AKI.DAC-U2704+ASIO4ALL

ASIO4ALL.gif


PCM2704の歪率がWindows7上での設定によって変わる話がありましたが、リサンプルとか煩わしいことをしないで済む方法がありました。
仮想ASIOドライバのASIO4ALLを使う方法です。
なんで気づかなかったんだろう。ProToolsで必要だからふつうにインストールもしてあったのに。

というわけで、これを使えば簡単に最良の状態を作り出せます。
これを用いることによってFs=44.1kHz時に1kHz 0dBFsを出力したときになぜか歪率が0.03%と高くなってしまう問題もなくなり、Fs=48kHzの時と同じように0.008%を叩き出せるようになりました。

ちなみに従来の方法ではスピーカーのプロパティでのリサンプリングの周波数設定がWaveGeneの設定値と異なる場合には0.013%あたりまで歪率が悪化してしまったり、サンプリング周波数の設定が合っていても、ASIO4ALLを使用すると歪率がごく僅かに改善する結果も出ています。0.0087%→0.0082%とか誤差レベルですが再現性がありました。

ちなみにASIO4ALLを使用した時の歪率の最良値は1kHz -7dBFsでの0.0056%でした。
dB表記ですと-84.7dBで信号レベル-8.55dBuに対し無信号時ノイズレベルは-97dBuです。
これらの数値はすべて帯域制限22Hz~22kHzにて行なっており、制限を行わない場合のノイズレベルは-52dBuと、だいぶ可聴外ノイズがあるようです。

以上、AKI.DAC-U2704のRCA出力での値でした。


ちなみに16bitPCMだったらTHD+Nはディザなし1kHz0dBFsで0.0012%あたりが限界なんだよね。
あんまりゼロの数にこだわりすぎるのも意味ないよね。
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PCM2704帯域外ノイズそして歪について

PCM2704の帯域外ノイズと歪率の関係について気になったので調べてみました。

AKI.DAC-U2704のRCAライン出力および、ぺるけさんのTAMRA THs-2を使った回路の2種類で歪率を確認します。
WaveGeneにてFs44.1kHz、1kHz、-6dBの信号を出力し、測定器の帯域制限を切り替えながら測定しました。

RCA出力

帯域制限,歪率
>300kHz , 0.83%
~80kHz , 0.08%
~30kHz , 0.02%
~22kHz , 0.007%

THs-2出力
>300kHz , 0.07%
~80kHz , 0.07%
~30kHz , 0.02%
~22kHz , 0.007%

というわけで、大きく違うのは300kHz制限時の2つの回路の差および、22kHz制限と30kHz制限との差ではないかと思います。

前者については、100kHzオーダの値のときにトランスおよびCRフィルタが効いてる。後者についてはFs=44.1kHzに対し、ナイキスト周波数近辺でノイズが多いと考えられるでしょう。


つづいて、出力レベルと歪率の関係についてです。

PCM2704にて1kHz 0dBFs出力より-6dBくらいのほうが歪率が良い件について、チップのデーターシートによると

>THD+N VOUT = 0 dB RL > 10 kΩ, bus-powered 0.012% 0.02%

>fIN = 1 kHz, using the System Two Cascade audio measurement system by Audio Precision in the RMS mode with a 20-kHz LPF and 400-Hz
HPF.

というわけで、0dBFsでももう少し良い値が出るのではと思うわけです。
最初は各所のデカップリングコンデンサの値が少ないのかと波形を見たり値を増強したりしたのですが、症状はかわらず。

いろいろ試行錯誤した結果、どうやらwindowsの設定によっても歪率が変わるようです。
気をつけたいのはサンプリング周波数とリサンプリングについて。
実験の結果、Fs=44.1kHzですと0dBFsで歪率が高い現象が発生し、Fs=48kHzですと問題なかったり。
また、「共有モードで使用されるサンプルレートとビットの深さを選択します。」の設定によって意図せぬリサンプルが行われる場合があるようなので要注意です。

まあ、歪といっても0.01%なんてデシベルでいったら-80dBとかでしょ。この世界の値なんておいそれと測定できるもんじゃないよね。信号レベルが0dBFsで630mVだっけ? -80dBって63μVだよ。誤差みたいなもんだよなー。測定の配線でもちょっとしたハムノイズ載ってたらアウトじゃん。

AKI.DAC-U2704+サンスイST-75

CA3G0064.jpg

秋月DACキットとサンスイのST-75、10kΩ:600Ωの逆さ使いで頑張ってみました。


PCM2704_ST75_1000u_freq.jpg

負荷は10kΩ、入力側はカップリングでピークが出来てしまうため1000μFにしてみましたが、まだ12.5Hzで0.5dBくらいのピークが出ています。何か良い手立ては無いものでしょうか。

が、しかしおかげで低域端でのレベル低下がごまかせているのかもしれません。


PCM2704_ST75_1000u_THD.jpg


歪率は0dBFsだと最良値にならないので若干控えて-3dBFsで。
やはり100Hzでは0.13%と、同環境での実測値、タムラTHs-2の0.013%とは桁違いの結果でした。

しかし電圧的には0dBFs=2.34Vrmsと、十分に昇圧が実現できており、周波数特性でも不満はありません。

あとは聴いた感じの音質が良ければ文句無し???


歪の一桁と値段の一桁、どっちを取る??????



ということで、音を聴いてみました。


何か「ツマラナイ」

音悪いわけじゃないんですよ。低域の歪が識別できるとかそんなこともないですし、具体的な欠点を指摘できるわけではないのですが、なんだかつまらない。
心理的バイアス、すなわちプラシーボレベルかもしれないのですが、今回はなぜか魅力を感じませんでした。

でも、音が悪いわけではありません。PCM2704の出力レベルが低くて困っていたら、迷わずST-75を取り付けてレベルを稼ぐと良いと思います。

AKI.DAC-U2704+タムラTHs-2

DSC_0834e.jpg

昔作った機器にタムラの600Ω:10kΩトランスのTHs-2がついていたので、ちょっと拝借。
ぺるけさん設計の回路と同じものをバラックで組んでみました。

最初、音声信号に混じって発振というか、ザーというデジタル系のノイズが混ざっていて焦ったのですが、よくよく見るとフィルタのコンデンサの位置を間違って抵抗の手前に入れてましたw
そのせいでDACが誤動作してたんですね。あれ、でもヘッドホンアンプが入っているからそこまで前段に影響しないと思うのですが、いったいどういうことになっていたのでしょう。


音の傾向は、やはり前回テストしたA28-184トランスとおなじ傾向の雰囲気でしたが、こちらのほうがDAC直出しの場合と比べた時の音の変化量は少ない感じがしました。
ちなみにこの音の傾向ですが、やはりパーマロイコアトランスの特徴ではないかと思います。ちなみにA28-184トランスのオリエントコア版のA28-187というのも作ったことがあるのですが、これは誰に聴いてもらっても「音が良くない」と言われます。おそらく低域の出方の特徴が違うのだと思います。


ちなみに、トランスを使って昇圧することの宿命として二次側のインピーダンスが高くなってしまうことが懸念されます。例えば今回のTHS-2の場合、規定通りに組んだとすると出力インピーダンスは10KΩとなってしまい、ラインとして引き回すにはとても高い値になってしまいます。まあ今回の場合は一次のソースのインピーダンスが600Ωを下回っているため、実質的な出力インピーダンスは10kΩを下回るはずです。一応値を見てみました。

THS-2_2次側からみたインピーダンス

測定条件ですが、PCM2704の出力インピーダンスがほぼ0に近いことがわかっていますので、ICを取り除き、その部分をショートさせた状態で出力側から電流注入法で測定をしています。

可聴域でほぼフラットなのは大変良好なのですが、出力インピーダンスについて通常のライン出力はせいぜい600Ω以下であることを考えると全体的に3600Ωという値は高い値であり、動作が気になります。
まあ問題としてはケーブルが長い場合の高域低下だと思われるので、ケーブル長さの違いによる高域低下がどのくらいになるかチェックすることにしました。


以下がCANARE4E6Sを50cmの場合と5mの場合での比較です。
THS-2_Freq_ケーブル長L50cmR5m

2つのグラフは全くもって重なり合い、通常の使用では高域の低下について心配が不要であることが確認されました。接続ケーブルや接続機器による信号の変化を抑えるためには、出力インピーダンスはなるべく低く保ちたいところですが、この程度であれば差し支えないことがわかりました。

AKI.DAC-U2704入手

ようやく実機を入手しましたので、音質のチェックおよびあらためて特性を見てみました。

CA3G0060.jpg

以下、未改造の状態です。

レベル
1kHz 0dBFsで-1.78dBu(630mV)
周波数特性は10~20kHzでほぼフラット
10Hzで-0.03dB、20kHzで-0.63dB


全高調波歪率 THD+N
-4dBFs 1kHz
22Hz-22KHz帯域制限で全域0.007%

VICSのキットの時に目立ったTHD+Nの周波数ごとの暴れはフィルタを22kHzにすると落ち着くことから、PCM2704がナイキスト周波数近辺でノイズを不規則に出しているのかも。

帯域制限30kHz0.02%まで一気に上がり、全域(300kHz)だと0.68%まで上がる。
やはり可聴外ノイズが多いようだ。


ノイズレベル(アンウエイティング)
帯域制限22Hz-22kHzで-92dBu
30kHzで-91dBu
全域で-50dBu

波形でも実感できるように、音声信号がなくともそれなりの量の高周波ノイズが出ているようだ。

というわけで、トランス挿入による高周波ノイズ除去効果が期待されるところ。



次に、ざっと音質比較をしてみました。
標準装備のライン出力、既存のA28-184トランスを経由した出力、そしてSPDIF経由で他のDACに接続し、
音声レベルをセレクターの先で1kHz基準で合わせたのちに音楽ソースを再生。

近年の製品のDACはやはりフラットでクリアな印象だけど、その反面、のっぺりした感じに聴こえ物足りない印象もある。
未改造の出力は、上記に比べると全然クリアではない印象。
トランスを通したものは、音声レベルが同じに合わせてあるにもかかわらず、音が前に出てくる感じ。個々の楽器の音ものっぺりしないでハキハキと出てくる印象で、なんかオープンリールテープの音のような印象があるのはトランスもテープも磁気回路を経由しているという共通点があるからなのだろうか。若干過大評価もあるかもしれないですけれど、こういう音すきですよ。

ちなみに、業務機に接続して使うのであればもうトランスはA28-184で完成形で良いとおもいます。業務機のバランス接続だったら、レベルは最低この程度はあったほうが使いやすいです。


トランスが上がってくるまで、まだしばらく時間がかかるでしょうから、それまで少しずつ色々予備実験を進めていきたいと思います。

というわけでAKI.DAC-U2704用トランス

毎度の事なんですが、ネタ構想してる間に実現しないわけにもいかなくなっちゃうパターン。
AKI.DAC-U2704の改造に参戦することになりました。

内容としてはOPA2704の出力レベルが0dBFsで640mVrms程度しかなく、音量が小さいために一般的な2Vrms程度のレベルまでに持ちあげたい。これをオペアンプを用いずにトランスで行おうと。

そしてトランスを使う副次的なメリットとして

・トランスのL成分を活用してDACのポストフィルタを構成しよう。しかもPCM2704がFs=48kHzまでにしか対応していないことを逆手に取って、一般的な音源ソースに特化した特性にしよう。

最近のDACはFs=192kHzに対応するがために、通常使用することが多い44.1kHzなどのサンプリング周波数の時に本来はカットしたい20kHz〜96kHzあたりがカットできないことはもちろん、それ以上の高調波成分に対してもフィルタが十分でないものが多く、無音時でも数十mV単位で高周波ノイズが出ている例も多い。

普通の用途ですと、192kHzサンプリングの音源を再生する機会などそうそう無いのですが、いまどきのDACは無駄にハイサンプリング対応ばかり。そんなわけで原点に戻ってCDクオリティのソースをしっかり鳴らすDACがあってもいいんじゃないかと。そういう狙いです。


・出力のバランス対応
トランスを使うことでバランス出力が簡単に対応可能となります。PCオーディオはノイズの影響を受けやすいため、可能ならばバランスで伝送したいところ。PA用途など出力ケーブルが長くなる場合もノイズに強く対応可能になります。
また、アンバランス接続にも結線の変更だけで対応でき、接続機器のギリギリの部分までバランスケーブルで送ることによりGND起因のノイズを低減することもできます。


・音質について
以前、iPod用に作ったバランスライン出力トランスA28-184の評価がとても良かったので、この仕様をなるべく継承して、出力レベルのみ民生機レベルに合わせようと思います。
可聴外周波数の減衰効果のおかげか高域のザラつきがなくなり、低域はわずかな伝送歪のおかげかトランスならではのパワーのある低域が期待できます。低域歪はソース側のインピーダンスにより変化しますのである程度のチューニングも可能なはずです。



そんなわけでA28-184トランスから仕様変更をする部分を、毎度ながらお世話になっている染谷電子さんに相談してみました。


変更点としてA28-184の二次側の巻数を減らしたい。CTを使った時にちょうど良いくらいだったので若干の余裕をみて巻き数を6割程度にしたい。
よって昇圧比4倍、インピーダンス比16倍なので16Ω:256Ωから225Ω:3600Ωくらいで20kHzくらいまでをカバーできる仕様にしたい。

A28-184トランスの音や、予備実験での音質が良かったので、コアサイズやコア材(パーマロイ)、そして一次側の巻数は変更しない。

二次側の巻数が減ることでボビンに余裕ができ、一次側および二次側の線径を太くすることが可能になる。一次側の線径が太くなることにより、より低いソースインピーダンスで駆動できるので、歪率の低下が期待できたり、外付け抵抗でチューニングする場合の自由度が期待できると思われる。

また二次側のインピーダンスが下がることで、バイファイラ巻にしても良さそうとのこと。これによりバランス伝送する時の対GND(センタータップ)の電位が等しくなることで対ノイズ性をあげられるだろうと。


そんなわけで早速ながらA28-184のハイファイオーディオバージョンが出来上がりそうです。
レベルが一般のラインレベルに適正化されることはもちろん、それにより二次側のインピーダンスが下げられることで伝送ロスやノイズ耐性も増え、より電圧伝送に近づいて余裕ができる分、音のチューニングなどもしやすくなるはずです。

ちなみにこのトランス、0PA2704用の出力トランスのみならず、iPodをアンプに接続する際の昇圧ライントランスとしても最適なスペックとなるはずです。

では次回をお楽しみに

PCM2704用トランス作るならー

というわけで、秋月USBDACキット用に最適なトランスを作るとしたら、として構想を練ってみましょう。

構想を練ると、大抵は実物を手に入れてみたくて仕方ない衝動にかられるんですけどね。

なんかこう毎度ですけど、ブログ記事に拍手がついたら注文してみましょうとか、そんな感じでしょうかw


基本的には前の記事で出てきたA28-184トランスだとPCM2704の場合は若干レベルが高すぎるかなという
気もしなくないです。
まあ、PCのボリュームで絞って使っても全然問題ないんですけれど、ピュア(笑)思考とするのなら、やはり音楽ソースを再生して、そのままのレベルで出力したいですよね。なので0dBFs=2Vrmsくらいにしたいわけです。

A28-184で、センタータップを使って二次側の巻線を半分で使った時、ちょうど0dBFS=2Vrmsだったので
まあ半分というか若干余裕をもって5割5分とか、そのくらいがいいんじゃないでしょうか。

キリのいい数値で、16Ω:200Ωみたいな感じでいいんじゃないかな。
ただ、このトランスは一応公称では一次側16Ωとなっていますが、200Ωくらいのソースインピーダンスであっても、低域から高域まできちんと出るようになっています。すなわち巻線数が多いというわけです。
しかも実際に使用する場合は二次側も200Ωではなく10kΩとか47kΩの負荷となるわけですから、PCM2704からトランスを見たときも16Ωよりもっと高いインピーダンスになります。

A28-184の音はとても好印象な意見が多いので、なるべく基本を変えずにいきたいと思います。
二次側は一応バランス伝送にも対応できるようにバイファイラ巻でCT出しておきましょうか。
あとは巻数が減った分だけ線径が太くできれば直流抵抗も低くなって応用が効きやすくなるでしょう。

ちなみにこの仕様だったら、USBDAC用のみならず、iPodをはじめとしたヘッドホン出力をバランスもしくはアンバランスラインに変換するライントランスとしても最適なスペックになりそうです。
A28-184は業務用で作ったのでレベルが高めですが、民生用だったらこのくらいが丁度いいですね。

多分1個3000円くらいで出来るんじゃないかな? 既成のもので近似を探すより安く済んで特性も良く出来上がるんじゃなかろうか。

さっそくPCM2704+トランス実験

さっそく実験してみました。
秋月のUSBDACのキットは手元にないので、代わりに同じPCM2704を使用したVICSのキットを使用しました。
こちらはオペアンプによる増幅段がついているのですが、その手前から信号を抜き出し、220μFのカップリングを通してトランスへ接続します。

CA3G0049.jpg

使ったトランスは
iPod用ライントランスとして以前製作したコレ。染谷電子のA28-184です。
http://fixerhpa.web.fc2.com/ipodtrans/index.htm

16Ω:600Ωくらいから226Ω:10kΩくらいの範囲で使用できるように設計された巻線比約6倍のトランスです。

正直なところ6倍だと若干レベルが高くなりすぎかもしれません。0dBFsで14dBu(3.9Vrms)ほど出ています。(10kΩ負荷)

周波数特性
PCM2704_Trans_Freq.jpg

ソースのインピーダンスが低いと思われ、このおかげで低域までガッツリ伸びていますが、高域が若干上がりすぎてしまっている面もあります。若干の調整をやってもいいかもしれません。
リンク先のソース40Ωでの特性くらいがちょうどいいくらいでしょうか。


※追記
ということで、入力側に直列に33Ωとついでに0.1μFを入れてLPFにした状態で再度測定しました。
PCM2704_Trans_33ohm_10K.jpg

同じく10kΩ負荷で
10Hz -0.38dB
20Hz -0.12dB
16KHz -0.48dB
20KHz -0.95dB

若干高域を落としすぎた感もあるけれど、なかなか良い感じに落ち着いたのではないでしょーか。



歪率
PCM2704_Trans_Thd.jpg
高域で値が暴れているのはおそらくサンプリング周波数との関係でうなりが出ている??
USBDACのために測定がちょっと複雑になってしまったため、不備があるかもしれません。

→歪率が全体に高かったり暴れるのはどうやら使用したVICSのUSBDACキット固有の特性みたいです。
→秋月のキットが届いたので測ったら同様な結果だったため確認したところ、測定器の帯域制限が30kHzだったことに問題があったようです。22kHzにしたらかなり改善されました。ナイキスト周波数近辺のノイズが多いものとみられます。

別のオーディオインターフェイスを接続して、それの入力にアナライザのオシレータ出力(Digital)をSPDIFで接続し、入力モニターにしてそのままPCM2704に出力して、出力をアナライザに戻しています。
なお、トランスを接続しない場合でも歪率は全体的に若干高めの値を指示していたため、USBのバスパワー等、問題があるかもしれません。

というわけで参考程度に。
信号レベルは-8dBFsで最も値の良いレベルで測っています。
100Hzで0.05%
1kHzで0.04%
10kHzで0.05%
となっています。低域で歪率が低いのもソースのインピーダンスが低いおかげかと思います。


とりあえずファーストインプレッションということで。
ちなみに音を聴いた感じですが、やはりこのトランスの特徴である低域の質感がなかなか聴きごこち良い感じを醸しだしていました。


※追記
もう一つの候補のトランスA28-185ですが、
http://fixerhpa.web.fc2.com/ipodz/index.htm
こちらでも特性をとってみたところ、どうやら一次側の巻線が少ないせいか低域が伸びませんでした。
PCM2704の出力インピーダンスがいくつか不明ですが、相性はイマイチのようです。

レベル的には9.5dBu(2.5Vrms)くらいで変圧比としてはちょうどいい値です。

ちなみにPCM2704単体の出力レベルは実測値0dBFsで-1.6dBu(645mV)でした。
規定の出力レベルはデータシートによると0.55×電源電圧(3.3V)なので1.815Vp-p。すなわち640mV。
実測と合ってますね。



※その後
最初のトランスA28-184を使って、今度は未使用だった二次側のセンタータップを使い、巻線半分で測定してみました。
そしたらなんと、最大出力がちょうど2Vrmsでした!!
周波数特性も上から下までガッツリ伸びて申し分無しです。
というわけで、民生レベルのアンバランスならこうやってセンタータップを使って作るか、バランスがよければA28-184の二次側巻線が半分のバージョンを用意できれば、これが最強かと。

そして結線をバランスにすれば、PAなんかに持ってこいのバランス出力USBDACが格安の1万円以下で作れるってことになるんじゃないでしょうか。面白そうです。

とりあえずA28-184を使ったトランスBOXでPCM2704との間は220μFと32Ωにしてバランス受けで聴いていますが、やはり良い感じです。低域はしっかり締まってパワーがあり、高域も痛くない。これを聴いた後だと、普通のDACだとのっぺらして高域がザラついて痛々しく感じに聴こえます。近年のハイサンプリング対応DACの弊害なんでしょうか。
その点、PCM2704は最大Fsが48kHzなので、可聴外は気兼ねなく思い切ってカットできるのが利点かもしれません。

秋月電子のUSB DACキット+トランスだって

USBオーディオDAコンバーターキット[AKI.DAC-U2704]
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-05369/

ヘッドホンドライブが可能なPCM2704を使った秋月のUSBDACのキットですが、
こんな改造例をみつけました。
http://www.op316.com/tubes/lpcd/trans-dac.htm

これはオイラも参戦すべき!???

どうやら標準だと出力レベルが1.8Vp-pくらいしかないそうで、ラインで使うにはレベルが低すぎます。

これを改善するためにトランスで昇圧してやろうという狙いですが、自分だったらどういう仕様のトランスにしよう…。


とりあえずラインならレベルが2Vrms(5.7Vp-p)くらいが一般的ですから、変圧比で3倍は欲しいところ。
すなわちインピーダンス比で9倍。PCM2704は16Ω負荷も可能ということなので、出力インピーダンスはだいぶ低いと考えて良さそう。
しかしデーターシートによると負荷インピーダンスが高くなるほど歪率が悪化するので注意が必要です。

とりあえずトランスの一次が32Ωだとすると、二次側は288Ωですか。
32Ωだと負荷としては重く歪で不利にはなりますが、二次側はライン前提で10kΩと考えたら重くはならないでしょう。

大体そんな感じのトランス。コア材料はパーマロイ一択ですね。この辺はいろいろ製作して比較試聴しましたが、誰に聞いてもパーマロイが高評価なので、そうするしかなさそう。


えーっと、今まで作ったトランスで近いモノが無いかなーと探してみると、あった!

ヘッドホンの昇圧用に作ったコレ。一次側が公称16Ωだけど、昇圧比が4倍で大体よさそう。
http://fixerhpa.web.fc2.com/ipodz/index.htm

とりあえずこれあたりを試してみるのと、こっちでも大丈夫そう。
iPod用ライントランス
http://fixerhpa.web.fc2.com/ipodtrans/index.htm

てか、実質的にヘッドホン端子からラインレベルの昇圧だからまさにコレでいいんだよな。


※一部の電圧値が間違っていたので修正しました。

ProTools勉強会 歯に詰まる

すしくいねえ

GWで弟が来たので、ProToolsの勉強会をすることになりました。
「スシ食いねぇ!」の歌詞を差し替えて遊んだっていうんだけど、SoundForgeで1小節を切り出してループ再生しながら切り出しポイントを云々とかいって苦労してそうだったから、
じゃあProToolsでテンポ拾ってやったら小節ごとのグリッドでリージョンサクサク入れ替えられて楽チンなんじゃね? ってことになりました。

でも一筋縄にはいきません。

古い歌なので、アナログマスターのせいなのかテンポがキリのいい値になりません。

だいたい160? とかいってクリック聞きながら合わせるのですが、だんだんズレてきます。

面倒だけど、小節数を数えて、時間で割ったら確実じゃね? とかいいながらも結局は面倒で試行錯誤。

なんとかBPM156.369くらいで落ち着きました。


次は歌詞の差し替えですが、全部「歯につまる」にしたいってことなのですが、この歌詞は後半で転調しているので、ピッチを半音下げないといけません。Melodyneが大変役にたちました。

あとはサクサクッっとリージョンコピーしてMADの出来上がりです。

大変有意義なGW後半となりました。

上海問屋のDN-USB DAC

DSC_0549e.jpg

上海問屋で4000円ほどで売っているUSB接続、SPDIF対応のライン&ヘッドホン出力つきのDAコンバーター。とにかく安い。他のブログなんかの情報でもイマイチ回路が謎。それが気になって仕方ない。某所で話題になったのでついポチってしまったので家に届いてしまった。

掲示板に書いたレポをまとめて載せておきますー。

ちなみにUSB端子とヘッドホン端子がない普通のDAC、DN-68854もほぼ同じ回路構成みたいなので参考にしてください。


まずは箱からー
DSC_0557e.jpg
ブログとか見ていても案外、外箱の写真って無いんだよね。というわけで載せときます。
MADE IN CHINAはいいんだけれど、メーカー名が無いのが気になった。これぞノーブランドw


基板の表と裏
DSC_0572e.jpg

DSC_0574e.jpg
裏に後付された抵抗は、多分ヘッドホン出力のカップリングコンデンサの放電用と思われ。挿した時にポップノイズが出る苦情があったんだろうね。


基板上で気になった箇所


これが問題のヘッドホンアンプICであるROHM BH3544F
DSC_0582e.jpg
このモデルではヘッドホン出力用として全うに使われているみたいだけれど、DN-68854ではヘッドホン出力がなくライン出力だけなのに何故かこのICが使われているとのことで話題になってました。
もともとCD-ROMドライブとかに使われる程度の簡単なヘッドホンアンプICみたいですけど…。
ちなみにBH3544Fは6dBのゲインを持っているタイプ。わざわざ入力段で6dBのアッテネーターが組まれているのが謎。ゲイン0dBタイプのBH3541Fもあるのに。
しかもATTの組み方がICの入力インピーダンス90KΩと、入力に直接に入れられた91KΩで分圧しているという、なんという荒業ww(←リバースエンジニアリングしたほかのサイトの回路図による)



こちらはDACチップ
DSC_0592e.jpg
シーラス・ロジックCS4344はTSSOPで長さ3mmだって。ちっけぇー
192KHz/24bit対応だってからスペックはすごいね。でもシングルエンド出力なのが簡易的な部分かも。



電解コンデンサ
DSC_0580e.jpg
メーカーはYIHCON。計22個かな。
そういえばみんなコンデンサ交換って大好きだよね。なんで?


謎のランド
DSC_0602e.jpg
ついてないコイル、L5って何だろう。位置的に電源のフィルタぽいんだけど…。
かわりにジャンパーされているのかと思いきや、ぱっと見ても見当たらない。



静特性はいりまーす。

とりあえず周波数特性。


ヘッドホン出力
USB_DAC_ヘッドホン出力f特_32負荷_無負荷
レベルの落ちてる点線のほうが32Ω負荷。実線は無負荷です。
ヘッドホンは無負荷で-5.6dB、32Ω負荷で-11dB。
ちょっとこれは厳しいかなー。カップリング足らんかね。


ライン出力も確認。
USB_DAC_ライン出力f特
ラインのほうは10Hzで-1.8dB。まずまずな値かな。
測定する前にちょっと繋いで聴いてみたときに、他のと比較してちょっと低域落ちてる気もしたんだよね。
気のせいレベルだと思うけれど。




ブログ等で指摘されていたヘッドホンの残留ノイズだけど、確かに聴こえるものの
そこまで酷い印象ではなかった。@MDR-CD900ST

ヘッドホン出力残留ノイズ
ボリューム最大、無負荷
-41dBu @帯域制限無し
-84dBu @帯域制限30KHz

ボリューム最小無負荷
-76dBu @帯域制限無し
-84dBu @帯域制限30KHz

どっかのブログで指摘があったけれど、フィルタが無いor定数が不適切によって
ナイキスト周波数以上でのノイズがけっこう多いみたい。
Fs=44.1KHzで帯域制限無しだとけっこう酷いね。
でも可聴域で-84dBuだったら数値として悪い程とは思えないけれど、案外聴こえちゃうんですね。



ライン出力 無信号時波形
USB_DAC_LINEノイズ
p-pで140mVくらい? こう見るとけっこう出てますね。



あと周波数特性とか基本スペック

ヘッドホン出力
レベル
ボリューム最大 0dBFs 1KHz
無負荷 3.7dBu
32Ω負荷 3.6dBu

THD+N
ボリューム最大 0dBFs Fs=44.1KHz 1KHz 無負荷
0.8% @帯域制限無し
0.02% @帯域制限30KHz


ライン出力
レベル
3.62dBu
THD+N
0.8% @帯域制限無し
0.01% @帯域制限30KHz

ヘッドホン出力は若干レベル低い感じでした。0dBFSガンガン振っているようなソースであまり大きな音を出さない使い方なら問題ないかもしれないけれど、それでギリギリな感じ。出力の6dBゲインはあったほうが良いんじゃない??
でも3.7dBuというと1.2Vrmsくらいでしょ。p-pだと3.4Vか。
あれ、出力の石のVCCいくつだよ。一応クリップしてないぽいから5Vなんだろうけど、確かにそれでもちょっと足りないね。


ってな感じのファーストインプレッションでした。


さてこれからどーしよう


追記
最低限やっておきたい改造

測定の結果、低域の特性があまり伸びていないことがわかりました。
回路をざっと見たところ、あきらかにコンデンサの容量が不足している設計箇所がありました。
2点について容量の増加をさせ、特性の改善が確認できましたので掲載しておきます。


ヘッドホン回路 ボリューム手前のカップリングの電解コンデンサ
DSC_0603e.jpg
C54およびC61の1μFですが、ボリュームの10KΩとでの低域カットオフを計算すると約16Hzとなり、異常に高いです。せめてコンデンサを10倍の値にしましょう。


増強したことによる性能をチェックするため、片chのみ並列に10μFを取り付けて測った値がこれです。
USB_DAC_ボリューム前10u追加
ヘッドホン出力は無負荷の状態で点線が改造前、実線が改造後の目安です。
10Hzでの値が約-6dB→-0.3dBと大幅に周波数特性が改善されたのが確認できます。



同様の理由により、ライン出力のカップリングコンデンサ C44、C52の3.3μFについても47μFくらいまで
増強するのをおすすめします。
DSC_0605e.jpg


47μFを並列に増設した場合の測定結果
USB_DAC_ライン出力47u追加
こちらも10Hzでの値が-1.3dB→0.1dBと、だいぶ改善しています。

測定は100KΩ負荷ですが、実際接続する機器ではもっと重い負荷であることも多いため、その場合の低域劣化はさらに顕著となるでしょう。→他のオーディオインターフェイスの入力(公称10K受け)に接続して周波数特性をとったところ、20Hzで-2.5dBという値が実測されています。やはりカップリングコンデンサは容量不足のようです。
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