Bill6300gp's Audio Blog

DigiAudioPi - digital audio transmitters for Raspberry Pi

The DigiPi is one of digital audio transmitters for Raspberry Pi. The DigiPi is a module based on the wolfson WM8804 chip, and the DigiPi can support up to 24bit 192 kHz PCM data. The DigiPi module powered from Raspberry Pi and supplied all ICs via linear regulator. The oscillator for WM8804 IC selects TCXO with low-noise linear regulator.

[Digital Output]

The DigiPi module have two kinds digital audio output, COAX (SPDIF) and I2S bus(but without MCLK). For providing galvanic isolation, the COAX output select muRata DA101 as output transformer and it can offer stable 24bit 192 kHz data for DAC. The I2S bus output of DigiPi module are only DATA, BCK, and LRCK signals via high-speed buffer gate IC, and the terminals of I2S output use RJ45 jack.

Note: The transmission line for I2S bus is different from network cable. The definition of transmission line must be depend on DigiPi module and own DAC.

[Module Test Result]

HW: Raspberry Pi 2B
OS: Volumio v1.55
I2S Driver: Hifiberry Digi
DAC: LKS Audio ES9018 DAC

	non-Resample (Recommend!)			Resample to 24bit/192kHz (Fastest Sinc Interpolator)			Resample to 24bit/192kHz (Medium Sinc Interpolator)
Sample Rate of source	COAX port	I2S port	%CPU of mpd	COAX port	I2S port	%CPU of mpd	COAX port	I2S port	%CPU of mpd
16bit/44.1kHz	OK	OK	1.5%	OK	OK	50%	Bad	Bad	100%
24bit/96kHz	OK	OK	4%	OK	OK	53%	Bad	Bad	100%

Note: When “%CPU of mpd” approaches 100%, the audio data may be incomplete.

[Compatibility]

This module is compatible with the Raspberry Pi model A+, B+ and 2B.

[Important note]

1. This module is a hand soldering product. Each module is during more than 24 hours continuous test for quality control and reliability.

2. This module contains Gold plated COAX which is soldered onto board (see figure 2).

3. The shipping list: 1pc DigiPi module, 4pcs M2.5x12mm spacers.

EC86-300B後級

此台300B後級為小弟第一台單端後級
一些管後級經驗僅限眼見, 以及最近6L6推挽後級試作經驗來規劃
架構為EC86作電壓放大並推300B

300B為直熱式三級管, 交流與直流點燈絲
兩種燈絲加熱方式影響背景噪音差異還滿明顯
交流點燈絲聲音較活潑, 但哼聲較大, 不過一開始還是先試試看此方式
不幸的是...哼聲雖然不會大到沒辦法聽音樂, 但可以感受到它的存在
最後還是硬著頭皮改回直流點燈絲

組裝前先把鋁板與內隔板裝到木箱上

組裝完的線路

訊號放大的部分

300B燈絲電源

高壓電源

檢查線路沒接錯後, 就可以裝入木箱並插上管子

俯視

黑暗中微微發亮的燈絲...

整流管

300B管子, 黑暗中可以發現管壁上有微微的藍紫光

DAC1793C

PCM1793這顆DAC IC應該算小弟玩耳機系統第一台DAC的解碼晶片
那時組裝的是KECES的DAC1793套件
而最近幫某位朋友組裝一塊也是用此解碼晶片的DAC模組

首先, 先來看DAC模組

接收晶片為DIR9001, DAC晶片為PCM1793

如果當初有買過此塊模組, 相信對於此塊的穩壓與Layout一定印象深刻
因為一般套件幾乎看不到這樣的設計

按照朋友的需求, 希望使用兩組雙電源穩壓
參考DAC模組的裝機說明, 變壓器就決定使用一顆T9變壓器與一顆藍殼變壓器
各模組與變壓器的擺位橋一段時間後, 終於可以塞進機箱內

再來, 將穩壓模組組裝起來

最後, 剩配線就算完成了

正面照與背面照
RCA端子由左而右分別是COAX輸入, 右聲道輸出, 左聲道輸出

指示燈: 紅色表示繼電器啟動

朋友決定使用LME49710HA做LPF的OPAMP

蓋上上蓋

雖然距離上次組裝KECES的DAC1793套件有好幾年了
不過我可以確定這兩塊DAC模組聲音還是有明顯不同
聲底相信是差不多的(畢竟同一顆DAC晶片)
但此塊模組背景真的夠黑, 下盤很穩
剛開聲是有些刺耳, RUN一段時間有好一些
雖然還想多RUN一段時間, 不過該還給朋友了

我的DAC4398 Platinum - 電源模組篇

電源模組部分
小弟還是選擇小弟習慣組裝的UCC穩壓模組
數位電源就用簡易的三端子穩壓

供應DAC模組上OPAMP的電源

供應DA晶片的類比電源

供應DA晶片的數位電源

接收模組部分小弟沒做相關修改
根據阿仁的裝機報告
這塊模組需要兩組9V電源

阿仁原始設計上有待機模式
利用電晶體等相關線路作開關
但小弟電源模組都是另外組裝
最簡單的調整方式，就是用繼電器作開關

基本上這台DAC的模組都準備就緒
相關配線焊接完就可以開始測試並RUN機

我的DAC4398 Platinum - DA模組篇

I2S DAC模組部分採用CS4398的晶片
LPF設定與Buffer將先參考上一台DAC4398的調音經驗
待製作完成後再作後續微調

PCB空板

因為DA晶片需自行焊上
所以第一步驟就是將晶片焊上

將LPF零件與晶片附近的零件焊上

LPF線路採用UCC建議的LT1357線路

輸出交連電容有無各有各的優缺
不過依照個人習慣, 輸出不經過交連電容

最後將OPAMP的退偶電容裝上

此時DA模組差不多就組裝完成

我的DAC4398 Platinum - 機箱面板篇

面板的CAD檔案交給ansen714兄後
大約一週後就完成
所以應該算滿迅速的

訂製面板時一起跟ansen714兄購買的帶燈開關
按鍵上雷雕電源符號

訊號輸入指示燈

訊號輸入選擇按鍵

將帶燈開關試鎖在面板上
帶燈開關上方為StandBy指示燈

忘了把替換鏡頭帶在身邊
完整面板照片有點難拍
所以最後組裝時補上

我的DAC4398 Platinum - 機箱加工篇

過年期間想到Shark Platinum DAC套件已放了一年多
剛好手邊還有一個EPlus60的機箱
就決定把它組裝起來
DAC模組的DA晶片為CS4398
而在數位輸入的部分較現役的DAC4398多
所以就將名稱訂為"DAC4398 Platinum"

首先, 先決定各模組擺放位置
穩壓模組有UCC迷你穩壓與RealAudio的LM317穩壓

DAC套件的接收模組
訊號輸入分別為COAX, OPTICAL, AES與I2S

USB接收模組(可支援到24bits, 96kHz的音訊)

I2S DAC模組
後續模組組裝時會敘述到

這個EPlus60機箱是標準開孔
所以必須自行幫接收模組開適合的孔位
用游標尺詳細測量各輸入端子相對位置後就可以開始加工

將模組鎖上比對
雖然不是很完美, 但應該算有及格了...

手邊的機箱沒含面板
原本想說買一片素面面板加工一下就好
不過為了增加一點完整性
最後還是決定訂做面板

100MR測試盒 - 極簡易製作

為了測試PreAmp盒是否正常工作
我們要製造一訊號源給PreAmp盒, 然後再測量輸出
而此PreAmp盒基本架構是"I-V轉換"與"電壓放大"
根據"I-V轉換"與理想放大器的假設
我們可以利用一支電阻與適當接線來測試
不過此PreAmp盒輸入訊號範圍是nA級
所以電阻將選用100MR

因為電阻很小一支, 一不小心可能就找不到
而且接到PreAmp盒要用BNC線連接
所以就找一個小鋁盒把它裝起來
因為BNC座螺牙不長, 所以兩個BNC座的地由鋁盒連接

100MR電阻先用LCR錶測量
不過此數值已超過該LCR錶的建議工作範圍
所以測量數值可能會有不低的誤差
1kHz量不出來, 所以用120Hz

電阻確認沒問題就可以把它裝到鋁盒
潘朵拉的鋁盒子裡就一支電阻!? ......所以才稱"極簡易製作"

剩下把底蓋鎖起來就完成了!

5V+12V線性電源供應器實驗機 - 測試篇

確認相關配線無誤後
暫時先空載測試
若空載測試無問題後再接上負載測試

首先，電源指示部分分成StandBy與ON
StandBy為紅色指示燈(左圖)
ON為帶燈開關的指示燈(右圖)

接下來就可以接上負載測試
第一個測試的硬碟...先拿已經退役的硬碟
若不小心發生意外還不至於擔心資料遺失
以前都沒什麼注意...5V消耗電流原來比12V多?!

連接電腦上測試
結果...主機有抓到硬碟!
後續再繼續測試關機後再重開、XP作業系統的待命...等
這些測試下來可以確定的是同步啟動電源用於硬碟上還不會讓主機板誤判


接下來加上電流錶觀察一下
這顆硬碟還真的是5V消耗較多電流

當用HD Tune測試一下硬碟...電流竟然穩定地直逼1A
可見標示值是經公式計算的平均消耗電流而非最大消耗電流
(不過回頭看身邊很多電器所標示的大部分也是平均消耗功率)
而單純聽音樂或看多媒體檔案，其實消耗電流大致都維持在左圖情況
從這結果來看，真的建議一組用一顆標準硬碟就好
(標準硬碟指一般7200轉或省電型，10000轉以上因小弟手邊沒有.所以沒機會測試)

5V+12V線性電源供應器實驗機 - 組裝篇

四個月前UCC成功將其穩壓使用於硬碟上
對於線性電源用於HTPC是一件好消息
因為可用的線性電源方案又多了一種選擇

雖然小弟原本也打算組裝一台聽音樂的HTPC
不過部分或全部用線性電源供應，很明顯購機成本會迅速上升
甚至全線性電源的購機成本
已可以組裝中高階等級的桌上型電腦了
所以在正式組裝前，就多做些測試，蒐集一下資料
避免之後正式組裝後又遇到瓶頸

第一台實驗機，主要是測試同步啟動電源功能是否會出現問題
首先大致規劃各模組擺位

面板與背板

底板鑽完孔，鎖上銅柱與相關端子

組裝好後...
面板部分
帶燈開關與指示燈

背板部份
金屬接座，測試防塵蓋是否合用
插座採用單IEC插座，方便未來升級插座

內部照
為了同步啟動功能，所採用的模組需要獨立電源供應
只好再增加一顆變壓器

再三確認接線沒問題後就可以開始測試了#%E:168%#