Modifica Fiio D03K

E’ possibile modificare il circuito del Fiio D03K per migliorare notevolmente il suono del DAC Taishan. Ecco come fare

Modificare il Fiio D03K

Questo articolo vale solo per i Fiio D03K Taishan con connettori placati oro. Sono infatti disponibili due versioni ufficiali, più, sembra, una versione ibrida meno diffusa che è una via di mezzo fra le due più famose. Questo post, come detto, si occuperà dell’ultima versione. Come ho spiegato in un mio precedente articolo(che potete leggere QUI), i difetti sonori del Fiio D03K tenuto al naturale sono evidenti già con un setup di medio livello.

Una mia analisi ad orecchio aveva evidenziato un boost eccessivo poco equilibrato che peggiora notevolmente le performance del chip DAC della Cirrus Logic. Questa tesi trova un riscontro sul sito Fiio dove specificano che il Fiio D03K ha effettivamente un gain, addirittura di +3,6dB.
Mostrano anche grafici con risposta in frequenza piatta ma: o è un grafico di un altro modello, oppure hanno fatto le misurazioni direttamente dalle uscite dal chip bypassando qualche componente. Equalizzando massicciamente bassi ed alti ero riuscito ad annullare gran parte dei difetti indotti dalla circuitazione del Fiio D03K.

In effetti, come rilevato anche da altri, l’audio analogico generato dal chip DAC Cirrus è piuttosto pulito ed equilibrato. Non eccelso ma comunque decente. Purtroppo è lo stadio di amplificazione, affidato a un opamp di basso livello della Texas Instruments, che si sposa male con il segnale in uscita dal DAC e che produce come risultato un loudness a dir poco sgraziato.

scheda fiio d03k

Di seguito vengono proposte due modifiche, la prima per saltare lo stadio di amplificazione, la seconda per migliorarlo.

Modificare il Fiio D03K – modo 1

La prima modifica che presento, non mia, si basa sul fatto che chi ha un preamplificatore dignitoso può fare a meno dello stadio di amplificazione(dopo la modifica il segnale avrà un volume più basso). L’autore precisa però che la modifica porterà il suono ad essere più lineare, coerente, organico e la spazializzazione sarà più avvertibile. Non stento a crederci, sono proprio le carenze che ho notato io con il Fiio D03k originale.
Questa modifica l’ho trovata su un forum cinese(www.mingo-hmw.net, il post, scritto in inglese, lo trovate qui), ma non sono riuscito a registrarmi perchè gli indirizzi di posta che ho vengono rifiutati. Avrei voluto contattare l’autore del post(Xam, ovvero Max) per chiedere informazioni più precise(per esempio che tipo di condensatore è consigliabile), ma ho dovuto rinunciare.
Spero che in qualche modo riconosca il suo post sul blog di consigliodaamico e mi scriva.

ATTENZIONE!
La modifica non l’ho provata personalmente, quindi non saprei neanche dirvi se è sensata o meno. Anzi a chi se ne intende di elettronica chiedo un commento a riguardo. Aprire il Fiio D03K significa quasi sicuramente invalidarne la garanzia. Se non siete sicuri e avete poca dimestichezza col saldatore lasciate perdere e chi tenta comunque faccia attenzione: sarete i soli responsabili di danni a cose o persone.

Di seguito trovate i due post originali con la mia traduzione. Il primo post è abbastanza generico con riferimenti all’iPod, ma comunque interessante per capire il secondo post , che è quello che ci interessa di più

What is does:
Some DAC chips onboard CD -players / MP3 / media players output signals as a voltage source, which typically will go through another op-amp based gain stage for amplification. This is the case for the iPod.

“Questo è quanto: alcuni chip DAC montati su CD players e lettori mp3 fanno uscire il segnale come una sorgente in tensione, che solitamente va attraverso un stadio di amplificazione basato su amplificatori operazionali. Questo è il caso dell’iPod.”

It is believed that the additional gain stage, while amplifying the output signal and improves its driveability, may affect the sound when the signal goes through the op-amp and all the associated electronic components, and is not be absolutely necessary if you have a preamp doing the same job.

“E’ comprensibile che questo stadio addizionale di amplificazione, che serve ad amplificare il segnale e a migliorare la gestione esterna dello stesso, può deteriorare il suono ma in fin dei conti non è assolutamente necessario se hai un preamplificatore che fa lo stesso lavoro.”

It may be redudant because you amplify the signal twice and then attenuate it using the volume knob on your preamp.
So the ‘simpler is better’ approach would be to bypass this additional stage and route the signal directly to the output (i.e. the iPod dock / phone out / RCA). People believe the signal is more ‘pure’ this way.

“Potrebbe essere addirittura superfluo perchè amplifichi un segnale due volte e lo attenui con la manopola del preamplificatore. Quindi.. l’approccio “più semplice è, meglio è” vuole che venga saltato questo stadio addizionale portando il segnale direttamente all’uscita. Si pensa che in questo modo il segnale sia meno contaminato, più puro.”

What is inovlved:

Actually it is quite simple to bypassing the gain stage.

“Quello che è stato fatto: è abbastanza semplice saltare lo stadio di amplificazione”

1. Remove the coupling capacitor directly connected to the L/R output of the DAC chip (wolfson WMXXXX depending on your iPod). This will break the signal path so the signal will not enter the next gain stage.

“Rimuovere la coppia di condensatori connessi direttamente alle uscite Dx/Sx del chip DAC. Questo interromperà il circuito quindi il segnale non entrerà più nel successivo stadio di amplificazione.”

2. Remove the inductors before L/R output of the Pod dock. This will break the signal path between the gain stage and the iPod dock

“Rimuovere gli induttori prima delle uscite Dx/Sx della base dell’ iPod. Questo interromperà il circuito fra lo stadio di amplificazione e la base dell’ iPod.”

3. Connect between1 & 2 and basically you are done. You will need a bi-polar capacitor in between to filter out the potentially damaging DC output by the DAC chip along with output audio signal, which is AC. [Reason: Strong DC will turn the voice coil of your dynamic drivers of your headphones into heater coil and burn themselves]. Anything more than 1-2 uf is sufficient but the value of the capacitance will determine the roll-off frequency at with the audio signal (iMod uses 47 uF, I used 2.2 uf since that is what I have on hand, may change it to higher ones later).

“Connettere fra 1 e 2 e sostanzialmente avrai finito. Necessiterai di una coppia di condensatori bipolari in mezzo per filtrare l’output potenzialmente distruttivo del chip DAC con il segnale audio, che è AC. Motivo: una forte -scarica di?- corrente continua fa diventare le bobine delle tue cuffie delle resistenze, arrivando a bruciarle. Qualsiasi condensatore più di 1 o 2 uF è sufficiente, ma il valore della capacitanza determinerà la frequenza di roll-off del segnale audio.”

Technical steps:
There are plenty of instructions online about the exact procedures on how to iMod / diyMod for your particular iPod, so I will skip.

Actually this can be done on many other devices too. Will try to share another example.

“La modifica passo dopo passo: ci sono parecchie istruzioni online sull’esatta procedura da seguire cercando how to iMod/diyMod per il tuo modello di iPod, quindi questo punto lo salto. Comunque questa modifica può essere fatta su molti altri apparecchi. Proverò a condividere un altro esempio.”

E questo è il secondo post, dove si parla più specificatamente della modifica eseguita sul Fiio D03K Taishan

As promised here are the additional pictures. This is imod I did for the Fiio D03K DAC. Now the output is connected between the first soldering point after the CS4344 DAC chip and the RCAs. Unfortunately the older and better Wolfson based version was distroyed when I first tried to learn the skill.
Removed the opamp also.

“Come promesso, ecco altre immagini. Questa è una iMod che ho eseguito sul DAC Fiio D03K. Ora l’uscita è collegata fra il primo punto di saldatura dopo il chip DAC CS4344 e le RCA. Sfortunatamente la vecchia e migliore versione basata su chip Wolfson è andata distrutta nei primi tentativi di modifica. Sono stati anche rimossi gli amplificatori operazionali


fiio d03k taishan cirrus logic 1 modifica mod

Another angle. Here I used the wires to connect the soldering points to minimize stress on the SMD soldering pads (very fragile). Also cut a DIP8 socket into half and use it as sockets for the caps, so that I can swap and plug in different ones easily.

“Da un’altra angolazione. Non ho collegato direttamente i condensatori ma ho saldato dei fili alla scheda per diminuire lo stress su quest’ultima, che è molto fragile. Ho anche tagliato un basetta DIP8 a metà usandola come basetta per i condensatori, così posso provarne altri differenti con facilità.”

fiio d03k taishan cirrus logic modifica mod

After the mod I tried it on the home system. Signal level is lower, but it sounds more neutral, more coherent, more organic and spacial clues are more noticeable.

“Ho provato il DAC modificato nel mio sistema casalingo. Il segnale è più basso ma il suono è più lineare, coerente, organico e la spazializzazione è più avvertibile.”

Modificare il Fiio D03K – modo 2

Il secondo modo per modificare il piccolo DAC cinese, meno invasivo, è relativamente semplice… o almeno lo è l’idea. Si tratta di sostituire l’amplificatore operazionale di bassa qualità saldato nel circuito con uno di alta qualità.

componenti dac opamp optical fiio d03k
Visibili dall’alto verso il basso i componenti originali: op-amp Texas Instruments MV358I, DAC Cirrus Logic CS4344, Optical Receiver Cirrus Logic 8416

In particolare il chip da sostituire è il:

Texas Instruments (L)MV358I

indicato per soluzioni consumer a basso costo, con, per esempio, il:

Texas Instruments OPA2134

più specifico per applicazioni audio anche di alto livello, oppure con il:

Analog Devices AD8656

a detta di molti uno dei migliori op-amp in circolazione.

Chi vuole saperne di più troverà interessante anche questa pagina e i relativi commenti degli utenti, dove viene fatta una digressione sui vari modelli.

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