Rémi - Novembre 2008
Une présentation
générale du Genesis Digital Lens.
Introduction
Comment transformer un graveur à 10 euros en un
driver de compétition ? Un Digital Lens ! Faut quand même pas pousser,
mais ça vaut le coup d'essayer, car le principe de
fonctionnement du Genesis Digital Lens est de supprimer tout le jitter.
Mais pas les erreurs de lectures et donc interpolées par le lecteur de
CD.
Voila ma
platine de test ! C'est une source de SPDIF standard qui permet de
tester câbles, transformateurs et autres prises BNC. En cas d'erreur de
manipulation, ce ne sera pas la catastrophe. Brancher une fiche BNC
dans ce genre d'appareil c'est assez facile : on commence par percer un
trou de diamètre de 3 mm à l'arrière. Passage avec un foret de 4 mm et
puis 5 et 6 mm.
Après il est préférable de ne
plus utiliser de foret car dans une tôle de 2 mm cela devient
dangereux. Alors avec un alésoir conique et une queue de rat, on
agrandi le perçage jusqu'a 9,7 mm. A ce moment là on installe la fiche
Radiall R 142.306.503W : c'est une fiche assez onéreuse ( 15 euros )
mais de grande qualité. Le montage a été effectué sur ce modeste
Phillips en guise d'exercice avant de traiter des appareils plus
onéreux !
Objectif
Mon étude vise à étudier la
possibilité d'améliorer le Genesis Digital Lens dans le but de
l'utiliser avec un
Wadia X64.4. L'exemplaire a vécu un peu, un
rafraîchissement serait souhaitable, la
fiche BNC est tordue
et la fiche ST TX optique est cassée.
Fonctionnalités
intéressantes
Le
GDL possède un oscillateur très précis (TXCO à 5ppm) ce qui permet
de calculer l'écart entre le flux audio numérique entrant et sa valeur
théorique. La valeur est affiché en ppm pendant quelques seconde sur
l'afficheur juste après que le signal d'entré ne soit acquis.
L'algoritmhe pour cette fonction est : pendant n ticks de l'horloge de
référence, compter le nombre d'échantillons récus et mis en mémore.
Ainsi l'écart ente la réference et le signal peut se calculer et s'afficher.
Dans les faits, un écart de fréquence à moins
d'importance que le jitter de celle-ci.
Le GDL affiche le time-code du morceau de musique lorsque
celui-ci est issu d'un lecteur de CD. Mais lorsque le flux
audio sort de mon PC, non seulement c'est un signal 48 Kbit/s mais en
plus le time-code est absent !
Les liaisons optiques
Le GDL
est équipé d'une liaison optique en entré, et une
sortie optique. Ces liaisons ont des connecteurs ST et les modules
opto-electroniques étaient fabriqués par Hewlett
Packard. Devenue Avago, les modules ont gardé les même
référence a savoir HFBR 1414 Z pour l'émetteur et HFBR 2414 Z pour le
récepteur. Il faut compter 30 euros par module. Pour le calbe, les
cables informatique en fibre de verre sont tout à fait
indiqués pour peu qu'ils avec des fiches ST. Il faut savoir que Avago
présente ses modules avec plusieurs prises : SMA, et d'autres.
Le mode LaserDisc
Du
fait de la mise en mémoire ddde
2 s de flux audio, le GDL désynchronise le flux audio et vidéo ce qui
le rend peut utilisable avec une Freebox par exemple. Genesis a résolu le
problème en
désactivant la mise en étage tampon ("bufferisation") des échantillons
dans la mémoire, en utilisant une double PLL plus classique. Mais pour
écouter la Freebox, ce n'est pas grave. Cela évite de changer les
câbles même si avec les connecteurs BNC c'est facile. De toute façon,
les connecteurs BNC sont spécifiés pour 500 manoeuvres.
Mesure du signal en sortie RCA
Dans sa livraison, le Genesis Digital Lens est
monté avec des RCA pour connections coaxiale. Mais Genesis a
certainement conçu l'appareil avec une BNC en sortie : sur le PCB on
trouve l'empreinte pour fiche 75 ohms telle que celle ci-dessous
fabriquée par Tyco. Mon idée est que le Digital Lens a été conçu avec
des fiches BNC et que le marché (marqueteur) demandait des RCA. Au
dernier moment, Genesis a installé des RCA à la place des BNC.

On
observe bien que le PCB a une empreinte pour acceuillir une BNC à la
place de la RCA actuellement montée. On remarque aussi le
transformateur d'entrée garantie d'une bonne isolation galvanique. Mais
le boîtier a été percé RCA, des perçages plus petit mais plus haut par
rapport au PCB.
Améliorations
possibles
Disons le tout
de suite, le Digital Lens a peu de secteur d'améliorations possibles.
La prise BNC en sortie représente l'amélioration la plus évidente. En
seconde amélioration on peut considérer le flip-flop de
sortie. Ce circuit a deux sorties en opposition de phase ce
qui rend tout à fait indiqué pour fabriquer un signal symétrique pour
la sortie XRL. Dans l'article de Stereophile un changement pas
les services de Genesis est envidagé.
En fait le
circuit dans mon appareil est un 74HC74 (sur la photo du circuit de
sortie, ce composant est parfaitement visible). Un meillleur choix
serait un 74AC74, car la série AC, par rapport à la HC, propose des
spécifications techniques supérieure sur tous les tableaux !
Normalement, les temps de monté et descente devraient être meilleurs,
autour de 2 ns, ce qui ferait du GDL une machine totalement
exceptionnelle. Par contre, je ne changerai pas les diodes de
redressement et je garderai un câble secteur des plus banals. Mon point
de vue c'est qu'il s'agit d'une machine numérique, un point c'est tout !
Changer l'entrée
et la sortie RCA en BNC

le
PCB a une empreinte pour acceuillir une BNC à la place de la RCA, il
est donc logique de revenir à la conception initiale avant quelle soit
polluée par des considérations mercantiles. Cela demande un démontage
quasi complet de l'appareil. Une fois démonté, il faut nettoyer le PCB
avec de la tresse à dessouder. Personnellement j'utilise de la tresse
solderwick et un fer réglé à 350 °C, car c'est la seule méthode qui
n'abîme pas le PCB du premier coup d'essai.
Sans faire de
mesure, on peut prédire les temps de monté et de descente
autour de 5
ns. Cela est du à l'utilisation de composants logiques de technologie
HC (ci-dessous) et sortie par condensateurs. La sortie SPDIF
commence par quelques opto-coupleurs qui permettent de changer de plan
de masse ( domaine de puissance différent). Cette isolation galvanique
permet de concevoir une sortie sans transformateur mais seulement des
condensateurs.

On
voit une ligne d'optocoupleur en bas sur la gauche, et au milieu les
circuit d'interface et mélange de l'horloge SPDIF et les DATA. Les
résistances R20 et R22 sont le pont diviseur avant les capacités pour
abaisser le signal de 5 V en 1 V. Le boîtier métallique est le
TCXO qui se situe dans le circuit de sortie. L'horloge en sortie a une
précision de 2 à 3 ppm. A priori il est inutile de la
changer, elle est bien comme il le faut. Comme on peut aussi
remarquer, le Genesis utilise des circuits logique dans l'ensemble
classique 74HC. Cela ne devrait pas poser un problème de maintenance
même si l'on trouve tout de même 2 EPROMs. Le 74HC74 est l'étage de
sortie car Q et !Q sont utilisées pour la liaison symétrique
et la sortie coaxiale. Etant donné que l'on cherche à gagner 2ns, je
pense qu'il ne faut pas utiliser de supports, même de qualité.
Mesures
à l'oscilloscope
La
trace qui suit, est la sortie "Coaxial" sur la
prise RCA.

Le temps de monté et descente autour de 5 ns
est très bon (en dessous c'est excellent, au dessus, vers 15ns on tombe
dans le moyen). Signal non chargé.
Après le changement des fiches RCA par des BNC (la
RCA d'entrée a aussi été changée pour du BNC), signal SPDIF en sortie :
La
mesure est faite derrière un câble RG179
d'un demi-mètre de longueur terminé
par une charge de 75 ohms. Ce que l'on remarque, c'est la parfaite symétrie
du signal, le temps de monté et de descente sont tous les deux
sous les 5 ns, voila qui est bien mieux qu'avec les fiches RCA. Cela
peut paraître minime
mais dans une chaîne
audio numérique
chaque élément s'ajoute au précédent.
Le
montage du 74AC74 à la place du 74HC74 n'a pas posée de problème,
mais n'a pas donné d'amélioration, cela est due au réseau en
sortie. N'ayant pas de manuel de maintenace, il est difficile
de progresser. Je ai changé aussi le coupleur Optique TX ( voir au
centre en gris clair)
Ecoute de la liaison BNC
Cet appareil est
utilisé conjointement avec un
Wadia X64.4 FrenchCurve. C'est le complément idéal car le Genesis
Digital Lens possède un "truc" que le Wadia n'a pas : une TÉLÉCOMMANDE
! Elle permet de choisir l'entrée (ma configuration propose donc BNC1
et BNC2).
Le reste de la configuration est un pré
ampli Setton
PS 5500 et l'ampli
Setton BS 5500, ensemble associé à une
paire de d'enceintes Triangles Titus 202. La source est un ordinateur
avec sortie SPDIF ainsi qu'un drive
Teac T1 (en cours d'amélioration). Les câbles SPDIF sont des RG179 et connecteurs BNC
Radiall à sertir. J'utilise aussi ma modeste CDR560 à 10 euros pour
faire des essais avec le Digital Lens.
Après près
de 4 jours de chauffe, le résultat est franchement vraiment
impressionnant, les graves sont détaillés, le médium sur les voies
féminines sont d'un naturel évident, l'ambiance de l'enregistrement
très présente. L'atténuation des notes est marquée. J'ai vraiment
l'impression de redécouvrir tous mes CD.
Les différentes versions
D'après l'article de Stereophile, il existe
deux versions du Digital Lens. Dans l'appareil dont le numéo de serie
xxxxx il y a deux EPROM contenant le logiciel. L'une qui semble celle
du micro controleur gérant l'affichage et la configuration de la
machine est réferencée "Genesis - Digital Lens - Version 1.8". L'autre
EPROM est référencée "Genesis - Digital Lens - Dither Version 1.2". Le
modèle d'EPROM est une 28 pin, probablement une 27C64.
Conclusion
En premier lieu, le GDL
est une machine réalisée simplement : pas de composant en
logique programmable, tous en DIL, des circuits standards,
très bien construite et donc maintenable : il y a un peu de
génie dedans.
Pour
poursuivre, c'est un appareil intéressant à
plus d'un titre car il permet de multiplexer des signaux SPDIF tout en
les améliorant
sur trois points :
-
élimination
(ou du moins réduction) du jitter,
-
ajout
de bruit numérique ou "dithering"
-
l'extension
de 16 à 20 bits.
Sur le plan des fonctionnalités, le DL
complète excessivement bien le Wadia X64 et l'ensemble forme un système
de course. Par
contre je n'ai pas encore utilisé
les liaisons
optiques. Ce sera pour moi une nouvelle étude car pour le
moment, et après diverses études et mesures, j'ai une grande confiance
dans les liaisons coaxiales avec des connecteurs BNC.
Cet appareil n'est aujourd'hui
plus fabriqué, mais son principe et ses fonctions restent
encore intéressants. Tous les appareils de ce type sont passés au 24
btis/96Khz multicanaux, avec un SRC (Sample Rate Converter). Mais la
musique reste ultra majoritairement au format CD AUdio 16/44.1 et dans
ces conditions le Genesis Digital Lens reste toujours d'actualité.
Espérons qu'un groupe
d'activiste puisse recréer un appareil similaire mais avec des
technologies d'aujourd'hui : un peu de hard, beaucoup de logiciel !