Sayfalar

Thursday, March 3, 2016

Bir network streamer projesi - Soekris R2R - Raspberry Pi / Bölüm-1

Soekris Dac ve Raspberry Pi ile high-end segmente selam çakabilecek bir streamer/dac yapmak mümkün mü...? Deneyelim görelim bakalım.

Soekris Dam1021 kiti buradan aldım. Şu an sitelerinde iki model görünüyor. Tercih ettiğim model rezistörleri düşük toleransa sahip olan, tahmin edeceğiniz üzere pahalı olanıydı.


Kit fotoğrafta göründüğü şekilde geliyor ne bir eksik ne bir fazla. Beraberinde Neutrik marka xlr soketler geliyor. Güç girişi, IO ve seri port (bilgisayar) bağlantısı için de bazı soketler göndermişler.

Peki neden bu dac modülünü tercih ettim ?

En önemlisi hiç şüphesiz dac mimarisi. R2R (rezistor to rezistor) mantığını high-end pikaplarda olduğu gibi eskiye dönüşe benzetiyorum ben. Milimetreye sığdırılmış "all-in-one" çip teknolojisi yerine mekanı bol bulmuş, açılıp saçılmış bir dac bu. 


Yukardaki fotoğrafta sadece bir kısmı görünüyor. Ortadaki rezistörlerden bahsediyorum. Bir ara saymaya kalkıştım üşendim bıraktım. Dacımızın kalbi işte tam burası oluyor. Bu yapının bize sağladığı en büyük artı ise dönüşüm sonrası bir I/V (akım / voltaj) ve buffer segmenti gerektirmemesi. Günümüzdeki çoğu dac mimarisi içinde bu segmentler olmak zorunda. Temel RC network mantığından opamp'lı tasarımlara hatta çok özel lambalı bufferlara (Bknz. Audio Note Dac 4.1) denk gelmek mümkün. İyisi ne kadar iyidir her zaman tartışılır ama en iyisi hiç olmayanı değil mi..


Soekris'in ikinci en önemli noktası üzerinde Spartan marka bir FPGA array barındırması. Bu donanım bize, klasik dac çiplerinin dahili işlem yeteneklerinin çok daha ötesinde bir re-clocking (sinyali yeniden dizme) potansiyeli sunuyor. Spartan modül, I2S dahil olmak üzere, tüm girişlerde aktif durumda.

Bu kadar teknik bilgiden sonra asıl noktaya gelelim eminim ki merak ediyorsunuz. Bu dac maksimum 24bit desteğine sahip ve 384 Khz'ye kadar örneklemeleri kabul ediyor. Yani karşımızda duymaya çok aşina olduğumuz 192 Khz limitini ikiye katlamış bir dac var. Ayrıca DSD-64 ve DSD-128 oynatma desteği de sunuyor.

Dac modülü tüm çıplaklığına karşın aslında gerçek bir "ready-to-run" yani tak çalıştır yapıya sahip. Yapılacak şeyler gayet basit; gelen soketleri kart üzerine lehimliyorsunuz ve hangi bağlantı tipini (usb, sprif coaxial/optical..) kullanacaksanız ona göre bir modül satın alıp bağlantısını yapıyorsunuz. Bu projede data bağlantısını I2S üzerinden yapacağım için ekstra bir modüle ihtiyacım olmadı.



Dac'ın üzerinde, rektifiye katına kadar, kendi güç ünitesi (PSU) bile mevcut. Çalıştırmak için sadece çift çıkışlı bir trafoya ihtiyaç var. Üretici 7-15V AC arası çıkışa sahip trafoların uygun olabileceğini belirtmiş. Ben 12V AC veren bir trafo tercih etmiştim. Modül artı ve eksi gerilimde çalışıyor. Üreticiye göre artı yükün yaklaşık 180mA, eksinin ise 60mA civarında bir tüketimi var.  Benim ölçtüğüm değerler ise 55mA (eksi) ve 160mA (artı) olarak çıktı. Bu modüle 15-20 watt gücüne sahip bir trafo gayet kafi gelecektir.

Güç kaynağı tarafında kullanılan düşük esr alüminyum polymer elektrolitler her ne kadar iyi seçim olsa da basit tasarımından ötürü yeterli değildi. Bu modülün daha kaliteli ve stabil bir güç kaynağına ihtiyacı olabileceğini düşünerek Twistedpearaudio 'dan Placid HD bi-polar shunt güç kaynağı istedim.


Dikkat! Placid HD 'yi tamamlamak göründüğü kadar kolay değil. Üzerinde görünen tüm parçalar de-monte geliyor ve toparlamak bir hayli vakit alıyor. Yalnız bu modül Soekris için biçilmiş kaftan diyebilirim.

Güç tarafımız şimdilik hazır. Şimdilik diyorum Raspberry Pi ve I2S portundaki 3.3V için kendi tasarladığım ARK güç kaynaklarından birini kullanmayı düşünüyorum. Şimdilik bu şekilde gideceğim.

Şase için 2.5mm kalınlığında çelik levha tercih ettim. Placid HD'nin DC çıkışlarını direk olarak Soekris'in AC giriş terminaline bağladım. Aradaki, fonksiyonalitesini yitiren, rektifiye katının herhangi dezavantajı olmayacaktı.

 
 
Raspberry Pi (Model 1 Type B) bilgisayarı sağ üst kısma yerleştirdim. Orada o şekilde olmasının nedeni mümkün olan en kısa I2S bağlantıyı yapabilmekti. Daha önce bazı I2S denemelerim olmuştu. Kablo kalitesi ve özellikle boyunun ciddi farklar yarattığını gözlemlemiştim. Bu sefer eşeği sağlam kazığa bağlayarak 4-5 cm.lik teflon kaplı gümüş teller tercih ettim.
 
 
 
I2S bağlantı için bize beş adet kablo gerekiyor. Data ve clock bağlantıları için üç adet ve diğer ikisi ise 3.3V gerilim bağlantısı için.
 
 
Raspberry Pi Model-B versiyonuyla, yukarıdaki imajda görebileceğiniz, P5 bağlantısı gelmişti. I2S pinlere P1 üzerinden de ulaşmak mümkün fakat sinyal yolunun kısalığından ötürü P5'i kullanmayı tercih ettim.
 
 
Profilden bir Soekris manzarası ve 1.4V ham çıkışlara lehimlediğim WBT RCA soketler.
 
 
Dac ayrıca single ended bağlantıda buffer edilmiş "2V güce sahip" çıkışlara da sahip. Bu çıkışların empedansı direk kulaklık bağlamaya uygun.
  
Raspberry'de kullandığım 8 GB.lık SD kart üzerine PicorePlayer'ın V2.2 uygulamasını kurdum burada. Yenisi çıkmışsa onu tercih edin. PiCorePlayer kurulumu ve kullanımı oldukça kolay bir uygulama paketi. İşletim sistemi ve üzerinde gelen Squeezelite uygulaması toplamda sadece 60-70 MB civarı yer kaplıyor yani indirmesi de kolay. Win32 imaj yazdırma uygulamasıyla indirdiğiniz dosyayı SD karta yazdırıyorsunuz. Bilgisayarı açtıktan kısa bir süre sonra ağda şu şekilde bir görüntü beliriyor.
   
 
 
Audio Output menüsündeki ilk I2S seçeneğini "generic" seçerek  cihazı restart ettim ve baaam müzik işte orada...
 
Devamı gelecek... 

1 comment: