www.SAP.or.id

Contact Info


Monoblock DAC TDA1541


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




Fig 1A
Gambar 1





Fig 2
Gambar 2



Fig 3
Gambar 3



Fig 4
Gambar 4,
TDA1541 Single Crown



Fig 5
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

Fig 6A

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.


Fig 6B
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 :

Fig 6C

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