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聲音中性甜美,動態細節表現出色。

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Squeezebox 3

Posted by reizaudio 於 四月 2, 2008

擁有SB 3已經有一段日子了,很方便又充滿時尚感,無可挑剔唯獨聲音表現普普。如果聽聽小品音樂或用於背景音樂,是不錯的選擇但是一放起交響樂也是蠻厲害的,樂器亂成一團無定位可言。

買了SB 3後才發現有更高階 Transproter,不過 1,999美元讓我無福消受,且內部看起來並不發燒。我寧可花1900 美元組一部HTPC 加一張RME9632 音效卡…….不知道有沒有人買Transproter+NAS,聲音不知道發不發燒但小朋友就要燒了不少?

手癢是diy的通病,可憐的SB 3淪落到我手上也只有暗自垂淚  …..

 

 

既然要改機就改得澈底點,網路上搜尋改機方式好像換電源較多,只有電源好像不能滿足我。

先訂出更動項目:

     1.更換電源

     2.外接 clock

     3.使用高靈敏度、高增益天線

     4.Digital 輸出 Re-data

     5.減少EMI  RF干擾

  想好方向接下來就是動手了,SB3 就像它另一個名字一樣 Slim device , 小巧可愛連一點改機空間也沒有,既然如此只好全部外接。

為了外接背部輸出做了一些更動,換上SMA端子,電源接頭也改為4 pin.

從左到右 : CLOCK IN, S/PDIF, POWER , ANT 

外接機箱內放了三組穩壓電源,2007並聯穩壓X2,還有廢物利用的原CD-PRO2 5V 穩壓。

3.3V 供應CPLD , 5V-VFD , 15V-ICAC . 配置好了接下來就只是連連看……

更換電源

         如果只是換個電源供應器好像太簡單,無法滿足發燒精神。既然機器已拆就看看有什麼可動,天啊!居然使用三端子穩壓1033供應3.3V,我的機器怎會容許有如此不發燒穩壓元件,殺無赦!我並不是不喜歡三端子穩壓原件,只是三端子穩壓在高頻時噪音會大增。

黃線連接位置原本是三端子穩壓 3.3V OUT , 5V接於原來電源輸入位置,這樣一來VFD電源就與其他電路分離供電了。我還想對CPLD單獨供電讓他與無線及CPU隔離,不過暫時先不會。等這次改完確定成績有進步再來進行。

Clock

         看到那個小得可憐的石英振盪就礙眼,當然要更換。正好用上JZ-1 clock 模組,頻率為11.28取 JZ-1 1/3 Fo .

上面那一條黑色老鼠尾巴就是clock輸入同軸,半透明那一坨是熱溶膠,石英震盪已經拆除了。

黑色老鼠尾巴是之前改的也將要換成(semi-rigid)半柔性電纜。

黑色老鼠尾巴換成(semi-rigid)半柔性電纜, clock 直接跳過 HC04 接到XC9536,原本HCU04到XC9536銅泊已切斷。

原clock輸入因為試作關係接得不太好看確定沒問題後重新改接。

Digital out

         XC9536XL pin 3 另外也提供 I2S 輸出。 Pin 3 輸出經過 HC04 使用兩個反向並聯提高輸出能力,做為Digital out , 而光纖輸出則直接接到 pin3 未經反向閘。我選擇將光纖模組拆除,由此處取得數位訊號接到ICAC.

這台SQ3 剛送來沒多久就被我改了CLOCK及外接天線,天線最容易改花費也最少,只要300元。

上方及最右邊那兩片鳥鳥的鐵片就是天線啦!為什麼要兩支?diversity !

換上轉接線(I-PEX TO RP-SMA)接上外接天線就完工!

 

 完工後使用Slim device聽音樂時間比用CD多,一方面方便且曲目不會重覆又不用換CD片,另一方面是音質較原未改機前大幅改善聲音不再扁平無味。

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為了更進一步滿足自己對聲音要求,對 Squeezebox電源進行再改造

+5V-> VFD  將VFD電源獨立出來降低VFD工作時干擾,我們都知道矩陣顯示圖形需要高頻震盪掃瞄,事情總是有一好沒兩好VFD好看也是干擾源。既然只是供應VFD電源可以用7805或LM317。

+3.3V-> CPLD  想將CPLD獨立供電但有困難。因為PCB是多層板不知道要從何處切斷電源,另外有一個方式將CPLD電源腳與PCB剝開接電源,但是太麻煩。想法很完美但實際有困難,CPLD還是要將就點與他人共用電源。但它總是我心中一個疙瘩,一個小小不完美遲早拿它開刀。

+5V->  +1.2V 提供CPU,RAM電源。

 因為我的SB3已經不需要類比輸出,所以供應類比電源也被切斷。切斷方法很容易,PCB劃兩刀用烙鐵加熱讓銅箔剝離,要復原只要用線接上短路即可。發現切斷後改變是正面的也是讓我驚喜的。聲音細微變化更加清楚正確,唯一缺點就是沒有類比輸出,然而一切都是值得的高級CD轉盤該有的他一樣也不缺,有機會真想與 Transproter 一較高下。

一切折騰只為止於至善,而至善難以到達!

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有點凌亂的外接機箱

無止境的修改! 12.288MHz

 我將 12.288MHz  石英震盪器也拆除了,在看國外網友的改機評論時知道有人拆除,也知道12.288只作用於 internet radio 但因為我需要 internet radio 功能也就一直保留 。

偶然看到一段關於12MHz於SB3用途才明白,原來12.288只對位元流 56K 以下網路廣播產生作用,既然如此那有不拆的道理。作為一個音質追求者怎麼可能去聽 56K 以下網路廣播。移除後試了一下 128K 是可以收聽的,CD轉檔音樂呢 ?

 哈哈"GREAT"完美 !

 為了我心中一個疙瘩,一個小小不完美再一次拿它開刀。想到CPLD要與無線網卡及其他IC共用電源讓我耿耿於懷‧‧‧

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 心病總是要醫治!讓CPLD獨享電源,類比電路既然沒用惱人又礙手礙腳的電容也被我拆了,照片上電源Vccint,Vccio暫時接在一起先測試看看;試驗結果聲音樂器定位更好。

 為CPLD加電源是一件苦差事,我選擇最笨也最澈底的方式電源腳與PCB割斷。而CPLD-9536按datasheet有兩組電源,Vccint Vccio 既然已經動刀就乾脆分別給予穩壓。試聽結果一切都是值得的!最大不同在於樂器位置非常清楚且準確,不會覺得演奏者變換座位,也不會發生同一根琴弦發出不同聲音;線條清楚誇張點說:伸手可觸。 

 我也為SB3加裝I2S試驗結果還不錯,但是在狹窄空間接上四條輸出線真是自討苦吃。雖然I2S不錯但我還是使用S/PDIF畢竟多數DAC使用。

如果你也擁有SB3建議最少換個電源,原廠電源讓聲音聽起來有點吵雜。時間多的話就大改惡搞,聲音改變會讓你驚喜。而且我不論怎麼惡整SB3依然健在。

這是我第二部 SQUEEZEBO 3  (CLASSIC)

sb311

第二部還是選擇SB3,第一部被朋友帶走後原本想買DUET但是SB3較便宜而且VFD螢幕還是比較好看

數位輸出經hcu04 整形後輸出,但他是使用兩個反向閘並連。但天底下不會有兩個動作一致的開關,多少總有時間不一致。

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拆掉一些東西看起來清爽多了,RCA用剪的因為須要RCA架固定SMA端子。光纖輸出也移除,留之無用棄之並不可惜。這次我沒有拆掉12.288 crystal,還有點其他用途,暫時先留下。

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用了7組穩壓電源,加上數位輸出部份8組有些用二級穩壓共11組,好像有點多?

用多組電源主要是減少不同chip工作時電流變動所引起的電源噪音。

在電源上除了改用分離獨立穩壓外去耦合電容也須要考慮,0.01使用陶片電容主要是它有較低高頻阻抗,使用時盡可能接近IC電容腳也要短,這樣發燒電容可能會適得其反。電解電容大小就比較不一定,只要低ESR/ESL容量大小可滿足積體電路邏輯狀態改變時電流須要即可。但首選還是三洋OSCON,主要是OSCON高頻阻抗小可以提供邏輯閘改變時快速供給電流。

SB3工作頻率因為很高(CPLD,IP3023-250MHz)加上考慮訊號完整性(SI)電路規劃必須以高速高頻率設計,高速電路算是高頻電路,高速電路界定看你對訊號上升時間要求。另一方面使用多組不同電壓(1.2V,3.3V,5V)也形成多個電壓島,這些原因讓電流迴返路徑也變得重要,不好路徑會使noise增加,更糟的是高頻電流會自己去尋找出路。使得EMI與CROSSTALK增加,雖然說生命總會找到出路但在高頻電路只會增加困擾。

電源插座移除原本不打算作任何用途,改完發現wifi訊號強度太低只有41%沒辦法裝上外接天線強度上升到80%。

I2S

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上一部SB3已經試過I2S音色及空間感令我念念不忘,而且I2S對 減少 jitter 效果顯著,因為避免了i2s調變為 spdif 過程中訊號混壘。不過狹小空間要加入4條 Coaxial cable 難度太高還是放棄了,偶然機會買到0.47 Flexible cable 高隔離又低損耗加上極細再適合不過。兩端機內跳線再加上外部連接線長度達到140 cm,使用上沒有任何不正常現象也沒有碰到I2S無法傳送遠距離情況。

I2S 訊號取出點於51歐姆電阻之後,主要是考慮阻抗匹配問題及吸收反射訊號;串聯型式的阻抗匹配電阻的位置要接近驅動端。

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完工後看起來還不錯,電源接頭改用15PIN D-Sub Connector應付多組電源輸入。CLOCK  SPDIF使用同軸而不併入D-SUB,非連續共模信號傳送都應該要用同軸,如果是差模信號可以用雙絞線,但還是要用有遮蔽雙絞線"己所不欲勿施於人"

SB3因為體積及成本上考慮,在設計上有許多遷就或許在數位電路上不會有問題但在聽感上感覺不好。或許上面改機方式較為複雜且不便,比較簡單的改機可以用去耦合電容降低EMI干擾,也可以加以磁珠(FERRITE BEAD)阻擋高頻干擾,但ferrite bead在使用及購買時要注意其頻率衰減曲線不然只是用心酸而已,配合去旁路電容可以達到很好效果,另外改變電流迴返路徑(return current path)也可以減少干擾。

 什麼是return current path簡單說有出有進,電流頭端從出去多少也會回來多少,並且形成一個封閉迴路。這樣一來迴流路徑在低頻電路沒有任何問題,一但到了高頻電路就不是那麼一回事了,在低頻時電流迴流就像車輛奔馳於高速公路沒有阻礙,但高頻時如果整體設計不當因為寄生電感那就變成車輛行駛於碎石子路或更糟,再高強也跑不起來。而我們要做的只是讓道路更平坦。

當整體電路都動作無誤,影響聲音純淨最大原因之一就是EMI。但是在數位串流裝置或是HTPC (CAS) EMI干擾更為嚴重,對於EMI干擾降低不外乎接地、遮蔽、過濾。

  • 接地 : 提供良好低阻抗接地,在高頻電路如htpc ic 上方散熱片也必須接地。沒有接地處理散熱片形同發射器,IC高頻訊號會經由雜散電容耦合到散熱片
  • 遮蔽 : 對I/O線路加強遮蔽避免雜訊耦合進入,減少crosstalk
  • 過濾 : 濾除不必要訊號,這個比較麻煩

不過說起來簡單,做好難度不低;不過還好的是上述三個條件處理好其中一項對干擾問題都有幫助。

最簡單改機法將5V輸入兩個0歐姆電阻取消,+電源以ferrite bead取代。一般為了成本考慮非必要狀況下會用0歐姆而不用ferrite bead。

 

Jitter

 Jitter 與 Wander 都是相同的時序問題,兩者不同在於頻率高低。Wander 有點像它的中文翻譯“漂移”但wander的量測是長時間的,影響比 jitter 低也不是即時性。wander 影響是長時間的有可能造成一片CD 的時間少了幾個 bit 或許更久才會發生,而 jitter 的影響在於每次時序高低轉換時發生。常看到 clock  誤差與 Jitter 混為一談, 會互相影響但兩者是不同的crystal 頻率誤差(+,-ppm) 相位噪音 jitter(dBc/Hz) ,要達到低誤差不難但要低相位噪音就很難,常看到音響廠商 world clock 產品只標示誤差而不標示相位噪音,高價clock generator 產品可以如此含糊不清還真是開眼界。

 造成jitter的原因很多除了振盪器自身產生之外,只要有時序問題jitter無法避免,還有幾個原因。

電源噪音:除了穩壓電路的噪訊還有負載產生的噪音,因電路動作時附載電流改變與阻抗造成壓降。

接地噪音:在低速電路因為工作頻率較低接地噪音不會有什麼問題,但當電路工作於高頻時接地噪音就變得明顯,變更不同共地位置可以明顯感覺聲音差異。迴流電流在接地端形成壓降而改變參考電位電壓,類似SB3或CAT  HTPC 等速電路高設備共地是必須的但是高速電路對低速電路干擾也令人困擾。

串擾:串擾常發生於相鄰訊號走線之間,電流形成電磁場互感結果….

電磁干擾:EMI 在電路中總是難以避免

訊號反射:因阻抗不匹配造成,反射訊號對訊號造成不正常增加或衰減在示波器上可以看到overshoot或undershoot 現象,亦或其他讓方波不像方波;而這些情況會造成邏輯閘反應速度改變和狀態不明確

Jitter  的發生可能是週期性和非週期性,週期性可以預期而改善但非週期性就幾近無解;不論使用精密度多高clock 產生器jitter終究高於clock 產生器標示值,chip自身會產生jitter , chip 與 chip 資料傳輸也會產生換一個CLOCK聲音不會馬上飛天遁地但也不是沒用,只是影響因素太多相互配合改變會更好。

 

 >>Spueezebox DUET <<

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