Делаем аудио ПК

Один из подходов по выбору компонентов персонального компьютера предназначенного для высококачественного звуковоспроизведения и обработки звука

Среди пользователей персональных компьютеров (ПК), мечтающих об их использовании в качестве высококачественных источников звука либо в целях его обработки, бытует расхожее мнение, что для использования ПК в данных целях, если не считать приобретения приличной звуковой платы, требуется всего-лишь замена штатного блока питания на более качественный. Если бы все было так просто, было бы замечательно, но жизнь суровая штука. Плясать нужно не от блока питания. Нужно четко отдавать себе отчет, что стандартный ПК (платформа IBM РС, не Аpple) в своей конструкции никогда не был предназначен для применения в области высококачественной обработки звука. Максимум к чему стремятся производители, это обеспечение максимально широкого спектра мультимедийных возможностей. Именно возможностей, а не высоких качественных параметров. Трудно придумать более враждебное, для чувствительного к наводкам аудиооборудования, такое устройство, как ПК, особенно это, касается его внутреннего объема. ПК, по сути, является мощным излучателем помех в широком диапазоне частот и сильно загрязняет цепь электрическую сеть 220B. Для превращения ПК из враждебного в более-менее дружелюбное устройство необходимо выполнить целый комплекс мер. И модернизация БП является только лишь частью этих мер.

Неплохо подключить к сети электропитания ПК через качественный фильтр (не "Pilot"), лучше UPS от APC серии SMART или стабилизатор APC Line-R. На кабель питания идущий непосредственно к системному блоку нужно установить ферритовую помехоподавляющее кольцо, оставшуюся поверхность кабеля по всей длине обмотать ферромагнитным материалом (удобно лентой из видеокассеты). Корпус ПК должен быть обязательно заземлен, что касается и монитора. Причем монитор, независимо от типа ЭЛТ или ЖКИ тоже не подарок. ЭЛТ-мониторы излучают очень мощные ЭМ помехи с боковых и задней сторон корпуса и поэтому должны располагаться на максимально возможном удалении от системного блока и аудио оборудования. Чем больше диагональ, тем выше уровень помех. ЖКИ мониторы в свою очередь создают сильные помехи по цепям питания, поэтому для них обязательны те же процедуры, что и с кабелем питания для системного блока.

В системном блоке находятся компоненты ПК, которые создают ЭМП губительные не только для установленных у него плат аудио обработки, но и для внешнего оборудования. Поэтому большое внимание должно быть уделено качеству корпуса системного блока. Необходимо выбирать такие системные корпуса, в которых между всеми элементами каркаса и съемными панелями установлены дополнительные подпружиненные контакты. Эта конструктивная особенность присуща корпусам, применяемым в ПК и Серверах производства приличных брендов. Внутри системного блока должно быть много свободного пространства. Продаются такие корпуса и отдельно, но цены высокие. За недорого можно приобрести в фирме продающей б.у. ПК из-за забугорья. При этом может повезти и с приличным БП.

В абсолютном большинстве случаев, в вашем ПК будет находиться БП, настолько подходящий для питания цифровых цепей компьютера, настолько и далекий от применимости для питания плат обработки звука. Нет, этот БП не плохой, если уж совсем не копеечный, а просто не предназначен для наших высоких целей, т.к. его для них и не проектировали. Его лучше заменить более мощным, желательно, ватт этак 350-400. Можно найти в тех же фирме продающей б.у. ПК из-за забугорья.

Разобрав корпус БП в нем сразу можно менять выходные фильтрующие емкости на приличные от Nichikоn, Sanyo, Rubycon (типы ultra low-esr, предназначенные для подавления помех), эти емкости очень полезно зашунтировать "сендвичем" из SMD керамики 1mF+0,01mF+1000pF. Если непосредственно перед этими емкостями не установлены дроссели с ферритовыми сердечниками (такого просто не должно быть в бредовых БП), то их нужно установить. Если не позволяет место нужны, хотя бы, ferrite bead/choke с учетом тока потребления. На входе импульсного блока БП должен быть элементарный индуктивно емкостной фильтр. Сам БП излучает мощные помехи на частоте переключения и соответственно гармоники. Поэтому он должен быть хорошо заэкранирован, как со стороны воздухообменных отверстий, смотрящих внутрь ПК, так и со стороны вентилятора. Эти отверстия, если позволяет место, очень полезно закрыть латунным экраном, который отводит воздушный поток в сторону и перекрывает поток ЭМ помех. Далее желательно увеличить площадь сечения всех "земляных" проводников на кабеле питания motherboard и на кабелях питающих HDD, FDD, CD/DVD-ROM. На все проводники, задействованные в питании компонентов ПК (+3,3;+5; -5;+12;-12V) нужно надеть ферритовые кольца, 3-5 витков. Это нужно сделать и с питанием куллеров.

Выбор материнской платы является отдельной темой. Дело в том, что сам процессор, его питатели, микросхемы чипсета, модули памяти сами по себе являются мощнейшими генераторами помех, как в эфир, так и по цепям питания. Достойный вклад в это вносит и графический адаптер. Причем, разработчиков материнских плат интересуют только вопросы их устойчивой работы, а уровни помех не должны превышать норм установленных соответствующими стандартами и только в условиях качественного заземления. Как понимаете, эти стандарты абсолютно не учитывают возможность использования ПК для обработки звука и соответствующих требований по электромагнитной совместимости. Поэтому разрулирование данной ситуации является головной болью разработчиков аудиопериферийных устройств.

Я несколько лет назад участвовал в процедуре сертификации производства ПК. В соответствующих лабораториях тестировали ПК на наличие излучений вредных для здоровья человека и на ЭМ совместимость. Несмотря на довольно качественную комплектацию, ни один из ПК не прошел тесты по этим параметрам в случае отсутствия заземления системного корпуса и монитора. Довелось на эту тему плотно пообщаться с персоналом этих лабораторий. По их информации без заземления соответствующие тесты прошли ПК и серверы HP, Intel, Acer, Dell (то что помню).

Это говорится для того, чтобы было понятно, что в выбор системной платы в контексте разговора не менее важен, чем наличие качественного БП. Из дорогих и присутствующих на нашем рынке плат интерес представляют материнские платы изготовленные Intel, SuperMicro. Из среднего диапазона цен так навскидку и не скажешь. Нужно искать по косвенным признакам - наличие на самой плате дорогих высококачественных емкостей (Nichikon, Sanyo, Rubycon)в обрамлении CPU и слотов памяти, PCI, AGP. Их наличие говорит о заботе производителя по качественному подавлению импульсных помех по цепям питания. Плата должна быть полноразмерной ATX для того, чтобы разнести на максимальное расстояние плату обработки звука от CPU, видеоадаптера, модулей памяти. Нужно стремиться к тому, чтобы плата была оснащена минимальным количеством всякой дополнительной интегрированной лабуды. Через настройки BIOS полезно отключить все лишнее, что не задействовано. Важно не заниматься "разгоном" СPU, памяти.

Теперь, собственно, сама плата аудиообработки. Вопросы ее модернизации выходят за рамки этого разговора, там более, что способы и их применимость зависят от конкретной модели оборудования. В нашей ситуации наиболее действенно полностью заэкранировать плату установив по ее краям с нижней и верхней стороны экранирующий кожух их меди или латуни. Фиксация этого кожуха довольно проста. Нужно выпилить из плоского листа диэлектрика 2e вставки по профилю соответствующих частям плат входящих в слот PCI. На этих вставках кожух фиксируется в слотах PCI, а к корпусу привинчивается как обычные ламели, закрывающие корпус системного блока на месте отсутствующих плат. Очень желательно на корпуса чипов ЦАП и АЦП наклеить медную фольгу и подпаять к этой фольге проводники, которые соединяются с корпусом системного блока в одной точке.

Кстати, на задней стенке корпуса не должно оставаться неустановленных ламелей, вентиляционные отверстия тоже должны быть перекрыты воздухоотводами подобными тому, который мы установили на выхлоп вентилятора БП.

Далее еще одним источником ЭМ помех является, как ни странно механическая вибрация, как от внутренних компонентов ПК, так и от внешних источников. Здесь присутствует большое количество эффектов связанных с чувствительностью к вибрации керамических и электролитических конденсаторов, микросхем. Весьма полезно обклеить дно, боковые стенки, платформу крепления motherboard, стенки БП, днище СD/DVD привода, корзину с HDD слоем специального вибропоглащающего материала. Пластины такого материала с односторонним клеящим слоем вы можете найти на любом авторынке (например, виброгасящие маты производства APP стоят 4-5$ за лист 50х50см).

Для развязки с опорной поверхностью очень эффективно снять ножки с системного блока и снаружи приклеить толстый слой войлока.

Ну, вот вроде и все, если чего не забыл.