​Изучаем самый популярный мультибитный ЦАП Philips TDA1541

ТEКСТ: Комментарии (26)
80.76 дБ
​Изучаем самый популярный мультибитный ЦАП Philips TDA1541

Вряд ли сами разработчики рассчитывали на такую сохранившуюся до наших дней известность TDA1541. Но все же именно этому чипу суждено было стать символом самого музыкального мультибита и обрести легендарный статус.

Воистину магический чип первого и второго поколения проигрывателей Philips TDA1540 все же нуждался в замене на соответствие официальным 16 разрядам компакт-диска. Поэтому к 1985 году была представлена следующая итерация преобразователя TDA — модель 1541.

Как известно, оба этих чипсета — TDA1540 и TDA1541 — относятся к преобразователям с токовым выходом. В классической схеме мультибитная матрица процеживает ток через лесенку резисторов. Сопротивление каждого в этой лесенке должно в два раза отличаться от соседнего разряда, т.е. быть R-2R для функционирования бинарной системы вычисления.

Если эти параметры резисторов выдержаны и работают максимально приближенно к теории, такой ЦАП считается «монотонным». Не в том смысле, что он скучно играет на одной ноте. А в том плане, что не делает ошибок взвешивания тока, которые весьма вероятны, учитывая, что номинал наименьшего бита (LSB) отличается от самого старшего (MSB), как 2 в 16-й степени.

Руди ван де Плаше (Rudy van de Plassche)

В Philips нашли способ решить эту задачу красиво и недорого — активным делителем тока на уровне схемы, а не сортировкой и лазерной подгонкой параметров резисторов, как это делали остальные производители.

В 1976 году голландский инженер Руди ван де Плаше (Rudy van de Plassche) предложил использовать динамическое усреднение тока для резисторов старших битов — своего рода самокалибровку.

Система была запатентована под названием Dynamic Element Matching (DEM) и применялась сначала в кремниевом кристалле TDA1540, а затем и в TDA1541, где DEM охватывала 6 старших бит с резисторами.

Остальные 10 младших бит обрабатывались пассивным делителем на транзисторах. Самый-самый LSB 16-й бит переключался одним транзистором. 15-й бит — двумя. Последний, десятый бит LSB содержал уже 512 транзисторов.

Схема работы Philips TDA1541

Полученное решение демонстрировало на конвертерах Philips TDA прекрасную монотонность, высокую дифференциальную линейность, малые шум и глитч (у цифроаналоговых преобразователей масса своих тараканов-терминов, описывающих внутреннюю работу).

Впрочем, как показала дальнейшая практика, хотя конвертеры с Dynamic Element Matching (DEM) и были проще в производстве, чем резистивные матрицы, но уже непосредственно в аудиотехнике для них требовалась хорошая организация питания. А ставили TDA1541 куда попало — за исключением разве что портативной техники, мощности которой очевидно не хватало на мощное потребление тока этим чипом.

Кстати, о дискменах. В истории компании Philips переносные CD-плееры были единственным исключением, где использовались ЦАПы другого производителя. В частности, в первой модели Philips CD10 (1985 год) был установлен ЦАП CX20133 производства Sony.

Во всех остальных случаях голландцы обходились своей элементной базой. И даже продавали ее налево и направо. Свидетельством тому масса Hi-Fi-имен, которые использовали Philips TDA1541 в своих CD-плеерах: Arcam, Bang & Olufsen, Cambridge Audio, Grundig, Meridian, Mission, Naim, Nakamichi, Revox и многие другие. Но самый амбициозный проект на TDA1541 к концу 80-х сделали не они.

В это же время на арену High End снова вышла фирма Sony — те самые коллеги/конкуренты Philips на ниве компакт-диска. Их дорожки еще не раз разойдутся и пересекутся.

Разумеется, японская мегакорпорация обладала широкой номенклатурой собственных ЦАПов, но для топовых моделей CD-плееров они пока что предпочитали конвертеры Burr-Brown или Philips. В 1987 году по совокупной цене (600 000 иен) Sony выкатила монструозное комбо из CD-транспорта CDP-R1 и отдельного блока ЦАПа DAS-R1 на двух TDA1541.

Sony CDP-R1/DAS-R1 (1987 г.)

А что же Philips? Во второй половине 80-х они принялись выпускать для бытового рынка довольно странные по дизайну агрегаты с пластмассовым молдингом. Даже топовая, очень приличная внутри модель CD960 все равно выглядела грубовато в сравнении с японскими плеерами в бюджетном диапазоне.

Подразделение Marantz стало для Philips базой для выражения всех понтов сегмента High End, который только зарождался на рынке цифровых источников. Поэтому клон CD960 в исполнении Marantz CD94 выглядит совершенно в ином стиле.

Philips CD960 (1986 год)
Marantz CD-94 (1986 год)

При этом где-то там, в снежных вершинах Philips держали референс в виде профессиональной серии LHH, которая использовалась в студиях бродкастинга, мастеринга и производства CD. Пришло время использовать имидж и стилистику LHH, которая идеально подходила на роль компонентов эксклюзивного класса.

В 1989 году на американском рынке по цене 4 000 долларов появилась двухблочная система Philips LHH1000 на транспорте CDM-1 и ЦАПе TDA1541A отобранного грейда S1. Разработкой плеера занималась команда Norinaga Nakazawa, известного в наше время как основатель High End бренда SoulNote. Также участие в работе принял участие перспективный кадр Кен Ишивата, работавший тогда в Marantz Europe старшим менеджером по развитию.

В Европе устройство продавалось в отделке «шампань» как Marantz CD12. Плееры Philips LHH и топовые Marantz CD с индексом 1Х собирались параллельно на том же японском заводе и мало чем отличались друг от друга.

Marantz CD12 (1989 год)
Philips LHH1000 (1989 год)

Прошло несколько лет. Бренд Marantz по-прежнему четко ассоциировался с роскошными аудиофильскими компонентами, а вот интересы Philips переключились на другие проекты бытовой электроники. Но вернемся к TDA1541, ради которого мы здесь и собрались.

После появления в 1988 году градации индексов TDA1541 возникло несколько городских легенд. И это неудивительно, потому что в итоге в Philips выпустили очень много чипов — в разных странах с перерывами, по разным сведениям, вплоть до 1998–99 года. TDA1541 начали обретать культовый статус, когда выяснилось, что, несмотря на обещанные 24-битные обработки, новые дельта-сигма процессоры так и не смогли кардинально улучшить звучание CD-проигрывателей.

В первой версии дифференциальная линейность TDA1541 заявлялась по уровню 0,5 LSB. В 1988 году официально иерархия обновленных TDA1541 выглядела так:

1. Отобранная серия TDA1541A-S1. Дифференциальная нелинейность менее 0,5 LSB для битов 1–7, менее 1 LSB для битов 8–15 и менее 0,75 LSB для бит 16;

2. Стандартная серия TDA1541A. Дифференциальная нелинейность менее 1 LSB для всех 16 бит;

3. Бюджетная серия TDA1541A-R1. Дифференциальная нелинейность менее 2 LSB для всех 16 бит.

TDA1541 с индексом А отличалась способностью принимать частоту 352,8 кГц на 8-кратной передискретизации, в отличие от 4х (176,4 кГц) на прототипе 1985 года. Также к ним в помощь шли обновленные цифровые фильтры SAA7220P/B с улучшенным на 1 дБ показателем пропускания полосы по сравнению с предыдущей версией SAA7220P/A.

Судя по маркировке, этот чип был собран в 1988 году на Тайване

Узнать год выпуска TDA1541 по маркировке чипа несложно — после буквенного кода (чаще всего, например, HSH) идут четыре цифры. Первые две — год, вторые — номер недели в году. Самые любознательные могут узнать, где собирался и тестировался этот чип.

Первая буква — место изготовления кремниевой матрицы:

H: Nijmegen Holland

J: Caen France

R: Hsinchu/TSMC Taiwan

Вторая буква — место сборки чипа:

H: Nijmegen Holland

S: Kaohsiung Taiwan

B: Hamburg Germany

Третья буква — место тестирования. Здесь без вариантов, буква H: Nijmegen Holland.

Marantz Project D-1 (1998 год)

TDA1541A-S2 была самой эксклюзивной версией. Эту модель можно обнаружить только в паре редких проигрывателей Marantz CD-95Ltd и CD7 и в совсем уж штучных процессорах: Marantz Project D-1 (500 000 иен) и Zanden Audio Model 5000 стоимостью 10 000 долларов.

Все эти аппараты были выпущены в 1998 году небольшими сериями, так как к этому моменту производство TDA1541, да и вообще мультибитных чипов Philips, подошло к своему концу. Поэтому основной интерес коллекционеров наблюдается вокруг аппаратов на TDA1541A-S1, круг применения которого был намного шире.

Престижная версия TDA1541A-S1, собранная в 1996 году в Германии

Дополнительная интрига заключается в том, что первые партии TDA1541 без индекса до 1988 года шли общим косяком — и никак специально не сортировались. Ведь градация оговаривает уровень дифференциальной линейности, ниже которого изделие считается бракованным. Но ведь ничего не мешает обычному чипу оказаться лучше этого порога. Выходит, у вас есть все шансы получить чип с параметрами «короны»!

Неопределенность подогревается слухачами деталей. Одни утверждают, что лучше всего звучат самые первые партии 1541-х без индексов, сделанные Signetics. Другие говорят — надо искать голландские S1, но с двумя «коронами». Эти, наверное, ближе всего к истине. А третьи заявляют, что как раз тайванские TDA1541А последних серий чудо как хороши и ничем не отличаются от TDA1541A-S2, выпущенных в то же время. Как тут не сойти с ума?

Это уже слишком очевидная фальшивка, но в Китае подделывают и «реальные» версии TDA1541

Несложно предположить, что интерес к TDA1541 привлек и мошенников на азиатских торговых площадках. Престижную гравировку добавить несложно. Некоторые из них увлекались настолько, что предлагали версию TDA1541A-S3, которой не существовало в природе. Но в следующих материалах мы рассмотрим примеры аппаратов с настоящими TDA1541. Не сомневайтесь — в Stereo не обманут.

80.76 дБ +

Комментарии

#

Самый долгожданный материал ))) приступим к чтению!

- 53.01 дБ +
#

Не понимаю зачем так минусовать тему, как ни как человек старался ресурсы свои вкладывал, ну не интересно тебе - пройди мимо. Складывается такое ощущение, что тут есть шайка обиженных жизнью неудачников (а может и вообще один, с кучей аккаунтов), которые только и ждут момента чтобы подн@ср@ть кому либо.

Да, давно у меня так не пригорало.

Мне эта тема пока не интересна, я больше по винилу, но тем не менее автор - спасибо за труды. Уверен, люди которые этого ждали, оценят материал по достоинству.

Всем мир!

- 61.46 дБ +
⇡ в ответ @AGRESSOR #

Это тип людей таких.

"Деструктивный склад личности бывает двух разновидностей. Первая характеризуется настроенностью на получение удовольствия от разрушения; вторая - приверженностью к формам поведения, которые разрушительны в первую очередь для самой личности, являющейся их носителем, а вне этой личности вредят тем, что порождают подражание. Личность разрушающего типа характеризуется пренебрежительным отношением к здравым и интересам других людей, к интересам общества в целом."

"Деструктивная деятельность может порождаться не только деструктивным складом личности, но также глупостью и эгоизмом: неумный человек, может вредить, полагая, что делает добро; эгоист вредит с надеждой, что кто-то другой компенсирует причинённый им ущерб."

- 57.78 дБ +
⇡ в ответ @AGRESSOR #

Им просто некого больше минусовать тут. Все разбежались нахрен от такого.

- 56.02 дБ +
#

если я вижу тему от Ярослава, я наливаю себе кофейку, удобно устраиваюсь и ловлю кайф от чтения.

наплюсы и минусы ваще параллельно в данном случае.

- 57.78 дБ +
#
В 1976 году голландский инженер Руди ван де Плаше (Rudy van de Plassche) предложил использовать динамическое усреднение тока для резисторов старших битов — своего рода самокалибровку.

И полвека не прошло как китайский инженер Jeff Zhu растянул подобную схемотехнику на 24 разряда. Ничто не ново под луной )))

P.S. Вспомнил одну штуку >относительно Sony CDP-R1/DAS-R:

“Though the transport has its own internal clock (synchronization) generator, this is disconnected when the two-way fiberoptic coupler pair is used to carry signal data from the CDP to the DAS and the clock signal from the DAS to the CDP. This use of one clock is necessary, according to Sony, because of the extreme demands of the 8x oversampling on the timing accuracy of the clock signal controlling the DAC switching.“

А теперича - 100500x oversempling и ништяк, никто (почти) timing accuracy не озадачивается.

Прошёл золотой век (((


- 60 дБ +
⇡ в ответ @Nikiniko #

Между прочим, по этой причине (DEM) некоторые цаповеды отказывают 1540 и 1541 в истинной R2R-мультибитности

- 50 дБ +
⇡ в ответ @YG #
Между прочим, по этой причине (DEM) некоторые цаповеды отказывают 1540 и 1541 в истинной R2R-мультибитности

что есть полная чушь. Замена части пассивного делителя на несколько активных источников тока не делает эту систему дельта-сигмой ни в малейшей степени

- 50 дБ +
⇡ в ответ @Nikiniko #
P.S. Вспомнил одну штуку >относительно Sony CDP-R1/DAS-R:
“Though the transport has its own internal clock (synchronization) generator, this is disconnected when the two-way fiberoptic coupler pair is used to carry signal data from the CDP to the DAS and the clock signal from the DAS to the CDP. This use of one clock is necessary, according to Sony, because of the extreme demands of the 8x oversampling on the timing accuracy of the clock signal controlling the DAC switching.“

Чертовски важная вещь!

Сам довольно давно использую единый WC в системе.

- 53.01 дБ +
#

Мы и не сомневаемся!

- 50 дБ +
#

Прочитал с удовольствием!

Вспомнил своего "угловатого филипка", по размеру был меньше "стандарта" hi-fi. Сделан как будто из "чугуна") - тяжёлый был зараза..., модель уже и не вспомню! Сняв крышку был приятно удивлён мудрёному литому шасси и другому "монументальному" конструктиву, на тот момент даже не задавался вопросом на каком он чипе, но "пел" зараза...)

p.s

был продан - пропала всеядность к стабильному чтению дисков, да и отсутствие пульта напрягало...

- 50 дБ +
⇡ в ответ @ValGUU #

это как раз поправимо заменой конденсаторов

вот у других CD-транспортов возрастные проблемы чтения приводят к замене пикапа

- 50 дБ +
⇡ в ответ @YG #

На тот момент, а было это 19-18 лет назад - не было столько полезной информации, да и местные мастера не могли толком что либо сказать про "диковинку". Все сетовали на замену лазера. Сейчас да - раритетище....

- 50 дБ +
#

Ярослав, спасибо!

- 50 дБ +
#

Спасибо, супер! Ждем продолжения! )

- 50 дБ +
#

Также напомню о возможности поддержки проекта исторического исследования источников на чипах Philips TDA.

Основной пул техники собран, уже будут сравниваться девять (раньше было только восемь) аппаратов. Но всегда существует соблазн расширить список хотя бы на одну единицу. Я рад отметить, что в проект верят и помогают не только читатели, но и коллеги, в частности Миша Борзенков @borzenkov. Присоединяйтесь!


Сбербанк: 4276380123464252

paypal: direject@yandex.ru

- 50 дБ +
⇡ в ответ @YG #

"Правильную " и познавательную тему двинули в массы . Вот даже Миша подтянулся.

- 50 дБ +
#

Очень интересно почитать и подтянуть свои знания! Спасибо!

- 50 дБ +
#

отличная статья! респект от пацанов.

- 50 дБ +
⇡ в ответ @slava_jazz #

плата явно не Philips, т.е. не пахнет горелой изолентой)

- 53.01 дБ +
⇡ в ответ @YG #

не пахнет.

- 53.01 дБ +
#

Спасибо за статью. Люблю мультибиты ))

- 46.99 дБ +
#

я бы хотел мультибит. Но избалован стримингом через телефон. Жалко что нет миниатюрных цапов с мультибит

- 50 дБ +
⇡ в ответ @ah_alesha #

портативные были китайские плееры на 1543 и 1704

- 50 дБ +
⇡ в ответ @YG #

Совершенно верно, это плееры Hifiman HM601-603 и HM-801, а также Monster Audio E. T. 09

- 50 дБ +

Да,есть у меня старичок 603-й.Играет хорошо,тепло так,лампово)Чувствуется "жирный"звук мультибита))

- 50 дБ +
Чтобы оставить комментарий, войдите, пожалуйста.