2013年1月14日月曜日

Stereo 2013年1月号付録 USB-DAC

Stereo誌 2013年1月号付録の,ヘッドホンアンプ付き USB -DAC.

Burr-Brown (TIになっても,BBブランドは残ってるんだねえ.さすが) のPCM2704を使ったもので,その後にOPアンプの1段増幅 (2倍) と,ヘッドホンアンプを1枚のボードに載せたもの. 
バスパワーで動くように,USBの5Vからアナログ系用の12Vを作るDDコンバータも載っている. 
雑誌本体にも改造のしかたが載っていたり,回路図もきちんと出ていたりで,これを as is で使うなどありえんだろうというシロモノw 



ネット上で評判をみると,評価は真っ二つに割れる. 
要は年寄りは高音が聞こえないのでノイズが気にならず,若者は聞こえるのでぼろくその評価になるということ. 
ノイズの原因を調べた結果がネットに出ていて,要するに,バスパワーの5Vからアナログ系の電圧12Vを作るDDコンバータが致命的.ここの駆動周波数を上げて,ノイズを可聴帯域外に完全にもっていってしまう方法とか,消費電流を増やして本来の動作ができるようにする方法が紹介されているが,もうこのさい取ってしまえとw
MC34063の 6番ピンを跳ね上げ,出力のL2を外してしまうことで,回路を完全に切断. 

±の両電源タイプにするのは基板的にたいへんに面倒なので,単電源駆動はそのまま. 
アナログ系の電源パスコンは100μF/16Vが付いているが,これを外して100μ25VのMuseに交換. 
アナログ系の電源自体は15Vくらいに上げても部品の耐圧上は大丈夫なので,最初,秋月の15Vアダプタを直接つないでみたが,ノイズが多すぎて話にならない.さすがに安いだけのことはあるw 
そこで7812を入れることで,まあ使えるレベルに.18Vくらいの電源から7815でもよかったけど,トランスは高いw 
とりあえず,これでDDコンバータ由来のキーンというようノイズはなくなった. 

もうひとつの問題は,PCM2704そのものに由来するホワイトノイズ. 
このチップは秋月のキットでも使われていて,ぺるけ氏が出力の残留ノイズの問題を調べ,パッシブのフィルタ例も紹介している. 
要するに本来はデジタルノイズを取るフィルタを出力に入れる必要があるのだが,秋月のも,そして,Stereo誌のも,フィルタレスの状態. 
これも高域ノイズになるので年寄りには聞こえないわけで,まったくもうw 
いちおう,Stereo誌のは次段のOPアンプで帯域制限はかけているのだが,カットオフ周波数150kHzではさすがに意味がないw 帯域制限というより,OPアンプを挿し替えたときの位相補償くらいにしか効いてないのかも.

ところで,このボードのアナログ出力は,うちで使うにはちょっと小さい.まあ,メインアンプの感度が低いせいといえばそうなのだが,他のCDプレイヤとかと比べても小さいので,もうちょっと上げてもいいだろう. 
このボードではゲイン2のアンプが入っているので,帰還抵抗を交換してもうちょっとゲインを取ることに.このとき,ついでにローパスフィルタにもしてしまえと. 
帰還抵抗R28,R41と,並列に入っているC9,C34を外す.外すといっても,表面実装のチップ部品なので,外すのも面倒だし,そもそも外した後再利用できるとも思えない.ということで,ニッパで破壊してしまう.その後,半田ゴテでお掃除. 
代わりに10kΩと220pFを並列にしたのを,基板の裏側で取り付け.これでゲインは3.6倍.5dB増しと,微妙な線.カットオフ周波数は80kHzくらい. 

さらに,ぺるけ氏のフィルタを,2704の出力とOPアンプの入力の間に挿入.これはカットオフ周波数80kHzのCRフィルタを2段重ねたもので,全体としてはカットオフ周波数40kHz,12dB/Octのフィルタになっている.OPアンプのと併せると,全体としてはカットオフ周波数が30kHzくらい,高域での減衰特性は18dB/Octの,まあシャープカット.さして意味はないのだけど. 
ボードのカプリングコンデンサC31,C88を外し,外した後を接続端子にすることで,小さなユニバーサル基板に組んだフィルタを通してOPアンプに.外したコンデンサは,フィルタボードに移動して再利用. 
アナログの引き回しが長くなってしまい,シールドしないとここからハムを拾ってしまうが,息子の耳でもホワイトノイズは激減したとのことなので,やはりデコーダからのデジタルノイズに起因していることが確認された. 
まだノイズはあるとのことだが,これはOPアンプ (今は5532に交換) のせいもあるだろう. 

さて,あとは箱に入れることだが... 
共立で4300円もする専用箱とか売ってるけど...そこまでするほどのものじゃないよなあ,正直w 
かといって,厚紙にアルミ箔貼ってというのも,さすがに貧乏くさすぎるw 
弁当箱シャシ系の安いケースを買うかな.ACアダプタも箱に入れてしまい,ACコードが出ている形式がいいかな. 

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