TEAC Wap 4500 : tweak/modification/tuning

[Magnitude]

Hello !
Ayant fait l’acquisition d’un streamer audio TEAC WAP 4500 il y a de cela environ 1 an ½, je me suis posé la question d’améliorer son rendu sonore…
Pour ceux qui se demandent d'koi k'je cause, voir ici :
viewtopic.php?f=1195&t=29905409

Naturellement, j’ai envisagé la piste la plus évidente : ajouter un DAC externe. Je me suis donc fixé un petit cahier des charges :
- une entrée S/PDIF au format optique, seule connexion possible pour le WAP…
- une sortie variable, afin d’éviter mon (pas terrible) préamplificateur et attaquer directement un amplificateur de puissance.
- un coût limité à 400 €, afin de rester cohérent avec mon investissement initial.

Premier problème : le choix de DAC correspondant à mes attentes n’est pas si vaste…
Deuxième problème : je n’avais pas la possibilité d’effectuer des tests. Evidemment, les forums regorgent de fans de tel ou tel modèle, mais qui croire ?
Troisième problème : quasiment aucun modèle n’offrait de télécommande pour faire varier le volume. Je chipote, mais c’est bien pratique !

Faisant chou blanc, j’ai pensé à une autre piste : pourquoi ne pas bidouiller directement le WAP ?
J’ai commencé par chercher des exemples sur le web.
J’en ai trouvé guère plus de 2 :
- Un PDF intitulé « TEAC WAP-4500 Klangtuning » écrit par Gerd Sauermann engineering.
- Un témoignage sur un forum : “The sound is cheap relative good to very good, but it could be (much) better if TEAC not in the line - would have fitted out a pathway and a series resistor capacitor (C = 22uF, R = 100 ohms). This tuning helps by replacing these parts with a film capacitor MKP (greater than 2.2 uF does not go into the case, but perfectly sufficient for a full and powerful bass when the amplifier has a standard input impedance 47KOhm)”.

Pas beaucoup de retours d’expérience… Ce qui m’a incité à rechercher du côté de la Squeezebox, beaucoup plus populaire.
J’ai retenu 2 exemples :
- viewtopic.php?f=1057&t=29929324
- http://www.lampizator.eu/LAMPIZATOR/Squ ... zebox.html

Ces recherches mènent toutes à la conclusion suivante, applicable au WAP :
- Aucune bidouille de la partie digitale n’apporte d’amélioration.
- Un remplacement des condensateurs de sortie est nécessaire.
- Un remplacement de l’alimentation est fortement conseillé, idéalement pour un modèle linéaire.

Ouf, c'est fatiguant le reverse-engineering ! Je décrirai le travail la prochaine fois !

Tchao !
Magnitude

[Magnitude]

Hello !
Avant de décider que faire et quoi acheter, faisons un tour du propriétaire…
On commence donc par décoller les patins situés sous le streamer en faisant levier avec un couteau ou un tournevis fin. On découvre alors des vis cruciformes qu’il suffit d’extraire entièrement et garder de côté…



Ensuite, le capot du dessus s’enlève sans mauvaise surprise, au besoin en glissant une lame et faisant levier.
On voit alors ça :



C’est-à-dire le dessus de la carte mère (le bas de la photo représente l’avant de l’appareil) !
L’extraire de son boîtier n’est pas trop difficile, mais demande de « forcer » un peu. Voici la marche à suivre :
- Enlevez le bouton de l’interrupteur, simplement en tirant de dessus avec les doigts et en poussant de l’autre côté avec un tournevis (il n’est pas collé).
- Débranchez l’antenne Wi-Fi (s’il y en a une).
- Vous voyez le trou percé dans la carte mère , au bas de la photo ? Placez-y la pointe d’un tournevis et préparez-vous à faire levier pour la soulever. Mais d’abord, à l’aide d’un tournevis, enfoncez l’interrupteur à fond, pour lui faire « passer » le bord du boîtier. Et maintenant, soulevez !
- Commencez par dégager le côté droit, puis faite jouer la carte mère d’avant en arrière pour libérer le côté gauche. N’hésitez pas à pousser les bords du boîtier avec les doigts, le plastique acceptant de « jouer » un peu.
Ouf ! Après tous ces efforts, vous pouvez enfin contempler cette merveille de technologie, ce sommet de l’ingénierie humaine, ce rêve matérialisé par des heures d’effort, cette… Bon, je m’égare ! Vous pouvez enfin regarder au dos de la carte mère ! (le bas de la photo représente l’avant de l’appareil)



A vrai dire, on va bientôt le massacrer à coup de fer à souder, mais bon… C’est-y pas beau ?

La prochaine fois, je ferai 2 ou 3 commentaires sur l’organisation et la qualité de l’électronique, c’est promis !

Tchao !
Magnitude

[Magnitude]

Hello !

En reprenant la photo de la carte mère côté face, on constate la présence de nombreux condensateurs chimiques, ce qui n’est pas si courant dans l’électronique grand public. Ceci montre que la qualité de la partie analogique a été prise en compte lors de la conception. Ceci est notamment vrai pour les alimentations, mais aussi pour l’étage de sortie (j’y reviendrai).
Le circuit imprimé chouchoute également les signaux analogiques. En effet, on constate au dos un plan de masse analogique, distinct des plans de masse numérique et hyper-fréquence.
L’organisation générale de la carte comporte 7 zones :
- Un émetteur-récepteur Wi-Fi à gauche, sous le cache noir souple. L’antenne est externe et vient se brancher sur une mini embase CMS (solution élégante et favorable à la portée de la liaison).
- Une conversion numérique-analogique en haut, près des fiches RCA.
- Une interface Ethernet dans le coin droit supérieur.
- Un émetteur-récepteur avec son antenne soudée dans le coin droit inférieur. Ce système sert à la télécommande bi-directionnelle haute-fréquence.
- Une rangée de leds CMS le long du bord inférieur (indications de statuts).
- Un circuit USB près des fiches éponymes dans le coin gauche inférieur.
- Et au milieu de tout ça, un machin compliqué dont j’ignore tout (mais je pense qu’il s’agit de la partie logicielle) !

Un mot sur l’intégration : elle est dense, avec des pistes très étroites et de nombreux trous de liaison. Cela décourage toute bidouille de la partie numérique. Il est même difficile de suivre les signaux pour localiser par exemple les pistes audios numériques et l’horloge. Par ailleurs, les CMS sont bigrement petits : il me semble qu’il s’agit de la plus petite taille possible parmi celles disponibles dans l’industrie électronique.
Et pour couronner le tout, la soudure fond à une température plus élevée que la bonne vieille étain-plomb, préservation de la nature oblige… Big problem pour dessouder sans griller les composants !

Bon, et qu’est-ce qu’on fait maintenant ? Ben… de l’analogique mon adjudant ! Comme nous l’a enseigné notre reverse-engineering, il faut s’attaquer à l’étage de sortie. Que voici, que voilà, autour de son DAC préféré :



Mâââtin, qu’il est petit ce convertisseur ! Il est un peu flou sur la photo, mais je vous confirme qu’il s’agit d’un Wolfson WM8750BG.
J’ai retrouvé des infos sur le site du fondeur : du bon et du moins bon...

Tchao !
Magnitude

[Magnitude]

Hello !
En lisant la fiche du WM8750BG, on s’aperçoit qu’il assure la conversion S/PDIF, ainsi que le réglage du volume de la sortie « ligne ». Donc, il est impossible d’améliorer par la suite ces 2 paramètres.
Par ailleurs, compte tenu de son packaging CMS, la puissance de sortie « ligne » plafonne à 400 mW.
Enfin, bien que je n’arrive pas à localiser l’horloge précisément, les candidates sont de toute manière assez éloignées du DAC. Ceci est un inconvénient du point de vue jitter et parasites.

En conclusion :
- la qualité audiophile du TEAC WAP est limitée, même si cela est suffisant pour un usage de loisir ;
- malheureusement, le couplage avec un DAC externe n’apportera pas une amélioration époustouflante (ou bien il faudrait récupérer les signaux directement sur la carte mère).

Compte-tenu de cette conclusion intermédiaire, je préfère modifier la sortie et l’alimentation plutôt qu’investir dans un DAC externe, quel qu’il soit...

Revenons à présent au tuning proposé : le remplacement des condensateurs de sortie. En plus du reverse engineering, les datasheets de Wolfson permettent de valider et calculer une solution.
Sur le schéma suivant, un montage type est proposé, valeurs à l’appui :



Après hésitation à propos d'un filtre en T entre la sortie du DAC et la fiche RCA, je décide finalement de suivre bêtement le schéma ci-dessus : un condensateur C1 suivi d’une résistance R1. Après tout, cette petite R1 évitera les dégâts d'un court-circuit sur les sorties...

Voici donc ma liste de commissions :
- C1 = condensateur audiophile d’environ 10 microF à tolérance de capacité très faible (< +/-5 %), non chimique. Attention au diamètre < 17 mm ! Sinon, il serait impossible de refermer le capot !
- R1 = résistance métallique non bobinée de 100 Ohms, de tolérance 1 %.

Pour revenir au diamètre maximal de C1, mes recherches m’ont conduit à un compromis chez Mundorf : le MCAP 250 MKP de 3,9µF à 250 Vdc. Sa tolérance est de 3 %. De plus, sa datasheet précise une bonne stabilité sur la plage de fréquence audible.
Par ailleurs, mon amplificateur externe dispose d’une impédance d’entrée de 24 KΩ (donnée constructeur). Aussi, l’ensemble composera un filtre passe-haut à Fc = 1,7 Hz. Ouf ! Les fréquences basses ne seront pas affectées !

Dernière remarque : il s’agira d’effectuer le montage de ces 6 composants en prenant garde de ne pas recouvrir le DAC, afin de lui laisser un bon dégagement calorifique.

Bon, on a bien avancé, non ?

Tchao !
Magnitude

[Magnitude]

Hello !
Pour en finir avec ma liste de commissions, j’ai pesé le pour et le contre à propos des embases RCA. D’après mon reverse engineering , Gerd Sauermann propose de les remplacer. Mouais…
En y regardant de plus près, c’est vrai qu’elles sont basiques ! Seules 2 lamelles assurent le contact avec la fiche du câble externe. Donc, même si on utilise de très bon câbles audios, ils ne seront jamais reliés au signal que par 2 points de contact…



Alors changeons-les ! D’autant plus que ce n’est pas très coûteux. Mis à part le temps d’intervention, on se demande pourquoi TEAC a voulu réaliser ce genre de petite économie…

Sur ce, je juge bon de commencer par cette bidouille. Dessouder les embases n’offre pas de difficulté particulière. Toutefois, je soude immédiatement les bagues de masse des nouvelles embases sur la carte mère. Il faut juste les plier à 90 degrés pour faciliter la suite des opérations…



A présent, il est temps de faire place nette pour le futur étage de sortie... Pour cela, dessouder sans remords les condensateurs C519 et C520. Eviter de trop s’éterniser avec le fer à souder : le DAC n’est pas loin !
Dernière chose : je soude une queue de résistance à l’emplacement de chacun des condensateurs. Leur diamètre est plus fin que celui des grosses pa-pattes de condensateur Mundorf ! Sans cela, il faudrait re-percer la carte-mère, avec un gros risque de dégâts collatéraux…

Pour finir, je remets la carte à sa place dans le boîtier. Pour ce faire, je vous conseille de :
- Commencer par insérer le fond (embases Toslink, Ethernet et alimentation).
- Puis insérer le côté gauche. Ne pas hésiter à légèrement écarter à la main le bord du boîtier.
- Enfoncer d’un doigt l’interrupteur à fond, pour lui faire « passer » le bord droit du boîtier.
- Appuyer un peu pour que la carte se coince parfaitement sur les plots prévus au fond du boîtier.

Voilà une bonne chose de faite !

Tchao !
Magnitude

[Magnitude]

Hello !

Place au neuf, à présent ! Tout d’abord, je monte les fiches RCA, sans aucun taraudage du boîtier.
Puis, j’essaye de trouver une place pour les condensateurs C1, en gardant à l’esprit qu’il faudra pouvoir revisser le couvercle du boîtier. Donc, attention à ne pas chevaucher d’autres composants…
Je les fixe avec du scotch, et soude leurs entrées sur les queues de résistances montées auparavant.
Après quoi, je termine chaque liaison avec la résistance R1. Sur la photo ci-dessous, vous constaterez la présence de petits condensateurs de découplage de 200 pF, formant un filtre en T.
C’était pour faire un test, mais oublions cela…
Enfin, un petit contrôle peu s’avérer utile avant remontage du boîtier : place à la musique ! Et aussi une ch’tite photo pour la postérité :



Nous voilà parvenus à la fin de ce tweak. La suite concerne le gain auditif.

Tchao !
Magnitude

[Magnitude]

Hello !

Alors, quelles sont les améliorations auditives de ce montage ?
- La 1ère impression concerne l’image : vraiment beaucoup plus large ! Les effets stéréophoniques sont grandement favorisés, quel que soit le style de musique.
- La 2ème impression concerne les timbres. Du moins sur la musique classique, la sonorité des instruments est moins agressive et plus riche. Les bois et les cordes (surtout violoncelles) y gagnent.
Sur la musique électro-jazz ou rock, le gain est moins perceptible.
- La 3ème impression concerne les graves. Ils sont un peu moins denses : il faut légèrement augmenter le volume sonore. Ce petit défaut est probablement dû à la valeur des condensateurs Mundorf. N’oublions pas que nous avons remplacé des 22 microF par des 3,9 microF (pour mémoire, Woolfson conseille 10 microF). C’est le revers de la médaille…

Tchao !
Magnitude

[RTD]

Le passage de chimique en liaison vers des MKP couplé à une fréquence de coupure trop "haute" peut apporter ce type d'impression (1 et 2) en première écoute... La coupure trop haute tend à favoriser le médium et le haut d'où un déséquilibre "charmant au début" du fait des MKP.
En mode A/B avec des bons condos de plus forte valeur on peut s'en rendre compte (ou en tout cas éliminer cette hypothèse)... Après en terme de tweak, peut-être ajouté un buffer en sortie (le dac semble sortir en tension).... Mais est ce que çà vaut vraiment le coup vu le peu de marge à la base !?!

[Dagda]

C'est une cellule RC ... il suffit que tu ais une impédance un peut faible derrière et ta fréquence de coupure est se trouve être remontée vers le haut ...

Passe en 22µF et tu ne devrais plus avoir de soucis de grave manquant (voir 33 ou 47µF si le cœur t'en dit )

Dagda

[Magnitude]

C'est une cellule RC ... il suffit que tu ais une impédance un peut faible derrière et ta fréquence de coupure est se trouve être remontée vers le haut ...

Passe en 22µF et tu ne devrais plus avoir de soucis de grave manquant (voir 33 ou 47µF si le cœur t'en dit )

Dagda

Très juste ! La capa d'origine était une 22 µF !
Mais comme je l'ai décrit plus haut, mon choix de valeurs était limité par la place disponible...

Toutefois, un tweak est évolutif : je n'exclus pas d'y revenir plus tard !

Magnitude