【参赛】USB DAC解码器（TDA1541 ）+耳机放大器

ntwhq

    首先祝各位朋友新年快乐！万事如意！

    因不满足电脑声卡输出的音频信号，早就想自己制作一台USB DAC解码器，解码三大经典芯片 TDA1541、AD1865、PCM63中的TDA1541是公认的人声之皇，而且采用多比特调制方式，所以我就选用的这个芯片来制作，虽然它量化精度为16bit，低于现在常见的24bit的芯片，但现在的音源大部分都是16bit的，因此用16bit的芯片也足够了。
    我做的这个解码器内置了耳机放大器，既可能输出音频信号给音频功放，也可以直接推动耳机，我平时主要使用耳机听音，现在使用的耳机是飞利浦的SHP8000。
    使用效果比我的电脑自带的声卡好多了，主要感觉是信噪比高，声音动态范围大，全频表现比较均衡。期待有更好的耳机试听。
    1、电路简介
       电路组成：USB解码-PCM2706  +  数字滤波-SAA7220  + DAC解码-TDA1541  + I/V变换-1/2AD827+ 无源滤波+ 耳机驱动-1/2AD827 BD139/140
       电路见下图。



      PCM2706是USB声卡芯片，是一片全功能芯片，它既可以直接输出立体声音频信号推动耳机（其典型应用见下图），也可输出同轴信号或I2S信号供其它DAC解码电路解码。输出信号的类型由9脚控制，当9脚为高电平时输出同轴信号；当9 脚为低电平时输出I2S信号。我这里是用其输出的I2S，如果用同轴信号，必需用一芯片（如CS4812）将同轴信号转换成I2S信号。
    为了使电路工作更加稳定，使用了12M的有源晶振。



       SAA7220是和TDA1541配对的数字滤波电路，一开始我采用的是无数字滤波的NOS电路，发现中低频醇厚，但高频表现稍欠佳，后来就加了SAA7220，感觉音质比较平衡。
    由于TDA1541是电流型输出信号，因此输出信号要进行I/V变换，这里用运放作I/V变换电路，以左声道为例，电路由IC4A和R8、C28组成。
    为了方便音量的控制，简化电路，LPF采用了无源滤波电路，由R9、R10、C31、C32等组成，其输出信号由IC4B、BD139、BD140放大后推动耳机或给后级功放提供音频信号。
    电源分了两组：+5V/-5V为数字电路电源，+15V/-15V为模拟电路电源。两个电源都有各自的接地，在各单元电路中两个地要分开，但在电源电路处两个地最终要连在一起，不然信号无法传输。

    2、安装制作

      使用10cmx15cm的洞洞安装。
    PCM2706是贴片元件，无法直接装在洞洞板上，我就自己做了一个转换板，将其先按下图装在转换板上，就可以安装到电路板上去了。



     三端稳压块LM7805、LM7815、LM7915工作时发热量较大，要加散热片。
   变压器我是在淘宝上请人专门绕制的，如果怕麻烦也可使用两只变压器，7.5VX2和17VX2的各一只。
   安装好的电路板正面图，SAA7220本来应该装在PCM2706和TDA1541之间，由于是后加的，只能装到现在的位置了，使相关连线长了一点。



     背面图:



      外壳是用有机玻璃做的，如下图，其内部尺寸是152(宽)X160（长）X55（高）（单位：mm）



       安装好的解码器：











        使用中的解码器：



           
           

ntwhq

      我使用的播放软件是Foobar2000，USB DAC可使用操作系统自带的驱动程序，用下面的专用驱动（XP）效果会更好。
    Ploytec USB ASIO Driver 2.8.zip (1.09 MB, 下载次数: 1887)

2013-2-10 15:22 上传

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zhike

要想有好的效果，最好再配一对好的音箱！

ntwhq

zhike 发表于 2013-2-13 20:57
要想有好的效果，最好再配一对好的音箱！

谢谢关注，是的，我也有此打算，想买一对好点的书架音箱。

walter

用洞洞板，好大的工作量！佩服

ntwhq

walter 发表于 2013-2-14 15:45
用洞洞板，好大的工作量！佩服

嗯，因制作过程中电路要有修改，所以没有用PCB。

zhike

ntwhq 发表于 2013-2-14 13:33
谢谢关注，是的，我也有此打算，想买一对好点的书架音箱。

电脑音箱不用太大，功率2，30W的2.0音箱足够了，最好木质音箱材料能厚尽量厚。
要高，低音齐全的

ntwhq

zhike 发表于 2013-2-14 16:12
电脑音箱不用太大，功率2，30W的2.0音箱足够了，最好木质音箱材料能厚尽量厚。
要高，低音齐全的

嗯，谢谢！已用LM1875做了功放，不知淘宝上的中大四号音箱效果如何，用过的朋友聊聊。

老国哥

漂亮！洞洞高手！

ntwhq

老国哥 发表于 2013-2-15 01:45
漂亮！洞洞高手！

谢谢关注。

动力车

有人说1541后缀带SI才是高精度的,不知真假,没听过这芯片

ntwhq

动力车 发表于 2013-2-15 21:52
有人说1541后缀带SI才是高精度的,不知真假,没听过这芯片

       TDA1541的档次由低到高的排列分别是：TDA1541，TDA1541A，TDA1541A/R1，TDA1541A/S1，TDA1541A/S2。其中TDA1541A S1称单皇冠，TDA1541A/S2称双皇冠。我用的是TDA1541A。

下面是来自网上的资料：

TDA1541是标准品。
TDA1541A是TDA1541的升级品，外接起振电容。误差为1LSB的标准品，PHILIPS用于自家的中档CD机。
TDA1541A R1（R 表示 Relaxed）是从TDA1541A中筛选出来误差2LSB的次品，PHILIPS用于自家的低档CD和LD机，并出售给其他厂家使用。
TDA1541A S1（单皇冠）是筛选出来的更低LSB误差的优选品，PHILIPS用于自家和马兰士的高档CD机。
TDA1541A S2（双皇冠）是最高等级的，Marantz CD-7所使用
特别提示：R1版本其实性能比普通TDA1541A差一点，但是别有用心的JS利用人们对R1的不了解，大作文章炒高R1身价

严格来说，TDA1541A高低两端的延伸无法与新世代的数字比转换晶片相提并论，速度感与衝击性等音响性特质也比较弱；
    但TDA1541A最为人称道的是包括人声在内的高密度感中频，以及微小信号强弱变化的表现能力。

官方资料：
http://www.dutchaudioclassics.nl/philips_tda1541-s2/ （上面有相关参数）

动力车

ntwhq 发表于 2013-2-14 16:21
嗯，谢谢！已用LM1875做了功放，不知淘宝上的中大四号音箱效果如何，用过的朋友聊聊。

1875是不错的IC,最好听版本是老波浪标记的,闪电标记次之,全新品基本垃圾

2051

转接板做的很漂亮

ntwhq

动力车 发表于 2013-2-15 23:40
1875是不错的IC,最好听版本是老波浪标记的,闪电标记次之,全新品基本垃圾

谢谢指点。