DAC
DACの製作記事です
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ES9018_K2M使用DAC基板
ESS社よりES9018Sと同様機能のmobile?用DACチップが発表されています。

ES9018K2MとES9018Sの主な仕様上異なる点は
1 パッケージ 28pQFN、 64pQFP
2 電流出力数 2CH 、  8CH
3 DPLL動作 sync/async、asyncのみ
4 PCM_LPF     IIR/FIR、  FIRのみ

他にもありますが省略します。

当方が興味を持ったのは項目3です。
ES9018S仕様書に記載されているNoBandwidthは音切れが激しく使用できませんでした。
原因はDPLLを常時async(非同期)動作させているためですので、DPLLを固定したsync(同期)動作させれば解決すると考えていました。

このES9018K2MをES9018Sと置き換えて基板を作製し動作させました。
分かり難い説明書でしたがES9018Sで経験がありましたので、数日で検討が完了し、現在関係者が試聴しております。
基板は従来と完全に互換性がありますので置き換えは容易です。
DACチップのみを置き換え他回路は全く同じですので音質等の比較には最適です。

音質評価の第一報では、NoBandwidth(K2M仕様書ではDPLL_BW=>OFFとなっている)とLowestの音質は若干差があるようです。


当方DACの場合S/PDIF、I2S(PCM)、DSD入力全てNoBandwidth(sync)で正常動作します。
async時はLowest動作となります。(音切れが無いような設定としています)


測定性能上の差は殆どありませんが、音質は僅かに異なるようです。

価格等は未定ですが、興味がある方はお問い合わせ下さい。



DAC基板全体写真です(出力RCAは外しています)


DACチップ搭載部拡大写真です

2014/06/28 AM 08:24:08 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

パワーアンプ説明
パワーアンプについての説明です。

BOLOCK DIAGRAMです。



biasはOクロス時の電流を測定し、制御しています。
自動設定時は信号のピークを5μsで検出し、最適なbiasにしその後は数秒ごとに少しづつ小さくし、設定値より大きな信号を検出すると再設定します。常に信号応じclassAになるよう動作します。



BTLをclass毎にシミュレーションした特性です。



2014/03/18 AM 12:02:25 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

ギャプレス再生について
PC等を用いてのギャップレス再生について、amaneroCOMBO384での結果報告です。

土、日と組込みや再生の確認をしており、また、この機会にAmaneroボードの
ノイズ対策等しておりまして、ご連絡が遅れました。
お許しください。

結果として、ほぼ100%ポップノイズは無くなり、大変快調です。
(ファイルによって、再生開始時にほんのちょっとノイズが出る時がありますが、
 ほんとに稀、不定期・偶発的で、ファイルそのもの或いはPC側の原因と思います。)

PCM⇔DSD、サンプリング周波数の変更再生時にキチンとミュートが掛かり、
精神衛生上も大変宜しいです。

若干懸念していたギャップレス再生ですが、こちらも全く問題なく、嬉しい限りです。
これはFoobarだから可能なのか、それともAmaneroDDCが同一ファイル・サンプリングの場合、
現状態を記憶していて信号を流し続け、信号中断を起こさないようにしているのか、
電気オンチの私には判りませんが、
いずれにせよ、PCからのファイル再生で一つの大きなネックがギャップレス再生の問題ですので
まったくもって有り難いです。

一番のワガママを言えば、上記の切り替え時に瞬時のミュート・再ロックが行われれば、
最高なんですが、そんなDACは今のところ、世界中どこにも存在しませんよね。

最後に、冒頭ちょっと書きましたAmaneroのノイズ対策ですが、
非常な好結果でした。
さすがAIT-DAC、上流の整備・改善に敏感に反応してくれますね、最高です。
それと、Amaneroは、ホント、コスパ抜群です。

2013/11/26 AM 05:29:06 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

PREAMP仕様
PREアンプについて問い合わせが多くありますので、本ブログで概要をお知らせします。頒布可能ですので、ご希望の方はホームページからお問い合わせ下さい。

1 入力数:最大4、全CHFULL BALANCE構成で各CH unbalance入力も可能、COMMONを含め全信号切り替え

2 入力インピーダンス:各CH 入力抵抗を300Ωと10kΩ切り替え可能


3 音量調節方式:リレー切り替え定抵抗(300Ω)ATT方式、0.9dB/step、64step を4回路使用、ポテンショVR又はリモコンで設定、LRbalance設定可能

4 出力数:最大balance×2又はbalance×1unbalance×2、
unbalance入力時balance出力可能

5 出力方式:全出力電流駆動(7mArms)可能、SW切り替えで電圧駆動になります。



6 リモコン:汎用TV用を使用します。4社のcodeに対応しています。(32b,NECフォーマット)
音量調節、入力切り替え、ミュート、LRバランス、CHメモリー(各入力のLRバランスを含めた音量を記憶します、比較試聴に使用可能)


7 PHONO EQ:MC用昇圧トランス不要型です。電圧電圧(従来形)と電流電圧増幅方式を設定できます。

8 基板:電源はDACと同一品使用(140×140)、PREの外形(200×140)はDACと同じです。

外観等は近々掲載します。

2013/08/10 AM 06:22:10 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

PREAMP試聴機
このところDAC機の製作に忙しくPREAMPの試聴機に手が着か無い状態でした。
ようやくPREの試聴機が完成しましたので、ご希望の方はDACの時と同様にメールで申し込み下さい。

このPREはリレー切り替え定抵抗ATT方式で、入力抵抗が300Ω(BALANCE時600Ω)と低くなっていますので、300Ωを駆動できない装置では使用できません。(頒布機は変更する予定です)
基本的に当方製DACとBALANCE接続するようにしています。
出力はBALANCEとUNBALANCEがあり、BALANCE出力は専用のケーブルを用いれば電流駆動が可能です。
また市販のリモコンにも対応していますので操作性が良くなっています

MC対応のPHNO EQも搭載していますが、使用するPICKUPによっては特性が変化します。
昇圧TRANS、CUPPLINGコンデンサを使用しない回路です。
試聴希望時はPICKUPの特性を伺うことになります。




2013/07/03 AM 06:56:26 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

ES9018master clock 周波数変更
2013/4/20のブログ末尾に記載しました、ES9018のmclk周波数変更と直接供給について問い合わせが多くありますので、改めて検討しました所、今まで購入された殆どの基板に対応可能になりました。
ただし、45.1584M/49.152MHz固定になりDIPSW,LCD表示等を操作しても変わりませんが、この周波数であればDAC機が受信できる全ての信号(PCM4倍速、DSD256迄)で正常に動作しますので問題は無いと考えます。
変更費用、納期についてはお問い合わせ下さい。


2013/05/17 PM 08:07:59 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

PREAMP進捗状況
過日お知らせしましたPREAMPは検討が進んでいます。
定抵抗ATT方式は1.2dBSTEPで-70dB以下まで0.1dB精度で設定可能ですのでGANG ERRORで悩む事は無くなります。
設定方法は通常と同じように回転ボリューム設定としていますので設定値も回転位置記憶になりrotary encoderの様な違和感は無くなります。各設定値にはチャタリング防止を施していますので使用中にリレーがカチカチすることはありません。
同じ基板でmultiplying DAC方式にも対応できますので組立て、性能を測定したところATT方式とほぼ同じでした。リレーの動作音がしないのが利点です。
両方式とも信号GNDと制御回路GNDは完全に絶縁してありますので音質劣化の原因はほぼ排除できます。

さらに電流駆動回路を搭載していますので効果が期待できます。内部SWで電圧駆動にも切り替え可能です。


DAC基板のmaster clock周波数は現在22.5792M/24.576MHzですが、これを2倍の45.1584M/49.152MHzにしたところ音質の改善がありました。FPGAを経由してES9018に供給すると雑音が混入する可能性があるため直接供給するようにしましたので、現状の基板では対応できなくなってしまいました。

2013/04/20 PM 08:47:43 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

PREAMP
パッシブATT方式レベルコントローラーを採用したPREAMP基板を設計しています。
一般のオーディオ機器のレベル調整は可変抵抗器を電圧分割器として使用していますが、高性能な調整には定抵抗のATT方式が用いられます。RFの場合は必ずこの方法を採用します。
1.2dBSTEP可変とし、6段構成にすれば75dBまで調整できます。特性抵抗は何Ωでも良いのですが、今は300Ω(balanceで600Ω)程度にしています。
設定方法はSW、又は通常使用方法と同様なVR等で行います。
4つのbalance入力切り替えを搭載し、ATTもbalance構成としており、当然unbalance接続も可能です。

同じ基板に電子ATT方式の回路を搭載できるようにもなっています。multiplingDACを使用しますので汎用に用いられるVCA方式とは異なります?。

両方式共、L/Rの各GND、FPGAのGNDは完全に絶縁しています。


また出力は電流駆動も可能な回路構成としており、さらにAITDAC基板出力を電流出力に変換するV/I基板が付属しています。

基板サイズはAITDAC基板と同一に、電源はDAC用を用いることができます。

おまけにMCを直接接続可能なRIAA phono equalizerも搭載しました。

2013/03/27 AM 06:26:34 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

DSD/I2Sインターフェース
DSD信号を当方DACに接続する場合、信号源としてはSACDPとDDCがありますが、DSDインターフェースはS/PDIFの様な標準規格がありませんので送り側に合わせてDAC側が対応しなければなりません。
一方DSDに必要な信号はI2Sと同じ信号数が3〜4系統ですので共用可能です。
DSDの場合BCK,mclk,Ldata,Rdata
I2S(=PCM)の場合BCK,mclk,LRCK,Sdata となります。
BCKはdataのタイミングクロックです。
mclkはBCKの整数倍周波数のマスタークロックです、必須信号ではありませんが、当方DACはmclkを使用してジッター抑圧していますので必須信号です。

これを組み合わせBCKとmclkは同一線とするのが一般的ですが、DSD_LdataとI2S_LRCK、DSD_RdataとI2S_LRCKの組み合わせが2種存在しています。
さらにmclkの周波数も11.2896/12.288MHz、16.9344/18.432MHz、22.5792/24.576MHz、90.3168/98.304MHzがあるようです。

これらに対応するため、今までは組み合わせに応じてFPGAを変更していました。

最新のFPGAではDSDとI2S判定を含め、上記信号も自動検出、切り替えするようにしましたので、DSD時のLdata、Rdataを正しく配線、設定すればI2Sとの組み合わせは考慮する必要が無くなりました。

基板のDSD/I2S入力はisolator付き2系統、S/PDIFは同軸×2、光×2となりす。






2013/01/24 PM 11:42:08 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

基板改版 
dualES9018DAC基板を改版し、EEPROMを搭載可能とし種々の機能向上、それの伴いFPGAの容量が2倍品を用いることにしました。現状ですとPCM=>DSD変換を組み込んだため使用率が98%となってしまい、仕様変更し難くなっていました。
従来仕様であれば価格は変更しませんが、今までお断りしていた機能が搭載できるようになります。
またFPGAのmaster clock周波数を22.5792/24.576MHzから45.1584/49.152MHz (基本波発振ですのでC/Nは良いです) に変更可能ですので性能向上が期待できるかも知れません。

2012/12/19 PM 10:07:25 | Comment(2) | TrackBack(0) | [製作記事]

DAC開発雑感
現在頒布している4TRANS、dualES9018DACの回路が確定してから約1年が経過しました。そこで反省の意味も込めて設計、検討した項目を整理してみます。

1 音源に依存する数10ps程度とJITTERは僅かであっても音質を損なうが、数10ppm程度の周波数の安定性、精度は影響を与えない。
2 AC電源経由の雑音(インバーターを用いている場合それによって発生する高調波歪み)が悪影響を与える。視聴環境によってはBATTERY駆動、200V使用等はこの影響を低減する場合がある。
3 従って音源に依存するJITTERを除去すれば、S/PDIF接続は同軸より光の方が音質劣化が少ない場合がある。
4 JITTERを除去すれば、I2S等とS/PDIF接続との音質差は無くなる。
5 PCMはDSDと比べJITTERによる音質劣化が大きい。DSDはS/Nの劣化になる。逆に言えばJITTERを抑圧すればPCMとDSDの音質差は余り無い。
6 JITTERはあらゆる箇所で発生するので、LOGIC回路といえどもanalog的見方で設計する必要がある(配線長、伝送方法、電源など)
7 over sampling filterは使用法に依っては根本的な音質劣化の要因になる場合がある。ただしこの状態の音質が正しいと思われているかも知れない?
8 DACチップの電源は、出力インピーダンス、周波数特性を最良にする必要がある。可聴周波数帯の電源波形がそのままDAC出力に現れると想定した方がよい。S/N=120dBであれば電源雑音は1μV以下にする必要がある。
9 通常のS/N無信号時として測定するが、信号を入力するとNOISEが10dB程度悪化する場合がある。DSD時に発生し易い。
10 I/V変換はSLEW RATE、fTに注意しないとTHDが悪化する。OPAはfT付近になると非線形動作が発生し易いが、IV出力はこの帯域を含む。
11 DAC回路のリターン電流径路を正しく把握して電源回路を設計する必要がある。プリント基板のトレースの抵抗値(0.5mΩ/□)は通常の線材と比べ10倍以上あるので、広いトレースにしても、特殊な処置をしない限り、余り効果がない。     

2012/12/09 AM 03:47:22 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

SACDからのDSD128/256変換
SACD再生時のジッター特性を測定しました。
SACDP出力を、AITDAC(ES9018)での直接再生、DSD128/256変換した場合を比べると、SACDP出力以外は殆ど同じ特性になります。
入力回路はisolatorで絶縁、信号は全てジッター除去してDACチップに供給しているため、入力の不要成分は出力に現れなくなっています。
しかしDSDの場合ジッターによる音質の劣化はPCM程顕著でありません。むしろS/Nの劣化に繋がります。PCMの特性もほぼDSDと同じなりますが音質への影響は異なるようです。




2012/11/01 AM 12:46:01 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

副産物
PCM=>DSD変換の副産物として余り意味はありませんが、以下の機能が考えられます。

1 ES9018のOSF(Over Sampling FilterをOFFとし直接8倍補間したPCM(fs=384kHz)を入力可能。

2 SACDの2.8MHzDSDを5.6M又は11.2Mにアップコンバート可能。 

3 コンパクトな構成としていますので、内蔵LPF(FIR)は4種類以上搭載可能。

2012/10/23 PM 11:44:52 | Comment(2) | TrackBack(0) | [製作記事]

DSD変換
当方のPCM=>DSD変換は現状128倍ですが、256倍も作製し視聴しましたが余り差がありませんでした。むしろfsを増大させるよりデジタルフィルターの特性が音質を支配する大きな要因であることが分かりました。
ES9018を含め殆どのDACチップでは、fsが高くなるとデバイスの高周波特性が劣化し始めますので、総合的にDAC性能は低下します。
TI性のPCM(DSD)1794はfs=192k時特性はそれ以下より劣る性能となっています。ES9018でも高次高調波歪みが大きくなります。
DSD256倍はPCMの4倍速に相当しますので同様の事が発生しても不思議ではありません。
一般的に半導体は最適動作周波数があり、それ以上、以下では目的とする総合性能が低下します。

とは言っても。どうしても256倍を希望される場合には対応しようかと考えています。

2012/10/09 AM 06:22:36 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

PCM=>DSD real TIME変換内蔵機貸し出し
PCM=>DSD変換機能内蔵機の貸し出し可能になりましたのでお知らせします。
往復の送料を負担して頂ければ1週間程度、お貸し出しします。これ以外の条件はありません。
ホームページ記載のアドレスにメールで連絡下さい。

2012/09/25 AM 04:07:30 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

PCMとDSDの性能比較
DSD変換した場合、PCMと比べ音質が変化する事は、前回の評価記事でもお知らせしましたが、一般的な測定では差が無く、原因が分からず悩んでいました。
ジッター測定で僅かに差が見つかったため、より極端な多周波信号を入力したら大きな差がでました。この測定法はここでも紹介しています。
下図はその結果です。PCM入力はナイキスト周波数(=fs/2)付近迄約20波の正弦波を加算している(楽音は、20kHz迄ですがもっと多い周波が加算されています)信号です。
波形の下側部分に大きな差があります。これは相互変調、混変調によって発生しているのですが、当然音質に影響があり、音の濁りとして感じられると思います。このことは聴感の結果とも一致します。


2012/09/23 PM 11:44:52 | Comment(6) | TrackBack(0) | [製作記事]

PCM=>DSD、REAL TIME変換
久しぶりに記事を更新します。
PCMからDSDの変換をRIAL TIMEで行い、DACchipへ送出するlogic 設計が概ね動作するようになりました。現在頒布しているDAC基板をプログラム書き換えのみで対応できる様にしているため、搭載しているFPGAの容量の範囲内で可能な特性にしています。
性能的にはPCM、DSDと差は全くありませんが、今の所の音質評価では、おとなしい音質になるようです。
尚、PCMモードへ切り替えれば、従来と同じ動作になります。
希望される方には、再書込しようと考えていますのでお問い合いわせ下さい。

2012/09/16 PM 11:47:02 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

頒布について
最近問い合わせが少しずつ増加しており、皆様方には感謝しております。
その中で、DSD/I2Sインターフェースを希望する方が基板配置をどのようにすれば良いかとの質問が多くあります。
DSD/I2S両者又はどちらか対応するには以前お知らせしましたようにインターフェース用の基板を搭載するため、ホームページ上段記載の配置では、トランスとDACLPFが近接しハムの増大(-120dB程度ですので聞こえません)が考えられます。
これをケースサイズは異なりますが、ホームページ下側から2番目のAC電源タイプの様に配置し、奥側(ケース奥行きは320mmとなりますので余裕がでます)にDSD/I2Sインターフェース基板を搭載するようにした方が良いと考えています。
また配線材一式を希望される方には、出荷時、電源を除いて仮配線接続してお送りしておりますので、ケースが無くても購入者の自己責任であれば動作させることができます。

2012/06/26 AM 04:28:18 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

dualAK4399DAC
以前からお知らせしていました、AK4399を用いたdualDAC,fullbalance,4TRANS対応の基板が完成しました。
回路構成はDACchipを除けば、ES9018型と全く同じです。
ジッターはFPGAで除去しています。
音質はES9018型に優とも劣ず、好みでの判断になるようです。今までES9018を好まず、AK4399に固執していた方が良い評価をしています。
性能はTHD=-103dB(ESより3dB程度劣る)、S/N=120dB程度(ESより3dB程度優る)で、基板サイズはES9018型と同一です。
試聴希望の方はAK4399型とお知らせ頂ければお貸し出しできます。
DACchip等が安いため、頒布価格はES9018型より¥20,000程度下げる予定です。

2012/06/07 AM 10:31:17 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

DACのリフォーム
以前にも記載しました、SONY製DAC DAS703のケースのみ使用した改造機を紹介します。今回は4トランス電源とdualES9018fullbalanceDACにUSB_Audioインターフェースを搭載し、DSD/I2S接続が可能になっています。当方の標準筐体より手間掛かりますが、ご希望の方には対応します。


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2012/05/26 AM 04:28:18 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

DSD/I2S対応
当方のDAC基板はS/PDIF接続を標準としていますが、DSD/I2S接続を希望する方が多く居ります。
しかしDSD/I2Sはインターフェース規格がありませんので、対応が困難になることが多く悩んでいました。

基板内での信号処理上の課題は殆どありませんが、トランスポートごとによる接続方法、mclkの周波数が異なるための対処方を解決する必要があります。

各種トランスポートに対応した結果、それ程異なったインターフェースは必要ないと言うことが分かりました。

1 USBインターフェースはDDC等でS/PDIF変換するので直接I2S接続するので無ければ、対応は容易です。

2 SACDP等からDSD(I2Sを含む)を取り出し、DACと接続に4本の信号線が必要な場合はHDMIコード等(1000baseISAコードでも可能ですが)を用いLVDS伝送すれば比較的容易に対応可能となります。

3 LVDS伝送すると送受端でunbal<=>LVDS変換が必要になります。この変換基板を作成しましたので、搭載すれば対応可能となります。
isolatorはDAC基板に搭載、絶縁された電源も供給もできます。

4 次にmclkの周波数が異なる場合ですが、
 基本的に22.5792MHz/24.576MHzが多いようです。
さらに22.5792Mz/24.576MHzの偶数倍であれば対応可能、11.2896MHz/12.288MHz時も対応できるのですが未検討です。




 

2012/05/13 AM 02:43:38 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

最新型DAC
ES9018を用いた最新型DACを紹介します。
基本構成は今までと同様です。
これでES9018型DACは完成したと思います。

1 I/V変換を8回路(今までは4回路)とし、性能向上しています。

2 DSDはfs=11.3MHz迄対応し、全てFPGAによるジッター抑圧動作が可能=>ロック外れ対策になります。
(DSDは理論上はアナログ(Pulse Density Modulation)ですのでジッターによる音質劣化が小さいですが)

3 THRUモード、外部mclk設定とし、適切なmclkを入力すればfs=384kHzのI2SもES9018次第で動作可能。

4 LVDS (HDMI等の平衡伝送ケーブル対応) インターフェース可能(DSD/I2S)

5 絶縁されたDC電源内蔵(isolator等に使用可能) 

6 AC 200Vも対応可能

2012/05/01 AM 12:46:01 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

DAC機製作
このところ質問、引き合い等が多くなり、注文数も徐々に増えて(個人事業としては)来ています。特に視聴された方々がブログで高く評価した書き込みがあってから増加しています。
注文して頂いた方々、評価して頂いた方々には感謝申し上げます。

一方当方のDACは単価と原価率が高いため、部品を購入すると高額な費用となってしまいます。
大量に購入すれば単価は当然下がるのですが、費用が高額になり、もし売れ残ったらどうしようかと、数量見込みが難しく嬉しいのですが悩んでいます。

2012/04/07 AM 10:31:17 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

ES9018のI2S
ES9018のI2Sインターフェース対応DAC基板を頒布していますが、ESS社のI2Sタイミング記載に間違いがあり、L/R出力に1/fs秒(fs=44.1kHzなら22.7μs)の時間差があることが判明しました。
I2S対応基板購入者の方には連絡し変更済みです。S/PDIF、DSDは問題ありません。

一般的なI2Sインターフェースは
LRCKが"L"=>"H"でオーディオ信号Left=>Rightと送りますが、
ESS社の資料データでは
LRCKが"H"=>"L"でオーディオ信号Right=>Leftと送るようになっています。
一見LRCKの極性とオーディオ信号のLeft、Rightは合っているのでESS社の資料通り設計しましたが、一般的なI2Sが入力されると、1/fs異なったタイミングとなります。当方は資料通り設計してしまいました。

このようにI2Sは機器内インターフェースのため、曖昧さが多くありますので注意して検討する必要があると再認識させられました。

2012/04/05 PM 08:24:31 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

ES9018とAK4399DACの比較
ES9018を用いたDACの評価は概ね良好のようですので、4トランス対応型にAK4399DAC基板を改版しようかと考えています。
両者を比較視聴した方々の中で、AK4399も捨てきれないと言う意見があります。このAK4399型DACはfullbalance構成でもないのでアナログ部を現ES9018DACと同一にするつもりです。
ジッターはFPGAで大幅に抑圧していますので、ES9018との音質差が分かるのではないかと思っています。
基板サイズを含めES9018型と互換可能にしますので、心得があれば容易に基板交換で比較評価できます。
DACチップが安価ですのでその分頒布は低価格になります。
御意見等ありましたらメール、書込等御願いします。

2012/03/27 AM 06:26:34 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

設計環境
電子機器を設計開発をするには、十分な基礎知識とともに、多くの測定器、ツールが必要です。従来はその全てを購入するか、依頼するしかありませんでした。今はインターネットのおかげ?で殆どが無償若しくは安価に入手できるようになっています。
ただし、目に見えない電気信号を見えるように表示するオシロスコープだけは高性能機を推奨します。
以下に私が使用しているツールを列記します。
1 回路シミュレーション LTSpice(無償)
  PSpiceのlibrary、各社公開のmodelも使用可能、ADI社のmodelは実際とほぼ一致します。デジタル回路は専用libraryで可能
  PSpiceのTEXTでも動作します。
2 LOGIC設計 ALTERA社 Quartus Webedition(無償)
  ALTERA社DEVICEに限定すれば非常に便利
 専用ではあるがIPの種類が多い。
 内蔵PLLの特性は非常に良い。内蔵かけ算器とRAMを用いれば殆どの信号処理が可能。
  DEVICE性能は他社より良い(価格は高め)
  アプリケーションプログラム容量が非常に大きいので(数GB)DLに時間がかかる。
3 プリント基板設計 Cadlus-X P板.com(無償)
 専用CADですが、他社のNETを読み込み可能なのでORCAD等で作成した回路図でも基板設計可能
  基板製造が安価
4 信号解析 wavespectra , wavegene efu社(無償)
 オーディオ帯域スペアナとデジタル信号発生
 余計な機能が無いためCPU負担が小さく、操作が簡単です。
 サウンドカード(数万円)を使用すれば高性能スペアナになります。
 自作される方はこれを用いて評価することを薦めます。気がつかないスプリアスが発見されることがあります。

私は会社努め時同様なツールを有償購入しましたが、数10万〜数100万円でした。

5 フィルター設計は
 http://sim.okawa-denshi.jp/en/Fkeisan.htm
 がよいです、他は正しくない場合があります。
 特殊な場合は専門書を参照した方が良いです。

 

2012/02/17 PM 08:07:59 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

オーディオ機器設計雑感
私は数10年前迄は、オーディオ機器設計を仕事としていました。その時はオーディオ設計は理論があまり無く、神様のような音質決定者と使用部品が支配しているように感じ、ビデオ設計に転じました。その後測定器開発を経て、今またこの世界に関係してみるとまだ以前のような状況があるように思われます。
部品、測定環境等飛躍的に進歩していますから、従来解明、解決できなかった事であっても容易に対応できるようになりました。逆に設計能力は退化しているため、両者合わせて進歩が停止しているようにも思います。
確かに専門に熟知した方は、その道については詳しくどのような事にも答えられまが、少し外れると全く答えられないと言うことが多くなって来ています。
一方情報の伝達はインターネットの発達によって、飛躍的に向上しました。これによって誰でも専門家と同様な情報を入手することができるようになりましたが、その真偽を判断する能力は従来のまま(むしろ低下)のため、時に誤った判断をすることが多いように思います。情報過多?
サンプリングレートの高さ等を競うのではなく、最も多く存在するCDをいかに良い音質で再生できるかが重要と考えています。今のデバイス技術を用いれば384kHz24b程度の信号処理は容易に実現できますが音声再生用としてはあまり意味がありません。

この1年オーディオ設計を再経験しましたが、原理原則を重視し情報とシミュレーション等を用いて解析すれば、以前不明であった事が、私でもある程度解明できるのではないかと再認識しています。
DAC設計に当たっては殆どの回路をシミュレーションでも解析し、測定結果と合致させるようにしています。
基板も私が設計しますのでFPGAのピン配置、回路等は随時変更しながら行っています。従って両面基板にもかかわらず信号の錯綜は殆どありません。

2012/02/13 AM 02:43:38 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

TOSLINK光接続の音質
4トランス型に光接続の要望がありましたので、それの動作確認を兼ねて視聴しました。
結果は思いもよらず同軸接続より混濁感がさらに減少し音質が向上していました。
目から鱗の様な結果ですが、よく考えてみれば当然とも思えます。

音質の劣化は、ジッター、DAC性能、外部から妨害等によって発生する音源に依存する極小さなレベルの挙動と推定できます。
一方光接続特有(S/PDIF特有)のジッターはFPGAの抑圧機能により大幅に抑圧されているので同軸接続と遜色がない特性になります。つまりジッターによる音質劣化は差がなくなることです。
同軸接続の場合パルストランスで絶縁していても絶縁性能は光接続には及びませんので、外部から妨害排除能力は不十分です。
昨日のブログにも記載したようにトランスポートは雑音源(環境によって変わります)になりますのでそれとの絶縁性能は音質に影響すると考えられます。今までは光接続時のジッター増加による音質劣化が大きいためこれを検出できなかったのではないかと思います。
ちなみに汎用TOSLIK受信デバイスを用いてもfs=192kHzを当方確認では支障なく受信できるようです。

2012/02/09 AM 03:47:22 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

DAC評価について
当方製作のDAC評価が出始めたようです。音の分解能、解像度?が向上、低音域の立ち上がりの良さ等概ね共通した内容となっており、設計方針の正しさがある程度証明されたと感じています。
これはES9018のDACとしての性能が他と比べ優れている点に依存していることが大きいのですが、回路的にも以下のような工夫をしています。
1 DACの電源は性能に最も影響するので最短地点に高性能SPOT REGURATORを配置し(当DACは12個以上使用)、理想的な電源供給をする。パスコンにセラミックはできるだけ使用しない。
2 電源のリターン電流を考慮する(4トランス型によって音質向上)
3 I/V変換は大電流駆動可能なIC等を用い、SRによる制限を受けないようにする。
4 シャーシーはインピーダンスの最も低い箇所に接続する。
PC、トランスポート等は雑音発生源になりやすいので接続には十分注意する。
雑音等による誤作動は全てのGNDを接続した方が改善しますが、音質は悪化します。

このような対策を行えばDACchipはES9018でなくともAK4399等でもジッターを除去すれば十分高音質が可能となります。
当方製作のAK4399DACの方が音質が良いと感じている方がおります。(同一環境で評価しています)

2012/02/08 PM 02:52:22 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

部品手配
最近DACの問い合わせが多くなり、製作のための部品集めに要する時間が多くなりました。
当方のDAC基板の場合総部品点数が約800点、仕様に依って、実際搭載する部品に限っても約700点ですので数台製作でも相当数集める事になります。
また組立費用もそれなりに高価になり、結果として頒布価格に影響してしまいます。一般的に組立費用は 数10円/1点ですので想像して下さい。100台程度一括で発注すれば大幅に単価は下がりますがリスクが大きすぎます。零細事業の宿命と諦めています。

蛇足ですが、ES9018が高価なのは、仕込み数が100,000個程度のためではないかと考えてしまいました。専用ICを全てのマスクから製作すると数億円かかります、それを仕込み数で割れば数1000円となり納得できました。
これは私の推測です。

2012/01/29 AM 03:58:30 | Comment(0) | TrackBack(0) | [製作記事]

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