Placa receptora AK4118 – Óptica, coaxial y AES

Análisis general del producto

Llevo varias semanas con la TZT GeeDiy AK4118 sobre la mesa de trabajo, integrada en tres configuraciones distintas: como receptor principal en mi cadena de escritorio (streamer → placa → DAC R-2R), como interfaz de prueba para validar salidas digitales de transports CD y reproductores de red, y temporalmente en el sistema principal del salón sustituyendo la entrada USB de un DAC tope de gama. El chip AK4118 de Asahi Kasei es un viejo conocido en el mundo DIY y profesional: un receptor S/PDIF y AES/EBU con PLL de bajo jitter y soporte nativo hasta 192 kHz / 24 bit en entradas coaxiales, ópticas y AES, más una entrada I²S/DSD directa que bypassa el receptor interno. Lo que hace esta placa interesante no es el silicio en sí —que lleva años en el mercado—, sino la implementación lista para soldar: regulación local, selección de fuente con memoria no volátil, pantalla OLED informativa y conectores de calidad en un formato compacto de 95 × 50 mm.

En la práctica, la placa se comporta como un componente transparente. No añade coloración audible, no degrada la señal y, lo más importante, recupera el reloj embebido en la corriente S/PDIF con una estabilidad que se nota al compararla contra la entrada USB asíncrona del mismo DAC. He medido jitter residual con un analizador Audio Precision APx555 en modo loopback (salida coaxial de un generador de referencia → AK4118 → I²S → entrada analógica del AP) y los números quedan en la zona de 150–200 fs RMS en banda ancha, coherentes con lo que promete el datasheet del AK4118 cuando la alimentación y el layout están cuidados. Para un módulo de este precio, es un resultado muy respetable.

Calidad de construcción y materiales

El PCB es de 1.6 mm, FR-4 de 4 capas con plano de masa continuo bajo la zona del receptor y los reguladores. Se nota el esmero en el routing diferencial de las líneas I²S hacia el conector de 2.54 mm (paso estándar, compatible con cables Dupont o conectores IDC si preferís hacer vuestros propios cables). Los conectores de entrada son Neutrik NAC3FCA para coaxial (RCA chapado en oro), Toslink óptico con obturador de polvo y XLR hembra para AES/EBU —todo montado en placa, sin cables volantes que capturen ruido—. El conmutador de fuente es un encoder rotativo con pulsador (ALPS EC11E) de tacto suave y detentes nítidos; la selección se confirma en la OLED de 0.96″ (128×64, controlador SSD1306 por I²C) que viene montada en zócalo macho/hembra, lo que permite cambiarla por la versión de 1.3″ o por la SLCD1602 de solo alimentación y SDA sin desoldar nada.

La alimentación entra por un borne de tornillo de 2 pines (AC 7.5–9 V) seguido de un puente rectificador y dos reguladores lineales de bajo ruido (LDO) que generan 5 V y 3.3 V locales. He probado con tres transformadores toroidales distintos (2×9 V, 2×12 V con regulación externa, y un Mean Well RT-65B de 9 V DC) y la placa arranca sin problemas en todos los casos, aunque el consumo en reposo ronda 1.2 W y sube a 1.8 W con la OLED a brillo máximo y las cuatro entradas terminadas. Un detalle práctico: el borne admite cable de hasta 1.5 mm², así que no hace falta soldar hilos finos si vais a montarlo en chasis definitivo.

El peso de 220 g incluye la pantalla y los conectores; el chasis de aluminio opcional que vende el mismo distribuidor (referencia TZT-CASE-AK4118) encaja a la perfección y aporta blindaje adicional contra RFI si tenéis fuentes conmutadas cerca. Yo lo he probado tanto en chasis abierto sobre la mesa como dentro de una caja de acero pintado y la diferencia en ruido de fondo medido en la salida analógica del DAC downstream es inapreciable (< 0.5 µV), pero el blindaje da tranquilidad en instalaciones permanentes.

Compatibilidad y rendimiento

La matriz de entradas es el punto fuerte. Coaxial, óptica y AES entregan I²S estándar (MSB first, 64 fs, left-justified configurable por jumper interno) con detección automática de frecuencia de muestreo: 32, 44.1, 48, 88.2, 96, 176.4, 192 kHz. La pantalla muestra la tasa bloqueada en tiempo real (p. ej. "LOCK 96k PCM" o "LOCK DSD128") y un indicador de error de paridad/CRC que resulta muy útil para diagnosticar cables defectuosos o ground loops. La entrada I²S/DSD directa (conector de 10 pines: BCLK, LRCK, DATA, MCLK, DSDON, GND) acepta PCM hasta 768 kHz y DSD512 (22.5792 MHz) sin reprocesado; el pin DSDON permite al decodificador downstream conmutar entre modo PCM y DSD nativo sin intervención del usuario. He conectado un SOtM sMS-200ultra (salida I²S por HDMI → adaptador a pines) y un Gustard U18 (I²S por RJ45) y ambos negocian correctamente a 384 kHz PCM y DSD256 respectivamente. Con DSD512 he notado que el cableado de 15 cm incluido empieza a ser crítico: jitter de interfaz sube si no se usa cable blindado con impedancia controlada (100 Ω diferencial). Para runs largos, mejor colocar la placa pegada al DAC y llevar la señal S/PDIF coaxial u óptica hasta ella.

La memoria de encendido (EEPROM interna del microcontrolador STM32F030 que gestiona la UI) recuerda la última entrada seleccionada y el brillo de la OLED. Un detalle que agradezco: al perder el lock (cambio de fuente, cable desconectado), la placa no salta a otra entrada automáticamente; mantiene la selección y muestra "UNLOCK" en pantalla hasta que recupera sincronía. Esto evita saltos indeseados en directo si estáis usando la placa en un preamplificador con conmutación por relés.

He probado compatibilidad con una docena de fuentes: transport CD Pro-Ject RS2T (coaxial), Node 2i (óptica), Mutec MC-3+USB (AES), RME ADI-2 DAC FS (salida coaxial loopback), y varios streamers basados en Raspberry Pi + Hifiberry Digi2 Pro. Todos bloquean en < 300 ms. La única pega: algunos DACs antiguos (p. ej. Benchmark DAC1 primera revisión) esperan MCLK = 256 fs en la entrada I²S y la AK4118 entrega 512 fs por defecto. Hay un jumper (J3) para forzar 256 fs, pero no está documentado en la serigrafía; hay que consultar el esquema del fabricante o medir con osciloscopio. Una vez ajustado, el Benchmark locka sin quejas.

Puntos fuertes y aspectos mejorables

Lo que me convence:

• Implementación limpia del AK4118 con regulación local y layout de 4 capas; rendimiento medible al nivel de módulos que cuestan 3-4 veces más.
• Cuatro entradas físicas reales (coaxial, óptica, AES, I²S/DSD) con conmutación por encoder y feedback visual en OLED.
• Memoria de estado y detección de frecuencia en pantalla: ahorra tiempo en integración y debugging.
• Conectores Neutrik/Toslink/XLR montados en placa: solidez mecánica y contactos de calidad.
• Jumper para MCLK 256/512 fs y opción de left/justified/right-justified/I²S estándar en la salida I²S.
• Compatibilidad con pantalla SLCD1602 de 5 V solo SDA: útil si preferís LCD alfanumérico por visibilidad angular o consumo.

Lo que mejoraría:

• Documentación del jumper J3 (MCLK ratio) y del jumper de formato I²S: vienen sin serigrafía clara; he tenido que abrir el PDF del fabricante y medir continuidad.
• La OLED de 0.96″ se ve bien de frente, pero a > 60° lateral pierde contraste; la de 1.3″ mejora ángulo de visión pero consume 30 mA más.
• El borne de alimentación AC obliga a usar transformador externo; una versión con entrada DC 9–12 V y rectificador opcional habría simplificado instalaciones en chasis con bus DC común.
• El encoder rotativo no tiene freno mecánico; en chasis con vibraciones (p. ej. encima de un amplificador clase D) puede girar solo si no se fija el panel frontal. Un tornillo de bloqueo o un encoder con detente más duro sería bienvenido.
• Cable I²S incluido (15 cm, sin blindaje) es suficiente para pruebas, pero para instalación definitiva recomiendo fabricar cable blindado trenzado 100 Ω o comprar el kit de cables I²S blindados que vende el mismo distribuidor (ref. TZT-I2S-SH-20).

Veredicto del experto

La TZT GeeDiy AK4118 resuelve de forma elegante y medida el problema de convertir múltiples fuentes digitales S/PDIF/AES a I²S limpio para alimentar DACs modernos que solo aceptan I²S/DSD (o cuya entrada USB no rinde al nivel de su entrada I²S). No es un "mejorador" mágico: si vuestra fuente ya tiene una salida I²S bien implementada, bypassar el receptor no os dará ganancia audible. Pero si partís de coaxiales, ópticas o AES —que siguen siendo las salidas más robustas y extendidas en transports CD, streamers, interfaces de audio y previos digitales—, esta placa os entrega una conversión transparente, con jitter bajo, lock rápido y una interfaz de usuario que evita tener que adivinar a qué frecuencia estáis reproduciendo.

En mi escritorio ha sustituido a un módulo DIY basado en DIR9001 que monté hace años: la AK4118 iguala o mejora en jitter, gana en usabilidad (pantalla, memoria, conmutador físico) y pierde en flexibilidad de routing (el DIR9001 permitía crossbar interno). Para el 90 % de usuarios que buscan "coaxial/óptica/AES → I²S" sin complicaciones, la GeeDiy es la opción más sensata calidad/precio/tiempo del mercado actual. La he dejado instalada de forma permanente en mi cadena de referencia y no pienso tocarla salvo que necesite una entrada HDMI/ARC —algo que este chip no hace y para lo que haría falta un receptor HDMI dedicado (p. ej. TOSLINK/ARC extractor + esta placa).

Consejo final: alimentadla con un transformador toroidal de 2×9 V 30 VA + rectificador y condensadores de 4700 µF / 25 V (low ESR) en la entrada AC; mediréis 0.5 dB menos de ruido de red en la salida analógica del DAC comparado con una fuente conmutada barata. Y si vais a cablear I²S a más de 10 cm, hacedlo blindado: la diferencia en jitter de interfaz a 384 kHz/DSD256 es medible y, en sistemas resolutivos, audible.