Proyek Monoblock DAC ini saya kerjakan atas permintaan
seorang rekan saya yang ingin memiliki sebuah DAC dengan karakter atau
fitur khusus yang tidak bisa ditemukan dari produk produk jadi ataupun
kit DAC yang sangat banyak tersedia di pasaran.
Ketika rekan saya menghubungi saya dan mengutarakan keinginannya
untuk membuat sebuah DAC maka langsung saja pikiran saya tertuju pada
kit DAC yang banyak tersedia di pasaran ataupun di eBay, saat itu terlintas
dalam pikiran saya kit DAC ditambah dengan power supply sudah cukup
untuk menjawab permintaan rekan saya ini.
Namun setelah beberapa menit berlalu, terlintaslah dalam pikiran
saya suatu hal yang saya anggap sebagai pencerahan, yaitu sebuah pemikiran
bahwa kalau cuma beli kit DAC kemudian hanya bisa menambahkan power supply
maka apa bedanya saya dengan orang lain yang kemampuannya cuma sebatas
download skema dari internet dan membeli spare part ataupun
kit impor.
Saya berpikir bahwa harus ada sesuatu yang bisa saya lakukan untuk
membuat perbedaan kualitas antara saya dengan orang lain yang juga melakukan
hal yang sama. Ahirnya inspirasi untuk tampil beda tersebut membuat saya
harus berpikir keras dan mencari inovasi berbeda untuk meningkatkan kualitas
rancangan saya.
Setelah berpkir beberapa jam saya ahirnya saya menemukan beberapa hal
berbeda yang harus saya tampilkan pada DAC rancangan saya yaitu
1. Design monoblok
2. Design PCB secara Manual
3. Low Noise dan Low Impedance Power Supply
4. Modular PCB untuk receiver dan DAC
Design Monoblock
Secara teknis system audio yang dibuat dengan cara monoblock akan
memiliki cross talk yang bisa dianggap nol, karena pada design monoblock
rangkaian untuk chanel kiri dan kanan dibuat terpisah dalam casing yang
terpisah pula. Selain itu dalam kenyataannya amat sangat sedikit DAC yang
dibuat dalam konfigurasi monoblock. sehingga untuk membuat perbedaan saya
merasa perlu melakukan hal ini. Rangkaian untuk channel kiri dan kanan saya
tempatkan pada casing yang berbeda.
Design PCB secara Manual
PCB untuk rangkaian Monoblock DAC ini saya rancang dengan mode manual.
Ada berbagai jenis software untuk merancang PCB digunakan para perancang
membuat PCB, dalam proses kerjanya software tersebut bisa digunakan
dalam mode manual routing atau auto routing.
Manual routing berarti si perancang harus membuat jalur PCB
yang dirancang nya satu persatu mengikuti skema rangkaian, sedangkan
auto routing berarti perancang hanya perlu mengambar skema/wiring diagram
dari rangkaian yang hendak dibuat PCB nya, untuk kemudian software yang
digunakan secara otomatis membuat jalur PCB sesuai dengan skema yang
telah digambar. Untuk membuat PCB dari rangkaian elektronik yang rumit
umumnya perancang menggunakan mode auto routing karena, karena kalau dikerjakan
secara manual maka sangat sulit dan mungkin saja otak manusia sudah
tidak bisa melakukan pekerjaan ini kalau rangkaian elektroniknya sudah
terlalu rumit.
Dalam mode auto routing ketika software bekerja membuat jalur
PCB, software dan komputer semata mata bekerja hanya berdasarkan logika
saja, yaitu agar semua jalur PCB benar benar tersambung secara akurat
sesuai skema yang digunakan, padahal agar supaya rangkaian elektronik
bekerja sesuai dengan prinsip kerja yang diinginkan oleh perancang, maka
sambungan jalur PCB juga harus dibuat dengan memahami bagaimana rangkaian
elektronik bekerja. Program komputer tidak bisa memahami bagaimana cara
rangkaian elektronik bekerja. Dalam hal memahami bagaimana rangkaian elektronik
bekerja maka perancang sendirilah yang bisa memahami sepenuhnya, karena
perancang inilah yang membuat rangkaian elektronik. Atas dasar pemikiran
di atas maka sesungguhnya perancanglah yang seharusnya paling tahu bagaimana
sebaiknya setiap jalur PCB harus tersambung, berbeda halnya dengan software
komputer yang bisa bekerja dengan logika mengikuti perintah yang sudah
diprogam. Sehingga saya berkesimpulan sebuah PCB, apalagi PCB untuk
rangkaian audio, harus dibuat secara manual dan bukannya hanya mengandalkan
software komputer. Merangkai PCB untuk rangkaian audio sering kali
berbeda dengan merancang rangkaian elektronik lainnya, karena bisa saja
terjadi, dua buah sambungan yang berbeda posisi menghasilkan suara yang
berbeda walaupun menurut skema kedua sambungan tersebut adalah sama secara
logika.
PCB untuk Monoblock DAC ini saya buat secara manual, memang menguras
kerja otak tapi bukan masalah selama bisa menghasilkan kualitas maksimal
yang saya inginkan.
Low Noise dan Low Impedance Power Supply
Sebuah rangkaian DAC secara umum bisa membutuhkan sebanyak 5-7 buah
tegangan berbeda untuk berbagai keperluan dalam menjalankan IC Receiver
dan DAC. Umumnya kit DAC yang beredar di pasaran ataupun produk DAC jadi
menggunakan regulator tiga kaki yang sangat populer dalam aplikasi elektronik
sebagai contoh LM317, LM7805, LM7815, LM7915 dll.
Penggunaan regulator tiga kaki tersebut memang relatif ekonomis dan
mudah dalam penerapannya karena berukuran lebih kecil dibandingkan dengan
rangkaian power supply diskreet.
Akan tetapi kualitas yang bisa ditampilkan oleh regulator tiga kaki
tersebut masih jauh dari cukup untuk menghasilkan sebuah system yang berkualitas
maksimal, karena regulator tiga kaki tersebut tidak mampu mnghasilkan performance
noise, kestabilan tegangan dan juga respon frekuensi yang belum memadai
untuk aplikasi audio berkualitas tinggi.
Sebagai pilihan power supply yang memiliki noise rendah, impedansi
rendah, dan berkestabilan tegangan keluaran yang sangat baik. dan
tiap regulator ini juga disuplly dari tap sekunder trafo daya tersendiri
dan tidak saling dicampur satu dengan yang lainnya.
Modular PCB untuk Receiver dan DAC
Dipasaran ada sangat banyak IC DAC dan Receiver yang
ditawarkan oleh pabrikan pembuat IC, selain jumlah yang banyak jenis jenis
baru dari IC receiver dan DAC pun selalu muncul setiap beberapa saat tertentu.
Dan setiap IC DAC menampilkan karakter suara yang berbeda.
Situasi semacam ini jelas akan membuat user menjadi binggung untuk
memiliha mana yang terbaik yang sesuai dengan seleranya.
Pada kit DAC yang tersedia di pasaran, receiver dan DAC berada dalam
PCB yang sama.
Oleh karena itu saya memutuskan untuk membuat receiver dan DAC berada
dalam PCB yang berbeda, tujuan pemisahan PCB ini adalah agar supaya pemakai
DAC monoblock ini mudah mengganti DAC lain jika suatu saat ia ingin mencoba
karakter suara DAC yang lain.
CS8416 dab TDA1541
Untuk proyek monoblock DAC ini saya menggunakan IC CS8416 sebagai
receiver dan TDA1541 sebagai DAC. Pemilihan kedua IC ini sepenuhnya mengikuti
permintaan rekan saya yang memesan monoblock DAC ini. Satu hal yang saya
ketahui dari rekan saya bahwa dia memiliha TDA1541 karena memiliki keyakinan
bahwa TDA1541 memiliki karakter mid yang sangat bagus, dan ia memerlukan
karakter ini untuk mengkompensasi karakter suara agresif dari speaker yang
saat ini ia gunakan.
CS8416 dalam mode hardware bisa menerima 4 input namun rekan saya hanya
meminta saya menyediakan 2 input yaitu AES/EBU yang pada panel saya tulis
XLR agar lebih ringkas dan input RCA yang pada panel saya tulis SPDIF
Gambar 1
Gambar 2
Gambar 3
Gambar 4,
TDA1541 Single Crown
Gambar 5
Konfigurasi Panel Belakang
Mengapa Transport + Eksternal DAC lebih baik
daripada Player
Hal paling menarik yang saya dapat
dari proyek ini adalah saya bisa menemukan bahwa kombinasi antara CD Transport
dan eksternal DAC bisa menghasilkan kualitas suara yang lebih baik
dibandingkan dengan ketika CD Transport ini berfungsi sebagai player yang
mengeluarkan langsung sinyal analog.
Sebagai seorang perancang yang meyakini pentingnya peranan power supply
dalam sebuah peralatan audio saya berkeyakinan bahwa kombinasi CD Transport
dengan DAC bisa lebih baik daripada player adalah karena pemisahan power
supply yang digunakan pada IC receiver dan DAC adalah alasan dibalik realita
ini. Pada kenyataannya IC receiver dan DAC yang digunakan pada CD player dan
eksternal DAC, umumnya membutuhkan 5-7 tegangan power supply yang berbeda.
Agar supaya performa dari receiver dan DAC bisa optimal maka power supply
yang dibutuhkan oleh keduannya harus dibuat terpisah dan menggunakan jenis
rangkaian yang memiliki kualitas terbaik dan trafo daya yang memberikan
arus listrik pada power supply ini juga harus terpisah atau setidaknya memiliki
sekunder yang terpisah. Selain terpisah dengan rangkaian dalam DAC itu
sendiri power supply ini juga harus terpisah dari power supply yang digunakan
untuk mencatu bagian laser dan motor dari transport.
Akan tetapi kalau pemisahan power supply ini dilakukan maka akan banyak
tempat yang terpakai untuk PCB power supply dan untuk trafo dayanya, sehingga
pada ahirnya ide untuk memisah power supply bagi rangkaian DAC dalam
sebuah CD player akan menjadi sebuah ide yaang tidak praktis dan tidak memiliki
nilai ekonomi yang baik untuk sebuah produk yang ingin dijual dalam jumlah
besar, apalagi kalau power supplynya ingin mengunakan power supply diskreet
yang memiliki kualitas baik.
Pada ahirnya penggunaan sebuah power supply secara bersama sama untuk
semua bagian dalam CD player menjadi pilihan yang paling realistis dengan
mengorbankan kualitas suara dari CD player tersebut.
Pada pemakaian DAC eksternal penurunan mutu suara akibat penggunaan sebuah
power supply secara bersama sama, bisa dihindari sejauh perancang
DAC memiliki motivasi untuk melakukan yang terbaik bagi DAC rancanggannya.
Eksternal DAC+Built in Preamp Vs Preamp
Sekitar tahun 2004 ketika saya masih bekerja pada sebuah perusahaan
importir peralatan audio high end, saya pernah berkesempatan menjual
Transport dan DAC buatan Goldmund, type dari Transport dan DAC tersebut
adalah Eidos38 dan Mimesis 20M dan harga retail dari kedua unit tersebut
adalah USD55000.
Ada tiga hal unik yang saya termukan dari DAC tersebut yaitu
1. Adanya Built in preamp pada Mimesis 20, Goldmund merekomendasi agar
output dari DAC Mimesis 20 ini langsung disambung ke power amp tanpa
melewati line stage preamp
2. Pada saat itu Mimesis 20M adalah salah satu DAC termahal buatan Goldmund
dan DAC ini tidak menggunakan teknik upsampling, karena menurut
Goldmund teknik upsampling membuat timbulnya jitter. Padahal
saat itu banyak pabrikan audio yang menjagokan teknik upsampling sebagai
terobosan
baru dalam teknologi audio. Malah untuk produk Goldmund
yang harganya saat itu lebih murah daripada Mimesis 20M ini Goldmund menggunakan
teknik upsampling.
3. Penggunaan Low Pass Filter orde 16 pada output DAC
Umumnya DAC yang dibuat pada masa kini menggunakan Low
Pass filter paling banyak orde 4 untuk membuang frekuensi sampling agar
tidak
merembes pada sinyal musik. Lain halnya dengan DAC Mimesis
20 dari Goldmund yang menggunakan Low Pass Filter sampai orde 16 untuk
membuang
frekuensi sampling sampai benar benar hilang dan tidak
mencemari sinyal musik.
Apa yang dilakukan oleh Goldmund saat itu adalah hal yang unik dan tidak
dilakukan oleh kebanyakan pabrikan audio lainnya, terutama dalam hal penggunaan
built in preamp, karena kebanyakan pabrikan menyarankan penggunaan DAC
ditambah dengan line stage preamp. Saat itu saya belum bisa memahami mengapa
Goldmund melakukan hal tersebut, namun setelah saya mengerjakan proyek
monoblock DAC ini, barulah saya bisa memahami kebaikan dari ide ide
Goldmund tersebut.
Built In Preamp pada Eksternal DAC membantu menghemat
analog interconnect
Konfigurasi dari sebuah system audio yang paling mendasar bisa anda
lihat pada gambar 6A berikut ini
Pada konfigurasi di gambar 6A di atas bisa anda lihat
bahwa setidaknya sinyal analog yang keluar dari CD player harus melewati
dua buah analog interconnect yaitu analog interconnect yang berada antara
CD Player dan Preamp, dan yang berada antara preamp dan power amp.
Bandingkanlah dengan konfigurasi pada gambar 6B berikut ini.
DAC dan Built In Preamp
Pada gambar 6B di atas terlihat bahwa dengan menggunakan DAC + Built
In preamp sinyal analog hanya melewati 1buah analog interconnect saja,
hal ini berarti ada satu jalur sinyal audio yang bisa dihemat oleh sinyal
analog, semakin banyak jalur sinyal analog yang bisa dihemat maka secara
keseluruhan akan menghasilkan kualitas suara ahir yang semakin baik, karena
setiap jalur sinyal terutama yang analog, sudah pasti akan menurunkan kualitas
sinyal itu sendiri.
Pada gambar 6B di atas memang ada tambahan sebuah digital cable, sebagai
ganti analog interconnect, hal ini masih lebih baik dari pada keberadaan
analog interconnect antara CD Player dan preamp, karena ketika masih dalam
domain digital, sinyal musik memiliki kekebalan yang lebih baik terhadap
gangguan daripada ketika masih berada dalam domain analog.
Selain itu sinyal digital yang mengalami penambahan jitter masih bisa
dimurnikan dengan berbagai cara, salah satu teknik yang paling terkenal dalam
hal pemulihan kualitas sinyal digital yang terdegadrasi adalah pemakaian
memori buffer, dimana Meridian Audio menggembangkan teknik ini yang
terkenal dengan nama MLP yang merupakan kependekan dari Meridian Loseless
Package.
Dalam uji coba monoblock DAC ini, saya menggunakan konfigurasi yang
ada pada Gambar 6C berikut ini :
Dalam konfigurasi ini, sinyal analog tetap hanya melewati
1 buah analog interconnect, dan saya menemukan bahwa konfigurasi ini tetap
menghasilkan kualitas suara yang lebih baik daripada menggunakan CD Player
yang terhubung langsung ke Integrated Power amp.
Lebih lanjut saya juga menemukan pabrikan audio lain yang juga tidak
merekomendasi pemakaian analog preamp dalam jalur sinyal musik yaitu Wadia
Digital dan Audio Aero, kedua perusahaan ini adalah pembuat CD Player dan
Transport, dalam produknya kedua perusahaan ini menempatkan built in preamp
pada CD player sehingga bisa langsung dihubungkan pada power amplifier tanpa
melewati analog preamp, ide seperti ini memang cukup baik walaupun tidak
sebaik penggunaan Eksternal DAC dengan built in preamp.
Artikel ini ada pada link : http://www.sap.or.id/Monoblock_DAC.html
Balik ke laman utama