USB DDC
DAC 「Rock'n Roll」 バージョン
PCM2706 ＋ TDA1543 NOS/DAC
|
|
★ USBケーブル注意 こちら .
小亀(sub)基板に PCM1798版 登場 こちら .
TDA1543に CS8416DAIをつなぐ こちら
PCM2704版 USB DACは こちら .
Combo384の外形互換DDCは こちら .
思いっきりエフェクトのかかった Rock'n Roll Music をそれなりに再生してみたい！
との思いから 作って見ました。
歪率 とか S/N とか Dレンジ とか リニアリティ とか ・ ・ ・
そんなもん、忘れたふりをして いってみましょう ！
シンプル is Best
・ USBチップは I2S I/F付 定番 PCM2706 ～48KHz/Clock
・ DACチップは NOS 定番 TDA1543 16bit ２パラ (+2パラ)
・ IV変換は、抵抗一発 リケノームRMG
・ 電源は、USBバスラインで外部電源無しで OK
・ 御利益不明でも、Muting リレー付き |
| 開発情報は こちら です（後にあります） |
と、今更ながらの スペックが並びますが
ちなみに、TDA1543 の Datasheetには Feb. 1991 と
ありますから、25年も前 の チップです。 おぉ～
メイン基板は 72 x 94 と大きい方のサイズです
モード設定用ヘッダーが何故か背が高い！
ふふっ 気づかれましたか？
小亀を載せたら TDA1543 4パラ対応
スタッキング部
基板サイズは、親亀が 94x72、小亀が 72x47
4箇所のコネクタでスタックするので ジョイントネジは無くても良さそうです
小亀基板には、IV用のオペアンプも積んでいます
４パラ時は、外部電源を使って
今時のDAC定格出力 2Vrms を狙います。
もちろん、4パラ時も 抵抗IV で 音だし可能です。
モード用ジャンパーピンでの設定の 妙 が楽しめます ・ ・ ・
---------------------------------------------
開発コンセプトで
歪率 とか S/N とか Dレンジ とか リニアリティ とか ・ ・ ・
そんなもん、忘れたふりをして いってみましょう ！
とは言ったものの 多少気にしてます。
SDuM3160 USBアイソレータ基板 を組み合わせて見ました。
増設サブ基板と合わせて、メイン基板にのせると
ちょうど いい ！
18㎜高さのスタッドで高さがぴったりです
DuM3160 USBアイソレータ基板は こちら
IV抵抗をAMRGにしたタイプ
リケノーム抵抗からAMRG（アムトランス・オーディオ用カーボン抵抗）
にした バージョンです。
AMRG抵抗 IV
アムトランスが、リケノーム RMG の後継バージョンとして
開発したといわれる抵抗が AMRG で、一聴して RMG より
力強さが上回る感じであることが分かります。
（AMRG抵抗はアムトランス伊那事業所で生産 こちら ）
小亀(sub)基板に PCM1798版 登場 こちら
＜ 試 聴 ＞
・直截な音作りで、中低音が どっしり・しっかり した音です
・録音レベルが高いと歪み感が増えるのですが狙い通り
「 Rock'n Roll 」 の音です
・ふと、ボーカルが瑞々しく感じる瞬間があります
|
試聴 1
試聴 2
|
Main基板 参考回路図
Sub基板 参考回路図
<マスター基板の仕様>
・ 使用チップ ： USB Audio; PCM2706、 DAC; TDA1543ｘ2
Muting制御; TA8030
・ 電源方式 ： USB Bus Power . (Bus Power:USBケーブルから電源供給）
・ USBデバイスタイプ ： 汎用USBオーディオデバイス windows 自動認識
・ IV変換方式 ： 抵抗IV変換 （抵抗 = リケノームRMG オーディオ用）
・ アナログ信号出力 ： アナログ音声出力 ヘッダーピン 4Pタイプ
出力レベル 約1.0V/47KΩ
・ 基板サイズ ： 外形/72㎜×94㎜ 取付孔/各辺から-3㎜の位置
（ユニバーサル基板 同サイズ）
・ 基板材質 ： ガラスエポキシ FR-4材 両面 スルホール
<増設用Sub基板の仕様>
・ 使用チップ ： DAC; TDA1543ｘ2、 IV変換用オペアンプ; NJM2732
・ 電源方式 ： USB Bus Power または、外部 9V (基板上のレギュレータにて6.6Vに変換）
・ IV変換方式 ： オペアンプIV変換 または 抵抗IV変換 切替可能
・ 基板サイズ ： 外形 47㎜×72㎜ 取付孔 各辺から-3㎜の位置
（ユニバーサル基板 同サイズ）
・ 基板材質 ： ガラスエポキシ FR-4材 両面 スルホール
・ 基板増設方法 ： スタッキングコネクタによるマスター基板積み重ね
|
TDA1543 テクニカルノート < 出力電流＆電源効率 >
TDA1543の動作点を検討する際、わかりにくい点を整理してみる
・Datasheet の 注目ポイント
・VDD TYP=5.0V、 MAX=8.0V
・IFS TYP=2.3mA ±0.35mA
・VOC(DC) MIN=1.8V(Foot)、 MAX=1.2V(Head)
・IFSであるが、ここで定義されている値は DC的最大電流値であり AC的には、0 ～ 2.3mA の間でスイングすると考えることが必要である。 そこで ここで、IFSを分かり易い ０dB時の AC実効値出力電流値に換算ししておくと
IFS(ACRMS) = 2.3 / ( 2 x 1.414 ) = 0.81 mA RMS となる。
◆換算値の使い方 ：
TDA1543 の 2パラで 620Ω とした今回の場合の 0dB時の理論的出力は
0dB OUT = 0.81 x 2 x 620 = 1.00VRMS と算出される。
今回の基板実測値は、930mV～950mVであるから Datasheetスペック内である。
・次に電源効率（動作点）であるが、Datasheet上では VOC(DC) として定義されているので この値をつかって、抵抗IVの 動作点を考えると (VDD=5Vとする）
VOC(DC) MIN=1.8V(Foot) つまり、電源の 0V～1.8V が使えない
VOC(DC) MAX=1.2V(Head) つまり、電源の 3.8V～5Vが使えない
◆電源5V時に取り出しうる ノンクリップのオーディオ出力電圧は
（ 3.8 - 1.8 ） / （ 2 x 1.414) = 707mVRMS であることが計算できる。
★しかしWeb等で発表された回路などからすると、上記理論値に収まらない使用例が
多く見受けられるので 実動基板で出力波形のクリップ点を調べると
VOC(DC) MIN = 1.2V(Foot) 、 VOC(DC) MAX = 0.6V(Head) ぐらいである。
つまり ノンクリップ範囲としては
( 4.4 - 1.2 ) / ( 2 x 1.41) = 1131mVRMS を取り出せることになる。
※いわゆる、経験則的実用値であり メーカの保証範囲より緩くなる
さて、上記の検証を整理すると VDD = 5V 、 TDA1543 x2 (パラ） を 前提としたときの IV変換抵抗の下限/上限は、 436Ω ～ 698Ω の範囲から選ぶことが可能であることが分かる。
これを E24系列 で選択出来る抵抗値は 470Ω、510Ω、560Ω、620Ω、680Ω であり 今回の設計では 企画意図 Rock'n Roll バージョン なので出力電圧優先の 620Ω としている。
限界・抵抗計算例
436Ω = 707/(0.81x2)、 698Ω = 1131/(0.81x2)
|
|
Sub基板 オペアンプIV 動作例
低電圧動作（レールツーレール）オペアンプを各種見てみる
４パラ時に、Vcc を 6.6Vとしたときの
各種オペアンプの IV変換波形.。
( USB入力 ： 1KHz 0dB )
< 補足 >
出力スペックとして 2Vrms（5.6Vpp) を想定しているためオペアンプは、単電源・レールツーレール タイプ が Must 。
DACの電源電圧は、動作が安定し 且つ C/Pの高い NJM2732 を使うために 耐圧を考慮し Vcc= 6.6V に設定している |
本命・汎用 - NJM2732
電源電圧範囲が狭いですが、CP抜群です
高音質狙い１ - MUSES8832
高音質狙いなら、一押しのオペアンプ
高音質狙い２ - AD822
アナデバ好きなら、こちらがお薦め
本命 的(まと)ハズレ その１
入出力レールツーレールのオペアンプ。 発振気味
本命 的(まと)ハズレ その２
出力レールツーレールのオペアンプなのだが ・ ・ ・
不甲斐ない 結果です
ちなみに 抵抗IV (620Ω) の場合の波形
なんとか クリップは免れてます
TDA1543 のオフセットは オペアンプの場合と
異なるので オフセットVRの再調整を行います。
------------------------- ここからは、参考 -----------------------
レールツーレール の IC で無い場合、
オペアンプの持つ ヘッドルームが問題になります。
（ 低電圧動作時の電源効率 ）
参考：波形の見方
NJM4558
NE5532
OPA2604
LME49990
OPA1622
最新・高性能HPA用だけあります。 頑張ってますが 今回は失格
4para時に、2Vrms の出力を狙ったので
このような結果でしたが、1Vrms で良ければ
IV抵抗の 620Ω を 300Ω にすれば クリップから
免れるオペアンプは 沢山ありそうです。
基板の説明書は こちら ＃21です
|
★ この基板をベースに改造ネタ ☆☆☆
（ お約束 ： 自己責任でお願い致します。 当方一切 関知致しません ）
・ 増設基板を使っても、USB Busパワーで音出しする。
⇒ IV抵抗の620Ωを半分以下にしましょう。 5V電源で出せる出力電圧は、0.9V程度です。
（抵抗IVの場合、TDA1543は 「ヘッドルーム+フットルーム」 約2V位必要です）
・ オペアンプに Muses8832 などの高耐圧・高級なモノを使ってみる。
⇒ 外部電源のレギュレーター設定を 6.6Vから7.8V位にしてみましょう。
TDA1543のMaxが8.0Vなのでそれを超えないように設定します。
・ TDA1543に外部の DAI/DDC から I2Sで入力する。
⇒ JP221のジャンパーを全て外すと、PCM2706出力とTDA1543入力に分離します。
TDA1543は、うまくすると192KHｚでも動くようです (スペック斜め読み/当方未確認)
|
|
<参考>
組合せ抵抗ごとに再計算するのが面倒だったので、表にしました。
可変型３端子レギュレーターの 一般解とは思いますが 参照する場合はご確認を ！
|