The Vintage Corner


The Vintage Modern Corner - Genesis Digital Lens



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.
  
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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.
 

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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

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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.
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Ils sont beaux mes cables BNC à l'arrière du GLS.
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.
 

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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.
 

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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 :

 
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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)
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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.
 
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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 :

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 !