LXU-OT2やはり駄作か

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昨年のD級アンプに続いてstereo誌の付録になったLUXMANのUSBDAC。



巷では無音時にピューとかノイズが聴こえるって騒ぎ。設計ミス?
勉強のためにも入手してチェックしてみることにしました。

まずは一応音を聴いてみます。ヘッドホンを挿してボリュームを上げると残留ノイズとともにピュゥーというノイズ音が聴こえます。Lchが大きいように感じます。

ピュゥーとかいっている時点で相当気分が萎えてしまったのですが、一応音出しをしてみることに。
もうなんでもいいやってことでAKB48のフライングゲットをiTunesで再生。

第一印象では、なんか音が歪っぽいです。
正直、Thinkpadのオンボードのヘッドホン端子のほうがいいんじゃないかって感じ。
ピュゥーって鳴らないし。

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ピュゥーというノイズは主にヘッドホン出力で目立ち、ボリュームに比例して増大します。
12V昇圧のDCDCのスイッチングノイズが干渉しているようです。

回路を弄る前に、簡単な特性をチェック。

0dBFs1kHzサイン波でボリューム全開32Ω負荷でTHD+Nが4.45%。クリップしているようです。
つまみの方向が変だけど、基板の下方向を向くとこまでいくと歪む。その手前で0.02% (30kHz帯域制限)
1Vrms程でクリップします。さっきの歪感はこれだったのでしょうか。

ノイズレベルはボリューム最小で16.7μV、最大で133μV(30kHz制限)
この中に5kHz近辺のノイズが居るってことになります。


回路を切り離しながらチェック。PCM2704側と切り分けをするためにカップリングコンデンサを外してみると
まるで今までが何だったかという位の静穏な出力になりました。
アンプの残留ノイズだと思っていた音も全く無くなったため、シャーって音もDCDCのノイズなのかもしれません。

オシロのプローブを当てたりしていると感づくのですが、インダクタ近辺からものすごいノイズが輻射されているようです。
試しにヘッドホンのプラグの先端にリード線でループを作って基板周辺を探ってみると、ピュゥーという音とシャーというノイズが広範囲に輻射されているのが確認できました。
ヘッドホンが駆動できるくらいですから、けっこうなエネルギーでしょう。Twitterに動画もあります。

そこでインダクタの影響を確認すべく、リードをちょっと延長してインダクタの位置を変更してノイズが増減するかチェックしました。
L2よりL1のほうがノイズの輻射が格段に多いようです。
距離については、ただ離せば良いわけではなく、位置によりスッと落ちる位置がありました。
推測では、ノイズ源がインダクタだけではなく周辺のパターン等からも輻射されており、たまたま打ち消される位置でノイズが消えているのでは? なんて考えています。

インダクタをノイズの輻射が少ないようなものに交換すれば良いかな、なんて考えていたのですが、そう簡単にはいかないようで。


ちなみに誌面の写真をよく見ると、インダクタが現物よりもちっちゃい物がついているように見えます。
L2に繋がっているパターンも直線になっていたり、どうやらプロトタイプから変更があったようで。
誌面では「USBケーブルで音がドヤッ」とか書いてる割に不具合に気づかないのかよ。なんて面白いツッコミもありましたが、物自体が違うようです。プロトが正常動作していたかはわかりませんが…。


ここまできてなんだか諦めモードです。
簡単な処置によって例えノイズが低減できたとしても、喜んで使える程の性能にはならないと思うんです。
やるならDCDC回路を基板上から取り去って別に用意するか、12V供給をするしかないんじゃないでしょうか。

そこまでしてこれを使う意味を私は見出すことができません。

さてどうしたものか。



※追記
DCDCの負荷を重くすると間欠発振が止まって動作が安定するという話があったのでチェックしました。
そういえばスイッチング電源なんかも最小負荷決まっていて、それ以下だと安定しないとかありますね。
石のデータシートまで見てないですが、適当に実験しました。
ノイズを確認しながら12Vの出力に抵抗をぶら下げていくと、100Ωくらいで安定します。
ピーというノイズが消えて、多少サーというノイズが残りますがだいぶ良い感じ。
これなら「まあ付録じゃこんなもんか」と許してもらえる性能だと思います。
しかし困ったことに12V100Ωで120mA、すなわち1.44Wです。
DCDCの仕様見てないですが、クリアできたとしてもUSBバスパワーで290mA以上余計に流すのはいただけませんね。

とりあえずC4と並列に、470Ωを4パラにしてぶら下げておきましたけど、なかなか熱くなります。
ノートPCのバッテリがーーー無駄にー消費されるーーーーっ

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