2018年01月28日

HiFiBerry DAC+ Pro互換基板

手作りアンプの会のI氏がHiFiBerry DAC+ Pro互換基板を作りました。この手の基板は、オリジナル、互換品を含めて色々あるのですが、I氏の基板はオーディオマニア仕様に徹しております。

一つ目は、外部から供給する5V電源を2系統使用して ひとつはRaspberryPi用にGPIO経由で供給します。もう一つは、基板のデジタル電源、アナログ電源、水晶発振器電源の3.3Vに各々独立した安定化電源を使用します。基板のアースは、チップインダクタを使用して各々の電源が互いに干渉し難いようにしています。
二つ目は、RaspberryPiと基板のデジタル信号をデジタル・アイソレータを使用してアース間の干渉を抑えています。ここまでやっている基板は他に無いと思います。
三つ目はおまけですが、再生周波数の確認のLEDを点燈することができます。

この基板を会員向けに配布することになり、そのお手伝いをしていました。オーディオマニアは、大きめの部品のはんだ付けは得意なのですが、逆に小さいものは敬遠する傾向があります。そのため、数限定で予めチップ部品載せた基板を用意することにし、その作業をしました。頒布用には、I氏が動作を確認した部品を使用しています。製作会でも、その部品で問題なく動作していました。

さて、自分用には少し数値の違うもの、少し違った部品で組んでみました。写真の基板に載っているケミコンですが電源ICの入力側にはOSコンを入れました。出力側は発振が心配だったので容量を増やした通常のケミコンにしています。
PCM5122のアナログ出力には470Ωと2200pFのフィルタを入れますが、抵抗は敢えてKOAのRK73Bのチップ抵抗を入れ、コンデンサは松下のECHUにしました。
抵抗は、リードタイプだとうまく納まらない配置になっているので、チップ抵抗を探したら千石にKOAの5mmのものがあったのでそれにしたものです。コンデンサはやはりチップタイプで音質が良いとI氏お勧めのECHUです。これも千石にありましたので買いました。
PCM5122周りの積層チップコンデンサも、少し数値の違うものを入れています。どちらかというと、安定動作する方向で選んであるので、特に問題なく動作しました。
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下の写真のL型ピンヘッダに付けているのがECHUコンデンサです。
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電源を接続し、Volumioで音楽を再生している状態です。手前の右から三つ目の黄色のLEDが点燈していますが、これは再生周波数が88.2kHzであることを示しています。奥の方で光っている青と赤のLEDは基板上に載せた動作確認用のチップLEDで、青は音声信号が入ってきていることを示します。赤は44.1kHz系の水晶である22.5792MHzが動作中であることを示します。また、赤が消えて黄色が点燈する場合は48kHz系の24.576MHz水晶が動作中であることを示します。
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この基板を作るまで1年間以上、RaspberryPiを使っていなかったのですが、その間にVolumioが進歩していました。以前だと、USB端子に無線LANアダプタを挿しても使えないものが多かったのですが、新しいバージョンだとちゃんと認識して設定もできます。
家のWifiに接続できるので、普段使っているパソコンから操作できます。
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音は、前回製作したES9023を使用したDAC基板と比較しました。使用した機器などですが、RaspberryPi 2B、 MicroSDはTarscend 8GB Cloas10、 Volimioは2.344です。これを2台使用し、これに前回のES9023 DAC基板と今回のDAC基板を載せ、同じ曲を再生して切り替えながら比較しました。
今回の基板は 以前作ったES9023を使ったDAC基板よりも落ち着いていて安定した音になっています。このためか、ES9023を使った基板の音は少し揺らぎを感じます。
以前はPCM5102とES9023との比較で、ES9023の方が落ち着いた音でしたが、さらに落ち着いて且つ安定した音になっています。
DACの違い、マスタークロックでの動作、電源の強化など、複数の要因があるのでどれが効いているのは明確ではありませんが、音質的に向上していることは確実です。
posted by lobs at 15:20| Comment(0) | ネットワークプレーヤ

2018年01月13日

DSO138オシロスコープキット その3

DSO138を使ってみて感じるのは、ノイズが多いことです。ネットを検索してみても、色々出てきます。日本よりも外国の人たちが色々対策を試しているようで、C15、C26あたりのアース配線をいじったりしているようです。しかしながら、空中配線とか、ケミコンを横にするとかだと、持ち運んでいるときにパターン配線が剥がれたり配線がショートしそうで怖いので、ちょっと躊躇します。
とりあえずは、電源の強化を試してみることにしました。回路図を眺めてもらえば分かるのですが、コストを下げるために発振ぎりぎりの設計になっている部分があったりします。その部分を強化してみることにしました。
下図のC10、C11は、オペアンプの電源用パスコンですが、オリジナルだと0.1uFのセラミックコンデンサ一個で済ましています。ここの部分は容量を大きくした方が三端子レギュレータの動作が安定になるはずなので、100uFのケミコンに入替え、裏側に0.22uFのチップコンデンサを入れます。0.22uFにしたのは秋月で3.2mmサイズの0.1uFがなかったため、代わりに入れています。
C20は三端子レギュレータの出力側コンデンサですが、ここもオリジナルでは0.1uFのセラミックコンデンサです。ここも220uFのケミコンに置き換え、裏側に0.22uFのチップコンデンサを入れます。
C25は交換しなくてもよかったのですが、チャージポンプの出力側なのでノイズ低減を狙ってOSコンにしてみました。
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裏側のC15は、ノイズ低減を狙って3225サイズの47uF大容量チップコンデンサを付けています。
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この改造によってノイズが改善されたような感じはないのですが、動作が安定したような気がします。
あと、電源のACアダプタをトランス式のものにしてみました。手元にあったものが、DSO138に繋ぐと8.6Vくらいの電圧になって、丁度いい感じです。ノイズの点でも少し有利になるはずです。

トランス式のACアダプタだと、リプル電圧が気になります。そこで、このオシロで測定してみました。結果を下図に示しますが、0.19Vp-pとなっており、三端子レギュレータの動作に影響することはないことが確認できました。
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posted by lobs at 17:44| Comment(0) | 測定器

2018年01月10日

PX-W3U3のASV5211交換 1年経過

特に書くことは無いのですが、ASV5211を交換してから約1年間が経過しています。今のところ、順調です。といっても殆どテレビは見ないので、時々TvRockというテレビの番組情報管理ソフトでちゃんとテレビが受信できているか確認することと、デバイスマネージャの確認をしている程度ですが・・・
低温病が出ると、デバイスマネージャにPX-W3U3関係のドライバが見えるまでしばらく時間が必要になりますし、当然テレビもしばらく映らなくなります。ASV5211を交換してからは、パソコンの電源ONで直ぐにテレビが映っています。
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ASV5211を交換する前は使用を開始してから1年ほどで低温病が出たと記憶しているので、どのくらいで発病するかしばらくは経過観察でしょうか
posted by lobs at 04:20| Comment(2) | TVチューナー