ES9018S搭載のDACを組んでみました その1

気づけばブログも放置気味だったのでやっつけですが投稿してみます。


かなり前にお気楽オーディオのヒロさまからES9018のDAC基板(DAD9018D v2)を頒布させて頂いてましたが昨年の冬には完成しておりました。



ヒロ様の基板の詳細は以下のURLを御覧ください。

RenewDAC9018D:http://easyaudiokit.hobby-web.net/bekkan/ES9018/ES9018.html
正負出力電源基板タイプG：http://easyaudiokit.hobby-web.net/bekkan/power-h/power-h.html
正出力電源基板タイプI:http://easyaudiokit.hobby-web.net/bekkan/power-h/power-h.html


また、ES9018は電流出力、電圧出力どちらにも対応しているようで、下記のカニさんのブログを参考にしまして、DACの電圧出力段の作動合成のみを行いアンプに出力する形式にしました。

カニさんのURL：http://triesteaudio.blog.fc2.com/blog-entry-59.html


今回の記事では初めてDACチップやロジックICなどの細かいはんだ付けを行いましてので作成する際にどういった点に注意してはんだ付けを行ったのかなどから書いていこうと思います。

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24Vアダプタ仕様のぺるけ式バランスアンプを作る(2) ~制作・調整~

前回の記事でLTspiceによる動作確認ができたので今回は製作過程をまとめました。







前回のぺるけ式FET作動ヘッドホンアンプ作成の記事ではぺるけ氏のサイトの製作手順に従いラグ板で制作しましたが、バランスアンプとなるとラグ板で作るのも大変そう(リンク参照)でしたので、ユニバーサル基板で作成することにしました。

色々と検索してみるとnariさんのブログがとても参考になるユニバーサル基板の配置図を公開しておられたのでそちらを参考にさせて頂きました。
Nariさんありがとうございます！

リンクは下記のURIです。
http://blogs.yahoo.co.jp/ep3_civic2004/31443660.html


今回バランスアンプの24V化を行い、コンデンサの大型化やリップルフィルタの追加、定電流回路の変更をしているので部品配置等が若干ながら変更しています。

また、前回の記事の定数で制作したところやはりトランジスタの発熱が大きかったり、きちんとした対称動作になっていなかったので回路の定数を若干変更しました。

回路図および配置図は下記の通りです。



回路図rev.2

初段増幅部のドレイン電圧がセンター電圧よりやや高かったので負荷抵抗の値を若干大きくしました。
また、トランジスタの発熱によりダイヤモンドバッファ最終段のアイドル電流が50mA近く流れ、ケースに入れた際に熱暴走する可能性があったのでアイドル電流を下げる目的で22Ωだったところを3Ωに変更しています。

本当はエミッタ抵抗2.2Ωを5~10Ωまで上げれば解決しそうですがなるべく出力インピーダンスは下げたかったのでエミッタ抵抗の値はそのままにして前段の抵抗の値を下げました。これ以上下げてもアイドル電流が下がらなかったりしたのでエミッタ抵抗が低すぎることにも原因があるように思います。なんにせようまくいかなかった原因は今後の宿題としたいと思います。



Rチャンネル部＋電源部


Lチャンネル部

(L-ch +やL-ch GNDといった表記は電源基板からLチャンネル基板に電源を供給するために設けているので2枚の基板の同じ表記の部分を配線するための表示です)

Nariさんのブログ記事を見るとわかると思いますがほぼ丸パクリです…
何事も最初は真似から始まるんです！という言い訳をしておきます…

部品配置に関して自分なりに考えて変更したところを強いて挙げるとすれば2つの入力信号の配置を近づけてhotとcoldの線を撚りやすくしたぐらいでしょうか。（出力信号も一応撚りやすいように近づけてます）

後は特に工夫などはなく定電流回路の変更やコンデンサのサイズの変更に伴い若干配置や配線を変えただけになります。



書くのを忘れていましたが今回はタカスのIC-301-72というユニバーサル基板を用いました。ぺるけ氏おすすめの基板でnariさんの配置図もIC-301-72用でしたので私もこのユニバーサル基板を採用しました。この基板は電源やアースラインが基板を分断する形で通っているため実装が楽なんだとか。

それと上記の基板レイアウトを作成するにあたって下記のリンク先の基板のパターン図を使わせて頂きました。
基板レイアウトはこの画像をパワポに貼り付けてゴリ押しで作成してます(汗)

http://homepage2.nifty.com/jr7dut/uni.htm

このレイアウトを基に実際に作成した写真が以下のようになります。




まずは背の低いジャンパからはんだづけしていきます。これが意外と面倒です。



次に抵抗です。



その次に背の高そうなトランジスタやダイオードをハンダ付けし、最後にコンデンサをはんだづけします。コンデンサはケースに入ることを確認してから実装する予定だったのでこの段階ではハンダ付けは行いませんでした。

このようにバイパス線→抵抗→トランジスタやダイオード→コンデンサといった背の低いものから順に実装していくと楽でした。


次に行ったのはケース加工です。
今回使ったケースはタカチのHENシリーズ、HEN110520です。

http://www.takachi-el.co.jp/data/pdf/08-11.pdf

試作機と言いながらも長く愛用することも考慮しまして少し高めのケースを買ってます。

また入力にはバランス入力だけでなくアンバランス入力も付けたかったのでパネルに取り付ける部品は下記のようにしました。


◆フロントパネル
・3ピンXLRメス*2 (ヘッドホンアウト)
・50kAカーブ4連ボリューム
・LED


◆リアパネル
・3.5ステレオミニ (アンバランス入力)
・RCA*2 (アンバランス入力)
・3ピンXLR*2 (バランス入力)
・トグルスイッチ(バランス⇔アンバランス切り替え用)
・DCジャック(24Vfi.Qアダプタ取り付け用)
・トグルスイッチ(電源ONOFF)


2014/5/6追加写真**************************************************


フロントパネル
ヘッドホン出力(バランス出力)：3ピンXLRコネクタ



リアパネル
ライン入力1(バランス)：3ピンXLRコネクタ
ライン入力2(アンバランス)：RCAコネクタ
ライン入力3(アンバランス)：3.5mmステレオミニ

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入力に関しては上記のように
アンバランス2系統、バランス1系統としました。
試作機と言えど今後様々な機器に接続する、誰かに譲ることも考えまして入力系統は多めにしました。

これだけのコネクタやスイッチを取り付けるとなるとスペースが結構ギリギリになってしまい適当に穴あけをするわけにもいかなそうだったのでフリーのCADで穴あけ用の配置図を作りまして下記のようにパネルに貼り付けて穴あけ作業をしました。

CADに関しては使い方がよくわからなかったので以前少しだけ使ったことがあったフリー版の鍋CADを使いました。

http://www.nabetech.com/ntcad/



パネルに合わせて切って…


マスキングテープで綺麗に貼り付けます。

今回はじめてXLRコネクタ取り付け用の大きな穴あけをするということでどうやって開けるか色々悩みましたが、研究室にそこそこ大きいボール盤があったのでホールソーを買って穴あけすることにしました。

今回は少々高価でしたがぺるけ氏の穴あけ指南ページでオススメされていたユニカ製のメタコアトリプルというホールソーの24mm経をこのためだけに買いました(笑)

http://www.unika.co.jp/products/holesaw/holesaw3.html

今後もXLRコネクタにはお世話になるでしょうしそれを考えるとそこまで高い買い物ではないでしょう。いずれはボール盤も自分で買いたいですね（笑）

実際に使ってみるとバリも少なく、穴あけも非常に楽です。3000円程度と中々高いお値段ですが買う価値はありました。これは私からもおすすめしておきます。


今回は以下の手順で丁寧に穴あけを行いました。

① CADの配置図をパネルにきれいに貼り付ける
② ズレがないことを確認した後、配置図に従いセンターポンチでガイドをつける
③ 1.5mm～2mmの経の小さいドリルで中心点からずれないように慎重に穴あけ
④ 必要経に達するまでドリルの経を1.5mm~2mmずつ大きくしていきながら複数回穴開け
⑤ 穴が空いたら大きい経のドリル(今回は12mm)を使いバリ取り

前回までは面倒だったので最初から大きめの経のドリルで穴あけをしていましたが、今回は穴あけの場所がちょっとでもずれるとパネルの取り付け等ができなくなるおそれがありましたのでかなり丁寧に開けました。

ホールソーに関しては3mm程度の穴あけを行った後に水をかけながら作業を行いました。本当は潤滑油がいいのですがなかったのでしかたなく水です。何もかけないで作業すると歯が痛みそうですし発熱がすごいです。



かなり時間をかけて作業を行ったので今までで一番綺麗に穴を開けることあできました。

仕上がり具合はとても綺麗です。

しかし！仕上がり具合は綺麗ですがXLRコネクタのネジの通し穴の配置を逆にしてしまっていたので穴あけをやり直してます（笑）なので上記のCADの写真の穴あけ配置も実は間違っているのですorz

どっちみちコネクタをつけたときに穴自体は隠れるので無問題です！(おい


さて、ようやく穴あけも終わり後は配線して終了かなと思っていたのですが、この時点でケースの長さがやや足りない、もしくはかなりギリギリであることに気づいたのです…

Nariさんのブログを見てタカスの基板2枚が余裕で入るんだと勘違いしてましたが、nariさんのアンプと違ってこちらは入力もバランス入力していてボリュームが4連になるのでボリュームがかなり長くなることを完全に忘れていました…







ギリギリすぎてケース組みも大変そうだったのでやりたくはなかったのですが致し方なくタカス基板をすこし削り、ボリュームの下のスペースを活用しました。
まあ基板を削ったり、穴あけを間違えても蓋をしてしまえば見えないので全く問題ないですね＾＾；


基板がケースに入ることが確認できたのであとは背の高いコンデンサを実装し、各入出力部品等と基板を配線します。

2014/5/6追加写真**************************************************

ちなみにきちんとケースに入れた時の写真がこれです。かなりギリギリです。


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この段階で早速電源を入れてみて各トランジスタやコンデンサの電圧チェックをして動作が正常に行われているかを確認したり、実際に正常な音が出ているかを確認します。


今回は簡易リプルフィルタを追加していてRCの時定数がかなり大きくなってしまっているので電源投入後1分は待ってからテスターで電圧をチェックします。

結果、最終段のアイドル電流値以外は概ねシミュレーション通りとなり動作としては問題なく、T1で試聴してみて音が正常に出ていることが確認できました。


次に帯域30MHzファンクションジェネレータで矩形波を入力に入れてみてきちんと期待通りの増幅が行われているか確認します。

今回のクローズドループゲインは1.12倍程度です。アンバランス入力の場合はその半分になるようなので、そこで回路が安定動作するかも波形をみて確認します。

下記に開放負荷、アンバランス入力時の出力波形を示します。


1kHz正弦波入力


1kHz矩形波入力



10kHz矩形波入力



100kHz矩形波入力

これを見ると波形がきちんと出ていることが確認できる一方で矩形波の立ち上がりにリンギングが発生しており可聴域外の周波数特性が少し単調減少していないように見受けられます。ただリンギングも僅かですので安定的に動作していると言えると思います。


次にバランス入力時の入力と出力の波形を示します。

バランス入力はちょっと前に組んでいたhujiwara氏のDAC9018Dからバランス出力しています。


ケース加工が面倒だったので未だにバラックですが、こいつの出力からコネクタなどをスルーして直接基板にはんだづけしてバランス入力での音を確認します。

構成としては
ノートPC(foobar2000)
DIYINHK製USB to I2S基板→I2S接続
Renew DAC9018D→バランス出力
ぺるけ式24V仕様バランスアンプ
バランス仕様に改造したT1(測定時はオシロスコープのみ)

という感じです。DACの詳細はまた後日に書きたいです。




バランス入力時の波形を見ると入力が4.8Vppの時に出力が5.52Vppとなっているので仕上がり利得は約1.15と設計に近い値となっていることがわかります。少し利得が低いのでひょっとしたら利得をちょっと上げれば矩形波のリンギングももう少し抑えられるんじゃないかとも思っていますので今後利得もちょこちょこ変えてみようと思います。



また、20kHzの矩形波を入力した際のLとRの信号を見る限りきちんとHot,Cold信号が出ています。

黒田氏のアンプ設計本を買いました

前々から欲しかった黒田徹氏執筆のアンプ設計本を買いました。

丁度1年前に欲しくなったのですが絶版でオークションでもそこそこ高額で取引されていたので購入をためらったまま結構な月日が流れてしまいました。

この前研究が一段落した時にふと思い出して何気なく検索したところamazonからプリントオンデマンドで購入できるようになっていたので躊躇することなく即ポチしてしまいました。

まだ買ったばかりで全然読んでいませんが、これを読みながらもっともっと勉強していいアンプを作りたいですね＾＾

beyerdynamic T1をバランス化する

T1のレビュー記事もまだ書いていませんが自分用メモとして更新。




まだ保証期間真っ只中ですが、意を決して切断。
保証対象外になってしまいますがバランス化のためなら仕方ありません・・・

切断したらフォーンプラグ側の皮膜を剥き、どの線がフォーンプラグのティップやスリーブと接続されているかテスターで確認します。ティップやスリーブと導通しているのがHotでシールド線と導通している線がColdになります。




確認してみると私のT1は
赤：R-Hot
青：R-Cold
白：L-Hot
茶：L-Cold

となっていました。

ロットによっては線の色が違うようなのでテスターできちんと確認したほうが良さそうです。




確認が済んだらXLRコネクタにハンダ付けします。
アンプは2番ホットで作るので、それに従い1：GND、2：Hot、3：Coldで配線します。





ついでに切り落としたフォーンプラグ側にもXLRコネクタをつけて変換ケーブルも作りました。






早速試作したバランスアンプとバランス出力可能なDACで音出ししてみました。


アンプはまだ試作段階で定数変更したりしているのでアンプの製作記事は定数が決まってから書こうと思います。

パッと聞いた感じですと低域が増えて空間表現も深みのあるといいますか奥行きのあるものに変化しているようです。うーん、早くアンプを完成させてDACの箱詰めをしたいですね＾＾；

iBasso DX50 買ってました

タイトルの通りです。実は結構前、6th batchの頃にオーダーしてました。


購入理由ですが、単純明快、AlgoRhythm Soloが壊れたからです。

壊れたというより自分で壊したわけなんですが、自宅で飲酒した後に酔ったままsoloを充電しようと思った時に間違えて5Vアダプタではなくfi.Q用の24VアダプタをSoloに繋いでしまったせいで壊れたというなんともしょうもない理由ですｗ

Soloは既に改造していましたし、とっくに保証期間も過ぎていたので後は自分で修理するしかないわけですが、直るかもちょっとよくわからないということでこれを機にiOSデバイスを脱却しようということでDX50に白羽の矢が立ったという感じです。


どうでもいい理由はこのぐらいにしておきまして少し使用感を書きたいと思います。

◆外観

個人的にかっこいいです。
ヘアライン加工はいいですね。真っ黒なのも個人的に好きです。

ボタンの配置は

左側面：電源ボタン、ロックボタン
右側面：ボリュームアップ、ダウン
下側面：ヘッドホンアウト、ラインアウト、ゲインスイッチ(Low,Mid,High)
上側面：USB、MicroSD、同軸アウト

となっており表は写真の通り3つの操作ボタンがあります。
曲送り/早送り、再生/一時停止、曲戻り/巻き戻し　となっていて再生関連の操作が物理ボタンになっているのは便利でいいです。

MicroSDも最大2TBまで対応しているということで容量の拡張性もあるのもいいですね。

タッチパネルも若干感度が高いですが割とサクサク動くのでT51のように選曲時にストレスが溜まるとかはあまりなく使いやすさもそこそこいいです。

…が、プレイリストは結構使いにくいです。
ファームウェアのアップデートでアルバム単位でプレイリストに登録できるようにはなりましたが

・ディレクトリ単位で曲をプレイリストに登録できない
・プレイリストの名前を自由に変更できない
・MicroSDの曲を登録していて、SDカードを抜いたまま電源を入れるとプレイリストの曲が消える

といった点が個人的には使いにくいです。お願いしますm3u/m3u8に対応させてください・・・


また、複数のアルバムの曲をフォルダにつっこんでDX50で再生する際に選曲画面ではファイルの名前順にソートされるのに再生順はアルバム名でソートされるという点も個人的には使いにくいですね。

例えば2枚組のアルバムでディスク番号が1と2で異なっているのにも関わらず同じフォルダに入れておくと再生順が

①ディスク番号1の1曲目
②ディスク番号2の1曲目
③ディスク番号1の2曲目
④ディスク番号2の2曲目

・・・みたいになってしまいます。

これはディスクによってフォルダを分ければいい話ですが自分はアルバム単位でシャッフルして聴いたりするので一緒にフォルダに入れてるんですね。まあこの不満点は私だけかもしれません。


上記のように使いやすさでは多少の不安はあるものの、音はやはりiPodより全然いいのでiPod touchはお蔵入りにしてポータブルではこいつをメインに使おうかと思っています。


音に関しては最初はソリッドな音かと思いましたが暫く使っていたら高域も割と柔らかくなり今では若干ウォームな印象です。イヤホンはカスタムでは荷物を増やしたくなかったら別に直でもいいかなという印象です。もちろんPHPAに繋いだ方が音は良いんですが個人的には直でも割といけるなという印象です。



今更こんな記事を書いていますがもうDX90が発売するみたいですね。興味はありますがDX50を買ってしまっているので様子見です・・・