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shirock
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加入日期: Aug 2005
文章: 367
我的 USB DAC 連接方案 (窮人 Purifier)

我的 USB DAC 連接方案 (窮人 Purifier)

自從看了 xtreme 的 iFi Purifier2 (http://www.pcdvd.com.tw/showthread.php?t=1100783) 開箱文後,我就在想能不能弄一個窮人版的。

今天的主角, axpro USB 2.0 Hub。



構造非常簡單,一個約150元。原本帶筆電出差旅遊時,就帶著這個迷你 hub 。
今天就請他為了數位音響界獻身。


扒開驗身。主晶片是 湯銘科技 (Terminus)
FE 1.1s USB 2.0 High Speed 4-Port Hub Controller (Single Transaction Translator)(http://terminus-tech.com/Chinese/products.html)
不是工業級的 FE 1.1 MTT 晶片。
不過這個 Hub 上,今天只會接一個設備。我想單通道、多通道差別不大。



我挑這個 Hub 來動手,主因是看他線路簡單,方便加工。
例如 DIY 高手可以拔掉上頭的 USB 母座,把線直接焊在上頭。
加個 LDO 穩壓,灌膠,再套個鐵製外盒。

其他配角: 手上現有的為準,只有一樣是訂製的。

* 佳翼 PCI-E USB 3.0 擴充卡,NEC 720202 晶片。
我的電腦主機板沒有 USB 3.0 埠,所以就插了這片擴充卡。
沒屋頂價 300 元。
* ProBest USB 3.0 A公A母延長線,1M。
接在我的 PCI-e USB 3.0 擴充卡上的延長線。今天拿來測試。
估價 150~180元。
* Nokia 手機附贈 USB 充電器,5V/1A。
估價 200 元。
* 忘記買什麼東西附贈的 USB 轉 DC 5.5/2.1 電源線。
電子材料行找一找,應該不到100元。
* 唯一特地到沒屋頂找 audioreality 訂製的 USB 訊號電源分離線 (OFC6)。
一條 380 元。

裝檢照:




合體照。市價約1300元。




PK 對象, ASEN USB 2.0 工業線 A公B公,1M。我原本是用這條接我的 DAC 。





我這個組合有四個目的:

* 透過 Hub 晶片重整 USB 訊號。
* 確保最短路徑,所以從 Hub 到 DAC 這段用超短線。
* 確保 USB 訊號和電源分離,而 USB DAC 這一頭只吃穩定的外部電源。
* 最重要的一點,低成本。

順便說明一下我的 DAC (TEAC UD-H01) 的特性。
他雖然是獨立電源的 DAC ,但是他的 USB 接收晶片模組必須從外部供 5V 電才會驅動
正常情形下,用 USB 線連接電腦和 DAC 後,就會從 USB 線得到電腦端送來的 5V 電
驅動 USB 接收晶片模組,然後 Windows 才會抓到這台 DAC 。
換句話說,如果把 USB 線的 5V 端貼掉,這台 DAC 的 USB 模組就不會動作。

當然啦,我們知道電腦送來的 5V 電品質不好,所以 USB DAC 的玩家無所不用其極地
想砍斷這條線,改用更穩定的電源去驅動 DAC 內的 USB 接收晶片模組。
而 audioreality 這條線我拿三用電錶量過,USB 線的 5V 確定斷路。
5V 電只會從 DC 座通入。
所以我用這條線連接 Hub 和 DAC ,可以保證 DAC 不吃電腦或 Hub 電,
只吃 USB 充電器從 DC 座送入的電。

順便一提, USB Hub 上的晶片是主動式元件,他也要 5V 電才會動。這又是一個坑。
我的案例中, Hub 會吃 PCI-E 擴充卡送來的 5V 電。
而擴充卡的電則是來自電腦電源供應器 12V 電源。

測試音樂:

* 高雄國際音響大展 2015 年CD: Skoda - Schubert Impromptu No.3
* 高雄國際音響大展 2006 年CD: Floweryard - Spring
* 高雄國際音響大展 2008 年CD: 藏密 - 儀式 Rites
* 高雄國際音響大展 2013 年CD: 吳睿然 - 單簧管小夜曲 原鄉映像。

硬體:

* DAC: TEAC UD-H01
* 擴大機: Sansui AU-777D
* 喇叭: 雅瑟 CP-730

接法:

A: PCI-E USB 3.0 擴充卡 -> ASEN USB 線 -> DAC 。
B: PCI-E USB 3.0 擴充卡 -> ProBest USB 3.0 延長線 -> USB Hub -> USB 電源分離線 / 外接電源 -> DAC 。

為消減變數,使用同一個 PCI-E USB 3.0 擴充卡的埠。


嗯,上機試聽。拔線、換線、試聽,重覆。十分鐘後...

結論: 在我的系統上,無顯著差異。
好吧,我的系統不夠高檔。
我的連接配置就列在上頭,要複製測試不難。還請各路同好指教。


如果我的想法無誤,那麼 USB DAC 設計時,應該在 USB 接收模組上,再加一個 Hub 晶片。
而這個模組上的 Hub 晶片和訊號接收晶片則直接從 DAC 內的線性電源各拉一條 5V 電過來用。
接收模組的 USB 母座上的 5V 端子線路則要切斷。
     
      
__________________
訊源: TEAC UD-H01
擴大機: Yamaha A-S1100, Yamaha CA-S1, Sansui AU-X901, Sansui AU-777D, Proton AP-1000, Proton AA-2120, Marantz PM-750DC
喇叭: 雅瑟 CP-730, S-520
耳機: GRADO SR-225i
德城 Lelio AV 2300 銀訊號線; AV-2100 銅訊號線; Three Hearts T3 喇叭線, 谷津 AC Filter
舊 2016-03-23, 11:14 PM #1
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shirock離線中  
scottchang
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加入日期: Apr 2009
文章: 1,844
請問有沒有轉出來是3.5mm的?我想要...哈哈
 
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player:mbp
舊 2016-03-24, 12:28 AM #2
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scottchang離線中  
xtreme
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加入日期: Dec 2000
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文章: 2,295
很不錯的DIY
佳翼推薦使用靠近檔板螺絲那個port
不建議使用USB3.0線,建議改用USB2.0分離線從這裡灌外部電源,HUB晶片需要吃好電源
如果有行動電源可以改用看看,因為多數的USB充電器輸出很糟糕

另外這個HUB的石英晶體精度不是很好也是變數之一

MTT與STT是USB1.1的裝置才有使用,2.0完全沒差
__________________
本來無一物,何處惹塵埃

此文章於 2016-03-24 12:35 AM 被 xtreme 編輯.
舊 2016-03-24, 12:29 AM #3
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xtreme離線中  
shirock
Advance Member
 

加入日期: Aug 2005
文章: 367
引用:
作者scottchang
有沒有轉出來是3.5mm的

轉出3.5mm是指哪部份?

引用:
作者xtreme
不建議使用USB3.0線,建議改用USB2.0分離線從這裡灌外部電源,HUB晶片需要吃好電源
如果有行動電源可以改用看看,因為多數的USB充電器輸出很糟糕
另外這個HUB的石英晶體精度不是很好也是變數之一


我這次DIY的宗旨之一就是用手上現有的物品。
剛好我手上沒有 USB 2.0 延長線,只有 USB 3.0 延長線。
然後 PCI-E 擴充卡已經額外接上電腦電源供應器的電了,比主機板上的電好。
所以我就用擴充卡的電給 Hub ,不再外接。

行動電源倒是沒想到。回家試試。
我現在用的這顆USB充電器,畢竟是打上NOKIA標記的原廠貨,品質還算好。
我接了 USB 測電器上去觀察,標示輸出 5V ,實際輸出 4.92~4.94V 。
另外值得觀注的一點, USB 測電器顯示開啟 USB DAC 後,它很穩定地只輸出 0.13A 電流。

這個 HUB 真的有點太簡單。我不是電子科,我一眼看上去,看不到板上有長得像石英晶體的元件。
是內建在 Hub 晶片裡嗎?


我昨晚聽了一整晚,是聽得出有些不同,但結論還是「無顯著差異」。
因為聲底、音色都沒有改變,就質感有提昇。
打個比喻,就像同系列擴大機,從較低階級的型號往上換成高一兩級的型號。
這些改變配上普通的錄音,例如多數流行樂,還蠻無感的。
盲測的話,可能還聽不出來。
相較於換擴大機,可以聽得出全方面的差異,我用得這個 DAC 連接方案就只能說「無顯著差異」了。


我在搞這個連接方案時,就一直在想,大家都知道 USB DAC 連接時首要問題是電。
為什麼廠商還一直推出標示 audio 專用的"普通" USB 線? 這有意義嗎?
像我原本用的 ASEN USB 工業線,也是標示 DAC 專用,1M長要1000多元。
價格和我連接方案採用的雜牌軍差不多,但效果卻不見得比較好。
__________________
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舊 2016-03-24, 02:04 PM #4
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blackleo
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加入日期: May 2001
您的住址: 風城
文章: 1,814
引用:
作者shirock
轉出3.5mm是指哪部份?



我這次DIY的宗旨之一就是用手上現有的物品。
剛好我手上沒有 USB 2.0 延長線,只有 USB 3.0 延長線。
然後 PCI-E 擴充卡已經額外接上電腦電源供應器的電了,比主機板上的電好。
所以我就用擴充卡的電給 Hub ,不再外接。

行動電源倒是沒想到。回家試試。
我現在用的這顆USB充電器,畢竟是打上NOKIA標記的原廠貨,品質還算好。
我接了 USB 測電器上去觀察,標示輸出 5V ,實際輸出 4.92~4.94V 。
另外值得觀注的一點, USB 測電器顯示開啟 USB DAC 後,它很穩定地只輸出 0.13A 電流。

這個 HUB 真的有點太簡單。我不是電子科,我一眼看上去,看不到板上有長得像石英晶體的元件。
是內建在 Hub 晶片裡嗎?


我昨晚聽了一整晚,是聽得出有些不同,但結論還是「無顯著差異」。
因為聲底、音色都沒有改變,就質感有提昇。
打個比喻,就像同系列擴大機,從較低階...


之前看過某文

大部分九成九的行動電源內部電路

其實跟AC USB Adaptor是一樣的

亂七八糟的電源干擾設計

不建議
__________________
數位流系統全部到位,好好聽音樂,音樂好好聽。

重機的奧妙之處,就是
在併排行駛、鑽車縫時,它視同機車…
在爭取路權時,它又視同汽車…
舊 2016-03-24, 03:05 PM #5
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xtreme
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加入日期: Dec 2000
您的住址: 木柵動物園
文章: 2,295
引用:
作者shirock
我這次DIY的宗旨之一就是用手上現有的物品。
剛好我手上沒有 USB 2.0 延長線,只有 USB 3.0 延長線。
然後 PCI-E 擴充卡已經額外接上電腦電源供應器的電了,比主機板上的電好。
所以我就用擴充卡的電給 Hub ,不再外接。

行動電源倒是沒想到。回家試試。
我現在用的這顆USB充電器,畢竟是打上NOKIA標記的原廠貨,品質還算好。
我接了 USB 測電器上去觀察,標示輸出 5V ,實際輸出 4.92~4.94V 。
另外值得觀注的一點, USB 測電器顯示開啟 USB DAC 後,它很穩定地只輸出 0.13A 電流。

這個 HUB 真的有點太簡單。我不是電子科,我一眼看上去,看不到板上有長得像石英晶體的元件。
是內建在 Hub 晶片裡嗎?


我昨晚聽了一整晚,是聽得出有些不同,但結論還是「無顯著差異」。
因為聲底、音色都沒有改變,就質感有提昇。
打個比喻,就像同系列擴大機,從較低階...

強烈建議擴充卡到HUB這段一定要外接電源
再買一條分離線或是兩條線剪開自己焊一下

下面這網址有一些大品牌充電器量測,只有HP跟apple的還不錯,山寨的更是爛到爆炸
用品牌判斷好壞不是很準確
http://www.righto.com/2012/10/a-doz...b-apple-is.html


電路板標示Y1那個管狀物就是石英晶體

聲底音色沒變質感提升沒錯,HUB吃外接好電源提升比較多,猶如同個樂器從業餘變職業演奏的感覺
__________________
本來無一物,何處惹塵埃
舊 2016-03-24, 03:44 PM #6
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xtreme離線中  
shirock
Advance Member
 

加入日期: Aug 2005
文章: 367
我現在在看下面這塊板子:

http://goods.ruten.com.tw/item/show?21204036617147

也許拿這塊板子來 DIY 更方便。
挑好點的晶振,加上 TPS7A4700 穩壓。


引用:
作者xtreme
再買一條分離線或是兩條線剪開自己焊一下

下面這網址有一些大品牌充電器量測,只有HP跟apple的還不錯,山寨的更是爛到爆炸

電路板標示Y1那個管狀物就是石英晶體


說來 USB 分離線的電源線那一條的長度都作的和訊號線那段一樣長。有必要嗎?

我拿飛宏的充電器試過,聽不出差別。飛宏的輸出漣波測試比HP和apple好一些。

一般石英晶振不是包鐵殻嗎?看來這 hub 的晶振精度有差。
我又拆了另一個閒置沒用的小 hub 。
這個晶振好一點,不過晶片用的是創惟 GL850G,似乎比湯銘的差些。

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舊 2016-03-24, 07:10 PM #7
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shirock離線中  
xtreme
Master Member
 
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加入日期: Dec 2000
您的住址: 木柵動物園
文章: 2,295
引用:
作者shirock
我現在在看下面這塊板子:

http://goods.ruten.com.tw/item/show?21204036617147

也許拿這塊板子來 DIY 更方便。
挑好點的晶振,加上 TPS7A4700 穩壓。
說來 USB 分離線的電源線那一條的長度都作的和訊號線那段一樣長。有必要嗎?
我拿飛宏的充電器試過,聽不出差別。飛宏的輸出漣波測試比HP和apple好一些。
一般石英晶振不是包鐵殻嗎?看來這 hub 的晶振精度有差。
我又拆了另一個閒置沒用的小 hub 。
這個晶振好一點,不過晶片用的是創惟 GL850G,似乎比湯銘的差些。

http://i.imgur.com/vodPhFw.jpg

這塊板子看不到layout,電路圖看起來是ok
分離電源線要接類似ifi micro – iUSB那種產品才有必要一樣長,不然是短一點比較好,線太長會壓降USB規範是5.25~4.75V,HUB延長線測過的人結論是電壓高點比較好聽
嗯...那個圓管狀晶振是誤差最大的一型
__________________
本來無一物,何處惹塵埃
舊 2016-03-24, 08:56 PM #8
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xtreme離線中  
Axel_K
Elite Member
 
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加入日期: Sep 2006
您的住址: 人群中
文章: 4,203
既然電源要外接了,弄個線性穩壓成5V應該不麻煩!
舊 2016-03-25, 02:30 AM #9
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Axel_K離線中  
shirock
Advance Member
 

加入日期: Aug 2005
文章: 367

我這兩天又測試了另一片 USB Hub 。即 7 樓照片的那片 Hub。
用的是創惟 GL850G 晶片加上鐵皮的石英晶振。
和我一開始用的 FE1.1s 晶片加上圓管晶振 Hub 比較。

借用 http://www.pcdvd.com.tw/showthread.php?t=1069209 的 USB HUB 晶片比較圖。

Hub 晶片FE1.1s:
* STT
* LDO 內建,溫度低
* 可延伸到 7 port (伽利略有一款 7 port 帶變壓器的 2.0 Hub,內部就是用兩顆 FE1.1s併成)
* 相容性極佳
* 線長: 1.5M正常,5M正常
Hub 使用誤差最大的圓管晶振。

Hub 晶片GL850G:
* STT
* LDO 內建,溫度高
* 無延伸性
* 相容性普通
* 線長: 1.5M正常,5M不工作
Hub 使用一般鐵皮晶振。

在我的連接方案中,線長只有 1M ,不需要接多個設備,這兩個晶片規格上的主要差別就是內建的 LDO 溫度了。
創惟 GL850G 工作溫度較高,但手摸上去只是微溫程度。 FE1.1s 那顆摸上去同室溫。

就規格來說 FE1.1s 優於 GL850G 。但我分別接上這兩片 Hub 試聽之後,則是 GL850G + 鐵皮晶振的那片,控制力較佳。
顯然那顆晶振準確度的重要性更大於 Hub 晶片的規格

引用:
作者Axel_K
既然電源要外接了,弄個線性穩壓成5V應該不麻煩!

線性電源不便宜,不合窮人版定義啊。
而且我偏好交換式電源方案,便宜且動態較佳。

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喇叭: 雅瑟 CP-730, S-520
耳機: GRADO SR-225i
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此文章於 2016-03-26 04:27 PM 被 shirock 編輯.
舊 2016-03-26, 04:24 PM #10
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