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Theoretische Überlegungne (zu DAC, PRE AMP, LS-Regelung)

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Liebes Forum,

ich habe in der lezten Zeit viel über Dacs, vorstufen und Lautstärkeregelungen gelesen, das alles ist zum teil sehr wiedersprüchlich gewesen und ich möchte nun gerne ein paar Fragen dazu klären.

 

Angenommen ich würde einen DAC (TDA 1543 non oversampling oder Heyink DAC ohne OP`s) eine Vorstufe (Ub Mini Pre oder Pass Pre) und ein Lautstärkeregler (Thel Leitplastik, Alps, Übertrager, Pass Reglung?) bauen, dann stelln sich bei mir vollgende Fragen:

-Minimalistischer DAC, oder neuste Technologien was bringt mehr?

-Doppeldecker DAC (8fach) oder noch ein OP nachschalten?

-Reicht ein Passic Pre, oder sollte er besser aktiv sein?

-Was macht die Ls-Regelung aus lohnt sich eine Mehrinvestition?

-Bringt symmetrierung etwas? Wenn ja wie funktioniert das technisch?

 

So rein intuitiv hätte ich den Heyink + Ub Vorstufe direkt nachgeschaltet mit Thel Leitplastik gewählt.

 

Könnt ihr mir vielleicht weiterhelfen?

 

MFG

Pascal

 

 

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Hi Pascal,

 

Du wirfst eine spannende Frage auf, ich möchte folgenden Senf dazu geben.

 

Ich habe passiv, beste OPs und die IMHO geniale, völlig rückkopplungsfreie Pass-D1-Schaltung als I/U-Wandlereinheit verglichen. Mein Ergebnis lautet: passiv ist einfach, aber mir erschien der Klang etwas aufgeraut und weicher, als mit D1. Vielleicht liegt es daran, dass im DAC die Spannungsregler der Stromquellen Schwerstarbeit leisten müssen, um dem Ausgangssignal hinterherzuregeln. Designt sind solch DAC-ICs IMHO für eine möglichst ideale 0V Stromsenke, bei deren Verwendung die internen U-Regler nicht sehr klangrelevant sein dürften – da quasi konstant. So handelt man sich – passiv -evtl. hintenrum den Mißklang dieser Regler ein.

OPs sind für mich nach dem Umstieg auf D1 nicht mehr akzeptabel – die Musik wird etwas künstlich, wenn mit besten OPs auch glasklar und dynamisch. D1 ist noch transparenter, klanglich deutlich überlegen und klingt dermaßen „echt nach Musik“... Und das geniale für Leute mit symmetrischem Endstufeneingang: die Schaltung ermöglicht – symmetrisch betrieben - eine absolut klangneutrale LS-Stellung mit Poti/Stufenschalter – ohne Probleme mit zu hohem Ausgangswiderstand. Wer auf einen Pre verzichten kann, braucht nichts mehr sonst!

 

Mein Vorschläge für Ketten ohne Pre:

1. PASSIV unsymmetrisch: R_I/U so anpassen, dass z.B. 3,0V erreicht werden – mehr geht wohl bei 5V-DAC-ICs nicht. Dann kurzes Kabel und Thel-Poti am AMP-Eingang, Amp mit mindestens 25dB Verstärkung. Ob es mit simplen Buffer besser klingt (etwa gegenkopplungsfreien Source-follower a la Pass), könnte man wohl nur testen. Filtern ggf. mit C parallel zum R.

2. D1-LIKE unsymmetrisch = zwei Zweige: Schaltung paßt leider nur für DAC-I/U-Rs zwischen so 800Ohm – 3kOhm (800Ohm = 10mA mit IRF610 bei 8V Leerlauf, 3k = 4,75mA mit 2SK389 bei 14,5V Leerlauf) – Schaltungen gebe ich denen gerne an, die Hilfe beim Dimensionieren brauchen. Dann mit oder ohne FET-Buffer raus an die Endstufe mit Poti am Eingang. Man kann locker 5-10V U_out_peak erreichen – da braucht man nie einen Pre.

3. D1-LIKE symmetrisch = vier Zweige: 2 DAC-ICs in symmetrischer Anordnung, einer läuft invers (kann der 1543er INV oder kennst Du eine INV-Bitdrehschaltung?), D1-Schaltung angepaßt auf (ich dimensioniere sie dir gerne...) z.B. 2 x 6V max out-Pegel und Stellung der LS mit einem Stereo Thel-Poti. Man bekommst mit Stereopoti einen echt symmetrischen DAC mit nachteilsfreiem LS-Steller. JA, symmetrisch bringt massive Klangvorteile, weil die überlagerten Massestörungen entfallen – alle, die das Gegenteil sagen, haben es anscheinend NIE ausprobiert und theoretisieren! In viele Endstufen könnte man recht simpel einen INV-In realisieren, aber die Entwickler ertesten die Vorteile evtl. nicht und denken wohl daher nicht weiter drüber nach.

 

ALSO: wer einen (symmetrischen) I-DAC hat, sich die D1-Schaltung baut, ein Thel-Stereopoti kauft und eine (symmetrische) Endstufe hat, kann ohne Pre Traumklang erreichen! Das Preis-Leistungsverhältnis ist IMHO unschlagbar.

 

Der klangliche Hype, der um NO-NF-DACs gemacht wird, liegt IMHO am Entfall des klassischen DFs, welches die Musik zerfasert. Schon DFs mit impulsoptimierten Filtern können gut klingen, das aufwändige Heyink-Filter klingt absolut genial. Ansonsten sehe ich theoretisch beim OS oder Upsampeln keinerlei Probleme – nur Vorteile. Man liest allerorts raus, dass den NONF-DACs das letzte Quentchen Transparenz fehlt – wohl der massive HF-Müll. Daher behaupte ich mal kühn, dass Upsampling-DACs mit OS aber OHNE „standard“-DF und ohne Ausgangsstufe mit ruinöser Gegenkopplung oder starker Befilterung ggü. einem passiven NONF-DAC nur Vorteile haben kann. Leider hat das Ganze seinen Preis.

 

Mit dem Stacking = Parallelschalten vieler DAC-ICs kann man sicher viel retten, aber trotzdem hatten die DACs der frühen 90er noch vglw. begrenzte Rauschabstände. Mit einem US-PCM1704 o.ä. mit bestem Rauschabstand kommt die Musik aus einem echt schwarzen, ruhigen Raum. Man hört die Informationen auf einer CD, die zuvor schlicht untergingen. Wohnt jemand in der Nähe Frankfurts/M., ich würde zu gerne mal einen besten NONF-DAC gegen meinen US-soft-DF-DAC hören – um begreifen zu können, wie stark der Unterschied nun wirklich ist.

 

Spannende Themen. Für „Ungläubige“ noch mal ein provokativer Vergleich: was ein 95dB-LS dynamisch mehr kann als ein 85dB-LS, macht ein DAC ohne Filterklanggrab ggü. einem Standard-OP-Meßwertglänzer auch gut. Musik von CD kann soooo kribbelnd echt klingen! Schmeißt die Filter raus (aber nur, wer weiß, was er tut!).

 

Gruß

 

Klaus

 

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Hallo Klaus,

 

bei Borbely audio ist nachzulesen dass bei passivem I/V converter die Spannung nicht grösser als +/- 0,4V sein sollte. Vielleicht rührt schlechter Klang bei solchen Lösungen auch daher dass hier übertrieben wurde?

 

Übrigens was mich doch schon länger interessiert: Wie kommst Du denn nun mit pcm1704 auf 192kHz?

 

Grüsse

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Hallo Klaus,

ich freue mich immer wen ich eine Antwort von dir lesem darf.(Da es Hauptsächlich konstruktive Kritik ist oder interessante Vorschläge)

Also in diesem Fall würde ich mich für einen Heyink DAC; eine symmetrische Pass Schaltung; ein Thel Leitplastik Poti und entweder ein Class D Amp oder ein Hiamp von Schuro. Aber wie bekomme ich im Hiamp eine symmetrierung hin?

Was wurde wohl der DAC und die Vorstufe so kosten?

 

MFG

und vielen Dank für eure Hilfe

Pascal

 

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Hallo Klaus Witte,

ich bin jetzt soweit - da ich soviel über Deine I/U Stufe gelesen habe, werde ich sie demnächst mal bauen. Den Plan habe ich mittlerweile...

Ich bin nur etwas mit der Dimensionierung im unklaren... welchen Wert soll der RL und der CL haben ?

Ist der Wert den der ursprünglich am OP-I/U Wandler tätig ist, zu nehmen, wären bei mir dann 3kOhm... Oder wie bemisst man den RL ?

Betrieben werden wird die Stufe an einem TDA 1541 oder auch mal an einem Dreierpack TDA 1543 im Nulloversampling... ich baue hier schon länger allerlei Prototypen auf Marantz/Philips Basis... Der von Dir mal gewünschte Vergleich mit Deinem 1704 wäre interesannt, nur leider wohne ich bei München, nicht bei Frankfurt, aber bei Interesse könnte man sich austauschen, evtl. per Post ein Gerät hin und hersenden...

Was gibt es bei der Stufe sonst zu beachten ? Ich hätte eine unstabilisierte Spannung von -+24 V oder stab. -+15 V... brauche ich denn unbedingt die -+30V ? Oder ist ein eigenes Netzteil unabdingbar ?

Welche Fet´s soll ich nehmen ?

Gibt es mittlerweile einen Wert für den Strom bzw. R2 den Du empfielst ?

Oder soll jeder selbst nach Hörgeschmack den Strom einstellen ?

Ich hoffe Ich nerve Dich nicht zu arg mit meinen Fragen, aber evtl. kann ich Dir Fragen zu NOS beantworten... ist eine für mich sehr faszinierende Sache...

Ich hoffe auf gute Nachrichten ?

Viele Grüße, Manfred.

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Hi,

 

@ Manfred

 

>Ich bin nur etwas mit der Dimensionierung im unklaren... welchen Wert

>soll

der RL und der CL haben ?

Ist der Wert den der ursprünglich am OP-I/U Wandler tätig ist, zu nehmen, wären bei mir dann 3kOhm... Oder wie bemisst man den RL ?

--- das geniale an dieser Art Schaltung ist ja, dass man den gewünschten Out-Pegel frei wählen kann, natürlich in Maßen. So wählt der, der Amps direkt treiben will, so etwa 5V Pegel + Vol-Poti, wer einen Pre verwendet entsprechend nur so 0,5-1V peak. Man berechnet also den R_L mit dem Strom des I-DACs frei nach der gewünschten Spannung aus. Z.B. mein PCM1704 mit 1,2mA I_out bekommt 800Ohm für 0.96V peak, oder auch 2,5k für 3V peak. Entsprechend den C_L für Eckfrequenz von so 30-100kHz berechnen - je nach DAC-Frequenz und Gusto. Dann kommt die Anpassung der oberen Stromquelle: R_L soll so U+/2 als bias-Spannung haben. Wer etwa 30V verwendet, will 15V erreichen. So berechne man den Ruhestrom durch den gewählten R_L bei U+/2. Bei mir z.B. 15V an 2500Ohm = 6mA. Dieser Strom addiert sich zum Strom der unteren Stromquelle, die den FET "bias-t" und führt zur Auslegung des Rs der oberen Stromquelle. Die ursprünglichen Rs der DACs sind genau so festgelegt - man strebt wohl so typisch 1-2V U_out_peak an.

 

>Was gibt es bei der Stufe sonst zu beachten ? Ich hätte eine

unstabilisierte Spannung von -+24 V oder stab. -+15 V... brauche ich denn unbedingt die -+30V ? Oder ist ein eigenes Netzteil unabdingbar ?

--- Pass nimmt wohl hohe 30V, weil sich zwei 15V-Stabis kaskadiert anboten. Zudem hat der Pass D1 mit VOL-Steller relativ hohe 3V am Ausgang pro Zweig = 6V symmetrisch. 3V peak auf 15V bias macht 12-18V - da macht 30V Sinn für genug "Regelreserve" der Stromquellen. Wer nur 1V Peak am Ausgang anstrebt, kann U+ IMHO locker auf 15V reduzieren, ohne ca. 4V Pegel fressenden source-follower-FET-Buffer am Ausgang wohl sogar auf 12V. Das Netzteil "sieht" Konstantstrom - das geniale der Schaltung. Daher stellt sich an den Regler wohl (theoretisch) keine besondere Anforderung. Ich speise - gemäß Pass-Gesamtkonzept - mit absolut rückkopplungsfreien source-follower-FET-Reglern, wie in der PSU der P1.7 Vorstufe. ACH JA: ich vergaß, zu erwähnen. Die VOL-Stellung mit oberer Stromquelle funktioniert nicht, die Quellen behagen sich nicht. Daher, wer VOL-Steller will, muß die obere Quelle durch R ersetzen - wie in der Pass-D1-Originalschaltung.

 

>Welche Fet´s soll ich nehmen ?

Gibt es mittlerweile einen Wert für den Strom bzw. R2 den Du empfiehlst ? Oder soll jeder selbst nach Hörgeschmack den Strom einstellen ?

--- der 2SK389 bei exakt 4,75mA bias klingt für I-DACs mit nur 1-1,5mA genial. Bei höheren Strömen nähme ich einen IRF610 mit 10mA-20mA bias - nach Gehör. Kühlkörper erforderlich!

 

Ich hoffe Ich nerve Dich nicht zu arg mit meinen Fragen, aber evtl. kann ich Dir Fragen zu NOS beantworten... ist eine für mich sehr faszinierende Sache...

--- konstruktive Fragen nerven nie... NOS - wie geschrieben, ich verdamme DF, halte aber OS/US für klangunschädlich - und sogar vorteilhaft. Hast Du mal die Transparenz eines 24bit-US-DACs bei 768kHz Taktung gehört? Wie ein 16bit-DAC mit 20-30dB weniger Rauschabstand mit viel HF-Müll dank 44.1kHz-Taktung das schaffen soll, ist mir technisch ein Rätsel.

 

 

@ Pascal

 

>Also in diesem Fall würde ich mich für einen Heyink DAC; eine symmetrische Pass Schaltung; ein Thel Leitplastik Poti und entweder ein Class D Amp oder ein Hiamp von Schuro. Aber wie bekomme ich im Hiamp eine symmetrierung hin? Was wurde wohl der DAC und die Vorstufe so kosten?

--- ein Irrtum: ich habe meinen Heyink auf Tandem-PCM1704 = symmetrisch aufgebohrt, original ist er "nur" unsymmetrisch = 1 x PCM1704 pro Kanal. Das SMD-Tandem-Löten ist extrem schwierig! Ohne Tandem bleibt die Lösung unsymmetrisch und Poti am Ausgang. Nachträglich einen symmetrischen Eingang zaubern könnten nur Elektronikfreaks, ich nicht. Also bleibe bei unsymmetrisch. Wer den DIY-Stress mit der Pass-Schaltung meiden will: die Heyink-OP-Lösung dürfte auch schon gut klingen. Ein bester OP für I/U-Wandlung, rein passives 6dB-Filtern, optionaler Poti-Steller und dann ab zum Ausgangsbuffer norm+inv mit bestem OP.

 

@ Holger

 

bei Borbely audio ist nachzulesen dass bei passivem I/V converter die Spannung nicht grösser als +/- 0,4V sein sollte. Vielleicht rührt schlechter Klang bei solchen Lösungen auch daher dass hier übertrieben wurde?

--- kann ganz sicher sein! Dennoch behalte ich Bauchschmerzen: ob 0,4V oder 1V - die Fehler dürften auftreten. Ich "vergewaltige" meine DAC-ICs lieber nicht, sie sehen in der Pass-Schaltung nahezu ideale Stromsenken mit 0V.

 

Übrigens was mich doch schon länger interessiert: Wie kommst Du denn nun mit pcm1704 auf 192kHz?

--- Heyink verwendet den neusten Burr Brown 192kHz upsampler und führt im DSP-DF ein vierfach-OS durch. Macht 768kHz. Das DF filtert bei 300-400kHz ganz soft roll off-ig...

 

Gruß

 

Klaus

 

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Hi,

 

Die Heyink-PCB hat genau Platz für einen PCM1704 pro Kanal. Ich betreibe zwei parallel, indem ich einen zweiten SMD-IC Huckepack auf den ersten lötete. Extrem schwierig und zerstörungs-gefährdend. Das machen wohl nur gestörte Highender... Ich mache es jedenfalls nie wieder!

 

Eine Alternative wäre eine Tandem-Adapterplatine, die auf den Platz des einen PCMs gelötete werden könnte. Gibt es aber nicht...

 

Daher bleibt wohl nur unsymmetrisch – oder das Finden von jemanden, der solch eine zweiseitige SMD-Adapter-PCB designt und fertigt. SMD und zweiseitig ist aber eben auch nur was für Profis – es bleibt schwierig. Frage doch hier im Forum mal, ob jemand da weiter weiß.

 

Gruß

 

Klaus

 

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@alle:

 

damit der Beitrag hier nicht zur Rätselstunde wird, wäre es sehr freundlich, wenn jemand den entsprechenden Schaltplan der Pass-Stufe hier einfügen könnte. Klar, den gibt es auch wo anders, aber es wäre schon einfacher zu lesen, wenn er dennoch auch hier abgebildet wäre.

 

@Witte:

"ich verdamme DF, halte aber OS/US für klangunschädlich..."

hast du dich eigentlich mal damit beschäftigt, wie OS/US gemacht wird? Ohne DF läuft das nicht. Mir ist keine OS/US-Schaltung bekannt, die keinen DF hat. Von daher kann man DF nicht generell verdammen sondern muss immer sehen, das man es geschickt anwendet - aber das ist bei HighEnd doch immer das Problem :)

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Habe ich vergessen: der J-FET 2SK389 braucht ca.0,2-0,3V negative Gate-Spannung, um 0V Source-Voltage zu erhalten. Der MOS-FET IRF610 hingegen ca. +4V. Dementsprechend muß natürlich der Gate-Vorspanner variieren!

 

Oder: eine Kette z.B. 40k - 5kTrimmer - 60k zwischen + und -, das macht universell. Aber evtl. mehr noise...

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Was haltet ihr vom neue Heyink Wandler mit 2 x PCM1792/DSD1792?

Das würde ja das Problem mit dem symmetrisch lösen und wäre zusätlich SACD fähig und die Lautstärkeregelung ist auch schon an Bord.

MFG

Pascal

 

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Hi,

 

ahm, schähm! Also ich das letzte Mal guckte, war die NEWs noch nicht da...

 

Also, super, Herr Heyink hat das Erträumte wahr gemacht. Nur der Preis fehlt noch.

 

Gruß

 

Klaus

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