可以用论坛的“多功能电子计算软件”或让AI帮忙计算。
2.关于噪音问题
关于运放的选择
结合价格因素首选就是OPA1612和LM4562(两者总体性能相差不大),非常适合用在低阻抗源的电路。电阻电容手册有写首选薄膜电阻和COG电容。
PCM1794为电流型DAC,而且还是负电流,也就是电流是灌进PCM1794的,IV级属于跨阻放大电路,电流经R1灌入,R1就是源阻抗。上述两种运放属于超低噪音双极型运放,但电流噪音相对大,OPA1612手册有说明非常适合源阻抗小于1K的应用,噪音曲线图里也可以看出源阻抗大于1K后电流噪音将成为主导。
IV电阻阻值的选择是在电源电压选定时选择输出最大的幅值(为了提高信噪比),官方选择的时820欧姆。需要注意的时运放的共模输入范围,它将决定输入多大幅值时会削波,比如OPA1612的共模输入范围为(V+)-2,(V-)+2,820欧姆时加上余量负压最少要-10V。
差分级方面采用的是衰减电路,原因是也是尽可能提高信噪比,衰减电路的好处是就是IV级用的运放电压噪音大点,经过差分衰减后不会成为主导噪音控制在差分电路的本底噪音左右。
以上是为极致性能设计的,为了优化听感可以选用其他运放,比如OPA1642,1652,1662,1665,并不会降低很多性能。噪音方面不需要多考虑,低于-110dB是很容易达到的,耳机也很难听到(带上耳机耳鸣声都比它大)。
电阻的热噪音选用薄膜电阻和小阻值是不会成为主导的。再说一下差分用OPA1642声场会很宽,OPA1678细节会很丰富。
以上属我个人愚见,如有不对请指出,大家共同探讨进步。
好吧加上测试图,DIY的声卡,DAC为PCM1794A,ADC为AK5393。录音文件晚点发。
录音路径
DAC部分:PCM1794A--IV(OPA1652)--差分(LM4562)--1.5uF薄膜电容20K电位器--耳放(OPA1688)
ADC部分:缓冲(OPA1642输入阻抗100K)--增益电路(LM4562加10K反馈电位器组成的反相放大电路)--ADC驱动和单转差分(OPA1632)--AK5393
再详细的电路图等我声卡完全成型后会发帖出来,估计再改板一次就可以了。
录音链接: https://pan.baidu.com/s/1Pv6KlS8z9Ny9syYf1oWuMQ?pwd=uyxf 提取码: uyxf
里面有源文件带日期的为录音文件
这是一帖《适用于音频 DAC 的电流/电压转换器电路》读后感,楼主给出了经验方法没有支持的数据验证,以PCM1794a为例说低通却没说该芯片优势在高采样,以低噪为切入点却用耳机方法验证。是以“秘籍”为噱头的杂文:lol嘿嘿,喷得怎么样~ capa 发表于 2025-10-7 14:08
这是一帖《适用于音频 DAC 的电流/电压转换器电路》读后感,楼主给出了经验方法没有支持的数据验证,以PCM1 ...
按我方法设计会得到好声音的,PCB设计每个人能力不同所以排除了说,我在层主贴子发过好些图了,DIY的声卡就是用的1794。 capa 发表于 2025-10-7 14:08
这是一帖《适用于音频 DAC 的电流/电压转换器电路》读后感,楼主给出了经验方法没有支持的数据验证,以PCM1 ...
还有评价 DAC声音优劣也只能耳机,加入功放音箱变数太多,只有耳机才能分辨声音的微小变化。 现在DACPCM1794AIV ADA4526-2LPF OPA891
早期使用1612搭配过漫长一段时间。4年前由IV ADA4526-2LPF lme49990取代。2月前LPF 再次变更为OPA891。 hegt 发表于 2025-10-7 15:04
现在DACPCM1794AIV ADA4526-2LPF OPA891
早期使用1612搭配过漫长一段时间。4年前由IV ADA4526-2 ...
891太贵,刚出来就关注了。超过10块的运放性价比就低了。 高端用分立,运放hifi大敌
konrad 发表于 2025-10-7 19:38
国庆回来看看,薄膜电容是对的,C0G不必选,0.1uf旁路的话直接X7R,不必薄膜。
薄膜电容是用在耳放前隔直电容(耳放输入我加了偏置让输出调零),COG都是补偿电容提供极点的。运放功电用的是0.1ufX7R。 swsw4321 发表于 2025-10-7 19:16
高端用分立,运放hifi大敌
在我看运放才是重现HIFI的重要元件,像层主搞的平衡电路用opa1632就可完美解决,驱动ADC简直是绝配。 我记得1794是输出正电流的我更喜欢用分立IV 本帖最后由 丰年好大雪 于 2025-10-8 07:37 编辑
楼主探到G点了,DAC的音色调节秘籍之一就是LPF的截止频率,频率越低越有模拟味。不过双极点做到40K以内还是略有点贪。这个相位的问题,用耳机听不出来的,因为耳机是最小相位系统,基本只对频率和响度敏感,许多问题放到落地音箱系统上就出来了。其实1794完全可以按照1792的DSD那个图做下,那个是无源衰减再缓冲到2V输出,截止频率60多K(好像是),还可以略低一点。
行业做IV的秘籍,我所知道的,都是用Multisim兜,包括金嗓子。:lol 当滤波器需要考虑高阶时,还要引入看图微调的图形法。厂家的模拟软件往往一看高阶就往Sallen Key引你,嗯……尽量不要在有源滤波中用Sallen Key,除非你能保证电容的绝对精度。 丰年好大雪 发表于 2025-10-8 07:33
楼主探到G点了,DAC的音色调节秘籍之一就是LPF的截止频率,频率越低越有模拟味。不过双极点做到40K以内还是 ...
截止频率40K内是我经过无数次调试实验出来的听感最佳的,当然只针对1794。相位曲线绝对是影响音频层次感最大的原因,有次调出来的各种乐器层次分明空间感很好,可惜参数没记住。音箱在设计之初就应该解决相位问题,不应该让其他设备去迁就它。耳机是挑刺的最好设备,如果听感连耳机都过不了就好不到哪去了。数模转换的低通不能按纯模拟电路考虑,毕竟它连个正常的方波都放不出来。 发烧求败 发表于 2025-10-8 03:01
我记得1794是输出正电流的我更喜欢用分立IV
这个我没看到有解释的文档,我是根据手册里的资料,中心电流-6.2mA,这个是一个偏置电流,输出的正弦波信号过零点是在中心电流产生的电压上的,推测也应该为负(相对于地来说,正弦波本身没有正负)。 发烧求败 发表于 2025-10-8 03:01
我记得1794是输出正电流的我更喜欢用分立IV
还有个实例可以佐证,那就是用无源IV电路时IV电阻必须接地,电流由地流入,不然就没输出。 录制的音频处理过么,看声谱里的麻点不像是底噪-110dB的水准。用音箱听是直录音源。 进来学习一下IV电路知识 我用的是这个电路,效果也还不错,没用datasheet上的那2个LPF电路,那2个截止频率实在是太高了,一个217KHz,一个162KHz:D