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バカラッシュ

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Jazz Guitar弾きです。
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中華DACは面白い..のか? DN-84766を覗いてみる。その3

DACの音質改善は色々有るけど、電源周りは改善というよりデバッグみたいなもんで、
本来は設計の段階で潰しておくべき問題だと思うんだよね。
ジッタだって、正直ある一定以下ならそれほど音質に影響が無い。
(図らずも今回のジッタ混入で判ってしまったような、、)

DN-84766の場合は電源周りが弱すぎるから、手を付ければかなり効果があるけど、
やっぱり、本来のDAC改造の肝はやはりアナログになってからだよね。
といってもアナログ信号部分は最後のLPFしかないので、今回はLPFの定数を検討してみる。

DN-84766DACPCM1754という汎用品ですが、一応192k 24bit対応です。
本来の設計思想なら、どんなサンプリングレートでも前段のAK4127で、
192kにアップサンプリングするので、LPFを96k以上のカットオフに出来た。
つまり、USB I/F(TE7022)が扱う48k以下の帯域はフラットに保つような定数が選べたんだよね。
ところが、実際のアップサンプリングは105k程度なんで、カットオフは余り上げられない。

で、実際のLPFはどうなっているかというと、(以下Lchのみの部品番号)
C59とR55によるHPFでDC分を切った後、C58とR54のLPFでノイズ除去している。
このLPFは、sinc関数のゼロ次ホールドの役割ではなく、
純然にノイズ除去だけ考えれば良いみたい。

オリジナルの定数は、以下の通り。
C59: 0.1uF, C60 : 1000p
R55 : 100k , R58 2.2k
(C60だけはチップで値が判らなかったので、ネット上の解析結果を参考にしました。)

驚くのはC59の容量。フィルムコンらしいが、いくらなんでも小さすぎるだろ。
ここはもっと大きくしないと低域が全く足りない。
で、どの位の容量が良いかと言うと、ネットには便利なフィルタ計算ツールがあるんで
それで自分の欲しい低域が通る値にすれば良いんだけど、一つ注意。
R55が100kと高いんで、普通のライン入力に繋げると、
入力先のインピーダンスの方が支配的になる。
入力インピは10k位が標準値なので、C59の値決めのときはR55を10kとして計算した方が良い。

まぁ、まともに低域確保するなら4.7uF以上か?
実際に、4.7uFのタンタルを付けてみたけど、低域は大きく改善する。
フィルムコンに拘る人も多いけど、1uF以上のものは中々手に入らないから、
ケミコン、もう少し周波数特性の良いタンタルを選択する。

現状のフィルムコンにパラる形で付ければ、高域はフィルムコンで確保できるし、、
(どこまで効果があるのかは知らないけど。)

LPF側は現状で72k位のカットオフ。割と低いよね。
R58をもう少し小さくして1.8kくらいでも良いかもしれない。
96kサンプリング 再生をメインにするなら1.5k位か?

全体的にRの値が高い傾向に有るんで、繋いだ機器の入力インピーダンスによって
フィルタ特性が変わってしまうね。それが嫌なら、R58を480Ω、R55を10k位にして
設計し直した方が良いんだけど、PCM1754のドライブ能力が割と低いんで、ちょっと心配。
本当に真面目にやるなら別基板でopampによるアクティブなLPFを組んだ方が良い。
その時は、データシートの回路が使える。
注意点は、低電圧、単電源駆動オペアンプを選ぶことと、
バイアスはVcom端子電圧が使えるけど、結構インピーダンスが高いようなので、
これまたデータシート推奨されているように、バッファを入れてから使う。
(多分、使わないとバイアスが振られてクロストークが悪化する可能性がある。)

えーと、結局私はどうしたかと言うと、C59に 4.7uFのタンタルをパラっただけです。
ヤッパリ、AK4127を192kアップサンプリングに改造してから、
フィルタ定数決めたいんだよね。
うーん、フラットパッケージのピン浮かせ出来るかなぁ。
悲しいことに老眼が始まってるんだ。出来るかオレ。

そういやぁPCM1754ってマルチビットDACだと思ってましたが、ΔΣ型なんですね。
いや、今時当たり前です。でも、それなら結構ジッタ影響すると思うんだけど、、

謎の多いDACです。楽しいけどね。
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コメント

改造ネタに毎々脊髄反射のように反応してスミマセン
AK4127の動作モード弄るのであれば、ICを一旦外さないと駄目でしょうか?
空中配線はどうも信頼性が欠けるようで。こういうの見つけました
http://www.youtube.com/watch?v=FRh9VXjG29E

取り外しコテはこれでいけるようですが、DAC本体より高いので即死です・・・
http://ec.hakko.com/goodsdetail.php?goodsid=027566&mode=2

>上海丼屋さん
もう、ようこそ脊髄反射ですよ。
無反応、自己満足blogですから、コメントは嬉しい限りです。

基板の改修をやるときは、部品よりパターンが剥がれないこと優先で
やりますが、今回は、AK4127は外さない方向で考えてます。

仕事で試作基板のデバッグをやるときは、この程度のピン間隔なら
ハンダを溶かしながら、カッターみたいなものを足とパターンの
間に差し込んで、足を浮かせるというはよくやってました。
ただ、歳とってから一度失敗して以来、敬遠してたんです。

まぁ、今回の対象ピンは単なるロジックレベルの設定ピンで、
信号ピンでもないので、浮かせれば空中配線して、
適当に絶縁テープで固定すれば良いかと高をくくっています。

と言いつつ、DN-84766のSPDIF出力を、同じ上海問屋のDN68854改造品に繋げて比較したら、DN68854の方が良くて、ちょっと萎え気味ですが。

やっと4.7VレギュレータICがRSから来ました。
TPS79147
イギリスで在庫している様です。
http://www.tij.co.jp/jp/lit/ds/jajs390/jajs390.pdf

やっつけで実装しましたが、#3PINのイネーブル端子がハイレベル出力OFFと論理が逆だったので、パターンをカッターで切りおっさん目には辛い作業でしたが、結果は非常に良好です。バスパワーで外部給電並みの特性が出てますよ。(THD 0.001%, S/N89dB)
電位差0.2V程度でまともなレギュレーション得られるのか?と半信半疑でしたが、電源出力のノイズスペクトラムを見る限り、変なリップルも無く、今のところまともに動いているみたいです。

後、回路追うとTE7022LとAK4118ってSPDIFで繋がっているんですね?びっくりしました。TE7022Lのジッターが230ps程度らしいので、50ps程度と低ジッターPLL内蔵のAK4118内部のPLLで復調して、ジッターリダクションをしているつもりの様です。
ただ、本当に上手く機能しているか?ちょっと疑問です。
従ってR31の抵抗外して、そこからSPDIF信号をいれてやるとSPDIF外部入力も可能なようです。まだ試してませんが・・・AK4118も192KHz迄使えるのですが、192K入れても、105Kにダウンサンプリング・・・これでは面白くないので、DACを192Kで動かしたいところです。ブログ主さんの192K化改造を期待してます。

>上海丼屋さん
レポート有り難うございます。
LDO、効果有るみたいですね。
しかし0.2Vのドロップでレギュレーション出来るなら、
高性能リップルフィルタとして使えちゃいますな。

私も明日都内に行くので、LDO買って来ようかとも思ったのですが、
4.7Vって流通してないんですね。3.3V+ダイオードじゃダメとなると、
別の入手法を考えないと。

4118はSPDIFでインターフェイスしてるんで、私も回路図追ったときは、SPDIF出力を入力に換えようかなと考えてました。
本家は、4118+4127の二段ジッタ低減とうっているようです。
まぁ、4127は非同期なんで別に4118のジッタフィルタとしてのPLLは
それほど必要ないと思うんですが、SPDIFのディエンファシスは4118でやらないといけないのかな。

明日は、24.576Mの水晶は買ってくるつもりですが、
思ったより4127フラットパッケージのピンが短いのが、、
ま、期待しないで待ってみて下さい。

4.7Vレギュレータですが、RSで数個買ったので、
1個でよろしければ謹呈しましょうか?解析に非常にタメになりお世話になっておりますので、送付先教えて頂ければ普通郵便で郵送しますが。

ただ、もっと高性能なLDOは基板付で秋月に売っているようです。出力電圧がプリセットタイプで低ノイズとリップル除去性能が素晴らしいです。スペーサ噛ませて、筐体内に組み込めるかも?
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-06194/

二段ジッタ低減ですか・・・ 建前ではAK4127の非同期クロックのジッターに支配され、水晶の場合は数psになっているハズだと思いますが、この本機の場合はウーン・・・どうだろうか?
狭いところに複数のクロックが同時稼働で・・・

DTMの再生環境の改善を図っているだけつもりが、何かディープなマニアの道に嵌りそうで・・・怖ひ。できるだけ早めに軌道修正をかけるつもりです(苦笑)

>上海丼屋さん

色々ご配慮有り難うございます。
LDOですが、別の入手法が有りますから大丈夫です。

で、今日、4127のピン浮かしにチャレンジしてみました。
結果はですね、、、無理です。私には出来ません。
最悪近接ピンごと浮かせようと思ったのですが、
如何せんパターンが弱過ぎです。
一つ剥がれて隣のピンとブリッジになってしました。
どちらも3.3Vに吊っているピンなんで大丈夫ですが、
これ以上はもう無理ですね。

最悪、4127を外してパターン修正してから、新品の4127を載せることも
考えていたのですが、多分外すときにパターンが持たない感じですね。

もっと若くてブラッックジャック並みの神の手捌きが可能ならば、、

上海丼屋さんやります?
それこそ24.576Mの水晶進呈しますよ。

192K化改造は頓挫しましたか・・・残念です
専用の取り外しコテが無いと無理ですよね~
ハッコーのQFP取り外しコテは持っているので、時間ある時、SOP用のヘッドだけ真鋳から削りだして作ってみますか・・・ いつになることやら・・・

クリスタルお心遣い有難うございます。昔サウンドカードを改造した時、24.576MHzは買い込んであり、家にゴロゴロしてました。お気持ちだけ頂いておきます。

>上海丼屋さん
4127は両面テープで固定されているので、外すのはかなり難易度が高いようです。
一から設計、試作するより中華DACを改造する方が楽だと思ってましたが、
ヤッパリパターンを弄ることになるとダメですね。
せめて、プルアップ、プルダウン抵抗でロジックレベルにしてくれれば良いのですが、
GND,VCCに直結だとお手上げです。

真鍮削り出しって言うのもすごいですね、そんなスキルをお持ちだとは。
羨ましいです。

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