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USB DAC PCM2706 バランス化計画(その5 完成)

基板設計の完了から約20日を経過し、やっとのことで完成しました。
(2014.10.13 追記あり)

最終的に仕様は以下の3種です。

1.PCM2706 USB DAC
2.PCM2706 USB DAC + HPA v6(アンバランス)
3.PCM2706 USB DAC + HPA v6(バランス)
* 3.に加え、Li-ionバッテリ仕様を考えていましたが中止しました(理由は後述)

USBバスパワーを内部に設けたレギュレータでセルフパワー化し、5個のSEPC固体コンデンサを使った電源品質のグレードアップによって、想定していた以上のパフォーマンスです。

【1.USB DAC ベーシック仕様】 (写真を追記)
DAC_2706-1_1.jpg
DAC_2706-1_2.jpg
DAC_2706-1_3.jpg  

中央やや上側にPCM2706 DAC IC、最上部左右にMUSES8920(FETオペアンプ)を使ったLPFバッファ+DCサーボ、中央よりやや下左にMAX660負電圧コンバータ、そして中央部にSEPC固体コンデンサ1500uFを5個用いた電源を配置しています。
このDAC出力は左下のステレオジャックから出力します。
最大出力は約2.8mWですが、30Ω程度のヘッドホンならば十分な駆動が可能です(とっても良い音です)

この仕様ではVOL+,VOL-のタクトスイッチが配置できるエリアが無かったため、後付け工作で付けています。
後述のようにLi-ion電池仕様が無くなったので基板面が空きます。2週間後にはタクトスイッチパターンが載っている基板をリリースします(始めてFusionPCBに発注してみました)

【2.PCM2706 USB DAC + HPA v6(アンバランス)仕様】 (写真を追記)
DAC_2706-2_3.jpg
DAC_2706_31.jpg

DAC手前にHPA v6-2をモディファイしたHPA基板を載せています。写真でお判りのように、終段Trはアンバランス用に4個だけ付けています。HPA用にもSEPC固体コンデンサを使っていますが、スペース上、基板の下側に装着しています。

HPA基板の右上に見える2つのタクトスイッチはDAC音量のUP、DOWN用です。ケースに穴を開けてこれを操作します。
同基板の上側はLi-ion電池用部品エリアです。

このHPA出力は先のDAC側ステレオジャックからジャンパ切り替えで出力されます。
最大出力は約11mWです。

【3.PCM2706 USB DAC + HPA v6(バランス)仕様】 (写真を追記)
DAC_2706-3_1.jpg追記注:左上穴、右下スイッチは無くなります)
DAC_2706-3_2.jpg追記注:右下スイッチは無くなります)
DAC_2706_32.jpg

これはHPAをバランス型にし、更にOPAMPとHPAの駆動をLi-ion電池で行える(DACパワーと切り替え可)ようにしたものです。
中央左にある赤いスイッチと配線はLi-ion電池の駆動と充電の回路を切り替えるものです。
USB電源常時接続するので、切り替えが足りないことに気が付いて後付けしました。

バランス型の出力は素晴らしいです。アンバランス型の約2倍近い19mWの出力でした。

【各仕様の歪率と出力】
DAC_2706_26_THD.jpg

水色がDACの特性です。HPAが無い分歪率が小さいです。カタログ通りの0.02%歪率(THD+N)です。

青色がアンバランス型HPAを載せた特性です。HPA分の歪が加算されていますが、最大出力付近では同等レベルに近づきます。

赤色がバランス型HPA仕様です。最大出力点(約19mW)が最も低歪でDACのLINE出力カタログ値に迫ります。

【周波数特性】
DAC_2706_27_HZ.jpg

以前作ったPCM2704の特性に比較すると低域の下がりが若干多いように思います。
(WaveGeneの最大出力周波数22kHzまでの結果です)


【音色】
私を含め、最大の関心事はその音色であります。
いくら歪率や周波数特性を測ってみても、その音色を評価できません。 最後は自分の耳が頼りになります。

・予想に対して順当な結果

 バランス型のパフォーマンスはやはり素晴らしいものがあります。
 パワフル感と繊細さが相まって、とても心地よい音楽(音)に浸ることができます。音の量感も素晴らしいです。
 それでいながら、HPAバランス型で体験した、きめ細かい音感と定位の良さは言うまでもありません。

 2014.10.13 追記
 順当+αなのですが、静寂性がアップしたように思います。私の後ろで回っていた扇風機のノイズがあったので
 以前のバージョンと同じような、無音時の微かなチリチリ音があると誤認していました。
 このDACになって、それは全く聞こえなくなりました。

・予想に反し、意外だった結果

 1.DACオンリーの音やアンバランス型HPAの音がとても素晴らしいです。
   この音だけを聴かされたら、バランス型の音を聴いた時のようなインパクトがあるのです。
   またDAC単体でもHPAの音に近いイメージがあります。

   *拙作PCM2704 DAC を比較試聴しました。今回のDACの音密度が 低域、高域共優れた感じがします。

 2.Li-ion電池に切り替えても音が変わりません。即ち、DACのバスパワー変じてセルフパワーの電源でも
   素晴らしいパフォーマンスで鳴ってくれているのです。
   これは全くの嬉しい誤算でした。 Li-ion電池回路がNGだったので、これは救われたようです。
   これで頒布費用も抑えられます。

追記 最終的に3.仕様の基板上はこのようになります(注:左上のLi-ion用部品は無くなります)
DAC_2706-3_3.jpg


足早の完成報告でした。こんなに素晴らしい音なので是非聴いていただきたいと思います。



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電気オンチが始めた自作オーディオです
2010/3/17 電子工作をプラスしました。

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