2018/02/03

Alexa 用 DAC (TDA1387)

Samizu Acousticsさんの仕事場のサブシステムにEcho dotを導入されたとのことで、ファイトアンプに接続してJBL LE-8TでBGM用として使い始められたとの事でした。
現状はEcho dotのステレオミニ出力を利用されているとのことでしたが、これの音質は決してほめられる物ではなくて、携帯電話レベルの音質です。いつもお世話になりっぱなしですので、手持の部品でもう一台試聴用も兼ねてBlurtooth受けのDACを作って使っていただく事にしました。
手持のTDA1545Aシングル基板も残りが最後の1枚となり、これを組もうと思って部品箱を見てみるとシフトレジスタのロジックICが見当たりません。ということで、TDA1545Aと同じ方式でI2S受けのTDA1387を使う事にしました。そのため基板上にはジャンパー配線をしました。
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電源入力は5V。Bluetooth レシーバーとTDA1387のDVDDへの供給です。
TDA1387で重要なのはDVDDはもちろんですが、Iref端子にとりつけるコンデンサーの品質もそれに劣らず重要です。
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ここには安価で高域まで比較的位相特性の良いWIMAのフィルムコンを取り付けました。
SamizuAcousticsさんが5Vの電源を準備されるのであまり心配はしていないのですが、とりあえず5VのスイッチングACアダプターでもそれなりの音が出るようにDVDDには3700uFのFCを取り付けてあります。
当初TP7A4700で低電圧化して供給して音質の調整をしていましたが、どうにも低域がまともに出なかったので無帰還ファイト電源で調整をしました。

TDA1387ですが、DVDDに5V供給でIref端子に0.8V程度、3.3V供給で0.5Vとなります。ここにコンデンサーではなくて、電源を供給してみても面白いかもしれませんが、電圧が低いですので調整するのが難しいので今回はペンディングとしました。

配線は有り合わせの配線ですが、これはSamizuAcousticsさんが良いものに交換されると思います。



2018/01/28

自作IV抵抗 2

昨年バブリーな仕様でファインメットコアと抵抗線を使用したIV抵抗を自作してTDA1545AのトランスIVにとりつけたところ、桁違いの解像度と空間の再現性を実現することができました。
〜自作IV抵抗〜
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ファインメットコアもボビンも非売品です。3セット制作しましたがので一般的には入手は手元のメインのDAC用に1kΩのものが1セット、GS-1の外部イコライザ用の2.2kΩの2セットしかなく、もう一つは
SamizuAcousticsさんの試聴用TDA1545Aに組み込んであります。
今回Alexa用に使用したIVトランスは4入力1出力のものを使用していますが、1入力のみ使用していますので、1kΩの抵抗を取り付けてあります。この抵抗でいままでで一番良かったのがWEの板抵抗。これも6C45ΠのアンプやDAC電源のブリーダー抵抗につかったりして手持の10枚を使い切ってしまって手持が無い状態です。
以前この自作抵抗についてrtm_iinoさんとお話をさせていただいた際に、抵抗のノイズが極端に少ないのではないかということをお聞きいたしました。
トランスの2次側のGNDと出力を接続する形で抵抗を取り付けるのですが、ここにインダクタンスをとりつけるとローカットされてしまって低音が極端に乏しくなります。そのためにハイテスターで測定して無誘導としました。
今回、これを簡易的に実現できるのではないかと思って、BP5に無誘導巻きせんを取り付けた物をして抵抗の両側に配置したものを制作してみました。
抵抗1
構造は至って簡単です。ポイントは信号の入出力の配線をできる限り離す事ぐらいでしょうか。
配線は無駄に長いです。(冷汗)
トランス
Alexa用のDACのIV抵抗として取り付けてみました。

システム
とりあえず、こんなシステムですが16畳のリスニングルームいっぱいに音が広がります。
2018/01/20

Alexa用DAC その3

Alexa用DACの電源構成
TDA1545AへVdd 5V供給する場合、Irefは1.72V、Bias3Vとなります。これまでの回路ではデジタル回路の電圧として標準的な3.3Vを供給してIVトランスへのBiasとするとともに抵抗分圧でIrefに1.7V前後を供給していました。TDA1545Aを高音質にするためにはIrefに流れ込む電流の質を高める必要があります。抵抗分圧でも音は出ますが抵抗発生するの雑音の影響をうけてしまうため、これまではダイオードで分圧して供給していました。

今回使ったファインメット電源トランスは6Vac-0-6Vac 1Aが複数出力する事ができるため、下図のようにすべて独立して両波整流をしてLDOで定電圧化して供給することにしました。
 alexa
これによって、IVトランスへのBiasをVdd,Irefの電圧と合わせてコンマ台で調整することができ、音質的にスイートスポットとなる電圧を設定することができます。
一番電流が使うBluetooth to I2S でも5V 30mAです。音質的に一番影響があるのは、やはりDACヘ供給するVddです。上図ではLDOの後にBM 0.33uFをとりつけてありますが、ここにBlackGateなどのクセの強い物を取り付けると位相の変化が顕著に現れます。また、IrefにはBM 0.22uFがとりつけてありますが、ここをFC 2700uF 25Vとすると低音が極端に弱くなります。もともとのLDOの前の平滑化でFCをつかっているのですでにそこでクセができてしまっているので、トライアンドエラーまたはハイテスターでの合わせ込みが必要となりますが、シュミレーションでフラットになったとしてもケミコンの特性までは反映できませんので、やはりトライアンドエラーとなります。こういった点では944U 33uFなどは可聴域では少なくともフラットですので簡単です。
このシステムに接続してある6C45PIシングルの電源もフラットではないので、この事をふまえて調整となると出力される音をメインのシステムと比較しながらつくり込む事になります。
私の場合ですが、アンプとDACは一体と考えて、音を調整する場合はどちらにも手を入れるようにしています。といいますか片方だけの変更ではどうにもならないことが殆どです。
これが、励磁スピーカーともなると、励磁電源まで合わせての検討となる事もしばしばです。
こういったことからも、ケミコンを使って合わせ込む労力をつぎ込むよりも、特性の優れている部材を使って組んだ方が簡単で近道だとは思いますが、そこは使用する目的と懐との相談ですね。 
2018/01/13

Alexa用DAC その2

Alexa用のDACとして簡易的にFN1242Aを使ってきましたが、やはりオーバーサンプリングの音にはどこかひっかかるところがあったので作り直そうと思っていました。年始の中国出張も終わりましたので、手持の基板を組み合わせて1台TDA1545Aで制作いたしました。

電源はAsoyaji DACに使用されているAC6V-0-6Vの8出力のものを使い、整流には超高速表面実装用ダイオードを使用しました。

DIODE
当初半波整流で試したのですが、リップルがとりきれずに両波整流としています。
平滑化コンデンサーやLDOの基板上のケミコンは基本的にPanasonic FCを使いました。

基板と電源の構成は下記となります。
 1.Bluetooth to I2S daughter Card (5V TPS7A4700 2700uFx2)
 2.TDA1545A  Shift Registor IC (3.3V ADM7150 2700uFx4)
 3.TDA1545A  DVDD (5V ADM7150 2700uFx4)
 4.TDA1545A Iref(1.7V TPS7A4700 2700uFx4)
 5.TLT1010SS WJ (3V TPS7A4700 2700uFx4)

それぞれのGNDには基板間のGNDノイズのアイソレートを目的としてBP1.5を取り付けました。
DAC
音質ですが、LDOを使用しているということで、硬めで高解像度です。メインのDACのようなフィルムコンチョークインプット電源は一般的ではないと思いますのでこれが一般的な音なんだと再認識です。
このような電源構成ですのであまり空間の再現状態を云々言えるものではないのですが、リスニングポイントで聴いてしまうと丸わかりです。作業をしたり、本を呼んだりするとに使うのでリスニングポイントから外れて聴く事がほとんどですのでそれはよしとします。
今回TDA1545AとIVに別々に電源を供給したので個別に電圧を調整することができますので、最適値を久しぶりに再確認してみようと思います。

BGM用システム
システム


2018/01/08

Bluetoothレシーバー

6C45PI単段PPアンプにはWM8805とTDA1545AのDACが内蔵されていて、SPDIFで受けられるようになっています。これまでは、MacにUSB→SPDIFのDDCを用いて光接続をしてましたが、配線の取り回しが無いBluetoothで受信してSPDIFで出力できる物がありましたので導入してみました。Raspberry PiやBeagle Boneでも同様な構成は可能ですが、操作するために専用のソフトが必要です。

この手のBluetoorhレシーバーですが、送信機能もあるものがほとんどで安価なものはLINE入出力のみの構成となっています。調べた中でSPDIF出力ができる物として、これを購入してみました。

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梱包もしっかりしていて、日本語の説明書も添付されしかもメーカーから直接案内とサポートのメールも届きました。
送信機能にはaptX LL,aptX SBCに対応していますが、受信はAAC,SBCの対応となっています。
MacのOS Sierraを使っていますが、こちらはとりあえずaptX対応していますが致し方ありません。
まずAACで接続するために、こちらのサイトを参考にAACを有効にしてAAC256kbpsでの転送としました。
接続は至って簡単で、本体のRX/TXスイッチを受信のRX側として、RXとTXの2つあるTOSLINKのRX側に光ケーブルを差し込んで、反対側をWM8805のTOSLINK受け端子に接続して電源をいれるだけです。
あとは、一般的なBluetoothの機器の接続同じ手順で、接続が完了するとサウンドの設定とMIDIの項目にこの機種の場合【JPRiDE-JPT2】のデバイスが表示されます。サウンドの出力先に【JPRiDE-JPT2】をすれば、SPDIFのシグナルが出力されるようになります。
実際の接続の様子はこのような感じです。USBの電源ですが今回はバッテリーから供給しています。
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Youtubeやネットラジオなどを聴く分にはUSB出力からのSPDIF変換よりもノイズ感が少ないです。流石に無圧縮のファイルをBluetoothで聴くと差はでてしまうのは圧縮がかかるので仕方が無いところです。
Bluetooth接続の場合、遅延が気になるところですがAACでの接続ですとYoutubeでPVを再生しても気になりませんでした。しかしながらFire HDからのSBC接続ですと映像との遅れが気になるレベルです。映像と合わせて楽しむ場合はAAC以上の規格での接続が必須になると思います。
以前Raspberru PiにAirPlayの設定をしてYoutubeを再生して遅延がひどくて映像を見るのをやめて音楽だけ聴くようにしていましたが、AACでのBluetooth接続ですと映画なども問題なく視聴できると思います。
またAmazon Echo dot とのSBC接続でも問題は発生しませんでした。

2018/01/01

一年の計は元旦にあり

あけましておめでとうございます。今年もよろしくお願いいたします。

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毎年元旦に今年一年に何をしたいか大まかな計画をたてるようにしています。今年も仕事で忙殺されることが予想されるため、この計画があるとないとでは仕事以外の楽しみを持ち続ける源にもなってストレスの解消の役に立っていると思います。手は動かす事ができずとも、移動中でも出張先でも構想をねることはできます。こんなときにひらめきがあったり、考えかたの過ちに気づいたりすることが多いです。

今年ははて、何に取り組むか。まずは昨年やり残した2A3メインのアンプの整備は確実に終わらせるとして、開発をお願いしている新アイテムを導入して自分的には究極の2A3シングルアンプの評価が出来る段階までには持っていきたいと思います。回路的にもまだまだ手を加えるところはありますので、トライアンドエラーで詰めていくことになります。
DAC関係はAK4418AEQをベースとしたDAIの制作をして、TDA1545Aを基軸としたDACの標準的なものをつくりたいですね。電源についてもこれまでの簡易的なファイトチョークインプットではなく、真空管アンプレベルの構成を検討したいと思います。
大まかにはこの2つになってくると思います。あとは随時旬な物の評価でしょうか。
浅く広くから、狭く深くといった段階になってきているのでブログの内容も面白さに欠けると思いますが、取り組んでいる本人はそれはそれで他にも応用できる事も多く非常に有効だと思っています。

最近ですが知らない方が幸せな領域に踏み込んでいるような気がしてなりませんが、それはそうとしてやりがいが相当ありますので、私の環境で少しでも音楽を良い音で楽しめるようにするために機器の開発に取り組んでいこうと思います。

さて、今年はどんな進展があるのか楽しみです。

2017/12/31

今年1年を振り返って

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今年も例年と同じく、samizuacousticsさんとS氏、F氏、rtm_iinoさんにはお世話になりっぱなしの一年でした。
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取り組んだ事を振り返ってみて大別するとこんなところでしょうか。
  1. 真空管IV
  2. JFET IV
  3. 6C45Πアンプ(PP,Single0
  4. ディスクリートクロック
  5. 12A ACフィルター
  6. 180VA チョーク 
  7. 400VAファインメットアイソレートトランス
  8. ファインメット巻き線抵抗
確実に音楽を楽しむ環境は整いつつあります。メインで使用しているシステムは下記となります。
私用している部品として、トランスコアは全てファインメット、コンデンサーはDDCやDACに使われているパスコンを除いてCDE 944U、BlackMatter, Mundorf M-CAP黒レベルのものです。電源回路はファインメットチョークインプットとなっています。

【システム1】
 スピーカー :Samizu Acoustics プロトタイプ励磁ユニット
 アンプ :6C45Π単段差動PP フルファインメット
 DDC :WM8805 ディスクリートクロック
 DAC :TDA1545A 差動 TLT1010 ファイト巻き線抵抗IV

【システム2】
 スピーカー :ONKYO GS-1 W + RALL 70-10D
 アンプ :2A3シングル フルファインメット
 DDC :AK4418
 DAC :TDA1545A シングル TLT1010 ファイト巻き線抵抗IV

DAC関係は出来合いのAK4497やES9038Proの試聴はしたものの、私の環境では導入するまでに至りませんでした。電源を揃えるのに費用がかかりすぎでとてもそこまで手が回らないのも事実です。

真空管IVやJFET IVはファインメットトランスIVの廉価版として使い物になるか試しましたが、私の技術では満足する音質のレベルに到達する事ができませんでした。DACについては手軽で超高音質なファインメットトランスIVの方向は変わらないことと思います。

「6C45Π」 
6C45Πの夏用アンプでは、SPDIFをrtm_iino様製作の12MhzディスクリートクロックをとりつけたWM8805でRJ16をTDA1545Aへ供給しDACの4つの出力をそのまま単段差動PP回路でアウトプットトランスでアンバランス化することで小出力ではあるものの電源も180VAコアで専用設計とすることでメインの2A3シングルに匹敵する音質となるとともに、発熱も少なく夏場のエアコンの電気代の節約にもつながりました。 我が家で2台目のチョークインプットフルファインメットケミコンレスのアンプとなりました。また、オリエントコアですが、ケミコンレスで6C45Πシングルのアンプも製作しました。

「12A ACフィルター」
180VAコアを使った12A ACフィルターは単品でも従来のサイズの物と比較すると効果が顕著なのですが、400VAのファインメット アイソレーションとのコラボレーションする事で現段階ではACフィルターの一つの完成形となったと思います。12A ACフィルターについてはSamizu Acousticsさんには引っ切りなしオーダーがあって相当な数出荷されたもようです。このフィルターですがアクティブフィルターを使っている場合は、そこが律速となって効果が感じにくい場合がありますが、単純な無帰還電源の場合は決定版だと思います。開発バージョンのダブルコアのバランスの良さと高域の空間再現性の高さは特筆ものです。

「24H チョーク」
2A3の回路は昨年まで、10H,12H,32Hのチョークインプットで構成されていました。この構成でもう完結かと思っていたのですが、年初に180VAのチョークを導入したところGS-1で再生可能な低域がグリップするようになり低域のリアリティとスピードが飛躍的に改善されました。ドラムの音などは生で聴くように腹に突き刺さってくるような感じで音がとんできます。漂っていた音に芯がはいったようになって、これまで音が聴こえる聴こえないといった聴き方をしていたのが、音があるのはあたりまえで更にその音の質を追求できるようになりました。

このようにファインメットコアを多用していますが、180VAのコアはACフィルターでもチョークでも電源トランスでもそれ以外のサイズのコアとは別格の様相を呈してきましたので、拙宅の主要な部分はすべて180VAコアで構成されました。
 
「スピーカー」
GS-1のイコライザーを高特性のフィルムコンとWEの板抵抗、ファインメット抵抗で構成することで音の劣化がかなり現状してノイズ感もすくなくなりました。また、励磁力電源の回路に逆起電力対策を行う事によって、励磁スピーカーの解像度も格段に向上しました。

年初に立てた計画には2A3シングルのケーシングがありましたが、部材がようやく年末にそろったところで、どうやら年内には終わりそうもありません。

さて、来年はどんな事に取り組もうかと思案中です。 
2017/12/23

チョークインプット用ファインメットチョーク

最後にやってきました、今年最大級の音質改善グッズ。新規開発180VAチョークインプット用ダブルコアチョーク。
180VA
チョークインプットの2A3のアンプで一番重要なのは、整流後の最初に通るチョークです。オールファインメットの構成にした際には90VAコアサイズの12Hのスペックのチョークでした。昨年の試聴会の際に180VAのシングルコアの低音の伸びとスピードの早さを実感して、すぐさま製作していただき交換しました。狙い通りコアサイズを上げる事で全帯域の音の安定感、低域のグリップが桁違いに良くなりました。もともと300Bと比較すると低域が弱めの2A3ですがこれまた低域を駆動するには相当なトルクが必要なGS-1を余裕を持って駆動できるようになりました。(写真左側) 大型ファインメットチョーク
シングルコアの製作を依頼した際に、チョークの配線の巻き方について従来のシングルコアとダブルコアのどちらがいいかといった事が議論になりました。ダブルコアについてはコアボリュームに対して断面積が大きくとれ音質的には良くなる方向にいくことしか想定できなかったのですが、価格がかなり上がってしまう事もあって試作もされていませんでした。それではということで今年の一つの課題として新規設計をお願いしてありました。それがようやく完成してまいりました。写真左側が180VAシングルコアで、写真右側が90VAダブルコアです。どちらも重量は3kgオーバーです。

2A3のファインメットアンプのチョークインプットに従来のシングルコアの180VAのチョークを使用すると、どういったことが起こるかというと、ドイツ車のドアを閉めるときのようなバスッっというような音が空振りすることがなくなり、ハイスピードな低域が体感することができるようになります。ダブルベースのメロディーラインもより明確になりリアルさもかなり向上します。もうこれ以上はないかと思っていましたが、ダブルコアをとりつけてみて驚愕でした。中高域の空気感がすさまじく、全体域が更にハイスピードになるとともに、より自然に近づきました。ダブルコアとシングルコアを比較するとシングルコアの場合は低域のパワーは相当改善されたのですが、ダブルコアにすることで全体域エネルギッシュになりました。一連の試聴結果を設計いただいた方に報告しましたところ、開発の目標と実際の試聴結果とも一致とのことです。HIOKIのハイテスターでもテストをしましたが、Q値の改善が著しいです。

180VAのコアですがACフィルター電源トランスにも使っていますが、それよりも小さいコアサイズの物と比較してどれも飛び抜けてよくなる感じです。価格は高価ですが費用対効果は180VAが一番高いと思います。

180VAのチョークを使う事で30Hz以下の低域がまともにグリップして、GS-1シングルでもダブルでも別世界が目の前で再現されます。それにもましてダブルコアで高域も含めた全体域のレスポンスが改善されて音のバランスがよくなるとこれ以上望むかって感じです。遅れない現実に限りなく近い低音、全帯域ハイスピードで濃密な空間再現はスリリングです。拙宅のオーディオルームですが、壁の薄いところでも14cm厚みのコンクリートプレートで構成されていて、結構重量があるはずなのですが1W 20Hzはヤバいです。
パルコン 防音と遮音

Alexa用DAC

Amazon Echo dotのステレオミニの出力ですが、良くも悪くも携帯プレーヤーレベルです。
取り付けているシステムが、大した事ないのでそれでも良かったのですが、欲が出てBluetooth接続のDACを一つ作ってみようと。
以前、戦友のGreece7さんがBluetooh接続のDACを製作された時に使われていたこのレシーバーをチョイスしました。
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早速5Vを供給してAlexaと接続テスト。

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iPhoneのAlexaアプリを立ち上げて、設定の画面でBluetoothのペアリングをするとこんな感じになります。
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WL Bluetoothを選択してほどなくすると
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ペアリング済みとなり、Alexaからの音が消えました。
早速手持の基板を取り出してDACを1台組んでみました。
電源の5VはメインのDACに使用している、大規模ファイト電源から拝借です。
DACはオーバーサンプリングの中では一番お気に入りのrtm_iino様制作のFN1242Aです。2年経ってもこの基板のクオリティーは高くて他のFN1242Aの基板と比較すると別格の音質です。
FN1242Aの電圧出力はTLT-1010で差動合成をしています。ダイオードシャンとの基板が見当たらなかったのでFN1242AのDVDDの3.3Vは簡易的にこちらもrtm_iino様制作のTPS7A4700をレギュレーター代わりに使いました。
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こんな簡単な構成のDACでもAlexaのステレオミニ出力と比較すると雲泥の差です。拙宅のシステムとしては2年前ほどの音質だと思いますが、接続されているスピーカーがTimedomain mini(改)ということで、GS-1や励磁と比較すると解像度も周波数帯域も狭いので必要かつ十分だと思います。

とりあえず、16畳のリスニングルームで使ってPrime Musicを聴くにはストレスが無いレベルとなりました。いずれは、TDA1545Aの差動基板に更新しようかと思っています。

2017/12/17

IFTTTでスマートスイッチをiPhoneで制御

前回はsonoffのスマートスイッチをAlexa経由で制御しました。今回はスマートフォン(iPhone)をつかって操作できるようにしてみました。
Sonoffのアプリで2つのスイッチを設定しておきます。これはsonoffのサーバーに登録されていまs

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IFTTTのアプリを起動して新しいアプリを追加するメニューを選択するとこのような画面が表示されます。
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thisをタップすると何で指示を出すか選択する画面となります。
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今回はButton widgitを選択して、iPhone上にアイコンを作成してそれを押す事で動作させるようにします。
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次にthatのをタップして、具体的な指示を登録します。
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ここで、sonoffのスイッチが登録されているeWeを選択します。
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すると、どのようなスイッチをつかうか選択する画面となります。
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ここではTurn 1 Channel Plug on or off を選択します。

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すると、既に登録されているsonoffのスイッチを選択することができ、ON/OFFの動作を選択することができます。
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IFTTTのアプレットが作成されましたので、FInishをタップします。
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次に、Widget Settingを押します。
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iPhoneのホームスクリーンにアイコンを追加するためにAddを押します。
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画面の指示に従って、iPhoneのホーム画面にアイコンを追加します。
これを繰り返して、真空管アンプのON/OFF, ヒーターのON/OFFボタンを作成しました。
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turn on Heaterのアイコンをクリックするとボタンが表示されます。
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このボタンを押すと命令が実行され、ボタンの上に「レ」マークが表示されると命令完了です。

sonoffのスマートスイッチが登録されている家庭内のWifiが動作している場合、世界中どこからでもiPhoneがWifiにつながっていれば自宅のヒーターや真空管アンプをON/OFFすることができます。