Dac AD1865

Présentation

Après la réalisation malheureuse d'un DAC au design personnel et basé sur un chipset Analog Device AD1853, l'ajout d'un convertisseur de qualité continuait de me trotter dans la tête. Ce premier DAC avait malheureusement subit de nombreuses adaptations sans jamais obtenir de status fonctionnel.

C'est un peu par hasard, au détour d'une navigation internet, que j'ai trouvé un distributeur de DAC sur Ebay, qui propose des cartes pré-assemblées avec un design relativement proche du design initial.

Ses caractéristiques sont : une alimentation "musclée", pas d'oversampling, de nombreux régulateurs pour les différents chipsets, ainsi qu'un étage de conversion courant/tension (I/V) en composants discrets.

C'est la présence de tous ces éléments, ainsi que l'assemblage déjà réalisé (et un design validé) qui m'ont poussé à franchir le pas et à me lancer dans sa construction.

Kit AD1865 à la réception

Analyse

Assemblage des éléments

Ce projet ayant pour but de mettre en oeuvre un Dac déjà assemblé, les différentes étapes ont contribuées à fournir tous les éléments nécessaires à son fonctionnement.

Le kit fournit une carte disposants des caractéristiques suivantes :

• une entrée numérique SPDIF,
• une sortie analogique stéréo,
• une entrée alimentation numérique +/- 9VAC,
• une entrée alimentation analogique +/- 15VAC,

Toutes ces entrées/sorties se présentent sous la forme de borniers sur la carte, ce qui demande quelques adaptations pour leurs interfacage.

En plus d'une mise en boîtier de la carte principale, une carte d'entrées numériques a été conçue afin de fournir : une entrée SPDIF Optique (via un connecteur Toslink), ainsi qu'une entrée SPDIF coaxiale (via un connecteur Cinch).

Sélection des fournisseurs et commandes

TODO: Ajouter ici les tableaux des commandes passées, estimation du coût... etc.

Prototypage

Après la réception des différents composants, la construction du prototype a pu commencer. L'étape de prototypage a consistée à assembler l'alimentation du kit Dac afin de valider son fonctionnement, ainsi qu'effectuer son réglage initial (tensions régulées).
Aussi, la carte d'entrée numérique étant un design personnel, il était nécessaire de la valider sur breadboard avant commande du PCB final.

La première étape a été plutôt une partie mécanique : un placement "grossier" des éléments a permis de s'assurer que tous les éléments rentrerait confortablement dans le boîtier, que les connecteurs auraient leurs places. A gauche, la partie alimentation avec son filtre secteur, son interrupteur principal et son transfo torique. A droite, l'emplacement de la carte d'entrée numérique. Au centre, le Dac avec les prises de sorties analogiques sur le fond en face.

Construction

Usinage de la facade avant

Une partie importante de la réalisation pour l'obtention d'un résultats soigné a été l'usinage de la face avant, afin d'y incruster l'interrupteur principal. Cette facade en aluminium de 4mm anodisé noire étant esthétiquement sympatique, il était nécessaire d'en prendre soin pendant cette étape.

D'abord, un morceau de scotch de carton de déménagement a été placé afin d'éviter les marques et autres rayures. Ensuite, une pointe à tracer a été utilisée pour marquer l'emplacement du bouton et le gabarit à évider dans la facade. Puis une perceuse a été utilisée pour enlever la matière au plus près du gabarit et la forme finale a été affinée avec des petites limes, de manière à ce que l'interrupteur s'encastre fermement.

Enfin, la face avant a été montée sur le boîtier et le cordon secteur a pu être complété. De la gaine termorétractable sécurise ce montage. Cette phase a toute son importance : la tension secteur ne doit en aucun cas être accessible, même le boîtier ouvert. En effet, les prochaines étapes demanderont à travailler près de ces prises, elles doivent donc être sûres.

Premier allumage

Une fois le cordon secteur assemblé, il a suffit de quelques trous pour permettre la fixation du transformateur torique et de la carte DAC. Au passage, le manque d'entretoises de la bonne hauteur (il s'agit d'un boîtier 1U) m'a empêché de fixer définitivement la carte dans le boitier. Un achat de dernière minute sera donc à envisager.

Pour les premiers tests, j'ai placé un morceau de plastique pour éviter tout risque de court-circuit avec un contact sur le boitier. La connexion au transfo torique avec la carte est prête, j'ai branché le tout sur le secteur. Ouf, rien ne crame, pas de court-jus, on peut continuer.

Premiers tests : vérification des tensions aux bornes d'entrée. +/-7VAC au lieu de 9VAC : c'était prévu, le transfo 4 secondaires n'est pas pile/poil à la bonne valeur. +/-15VAC pour l'alimentation analogique : Ok.

Mesures après régulation : +/- 12VDC pour l'alimentation de la sortie I/V. C'est impeccable, et les diodes vertes de génération de courant allumées montrent bien que c'est prêt à driver des câbles de sorties.
Le premier régulateur de la partie numérique est mesuré à : 5V au lieu de 8.5V... aie ! Le deuxième régulateur est mesuré à 2.5V au lieu de 5V... ouch ! Là, il y a un problème... l'hypothèse effectuée lors de l'achat sur le faible drop des régulateurs à mosfet s'est avérée fausse. Les 7VAC en entrée sont insuffisant pour obtenir une régulation efficace. Après quelques tests de remplacement de résistances pour essayer de limiter le drop, je me suis résigné à racheter un transformateur 9VAC.

Heureusement, je disposais dans mon modeste stock de pièces détachées d'un transformateur 9VAC et j'ai donc assemblé celui-ci en fil volants dans le boitier pour continuer la validation du proto.

Première écoute

Les alimentations du Dac étant prêtes, l'étape suivante a consistée à injecter un flux numérique et à connecter les sorties sur la chaîne Hifi.

Ma carte son USB disposant d'une sortie Optique, j'ai décidé de la brancher sur le connecteur Toslink en guise de générateur de flux. Le reste de la carte d'entrées a été assemblée sur la breadboard. La sortie de la porte logique a ensuite été connectée au Dac via son bornier. La chance a alors tournée, car à l'instant où j'ai rallumé le DAC, la diode rouge indiquant la réception d'un flux numérique s'est allumée.

Après quelques soudures pour connecter deux prises Cinch aux sorties analogiques, le DAC a fait murmurer les enceintes pour la première fois. Au programme, un son véloce et dynamique dans les basses, des timbres détaillées dans les médiums, et des aigus quelques peu étouffés... ou bien étaient-ils trop présents avant ? Bref, du nouveau en perspective, et du pain sur la planche pour faire de ce prototype une réalisation finie.

Finalisation

Commande complémentaire

Carte d'entrées numériques

Usinage face arrière

Conclusion

TODO : liens vers marchand Ebay ? critique sur le Dac en question...

TODO : bilan par rapport aux estimations

TODO : conclusion subjective... analyse des résultats.

Réalisation : Octobre - Décembre 2011