1794復権はなるか？　の巻き　2012.6.2

なんとなくＥＳ９０１８Ｓが最高のＤＡＣのような雰囲気があるのだが、わがシステムでは
いまだにＰＣＭ1794，ＰＣＭ１７０４が健在です。単にＤＡＣ９０１８Ｄなどがケースに収まっていないだけなの
かもしれませんが・・・・
　そんななか、いつも写真館に投稿いただいているMatsukataさんブログ（http://blogs.yahoo.co.jp/matsu_kat）
に少し寂しい見出しが・・・・
さらば1794　かあ〜。

PCM1794は純粋な電流出力のデルタシグマＤＡＣで、その基本性能も優れたものです。
ES9018Sに比べても安いし・・・。
でも、最近では入力はＰＣＭやＤＳＤを備えることが多くなったことから、とくにＤＳＤにも対応した1794版
を聴いてみたくなりました。単にＤＳＤ入力でつかうだけでなく、クロック周りもジッタクリーナなどで
強化したものにすればＥＳ９０１８Ｓ同様、すばらしいＤＡＣになるのではと期待しています。
というのもＥＳ９０１８Ｓ自体も内部にジッタリダクション機能があるから、その性能を発揮しているのだと
想像できますからね！

まずはＤＳＤ1794を購入！

ＤＳＤ入力ができる１７９４は型番がDSD1794（TI社）です。DSD１794はPCM入力もできますから、
どちらかといえばPCM1794の上位バージョンみたいな位置づけでしょうか。
まずは１つ、ディジキーで買ってみましょう。

あれれ？
さっそく届きましたが、パーツ袋をみてあれれ？です。型番は正しいのですが、
説明があっていません。16BitのＡＤＣ？それも16QFP？
中身が違っていたらどうしよう・・・・

おかしな説明です。

中身は大丈夫でした。28PのSSOPです。

中身は大丈夫です。

さっそく変換基板にとりつけました。それにしてもも、最近は0.5mmピッチの半田付けに鳴れてくると
0.65mmが余裕でこなせるようになってきました。世の中の最小ピッチは0.3mmくらいかな？しかし
そこまでいくと、手半田なんかは無理だろうな〜。

変換基板にとりつけて実験開始！

まずは必要なＩＣをブレッドボードに搭載して動作確認です。
上からＰＬＬ発信器、ＤＳＤ1794そしてコントロール用のＰＩＣです。
ＤＳＤ1794にはシステムクロックが必要ですから、ＰＬＬのＭＡＸ9485をつかって生成することにします。

まずは必要なＩＣを並べて動作確認です。

久しぶりの作業再開です。

さて、変換基板のアップも少し撮っておきましょう。変換基板にのったICは今後ともよく使う可能性があるので、
MAX9548基板には必要なクリスタルとパスコンならびに共通のGNDを施しています。

ＰＬＬ（ＭＡＸ9548）の変換基板の部品の実装の様子。

とりあえず、

最初は入力にＦＦＡＳＲＣなどのＰＣＭ信号を入れようかと思っていましたが、結構接続が面倒そうなので、
ＣＳ８４１６を同じブレッドボードに搭載してＳＰＤＩＩＦ入力にすることにしました。ただし、CS8416のPCM信号を
DSD1794に入力することにします。


CS8416の変換基板にも必要な部品をあらかじめ搭載しています。

ロックしないな・・・・

ＰＣＭ信号のDATA,LRCK、BCKはCS8416から供給し、システムクロックはPLLから供給しています。
すなわちシステムクロックはBCKに対して非同期になっています。
そのためか、アナログ信号に乱れが生じています。非同期だといけないのかな？

BCKとシステムクロックが非同期のため出力信号に乱れが・・・

マニュアルを読むとこんな記述があります。

ＬＲＣＫとシステムクロックの関係が６BCK以上動くといけないらしいです。
よくわかんないな〜。

とりあえず、PLLは外部電圧により周波数を微調整することができる機能があるので
VRを増設することにしました。

周波数の微調整のためVRを搭載

ボリュームを動かすと周波数は11.289-11.291ＭＨｚの間で調整することができるようです。
　
ｆ＝11.291MHｚ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｆ＝１１．２８９ＭＨｚ

ちなみにＢＣＫは2.8228ＭＨｚです。このちょうど４倍になればいいので、
ＶＲの調整範囲内に収まるかもしれません。

ＢＣＫは２．８２２８ＭＨｚ

やっぱりだめだな〜

なんとなく、信号が収まるところもありますが全然安定しません。
やっぱり非同期のシステムクロックはやめておいたほうがよさそうです。

ＣＳ8416からしステムクロックを供給すると

こちらはあっさり安定して動きました。やはり、同期信号を加える必要があります。

BCKとシステムクロックが同期すると出力信号も安定しています。

BCKと同期したシステムクロックを得るなら・・・・

やっぱりこのＩＣの登場になります。ＤＡＣ９０１８ＤやＤＡＣ９０１８ＳのアドオンにつかったＩＣＳ570です。
ピン数を少ないＩＣですが、機能も多くて使いやすい素子です。
Ｉ
ＢＣＫ逓倍にＩＣＳ570を使用しました。

これをつかえば、信号もあっさり安定化しました。

いきなりアートワーク　2012.6.30

DSDも動作することが確認できたので、ワートワークへとかかりましょう。
久しぶりの作業再開です。
　まず、DACの構成としては

　入力：　ＳＰＤＩＦ，ＰＣＭ、ＤＳＤ　の３種入力
　出力：　ＤＳＤ１７９４のモノラルパラ出力（シングルパラでも可）
　システムクロック：　ＢＣＫの逓倍＋ジッタクリーニング

としてみましょう。注意する点は、ＢＣＫをベースにシステムクロックを作る場合、
ＢＣＫに入力がなければＤＳＤ１７９４が動作することができません。そのため、
ＢＣＫに入力がないと判断したらCS８４１６のシステムクロックを仮に供給すること
にします。こうすれば、ハングアップを避けることができます。

ＤＡＣ基板の構成です。

まずは、基板に必要になりそうな部品を載せてみました。
ＤＡＣ９０１８Ｄに比べると、シフトパラＤＳＤ機能を搭載していないのと、1.2Ｖレギュレータがない分、
部品点数は少なめです。その分、電源ラインのパスコンについては強化できるようにしましょう。

まずは部品を配置してみました。まだまた途上です。

ひさしぶり作業再開　2012.7.15

パターン検討中です。



コードネームはDAC1794-6！　2012.7.16

必要なシルクの描画等はこれからですが、なんとか部品が１枚の基板に収まりそうです。
来週くらいで、パターンチェックをして試作にかけてみたいです。



ようやくアートワーク完成　2012.8.4

時間かかりましたが、ようやく完成です。動くかどうかは別ですが・・・（笑）。
しかし、最近は忙しいな〜。
半田面と部品面を特大表示です。




夏休みの工作ネタ到着！　2012.8.1１

試作製作に出していた基板が到着しました。

部品面


半田面

早速組み立てていきましょう。必要な表面実装部品を部品箱をごそごそと漁って調達します。
ロジックＩＣなんかは、適当に買ったりするので部品箱に一杯ありますが、いざというときに必要な
ものが出てくるので便利です。でも、大半は肥やしになるんだろうな〜。


金属トレイに必要なＳＭＤをそろえました。

まずは表面実装部品をとりつけます。これらはピン間隔が狭いものが多いので、注意してとりつけます。
とくに細かいところはルーぺでの確認に加えてディジカメでもとっておきます。

ＳＭＤがとりつきました。


一番細かい半田付けはジッタクリーナ周辺なので、念のためディジカメで撮って半田の状態を確認しておきます。

あとは普通のＲＣ等を搭載して完成です。
お出かけ用の写真もついでに撮っておきましょう。


お出かけ用の写真です。


左チャンネルのＤＡＣ部分


右チャンネルのＤＡＣ部分


ディジタル入力部分


ジッタクリーナおよびマイコン周辺

動作チェック！2012.8.18

基板も組みあがったことなので動作チェックにはいりましょう。
まずは液晶を接続してPICマイコン周辺の動作チェックです。液晶はいつもは５V動作品をつかいますが、
今回は３．３V品をつかいました。そうすれば、基板への供給電圧は３．３Vのみですみます。
DSD1794のアナログ部電源は５Vですが、3.3Vでも動作には支障ありません(出力が低くなりますが）。
チェックは３．３Vで行っておいて、実際の音だし時には５Vにすればいいでしょう。

まずは液晶動作のチェックから。問題なく動き出しました。

液晶が動くことを確認して、つぎはSPDIF入力からチェックです。これも問題なく動作しました。
つづけてPCM入力チェックです。ＤＡＩにSimpleDAIを接続してチェックです。
問題ないようです。ちなみにチェックには出力端子での波形をオシロでチェックしています。
実際の音だしはもう少しあとからです。

PCM入力でのチェック。これも問題なしのようです。

最後はDSD入力のチェックです。DSD出力にはＵＳＢ−ＡＵＤＩＯをつかっています。
こちらも問題ないようです。

DSD入力でのチェック。

あとはジッタクリーナの動作確認もありますが、こちらも問題ないようです。
というわけで、基幹部分の動作は問題ないようです。
これから本格的にソフトを組んでいきましょう！

ソフトの仕様は

いつものように液晶表示器が不要なシンプルファンクションモードと、
多種な設定が変更ができるフルファンクションモードの２つにしましょう。
仕様としてはこんな感じでしょうか。

１．シンプルファンクションモード（ＪＰ１＝ショート）

２．フルファンクションモード（ＪＰ１＝オープン）

ソフト制作開始！　2012.8.2５

ソフト作成にあたっては、操作スイッチも必要なのでそれらをとりつけました。

操作スイッチの取り付け

ソフトは基本的には必要な機能を盛り込むだけなのですが、DSD1794は少し気をつけるところがあります。
というのもDSD1794にシステムクロックが供給されていないと、I2C通信ができません。
すなわち、入力信号がないと何も動かないことになります。そのため、入力信号の有無を検知（具体的には
BCK信号をセンサ）して、入力がない場合はＤＳＤ１７９４をアクセスしないようにします。
しかし、パラメータ設定等は随時できるようにしないといけないので、パラーメータを変更した場合は、
ＤＳＤ1794が動作を開始したのに、まとめてパラメータデータを送信するようにしないといけません。
このあたりがすこしややこしいです。

でも、ソフトの作成ってパズルみたいで面白いです。


いつもの雰囲気の表示です。

大枠は完成です。

組み入れた機能はこんな感じです。まずはフルファンクションモードです。

	画面	説明（パラメータ）
Front page		フロントページ 入力表示 　SPDIF1〜4 　PCM-IN 　DSD-IN 　USB-AUDIO 電子ボリューム 入力周波数 マスタークロック 　PORT-SC コネクター入力 　MULT-SC BCK逓倍 　MULT-JC BCK逓倍＋ジッタクリーナ
M01		ディジタルフィルター切り替え Sharp Roll off Slow Roll off
M02		SPDIF入力時マスタークロック設定 DIRECT IN コネクター入力 BCK MULTPLY BCK逓倍 BCK MULT+JC BCK逓倍＋ジッタクリーナ
M03		ＰＣＭ入力時マスタークロック設定
M04		ＤＳＤ入力時マスタークロック設定
M05		ジッタクリーナバンド幅設定 LOWEST LOW MID HIGH, IGHEST
M06		PCM入力フォーマット 16,20,24Bit 右詰 24Bit 左詰め 16,24Bit I2S
M07		出力位相設定 Normal output 通常位相 Inverted output 反転
M08		オーバサンプリング設定 32,64,128times fs
M09		De-Emphasis 周波数設定 Disabled 32,44.1,48kHz
M10		De-Emphasis 制御 Disabled, Enabled
M11		入力周波数表示

試聴しながらのソフト仕上げ

ソフトの動作確認には、オシロで出力をみながらすればいいのですが、実際の使用感を考えてソフトを仕上げる
必要があります。たとえば、入力切替した場合にでも未入力端子を選択したときに不要なノイズがでないように
ＭＵＴＥ機能をかけたりする必要があります。
そのため、最終的には音がでるようにしながら仕上げていきます。

ということで、音がでるように組み上げましょう。

ＩＶアンプ＋差動アンプという構成が標準的ではありますが、今回はすこしシンプルに攻めてみましょう。
構成としてはパッシブＩＶ＋差動パワーアンプです。

ＩＶ抵抗はＤＡＣ基板側に接続して、抵抗のリード線をつかってそのままアンプに接続します。

ＤＡＣに搭載したＩＶ用の抵抗（４７Ω）

差動アンプにはＲｅｎｅｗＡ１２をつかいました。これならヘッドホンなら楽々駆動できます。
すでに組んであったＲｅｎｅｗＡ１２を差動アンプに改造してつかいました。

ＤＡＣ基板出力とＲｅｎｅｗＡ１２基板入力はほとんど同じ位置なので、簡単に接続できました。たまたまですが（笑）。

ＤＡＣ基板とＲｅｎｅｗＡ１２を接続。

さて、これで試聴環境は整いました。


試聴の準備完了です。

久しぶりに

木住野佳子さんのピアノジャズから選んで聞いていますが、ひさしぶりの1794サウンドもいいものです。
いつもは1795をつかっていますが、また違った味です。音の迫力があるんですよね〜。

さて、この環境でソフトの仕上げにかかりましょう。

あ〜びっくりした！


SPDIF入力とPCM入力は問題なく動作確認して、最後はDSDということでＵＳＢ−ＡＵＤＩＯを接続して
電源ＯＮ！そして、音楽信号を入れるといきなり爆音！
すぐさまボリュームを落としても反応せず。そのままアンプの電源ＯＦＦしましたが、ヘッドホン壊れるかとおもいました。
ＤＳＤでは音量調整できないのかな？
　確認のためＤＳＤ１７９４のデータシートをながめてみると、音量調整ができるはＰＣＭのみのようです。


ＤＳＤで音量調整はサポートしてないようです。


最後はＤＳＤで動作確認しました。DSD128入力時です。

完成！
いろいろとチェックしてみると、色々とバグが出てきましたがシンプルファンクションモードも含めて（たぶん）完成しました。
まだバラックですが、久しぶりにマライヤを聴いていますが、歯切れのいい音がでてきます。

机の上はまだまだ散らかっていますが今日の作業はここまで。
ウイスキーを傾けながら聴く音楽は最高です。
週末はまったり過ごしましょう。

（そろそろ終了かな？）