數位訊源:高解析版 (OPA861 + #96K 電源組)
本系統針對極致解析力與瞬態反應設計,採用 OPA861 無負回饋主動輸出級,並搭配 Ian Canada 最完整的電源解決方案 #96K,實現全系統電氣隔離與極速供電。
Ian Canada 採購清單第三版
⚠備註:本清單已整合 #96K 套件,移除重複之 #34C/34D 銅柱,並針對 OPA861 輸出級補足電源線材。
1. Ian Canada 官網組件 (核心與時鐘)
| 編號 | 項目名稱 | 數量 | 重點說明 |
|---|---|---|---|
| #95B | StationPi Pro Assembled & Tested | 1 | 包含底板、FifoPi Q7III、ReceiverPi、MonitorPi。 |
| #80A | SC-Pure Clock 45.1584MHz | 1 | 44.1k 家族頂級時鐘,最高支援 DSD512。 |
| #80B | SC-Pure Clock 49.1520MHz | 1 | 48k 家族頂級時鐘。 |
| #4B | ES9038Q2M Dual Mono II HAT | 1 | 需移除板上晶振以進行同步模式。 |
| #6B | OPA861 MkII I/V Board | 1 | 主動零負回饋,追求極速與解析感。 |
| #70D | Amanero Combo768 (Pre-assembled) | 1 | 高品質 USB 輸入介面。 |
2. 電源系統與機械配件
| 編號 | 項目名稱 | 數量 | 內容包含 |
|---|---|---|---|
| #96K | Hybrid Power Supply KIT | 1 | #38B, #42B, #25C800, #26C800, #61C 開關, #34C, #34D。 |
| #34B | 25mm Standoff/Screw KIT | 1 | 用於 DAC 層與隔離底座層堆疊。 |
| #62C | 10cm Power Wires (AWG18) | 2~3 | 需額外供應 #6B 模組之 3.3V 電源。 |
| #13 | 4" Silver U.FL Coaxial Cable | 1 | 連接 FifoPi (MCLK) 至 DAC。 |
3. 台灣本地自備零件 (不含在官網訂單)
- Raspberry Pi 4 Model B (4GB/8GB):串流運算核心。
- 18650 LiFePO4 電池 (x4):標稱電壓 3.2V,嚴禁使用 3.7V 鋰電池。
- 環形變壓器:輸入 110V AC,輸出 6V+6V AC (推薦 30VA~50VA)。
- USB 3.0 Gigabit 網卡:若需雙網孔擴充,建議選用 Realtek 晶片方案。
Ian Canada StationPi Pro 雙塔組裝架構圖
(針對 SC-Pure 時鐘高度與 OPA861 輸出級優化版本)
┌───────────────────────────────────────────┐ ┌───────────────────────────────────────────┐
│ 【 左塔:Dirty Side (運算控制) 】 │ │ 【 右塔:Clean Side (音頻隔離) 】 │
└───────────────────────────────────────────┘ └───────────────────────────────────────────┘
[ 頂層 ] #6B OPA861 MkII I/V
(平衡輸出級)
│
[ #34B 25mm 銅柱 ]
│
[ 2 樓 ] Raspberry Pi 4 [ 4 樓 ] #4B ES9038Q2M DAC
(串流播放核心) (SYNC Mode 同步模式)
│ │
[ #34B 25mm 銅柱 ] [ #34C 35mm 特長銅柱 ] <-- 關鍵!
│ │
[ 1 樓 ] StationPi Pro (左側) [ 3 樓 ] #1D FifoPi Q7III
(信號轉接區) (內插 #80A/B SC-Pure)
│ │
[ 板載隔離晶片牆 ] [ #34B 25mm 銅柱 ]
│ │
│ [ 2 樓 ] #19C ReceiverPi Pro II
│ (含 #70D USB 模組)
│ │
│ [ #34B 25mm 銅柱 ]
│ │
│ [ 1 樓 ] StationPi Pro (右側)
│ (淨電核心底板)
│ │
━━━━━━━━━━━━━━ 電 氣 隔 離 屏 障 ━━━━━━━━━━━━━━ ━━━━━━━━━━━━━━ 底 座 支 撐 ━━━━━━━━━━━━━━
│ │
[ B1 層 ] #25C800 UcConditioner [ B1 層 ] #26C800 UcConditioner
(5V 超級電容濾波) (3.3V 超級電容濾波)
│ │
[ #34B 25mm 銅柱 ] [ #34D 25mm 專屬銅柱 ]
│ │
[ B2 層 ] #38B LinearPi Pro [ B2 層 ] #42B LifePO4Mini Pro
(5V 線性電源輸入) (3.3V 純電池電源)
│ │
接 [ 6V AC 環形變壓器 ] 接 [ USB-C PD 快充頭 ]
組裝關鍵檢查清單
- 35mm 特長空間: 請務必在 FifoPi (#1D) 與 DAC (#4B) 之間使用 #34C。這是為了保護那兩顆巨大的 SC-Pure (#80A/B) 旗艦時鐘,避免被上層板件壓迫。
- DAC 同步設定: 在疊上 #4B DAC 前,請確認已物理移除板上的 100MHz 晶振,並用 #13 U.FL 線 連接 FifoPi 的 MCLK Out 至 DAC 的 MCLK In。
- OPA861 獨立拉線: #6B 輸出板位於頂層,請從 #26C800 (3.3V) 的輸出端子額外拉一組 #62C 電源線 給它,確保其具備超級電容加持的瞬間大電流。
- 電源開關連鎖: 利用 #96K 套件附的控制線,連接 #38B 與 #42B,達成左塔開啟、右塔同步進入純電池模式的聯動。
🔋 進階優化:同步充電 (SYNC Charging) 接線指南
為了達成「純電池供電」的極致目標,必須透過接線啟用 Super-Pure (UPS) Mode。此模式會在播放時物理斷開充電器,切斷所有來自市電的干擾。
- 接線動作:使用 #96K 套件隨附的 2-pin 控制線,連接 #42B LifePO4Mini Pro 的
SYNC Charging Input接口至 MonitorPi Pro 或 FifoPi Q7III 的控制輸出端。 - 自動隔離:設定完成後,當系統偵測到數位音訊訊號時,#42B 會自動進入超純淨模式,輸出端與輸入充電端將達成 100% 物理隔離。
- 電源控制鏈:建議同步將 #38B LinearPi Pro 的控制輸出連至 #42B,實現全系統一鍵開關機聯動。
- 安全性提醒:在首次連接 DAC 或時鐘等負載前,請務必先將電池與超級電容完全充飽。
雖然標準版 (#35C) 已經具備雙塔雛形,但 StationPi Pro (#35B) 具備了獨有的「實體物理隔離溝槽」與「大型金屬屏蔽隔板」。
- 底噪天花板:物理挖槽確保樹莓派的數位雜訊 100% 被阻絕。
- 時鐘守護者:金屬屏蔽板阻斷 EMI,讓 SC-Pure 旗艦時鐘在最純淨的環境運作。
- 電源穩定度:加厚銅箔提供更低的電源阻抗,完美對應 #96K 的強大電力。
📊 Hammond 變壓器數據對比
| 規格項目 | 1182N6 (50VA) | 1182Q6 (80VA) |
|---|---|---|
| 額定功率 (VA) | 50 VA | 80 VA (推力餘裕 +60%) |
| 次級電流 (6V 並聯) | 8.34 A | 13.34 A (充沛瞬態電流) |
| 電壓變動率 (Regulation) | 12.6% | 9.7% (低內阻、壓降小) |
| 物理外徑 (Diameter) | 8.25 cm | 8.90 cm |
🏗️ 機殼配置與隔離策略 (三區物理屏蔽)
┌───────────────────────────┬───────────────────────────────┐
│ [後方背板] AC Input / I/O │ [音訊輸出] XLR & RCA Output │
├───────────────────────────┼───────────────────────────────┤
│ [ 電源與高頻干擾區 ] │ [ 核心音訊淨區 ] │
│ ┃ │
│ ┌────────────┐ ┃ ┌──────────────────┐ │
│ │ 1182Q6 │ ┃ │ #4B DAC / #6B │ │
│ │ 環型變壓器 │ ┃ │ #80A/B SC-Pure │ │
│ └────────────┘ ┃ └──────────────────┘ │
│ │ (AC) ┃ ↑ (I2S) │
│ ↓ ┃ │ │
│ ┌────────────┐ ┃ ┌──────────────────┐ │
│ │ #38B 5V │ ┃ │ #1D FifoPi Q7 │ │
│ │ 線性電源 │ ┃ │ (隔離重整層) │ │
│ └────────────┘ ┃ └──────────────────┘ │
│ │ ┃ ↑ │
│ ┌────────────┐ ┃ ┌──────────────────┐ │
│ │ Raspberry │ ┃ │ #42B 3.3V 電池 │ │
│ │ Pi 4 (髒區) │ ┃ │ (純淨能源層) │ │
│ └────────────┘ ┃ └──────────────────┘ │
│ ┃ │
└───────────────────────────┸───────────────────────────────┘
[前方操作] MonitorPi 面板面板
1. 機殼尺寸挑選 (Chassis Selection)
- 內部高度: 必須大於 150mm。考慮到底座腳釘與頂層 OPA861 的散熱空間,160mm 為佳。
- 建議材質: 全鋁機殼(厚度 3mm 以上)。鋁具有極佳的 RFI 屏蔽能力,且不會像鐵殼那樣容易產生磁飽和與震動。
2. 隔離策略 (Isolation Strategy)
- 變壓器獨立艙: 如果可能,請在變壓器(左後方)與其餘電路之間加裝一片 L 型鋁隔離板。
- 垂直高度配置: 將 #38B 與 #42B 電源層安置於最底部,利用 StationPi Pro 內建的金屬屏蔽板 來隔絕上層時鐘與下層電源模組的干擾。
- 變壓器轉向調整: 環型變壓器的磁漏最小處通常位於出線口的對向。組裝時可輕微旋轉變壓器,以耳機監聽底噪,找到最安靜的角度再鎖緊。
3. 避震優化
- 旗艦腳釘: 請將你的 #22B Spike feet 鎖在機殼底部的四個角落。
- 柔性固定: 1182Q6 變壓器必須夾在兩片橡膠墊片中間,這能防止變壓器的微小 60Hz 震動直接傳導到 SC-Pure 晶體上(晶體對震動極其敏感)。
電源與地線優化 (Power & Grounding Optimization)
在高級音響系統中,「地線路徑」的設計與電源本身同樣重要。即便使用了電池供電,若地線配置不當,數位雜訊仍會透過地迴路(Ground Loop)干擾音訊。以下是針對 StationPi Pro 雙塔系統的優化策略:
【 系統電源流向與單點接地示意圖 】
[ 交流市電區 ] [ 左塔:髒電處理區 ] [ 右塔:淨電處理區 ]
│ │ │
┌────▼────┐ ┌─────▼─────┐ ┌─────▼─────┐
│ Hammond │ ──(AC)──►│ #38B 5V │ │ #42B 3.3V │ (純電池)
│ 1182Q6 │ └─────┬─────┘ └─────┬─────┘
└────┬────┘ │ │
│ (紅黑雙絞線最短化) (紅黑雙絞線最短化)
│ │ │
│ ┌─────▼─────┐ ┌─────▼─────┐
[機殼大地] ◄───────┤ #25C 超電 │ │ #26C 超電 │
(Chassis) └─────┬─────┘ └─────┬─────┘
│ │
┌─────▼─────┐ ┌─────▼─────┐
│ RPi 4 髒地 │ │ DAC/鐘 淨地│
└───────────┴───────────┴───────────┘
▲
[ StationPi Pro ]
(內部物理隔離橋接)
優化要點
- 電源線雙絞繞接 (Twisted Pair): 使用 #62C 電源線時,請將正負極(紅黑線)進行適度絞繞。這能有效抵消電磁輻射,並降低導線電感,對瞬態電流供應更有利。
- OPA861 獨立拉線: 由於 #6B OPA861 為主動式輸出級,對電流需求極大。建議直接從 #26C 超級電容 的輸出端子拉一組獨立電源線給它,避免與 DAC 板共用線材造成的電壓降。
- 守住 StationPi Pro 隔離溝槽: 絕對不要在外部額外拉地線連接左塔與右塔。所有的「髒地」與「淨地」匯流應完全交給 StationPi Pro 內部的精密電路處理,避免人為製造地迴路。
- 變壓器單點接地: Hammond 變壓器的金屬殼應接至機殼大地;而電路系統的零電位地(GND)則建議僅在 StationPi Pro 的一個支撐螺絲處與機殼做單點連接。
- 避開時鐘敏感區: 所有的電源配線應沿著機殼邊緣佈置,儘量遠離 SC-Pure 時鐘模組,防止電源紋波產生的微弱磁場干擾時鐘的相位雜訊表現。
將 #25C (髒區) 的 GND 接往機殼是為了建立雜訊排泄通道。這能讓樹莓派的高頻雜訊直接導向機殼屏蔽層,防止雜訊干擾 SC-Pure 時鐘。
注意:右塔 (淨區/電池側) 必須維持浮地,絕對不可與機殼連接,以確保 100% 電氣隔離。
地訊處理:主動接地盒應用
本系統引入主動接地盒作為雜訊排放的終點,進一步壓低系統底噪:
- 連接點:由機殼接地柱(與 #25C 髒地連通處)接往主動接地盒。
- 聲效提升:預期能顯著提升音場的深度與樂器間的「空氣感」,並讓高頻表現更為細細滑順。
- 安全提醒:接地盒僅負責「排噪」,AC 電源線的第三腳(安全地)仍應依規範連接至機殼,以策安全。
在 1182Q6 變壓器與 LinearPi Pro 之間加入 #55A 共模濾波器,主要目的並非單純濾波,而是建構一道「雙向防火牆」。它能有效阻斷樹莓派產生的高頻回授雜訊,確保雜訊不會透過變壓器的次級圈耦合至淨區電力系統。
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