Давно искал схему усилителя STAX SRM-727A (это для Японии, питание 110В; у нас он называется STAX SRM-727II). Хотелось прикинуть его искажения в программе компьютерного моделирования LTSpice, а то данные спецификации слишком куцые.

Известный многим Кевин Гилмор в своё время владел сайтом, где были выложены схемы различных усилителей (в том числе и выше упомянутый), но бобик «сдох», и доступ к схемам пропал (а я её не скачал в те ещё времена).

Но вот буквально некоторое время назад на head-case.org он дал новую ссылку на свой архив, который успешно был мной скачен. Выбрал нужную схему, забил её в  симулятор и запустил. Но схема «не завелась» — шла генерация. Пришлось разбираться.

Как оказалось, в схеме не были указаны два конденсатора, что интересно, реализованные в виде площадок проводников с обеих сторон печатной платы (т. е конденсатора в обычном понимании на плате не было), создающие определённую, очень небольшую (порядка долей пикоФарада) ёмкость. Как только были добавлены ёмкости, схема заработала без дополнительной правки. Это был первый косяк в схеме Гилмора.

Второй косяк был в том, что он неправильно указал номинал истоковый резисторов во входном каскаде на полевых транзисторов, снизив их сопротивление с 560 до 200 Ом, и тем самым увеличив коэффициент усиления схемы (доведя её до 70 дБ). Есть предположение (моё), что таким образом он пытался придать усилителю устойчивость (из-за отсутствующих конденсаторов на его схеме), ибо чем больше усиление схемы, тем больше запас по фазе на частоте единичного усиления петлевого.

Кстати, пока не забыл, реальный коэффициент усиления усилка SRM-727A оказался 60 дБ, хотя в инструкции указано значение 54 дБ (к SRM-727II; на RM-727A инструкции, очень неожиданно, пока не обнаружил).

Примечание: 54 дБ — это усиления для небалансных входов (проверено лично мной). Для балансных будет как раз 60 дБ (а вот это только предположение, надо будет как-нибудь проверить).

В общем пришлось снять крышку и вынуть плату одного канала для проверки схемотехники, выложенной Гилмором. Что заняло некоторое время. Вот картинка одного канала. Фактически, это и есть (почти) вся схема усилителя (кроме выходного каскада; он обведён красной пунктирной линией на схеме).

Ну и как вишенка на торте — сама схема. Показаны искажения для различных вариантов моделирования входного сигнала по частоте и уровню. В реальности эти параметры могут значительно отличаться в большую сторону. Обычно, чем меньше искажения при моделировании, тем больше ошибка с измерениями реальной схемы — реальные искажения могут быть на порядок, или даже два, больше. И наоборот: чем больше смоделированные искажения, тем меньше отличий в измерениях от реальной схемы.

Нумерация на схеме (та, которая не в красной рамке) соответствует нумерации элементов на плате.

Введение

Фирма SMSL — это китайский производитель электроники достаточно узкого спектра категорий, но ориентированной в том числе и на экспорт. В портфель продукции в частности входят усилители мощности, наушниковые усилители, цифровые плееры и ЦАП-ы. С одним из таких ЦАП-ов мы сегодня и познакомимся.

Модель цифро-аналогового преобразователя M400 на сегодняшний день является предтоповой в их линейке: 800 долларов для ЦАП-а китайской компании, ещё недавно никому неизвестной, заставляют потенциального покупателя как минимум внимательно ознакомиться с отзывами о девайсе в Интернете и обязательно договориться о прослушке устройства. Как максимум заявить: «они совсем обнаглели». И смотреть в сторону других, не китайских, производителей.


ЦАП выполнен в невысоком, квадратном корпусе из алюминия со сторонами 210мм и высотой 45мм. Верхняя крышка выполнена из закалённого стекла (не пластик), на поверхности которой зелёно-салатовой краской нанесена надпись «S.M.S.L».

Традиционно задняя панель заполнена всеми необходимыми в повседневности разъёмами. Прибор полностью балансный и помимо балансных линейных выходов включает небалансный. В качестве цифровых входов может использоваться коаксиальный S/PDIF, оптический Toslink, USB, Bluetooth и даже I2S. Тумблера включения/выключения на приборе нет (это не значит, что прибор нельзя перевести в ждущий режим: можно, об этом ниже).

В комплект поставки ЦАП-а входит дистанционный пульт управления (без батареек), шнур питания, Bluetooth-антенна, кабель USB и какая-то макулатура (помимо инструкции; её не открывал и не читал :) ). На кабеле USB хочу остановиться поподробнее. Первоначально при распаковке прибора я решил использовать свой кабель, который уже был воткнут в компьютер. При проигрывании файлов в формате Аudio-CD с этим кабелем проблем не было. Однако, как только я переключился на Hi-Res, появились непериодические щелчки разной громкости при проигрывании музыки с интервалами 3 — 20 сек. Я аж захлебнулся от возмущения! Ну нифига себе, думаю, китайцы подложили такую свинью! Глючный ЦАП! Однако заставил себя успокоиться и решил подключить оригинальный кабель, так сказать, на всякий случай. И каково же было моё удивление, когда эти щелчки пропали! Вывод: в комплекте с прибором идёт как минимум, неплохой USB-кабель, с которым гарантируется корректная работа данного прибора.

Не могу сказать про функциональность пульта ДУ (не распаковывал его), но скорее всего через него доступны все функции, которые доступны и через регулятор громкости на передней панели прибора, выполняющие сразу две функции: как уже сказано функцию регулятора громкости путём его вращения влево/вправо, и функцию настроек ЦАП-а. Для входа в меню настроек необходимо кратковременно нажать на центр регулятора громкости (назовём этот режим «кнопка»), а дальше вращением вправо/влево двигаться вниз/вверх по вложенному меню и выбирть кнопкой нужный пункт настроек. Для выхода из меню настроек достаточно на 2-3 сек. снова нажать кнопку или прибор сам выйдет из меню по истечению приблизительно 10 сек. бездействия пользователя. Если нажать на кнопку регулятора громкости на 2-3 сек. во время его работы (не находясь в меню настроек), то прибор выключается (переходит в ждущий режим) и в центре регулятора громкости загорается красный светодиод. Для возвращения прибора в рабочее состояние необходимо снова на 2-3 сек. нажать кнопку регулятора громкости.


Меню настроек содержит все необходимые настройки, и это минимум необходимого. Среди них: выбор входа, настройки фильтра PCM, настройки фильтра DSD, настройки регулятора громкости (фиксированная громкость или нет), фаза сигналов на выходе, различные настройки I2S, яркость дисплея и просмотр программной и аппаратной версий прибора. На момент написания данного обзора последняя версия прошивки USB, доступная на сайте производителя, была v2.06. Самую свежую прошивку можно скачать с сайта производителя (в дополнение к драйверу для работы по USB и инструкции для пользователя).
В SMSL M400 применена топовая на момент написания обзора микросхема цифро-аналогового преобразователя AK4499, содержащая четыре канала цифро-аналогового преобразователя. M400 использует только два их них, остальные — незадействованы. В аналоговых фильтрах и буферах применены операционные усилители OPA1611 (одиночный ОУ) и OPA1612 (сдвоенный ОУ). На данный момент это лучшие операционные усилители среди массовых с точки зрения искажений. Благодаря в том числе и им ЦАП имеет сверхнизкие искажения — на уровне 5 знака после запятой, а также превосходное отношение сигнал/шум. В ЦАП-е используются два отдельных клока ACCUSILICON, каждый для своей сетки частот 44.1кГц и 48кГц с низким джиттером. Другой яркой особенностью этого ЦАП-а является применение импульсного блока питания, выполненного в виде законченной малогабаритной сборки. По заявлению производителя он обладает очень низким уровнем собственных шумов (всего 1.5мкВ), что подтверждается независимыми измерениями. Т. е. в данном случае такая реализация питания ЦАП-а никак не навредила его характеристикам, что, несомненно, большой плюс. По уровню искажений и шумов ЦАП SMSL M400 — один из лучших на рынке (среди тех, измерения которых доступны в сети). Также M400 нативно поддерживает MQA, DSD и частоты вплоть до 768кГц (только по USB).

Прослушивание

При прослушивании использовались наушники STAX SR-507 и усилитель из комплекта STAX Lambda Nova Basic — SRM-Xh (такая маленькая чёрная коробочка). Усилитель подключался к ЦАП-у через небалансный кабель (это важно; почему — читайте дальше). Регулировка громкости выполнялась на наушиковом усилителе (цифровой регулятор громкости на ЦАП-е был отключен). Оценка звука будет производиться путём сравнения с авторским мультибитным ЦАП-ом на микросхеме PCM1704K.

Вау-эффекта не возникает. Ни сразу, ни уж тем более потом. Какой бы музыкальный материал не слушался. Сразу отмечается другая подача муз. материала для M400 по сравнению с ЦАП-ом на 1704. Звук чистый, даже очень, это легко заметно. Низы присутствуют приблизительно в том же объёме, что и в авторском ЦАП-е. Про них можно коротко сказать — они удовлетворительные. Середина — просто есть :). Ну а вот дальше начинаются проблемы. Создаётся ощущение, что верха просто взяли и обрезали. Причём не где-то там на краю звукового диапазона, а прямо на верхней середине начиная где-то с частот 5кГц и выше. Очень сильно обрезали. Из-за этого никаких послезвучий при воспроизведении музыки нет и в помине, никакого «серебра» на высоких. Это, в свою очередь приводит к странному эффекту — музыку можно слушать очень продолжительное время, но никаких эмоций она не вызывает. Записи в формате Audio-CD и Hi-Res очень схожи между собой и их легко спутать, чего не было в авторском ЦАП-е на мультибитнике — там если уж звучит запись формата CD, то музыка звучит как бы через вуаль, если же поставили Hi-Res — то музыкальный материал наполняется мельчайшими подробностями, коих так недостаёт на CD, и от чего появляются мурашки на коже. Здесь же — какая то однородность и похожесть, просто набор звуков. И единственное, что может как-то оправдать прослушивение музыки на данном ЦАП-е — это присущие ему низкие искажения, что, безусловно, идёт ему в плюс.


Плюсы MSML M400:

1. Низкие искажения, шум
2. Нет усталости от прослушивания
3. Компактные размеры
   
   

Минусы MSML M400:

1. В стоковом варианте не подходит для прослушивания через небалансные входы
2. Высокая цена
   
   

Выводы

Китайская промышленность родила очередного гадкого утёнка, которому никогда не стать сильным лебедем. Те плюсы, которые есть у данного ЦАП-а — это заслуга исключительно микросхемы AK4499. Хоть как-то звучит ЦАП не благодаря, а вопреки компании SMSL, тем более, что по информации из Интернета, разработчик тупо использовал включение и компоненты из datasheet на микросхему. Невооружённым взглядом видно, что при разработке данного ЦАП-а SMSL стремилась получить в первую очередь «красивые» параметры на измерительном стенде, сделав акцент только на низких искажениях прибора и забыв про другие параметры. Как итог — невыразительны звук и завышенная цена. По-моему мнению цена за этот агрегат не должна превышать 400 долларов США. Самое интересное, что в некоторых наших магазинах цена значительно превышает рекомендованные 800 долларов США и составляет 90 000 руб, что в переводе на баксы составляет ровно 1200 долларов США

Дополнение

В процессе чтения форума и конкретно темы, посвящённой измерениям данного ЦАП-а, вылез интересный график АЧХ балансного и небалансного выходов этого ЦАП-а. Вот он ниже.

На нём видно, что АЧХ небалансного выхода имеет значительный спад на верхних частотах. Эта информация была подтверждена независимыми измерениями (картинка ниже).

Из последнего графика видно, что спад АЧХ при небалансном подключении начинается аж с 2кГц! С двух килогерц, Карл!!! На частоте 8кГц спад равен 1дБ, а на 20кГц достигает целых 4.5дБ!!! Немыслимо для предтопового ЦАПа. Интересна отговорка производителя: мы, мол сделали для вас балансный выход с лучшими характеристиками, поэтому небалансный выход решили сделать лучшим для звука! Как говорится, без комментариев.

P.S.

Я решил не возвращать свой ЦАП в магазин, а во-первых, попробовать прибор на балансном подключении с другим усилителем. И во-вторых, после истечения гарантии (1 год) сделать моддинг прибору под свои требования. Дам ему второй шанс...

Добавлено 17.12.2021

SMSL всё-же прислушался к голосу разума своих пользователей и выпустил обновлённую версию M400, где ход АЧХ небалансного выхода идентичен ходу АЧХ балансного. На таком изделии есть специальная наклейка «Upgraded»:
https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/smsl-m400-balanced-usb-mqa-dac-review.13732/page-26