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* category: 電子部品あれこれ

2SK241GR 





20170607-DSC04670.jpg

注文していた2SK241GRが届いた.
都内ではもはや入手困難で,地方から取り寄せなければならない.良く使う2SK30の足はS-G-Dだが,これはD-G-Sと逆になる.

2SK241.jpg


* category: DAC

格安, でも高音質なUSB-DAC (ES9018K2M) 

ES9018K2M CM6631A  reasonable modify DAC DDC eBay Revew  self made sound quality高音質 DIY 激安 自作


一万円以下で高音質DACを作るという話題.
こんな構想やニーズをお持ちの方に合致するUSB-DACを紹介したい.

・コスパが高いUSB-DACが手に入るのならハンダゴテを握るのはいとわない
・当然ハイレゾ対応じゃなきゃ,いや
・DACチップは, 米ESS Technology社のES9018K2Mにしたい
・予算は総額1万円以内でおさめたい
・サイズはコンパクトな方がいい

20170604-DSC04668.jpg

これらのニーズを満たすUSB-DACが仕上がった.ポイントはe-Bay.
複数の完成基板を組み合わせて,USB-DACにするということ.

■システム全体構成
over view

システム構成は上図のとおり.
PCからのデジタルオーディオ信号はUSBインターフェースでDDCに繋がる.そして,今回購入したDDCは一般的なSPDIFに加えI2Sの同時出力が特徴.なのでDACとは迷わずI2Sでコネクトしアナログ変換のあとライン出力となる構成.

■DDC
cm6631a-interface-usb-vers-i2s-spdif-24bit192khz.jpg

すっかりニッチな商品になってしまったPCオーディオのUSB出力をデジタル音声形式であるS/PDIF等に変換するDDC (a Digital-to-Digital Converter).チップはC-Mediaという台湾のメーカー.価格はeBayで2,857円だった.

20170604-DSC04669.jpg

DDCとしての機能,音質とも巷での評判は好評なようで以下のスペック.

USB 2.0 Asynchronous operation (every one does this nowadays)

Up to 192KHz / 32bit

Very capable set of input/output (the implementation reviewed here only implements USB input and I2S output)

・2 pairs I2S or Left-Justified serial audio output interface
・2 pairs I2S or Left-Justified serial audio input interface
・Built-in 192K/176.4K/96K/88.2K/48K/44.1KHz and 16/24-bit SPDIF transmitter
・Integrated 192K/176.4K/96K/88.2K/48K/44.1K and 16/24-bit SPDIF receiver
・Supports SPDIF IN-to-OUT loop-back path for signal transforming between TOSLINK and RCA connections

■DAC

ES9018K2M.jpg

このDACボードは,なっ何と1,391円.安すぎっ!

チップは 米ESS Technology社の32bit DAC「ES9018K2M」.一世を風靡したES9018Sの機能をダウンサイジングしたもので,ポータブルオーディオやスマートフォン向けのDACやヘッドフォンアンプなど多くの採用事例を誇る.

・32ビット、ESS 社特許技術 Hyperstream™ 採用
・DNR: 127dB
・THD+N: -120dB
・PCM で最大 384kHz サンプリング周波数をサポート
・入力: PCM(I2S、LJ、16-32ビット)、DSD、SPDIF
・低消費電力: 40mW 以下(通常動作時)/ 1mW 以下(スタンバイ時)
・パッケージ: 28ピン QFN (5mm × 5mm)

■手を加える -DACボードのModify-

20170603-DSC04657.jpg

結論から言って,DACボードはお値段以上に突っ込みどころ満載だった.
画像は途中経過の一コマだが,モデファイ箇所は以下のとおり.

・電源はAC入力とDC入力の二系統仕様だが,AC入力の不要だし,ターミナルブロックがケースに干渉するので撤去.DC入力オンリーに仕様変更.
・目を引く大型の電解コンデンサーは680uF/63Vと耐圧が完全なるオーバースペックで容量不足.これは有無をいわさずリプレース.
・ケミコン類は,国産ニチコン等のプリントがされているが恐らくフェイク.これもリプレース.
・DACのアナログアウトは,チップメーカー推奨回路によると,アナログアウト→IV変換→DCブロック→ローパスとなっているが,ローパスは省略されていた.IV変換のオペアンプ・負帰還等のキャパシターは歪特性が重視されるのでフィルムタイプが望ましい.オリジナルは積セラだし実装も雑だったのでリプレース.
・更に,DCブロックの抵抗は片チャンネルだけ10Ωのところ47Ω.おい,おい,といういい加減さ.

以上,安さと引き換えに労力を費やされるDACボードだった.

■スペック

ES9018K2M_FEQ.jpg

モディファイ後,F特を測ってみた.テスト信号源の最高周波数は21kHzなので,20-20kHzの範囲で見て欲しい.電気特性はスパッとフラットという結果だった.

■原価と試聴

原価を計算してみるとDDC(2,857円) + DACボード(1,391円) + タカチ社のケース(800円) = 約5000円.
DACボードのパーツ交換,オペアンプはOPA2134に置き換え,外部電源を加えて1万円でお釣りがくるはず.

試聴は12Vトランス式電源をつなげて行った.その音質は鮮烈ながら緻密でモニターライクな音質.チャレンジした人は ”これぞコスパ!” と唸るはずではないかと.





* category: ヘッドホンアンプ

TPA6120A2 (5)  

MOS-FET リップルフィルター 2SK2232  2SJ334

電源の話題.

購入した基板 「TPA6120A2 Headphone amplifier」の電源部は,整流回路を経て,三端子レギュレーターを使った定電流回路になっている.

このままではオリジナリティに欠けるし,三端子レギュレーターは簡単だが音は良くない.という葛藤のなかで,結論は”MOS-FETを使ったリップルフィルター”に変更することにした.

mos-fet_Ripple Filter

回路をシミュレーションしてみる.整流回路にあてこんだ大型ケミコン6600uFでもリップル電圧は含まれているが,フィルター効果は絶大でリップルの抑止効果は高い.
グラフのグリーン色はフィルター入力,マゼンダ色はフィルターアウトの結果になる.

20170527-DSC04646.jpg

フィルター回路が出来上がった.

20170528-DSC04647.jpg

実装のポイントはサイズ.三端子レギュレーター相当になるようコンパクトなユニバーサル基板に押し込んだ.抵抗はチップ抵抗(2012).

音への影響があるMOS-FETは2SK2232 , 2SJ334.音響用MOS-FETは製造中止が相次ぎ壊滅的なので代替品になる. これはオーディオ用ではないがアンプに使われている事例があったので採用しただけ. 秋月で買えるなんちゃってコンプリの部類になる.







* category: ヘッドホンアンプ

TPA6120A2 (4)  






20170526-DSC04645.jpg

TPA6120A2の前段におくディスクリートオペアンプが両CH揃ったので,早速動作チェックをしてみた.

母艦となるヘッドホンアンプは,HYCAA

比較はしないので詳細はのちのレポートとするが,ファーストインプレッションは,一つ一つの楽器の音がぼやけずに,はっきりと聴き分けられる.立体感が増しクリアなサウンド.



* category: ヘッドホンアンプ

TPA6120A2 (3)  






20170522-DSC04641.jpg


TPA6120ヘッドホンアンプはのんびり進んでいる.

週末は面倒なシャーシ加工.そして基板の方はTPA6120の実装と電源ラインのパスコンで終わり.
TPA6120のサーマルパッドは難しい、、、、.結局2mmの穴をあけリード線でハンダを流し込み.基板と結合することになった.一方,電源ラインのパスコンは付属はセラミックだが,松下のフィルムキャパシターに変更した.

20170522-DSC04644.jpg

のんびりの理由はこれ.

前段はオペアンプではなくディスクリートオペアンプを計画しているが,何とショップ側の受注ミスで異なるタイプが送られてきた.
クレームを申し出て再発送になったが,海外手配なので2週間待たねばならぬ.







* category: ヘッドホンアンプ

TPA6120A2 (2) 

TPA6120-Headphone-Amplifier-HIFI-AMP-Kit-for-DIY
TPA6120 Headphone Amplifier HIFI AMP Kit for DIY


20170516-DSC04640.jpg

香港から注文の品が届いた.

付属パーツは,想定どおり粗悪品オンパレードだった.恐らくELNAのキャパシタは文字がかすれており,偽造品かと.
悪しく模倣天国. 音質の要になるパーツは国内の通販サイトへ発注した.

あらためて基板をじっくり眺めてみる.前段はオペアンプによる非反転増幅回路,後段はTPA6120という一般的な回路構成.オペアンプ出力とTPA6120入力の間に10KΩが入る.

あれ?放熱パッドがGNDにつながっていない、、、、.カッターの背でレジストの一部をひっかき落とした.今回は完璧と思ったがチャイナキットは必ず ”何か” がある.

* category: ヘッドホンアンプ

TPA6120A2 (1) 





ヘッドホンドライバーICとしてはメジャーな存在であるTPA6120A.秋月でDIP変換基板+ICで600円に対し,「全部入り基板 + IC含むパーツ一式」のKITがebayにて送料込み2千円を切っていたので,思わずポチッてしまった.
ただ安いだけではない.
・IC実装の良し悪しを決めるサーマルパッドのデザイン
・入力カップリングキャパシターは電解orフィルムの選択が可能
・ヘッドホンの保護回路
・大型電解コンデンサの配置を考慮に入れた電源部

などツボを押さえた基板デザインが気に入った.
更に付属のパーツは好みでアップグレートが可能だ.

これは大変お買い得!
恐るべし,中華.

Tpa6120KIT.jpg


* category: 聴いている音楽

Lara Solnicki 

Lara Solnicki is a jazz vocalist born in Toronto. She received a BA from Glenn Gould School / Royal Conservatory of Music, a diploma program where she gained numerous scholarships and studied vocal and piano with playing graduates and artists.



新しいシンガーの発掘した.カナダ・トロント出身の歌姫,Lara Solnick(ララ・ソルニッキ).



何といっても魅力的な声と正確な音程が素晴らしい.調べてみるとトロント王立音楽院で日常的に著名な音楽を学び,またトレーニングにより4オクターブの声域を歌えるとは並みの資質ではない.

「彼女のピュアな声質、歌詞やメロディーにおける最も微妙なニュアンスの理解、新鮮さ、そして知性.スタイリッシュで官能的なThe Great American Songbookだ」(Mark Rheaume、CBC Radio)」と絶賛されることにも納得だ.


* category: 電子部品あれこれ

The FG-100 DDS Function Signal Generator 






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簡易な動作確認用にこれから新しいDDS方式(Direct Digital Synthesizer)の信号発生器に乗り換えた.
購入先はebay.日本円で送料込 2,340円 とかなり安い.まぁ,ホビー用に割り切ればケース付だし悪くない.

スペップは,次のとおり.

・ 主な出力波形 : 正弦波、矩形波, 三角波, のこぎり波
・ 最大出力振幅: ± 10Vpp (no-load)
・ 出力インピーダンス : 50Ω±10%
・ Dc bias : ± 10V (no-load)
・ パワー 供給 : DC 3. 5-10V
・ 出力 周波数 レンジ :
・ 正弦波 : 1Hz-500KHz
・ 三角波 : 1 Hz - 20kHz (有効範囲)
・ 矩形波 : 1 Hz - 20KHz (有効範囲)
・ ノコギリ波 : 1 Hz - 20kHz (有効範囲)

付属品はUSB power adapter cableのみ.本体信号出力につなげるBNCタイプのテストリードケーブルは別に購入する必要がある.

説明書は付属しないが,電子工作に経験がある人であれば使いこなせるだろう.

・ RUN/STOPボタンを使用して信号発生器を停止する
・ CURSORボタンを押して、LCDディスプレイ上で変更したい桁を強調表示させます
・ + または - を使用して選択した数字を増減し任意の周波数をセット
・ 各桁の繰り返し
・ RUN/STOPボタンを押して信号発生器を始動させる

参考まで,You TUBEにも多くのレビューがアップされている.使い方として,そのひとつを紹介しておこう.




* category: DAC

バスパワーPCM2704 トランス式IV変換 

PCM2704 transformer for I/V conversion in DAC sansui ST-75





20170422-DSC04419.jpg

4~5年前に作ったバスパワーDACを引っ張り出して聴いている.DACはテキサス・インスツルメンツ PCM2704.44.1/48KHz,16bitとハイレゾ時代のいまとなってはプアーなスペック.だが,DACのIV変換がライントランス式であることが特徴だ.

20170424-DSC04431.jpg

実装されているライントランスは二個 約千円で買えるサンスイのST-75.昭和からの超ロングセラー製品でパーマロイ鉄心, ポリウレタン電線等といった拘りが消費者に支持されている背景にあるのだろう.
ST-75は一次インピーダンス:10kΩ,二次インピーダンス:600Ω.一次と二次を逆接続することで I(電流)をV(電圧)に変換するとともに利得を稼ぐ.

ところで,なぜトランス式IV変換なのかの話題に少しふれておこう.
一般的なDACはオペアンプを使いIV変換と電圧増幅回路を構成する.これに対し,トランス式は電源供給が不要のため回路が非常にシンプルに構成できること.DAC出力信号に含まれる高周波ノイズをカットするローパスフィルターも構成できる一石ニ鳥さがセールスポイントとなる.更に,トランス独特の音質が加わる.ちなみに 回路上で音質と周波数特性を決めるのはトランス個体と二次側の負荷抵抗になる.ちなみにこのDACは10kΩの設定だった.

もっと,広く情報を取得したいのであれば,USBオーディオ基板の購入先であるこのWebサイトを覗いてみてはいかがだろうか.

pcm2704_-10.jpg

@500円のトランスともなれば,電気的特性が気になるところ.参考程度になるが簡易な方法でf特を測ってみた.DAC入力の信号源はフリーソフトWaveGene.DAC出力電圧の実行値をデシベル換算しグラフにプロット.

ST-75を使ったIV変換の事例でよく見かけるとおり電気特性は素直なものだ.廉価版ライントランス,サンスイST-XXシリーズは100Hzあたりからだら下がりになる傾向にある (*オーディオ用の高価なトランスは超低域までフラットな特性).

ただし,カタログスペック上でいうと,周波数特性の低域側は20Hz, 広域側は20KHzまでカバーしていることになる.周波数特性の定義は信号の通過利得が通過域から3dB下がった点だから.

廉価なトランス式IV変換.聴感上はオーディオ用ライントランスの一個10,000円のものと比べ明らかに劣るものではない.500円トランスながら,侮れない立派な音質でハイ・コストパフォーマンスなDACに仕上がっていると思う.


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