DigiFi No.10 改造完成形

DigiFi No.10 USB DACヘッドホンアンプ改造の完成形が出来上がりました。


SCDSを生かして、一番有用に使える方法を考えた結果、こんなものが出来上がりました！

普通のアンプ使うよりいい雰囲気。けっこうマジです。







ユニットはエレクトロボイスのフルレンジ209-8Aです。
能率が94dBと高いので、ヘッドホンアンプなのに十分すぎる音量が得られます。
USBケーブルが長くてもバッチリ。
これもスーパーチャージドドライブシステムのおかげですね。




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今回の付録のUSB DAC付ヘッドフォンアンプですが、せっかくOlasonicの技術であるSCDS（スーパーチャージド・ドライブシステム）によってUSBバスパワーながら大電力が得られるので、ヘッドホンに使うだけでは勿体無いと考えました。そこで、高能率のスピーカーユニットならドライブできるんじゃないだろうかと、USB DAC付きパワードスピーカーを製作してみました。

使用したスピーカーユニットはエレクトロボイスの209-8A。20cmのフルレンジで94dBの高能率。なんと、かのALTECの製品を継承しているとか。これはもうVoice of the DigiFiって感じです。
このユニットを約60cm×90cmの板を用意して取り付けました。平面バッフル方式は構造こそ単純なものの、ユニット音を素直に引き出す特徴があるそうです。

製作して試聴してみると不思議なことに、なんと普通のパワーアンプを用いるより付録のヘッドホンアンプを使ったほうが明らかに聴き心地のよい音質。カラッと爽やかなアメリカンサウンドにベストマッチし、自宅でのBGM用として大活躍しています。
心配していた音量も全くもって不足を感じることはありません。きっとolasonicならではのSCDSが真価を発揮しているのでしょう。

なお、部屋の端に設置したので長いUSBケーブルを使っているのですが、それにもかかわらず、問題なく快適にスピーカーをドライブすることができました。これもSCDSの恩恵なのでしょう。
今回の付録を企画してくださったDigiFi編集部の皆様、設計開発してくださったolasonic様、素晴らしい付録を有難うございました。

DigiFi No.10 一家に一台、オラソニの感電少女 30Vの単電源です。

DigiFi No.10 一家に一台、オラソニの感電少女 30Vの単電源です。

いい感じに完成しました！




初号機と見た目は殆ど一緒なのですが、電源電圧を上げたので電解コンデンサの耐圧を上げる必要があり、3300μF 35Vの低ESR品を採用しました。大きいコンデンサは数百円するものですが、これなら秋月で50円です。

回路としてはDCDCのTPS61170の出力電圧アップのためにR4を160kΩに変更し、出力電圧30V＋αを確保します。
またこれに伴いSCDSで制限する電流値を変更します。R6を6.8Ωにすることでおおむね70mA程度に抑えます。30Vで70mAなら2.1Wなので、USBバスパワーの5V 500mAでの電力2.5Wを超えないように制限できます。

仮想GNDを生成している分圧抵抗は1kΩでは電流値および抵抗での消費電力が大きくなってしまうので3kΩに変更します。これなら1608の1/10W品でいいでしょう。増設したコンデンサのおかげか、仮想GNDの電圧の揺れも全然問題なさそうです。

電源の高電圧化に伴い、C6は積層セラミックコンデンサが使えなくなるので低ESRの10μF 50Vの電解に変更しました。
ヘッドホン出力のカップリングコンデンサも念のため余裕をみて35V品に変更します。

それ以外の部分は初号機の改造部分を継承しつつも、とりあえず最低限に抑えています。

ヘッドホン出力のゲインですが、サーノイズのためにはゲインを抑えたいところですが、せっかく大出力が得られるようになったので、とりあえずは変更せずにそのままです。

やっぱりオペアンプはある程度の大電圧を掛けてあげたほうが歪み感がなくハキハキした感じになっていいですね。

チップ部品の交換が若干大変ですが、SCDS回路やNJM8080も活かせてなかなか良い改造だと思います。
ただし、30Vとはいえ電圧が高い部類になりますので、部品の付け間違いやショート、感電（ちょっと痛い程度だろうけど）には注意してください。

高電圧化に対する各部品への影響は大丈夫かとは思うのですが、壊れたときは報告します。私に関するNGがない（といいな）



回路図







右手をあげて～　左右に振って～　

今日も愉快に触っちゃうよ！！！

はち はち はち はち Ｃ８ー！

30Vの単電源です。

DigiFi No.10 付録USBヘッドホンアンプ 電源電圧30V化改造

まだ実験段階だけど、せっかくのSCDS回路を活かすためにも電源電圧を上げてやろうと企み中。

オペアンプのためにも±15V相当くらい与えてあげたいとこだし、どうせ上げるなら30Vを目標に。
この電圧になると、抵抗の容量も注意しないといけないし、電解コンデンサの耐圧も再検討が必要になってくる。
30Vだとそろそろ触れば感電する電圧だから迂闊に裸で扱えないし（基板的にも、夏服的にもｗ）
なんかミスるとパーツが焼けたり吹っ飛んだりと大変なことになりそうな予感。

手持ちのチップ抵抗の定数のせいで28V留まりですが、ちゃんと30Vまで出したいな。

とりあえず出力の歪みやすさは低減できそうです。最大ボリュームでも無負荷ならクリップしませんよｗｗ

DigiFi No.10 付録USBヘッドホンアンプ あらためてSCDS

今回のOlasonic製USBDACのSCDS(Super Charged Drive System)回路ですけど、一番のウリであるにもかかわらず、ずっとおざなりになってました。
発売前の画像が出たときに、ざっと回路書きだして放置していたのがそのうちツッコミ入るだろうと実は期待もしてたのですが、案の定な感じでした。

あらためて回路書きだしてたんですが、どうもこの迷路みたいなの苦手でして。
実はまだトランジスタの型番の特定ができていないのですが、Q2,Q3はLEDの点灯に使われているQ4と同じなので普通のNPNのトランジスタだと推測されます。また、LEDの回路からピン配列も推測できました。




こうやって書けば動作も分かりやすいかと。




DCDCの出力は約13V。これを6800μFの電解コンデンサに充電する際の突入電流を制限する回路って感じでしょうか。

今回のUSBヘッドホンアンプの場合、実際には「音楽出力の小さいところでは電源部の大容量コンデンサーに充電し、出力が大きなところではその蓄えたパワーを取り出す」動作は行われていないようで、コンデンサの両端の電圧は常に12.5V程度で大きな変動は確認できませんでした。

例えばこれ、LM317あたりで定電流回路組んだら簡単にSCDS回路が実現できるんじゃないでしょうか。

DigiFi No.10 付録USBヘッドホンアンプ 簡単改造その2

正直この改造方法は公開するかどうか悩んだのですが、聴き比べると面白そうなので公開することにしました。
この改造はolasonicの回路を全否定する内容なので、万一こちらのほうが音が良いなんてことになったら、olasonicさんのメンツが丸つぶれになってしまうという恐ろしいものです。
そもそもPCM2704Cの出力はそのままヘッドホンを鳴らすことができる仕様となっています。よって、olasonic回路を全てスルーして、DACの出力でそのままヘッドホンを鳴らす改造です。



用意するのはヘッドホン用のジャックと、470μFの電解コンデンサ2個、そしてリード線、たったこれだけ。
簡単ですので写真をみて配線してください。電解コンデンサはジャック側が-です。

回路を分岐しますので、ここにヘッドホンを挿していない時は、本来の出力に影響を与えることはありません。よって抜き差しすることで簡単に比較試聴が可能です。
なお、ヘッドホンなどによって低音が足りない場合は電解コンデンサを1000μFにしても良いでしょう。回路は最低限なので接続時にポップノイズが出ることがありますが、一瞬うるさい以外の問題はありません。


どうでしょう、増設したヘッドホン端子を使うとサーノイズも激減です。
音については、出力インピーダンスがかなり低いので質感は変わるので好みはあるかもしれません。出力インピーダンスを上げるためには例えば33Ωくらいの抵抗をそれぞれの電解コンデンサの後に入れればいいだけです。ただこの場合は音量が稼げなくなるので、そういった場合はオペアンプ等でアンプ回路を付加する必要がでてきます。
※15Ωくらいまでなら入れても音量不足にならず済むケースが多いかも。うちは二連ボリュームでテスト用の治具を作ってあります。


でもとりあえず改造するのも戻すのも簡単。PCM2704Cの素の出力がどんな音をしているのか、一度試してみることをおすすめします。