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LXU-OT2 チップ抵抗交換

チップ抵抗とコンデンサが入手できたので、交換作業を行いました。

前の記事でコメントをいただきましたが、5%品では誤差が出ますよということなので
気休め程度ですが選別してみることにしました。

IMG_0118.jpg

普段あまり気にしないで値を信じこんで使っていますが、測ってみると個性があるものです。
なるべく近い値でペアを組んで使うことにしました。
結果的に左右偏差が0.1dBくらいになっていますが、これ以上追い込むなら1MΩをパラで抱かせて調整、とかになると思います。




IMG_0120.jpg

仮付けしていたチップ抵抗を剥がし、狙い通りの値のものに交換。気休め程度のフィルタにしかなりませんが、一応コンデンサも取り付けます。(コンデンサの変わりに誤差調整用の抵抗つけるのもいいかも)

ピンセット使ってちょいちょいっと作業完了です。




IMG_0121.jpg

ボリュームは破壊してしまったので、とりあえず最大で固定です。

こうやって段重ねするとノーマル仕様のピーノイズが対策版のほうまで回りこんできます。ピーって鳴ってびっくりしました。


これでひと通りの対策は完了です。
測定値に影響しないような部分(コンデンサ増強とか)はノーマルに戻しました。
最終的に交換した部品は

C11 1nF→220pF
これはDCDCの時定数でピー音回避用です。


R29,R42 3.9kΩ→43kΩ
R28,R41 3.9kΩ→100kΩ
C9,C34 270p→33pF

R16,R25 3.9kΩ(と書かれているけど実は2.4kΩ)→150kΩ
R15,R24 3.9kΩ→47kΩ
C15,C20 270pF→22pF

C12,C14 150p→1500pF
これらはチャンネル間クロストーク対策用で、仮想GNDを振らせないようにオペアンプの帰還抵抗を大きいものに変更しました。また、ライン出力の信号レベルが0dBFS時で1.3Vrms程度と若干低いため、2Vrms確保できるようにしています。なお、これに伴いLPFの時定数も再検討してコンデンサを変更しました。

R5,R6 33Ω→100Ω
ヘッドホンアンプの出力抵抗です。
ノーマル状態ではボリュームを上げた時、サーという残留ノイズが目立ちます。
この原因はDACのPCM2704の性能限界のようですので根本的な回避はできないとみられます。
また、ノーマルではボリューム位置を最大近辺にすると出力音声にクリップ歪が発生します。
この2点の問題を回避するため、そしてせっかく付加されているオペアンプを有効にするために出力抵抗を大きくすることにしました。ここの抵抗の大きさにより低域の質感や音の硬さが変わりますが、一般的には抵抗が小さいものが多いので(そのほうが回路が簡単で済み、低電圧動作ができ電力ロスも少ない)今回はあえて高出力抵抗にして変化を狙ってみました。好みによっては交換しなくても構いません。

ヘッドホン端子部分に各chから対GNDで0.1μF フィルムコンデンサを付加

ノイズ対策と高域の痛々しさを軽減させるという名目ですが、なんとなく気分的に付けたかったんです。



以上の対策後

・聴感上問題となっていたピー音が無くなった
・ヘッドホン出力のクロストークが少なくなった
(0dBFs 1kHzで-80dB、20Hzで-70dB程度。ノーマルは20Hzでボリュームや負荷にかかわらず-30dB程度)
・ヘッドホン出力の全高調波歪率が最良値で0.0078%程度(無負荷時)を記録
・ボリュームを最大位置にした場合に歪まない最大音量が得られるようになった
・ライン出力のレベルが向上(無負荷で2.1Vrms)


といった事項が確認できています。

今後、ノーマル機とのスペック比較を行いたいところなのですが、実のところどのような評価方法を行うか悩んでいます。
なるべく実使用に近い状態で比較をするのが望ましいと考えるのですが、2台を同じ条件に揃えるのが難しいのです。例えばフルボリュームですと一方は歪みますし、では同じ音量で比較、とするなら何Ωの負荷にするのか、何mW出力時にするのか。最良値でデータを取るとしても実使用からかけ離れた音量では意味がないですし。
いったいどうしたものでしょうか。

ちなみに、ノイズレベルに関しては評価が難しいことを自覚していましたが、ピー音が乗っていてこれだけ気になる状態であったとしても、ノイズレベルという数値ではさほどの差がでてきません。耳につく音ではあるものの、エネルギーとしては微々たるものなのでしょう。
スペアナで5kHzが立っていることは確認できますし、他のサイトでも見ることができますがそれ以外で評価する方法はないでしょうか。

唯一、数値として大きな差が確認できるのはクロストーク値です。
これは数十dBの差が出ていますので、測定値の差は歴然です。仮想GNDの変動する波形も電子回路としては失格といえるので、改善効果は十分に確認が可能です。
しかし、クロストークは改善しましたが、聴感上では数値ほどの変化が感じ取れるかというと、そうでもないようでこれはこれで課題となります。これだけ電気的特性として差があれば、オペアンプの違いなどの些細な変化よりもっと大きく感じ取れなければおかしいと思うのですが…。

試聴による主観的な評価の方法についての課題もあります。
USBケーブルを抜いて、ヘッドホンも抜いて、差し替えて、なんてやってると、音の変化を実感しやすいものですが、前回の記事のようにセレクタを用意して瞬時に切り替えると音の違いはあまり感じられないものです。
これは実際に音が変わっていても聴覚心理上、変化を感じにくいようなことがある気がします。
はっきり音質の違うものを瞬時に切り替えた場合でも、数秒かけてじわーっと変化するように感じるのを体験したことがあります。


ということで、どうやって評価しましょうか。


あと、ふと考えたんですがノーマルの状態でオペアンプを交換して良し悪しを楽しんだり相性のいいものを見つけるのも良いのですが、電子回路として望ましくない状態で音の良し悪しはともかくオペアンプに優劣の評価をつけるのはちょっとどうかなと思うことがあります。
ということでいままでオペアンプ交換はやっていなかったのですが、ある程度回路がきちんと動作するようになったので今後は遊んでみようと思います。
とりあえずバーブラウンのガッツリした音が好きなのでU1にOPA2604、U2にOPA2134を入れてみましたが、これまたガッツリくる感じでいいと思います。2つをこの組み合わせにしたのは試聴用のセットに各1個ずつしか入ってなかったとか、他の基板に挿してあるから、とかそいういう理由なんですけれど一応おすすめです。
U2に関してはヘッドホンを駆動するため高電流出力型が必要で選択が限られますが、上記の改造によって出力抵抗を大きくしていますので幅広いオペアンプを試せる可能性も出て来ました。
もっぱらノーマルの状態では元々ついているNJM4556ADでも大音量出すと歪んじゃうんですけどね。
そう考えると出力抵抗の変更はやってよかった改造だと思います。



っと、勢い余って破壊したボリュームにこんなロゴがついていました。
どこのメーカーでしょうか。
IMG_0122.jpg



追記

PCM2704のデータシートみるとS/Nはmin.90dB typ.98dB (EIAJ,A-weighted)

実測で97.5dBくらい出てる。LUX-OT2基板で。

チャンネル間のレベル誤差はtyp.±2 max.±8 % of FSRだって。
ということは0.17dBくらい偏差がありうるってことかな。
これ以上は抵抗の加減で調整するしかないね。

あとチャンネルセパレーションはmin.60dB typ.70dB


これ以上はもう限界かなあ。



追記
PCM2704の出力のレベル偏差を測ってみました。後段がついたままですが、PCM2704自体の出力インピーダンスは低いので無視していいと思います。
Lch 648.7mV
Rch 644.0mV

@1kHz 0dBFs

うちの個体はなかなか優秀でした。よって0.1dBの差は後段の誤差といえるでしょう。
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No title

やっぱバーブラウンいいなあ
音がはっきりくっきりしてるし。

あと改造後のほうが各楽器の腰が据わっている感じで定位にゆらぎがないというか、そんな気がする。あっちが出るとこっちが引っ込むような感じがない。

No title

サーという残留ノイズのことだけど、秋月のUSBDACの出力をトランスで昇圧して聴取音量を上げると残留ノイズが目立つようになることと、LXU-OT2のボリュームの部分で信号ラインをGNDに落とす、すなわち1-2間ショートすると残留ノイズが消えることからPCM2704の性能限界だと思うんだけど、それ以外の考えられる原因はあるだろうか。

あるとすればPCM2704のアナログ電源にノイズが乗ってるとか、DAC出力からくるラインやGNDにノイズが乗っているか、くらいだと思うんだけど、ありうるかなあ。

No title

VOLからのハム音と思われるノイズ対策は実施されましたか?
私の基板でもVOLのつまみを取って、軸を直接指で回転させていくと
中点位から明確になり、1時過ぎ位で最大になります。
(手を離すと減少します)
私はまだ未対策ですが、皆さんはVOLの外側をアースすることで
対策しているようです。

No title

前の初心者 さま

コメントありがとうございます。

ボリューム軸のアース浮きについては気になっていたのですが、
うちでは全く問題になっていないんですよね。

もし記述のあるサイトなどあったら教えてください。

基板単体でも発生するのでしょうか?
ケースに入れる場合はシャーシアースも含めて意識する必要が出てくると思います。

No title

●ボリューム軸のアース浮き
当ブログはボリュームを取り除いているので投稿すべきかと迷いましたが、投稿しました。
当初はYAMAHA HP-1(150Ω 96dB/mW)で聴いている時は気付きませんでしたが、
各種利用にてSONY MDR-E931SP(16Ω 108dB/mW)の時はかなり大きなノイズとなります。
1時過ぎが最大なのでインピーダンスが高くなると影響を受け易くなることによる発生と推測しています。
参照は 桐ヶ谷工房 様が分り易いと思います。
 ttp://ameblo.jp/uchiday0714/entry-11438852792.html

P.S.
●送出インピーダンスの変更
目から~です。
このブログを見ていなければ、何も考えずに電解C容量増の案に走ったと思います。

No title

ボリュームですが、うちは取り去るつもりはなかったのですが、壊してしまったので部品が入荷するまでの暫定処置になっています。

うーん、ハム乗りますかね?
普通に使っている分には影響なさそうですけど。
しかし、やっておいて悪いことではありません。普通、きちんとケースに入れて完成させるのであれば当然やっておくべき事項です。
当初、ピーノイズが出たときにその対策になるという点で試してはいたのですが、効果もなくハムも乗らなかったので、うちは現状ではそのままにしています。

近くにハムノイズ源があるとボリューム軸から拾う場合があります。
あとはつまみを金属製にした場合はつまみに触れた際にノイズを拾いやすいので、この場合もアースすることで対策ができます。

出力インピーダンスの増大はひとつの解決方法ですが、インピーダンスが高い時の音は好みがわかれるようです。
ひとつの解決策として試していただければと思います。

No title

PCM2704はランク選別とかないんですかね? BBお得意ですよね。

ポタ研の写真でiPod5台とOPAMP改装PHPA5台音楽ジャンルで使い分けていますって人が紹介されていましたね。

No title

2704の選別品あったら貼り替えたいですねえ。

S/Nもうちょいあればいいんですけど。


何にしろこだわりは大事ですよ。
なんでもいい世界はつまらないです。
音もまあ、やっぱ直感で「いい」って感じたものは裏付けがなくても気分いいですし。

No title

 fixer様
先日、U2にOPA2134を入れてみました。交換による音の変化に驚いています。
PC電源ON時の大音量「ブチッ」は骨董に近いHPへのダメージが気になっていましたが、
小音量なって心配も解消。
いつも、ご指導ありがとうございます。
プロフィール

fixer

Author:fixer
http://fixerhpa.web.fc2.com/
Twitter @fixerhpa
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