Wolfson DAI

Wolfson DAI
WM8804　WM8805

ソフトモード検討の最新情報はこちら
soft mode WM8804I基板はこちら

DAI 用の ICとしては、既に CS8416/CirrusLogic、DIR9001/BB、DIX9211/BB の 3種類を使用しています。　DAC との組合せは主に、

　　◆　CS8416 はハードモードDAC の PCM1794等との組合せ
　　◆　DIR9001 と DIX9211は、ソフトモードDACの PCM1792等との組合せ

で使用しています。　（組合せ例外もあります）

< 参考情報 >
　CS8416をシンプルなハードモードで外部クロック無しで使うと、デジタル入力(SPDIF)信号が無い場合、CS8416内部の PLL自走周波数が 370KHz程度に落ちます。この場合、PCM179xシリーズの動作クロック範囲以外となるため、DACからホワイトノイズが出ます。ソフトモードDACの場合、動作クロックが無い状態となるためソフト制御も効きません　（電子ATTやMuteコマンドも効きません）　この時のノイズレベルは、-30ｄB程度ですが、音量調整を DACの電子ATTに依存するソフトモードDACでは、ちょっと不都合に感じるシーンが発生します。　そこで使用中は、デジタル信号が入ってる必要がありますが、デジタル信号源である CDP等の機器では、電源が入っている場合、停止中/再生中にかかわらずデジタル信号のキャリアが出てますので連動させて使用すれば、特に問題は無いです。　（まれに停止中は、キャリアが出ないモデルもあるようです）

　※ DIR9001とDIX9211は、外部クロック（12.00MHz)を搭載するため
　　　無信号時にも適正クロックが出ており、上記不都合は発生しません。

ということで、mi-takeで推奨する「DAI と DAC」の組合せは
　　・CS8416は音量調整VRをアンプ側で行うハードモードDAC(1794等)
　　・ソフトモードDAC(1792等）では、クロックが常時出る DIR9001/DIX9211
を、標準の組合せとしています。

　 ※ CS8416基板に外部クロックモジュールを積めばハードモードでも
　　　　適正クロックを得る事が可能な事を確認済みです。

さて、何故今回　Wolfson の WM8804/8805 DAI を新たに投入するのかという事ですが　「新しいものを試して見る」　ということもあるのですが、

　　(1) DIR9001 は、Sampling Frequency (fs) の最大が 108KHｚまで
　　(2) DIX9211 は、ソフト制御基板が必用
　　(3) CS8416 は、デジタル信号無しの時の自走クロックが低過ぎる

ということで、「手軽なハードモード」・「 fs 196KHz適応」・「無信号時クロック適応」に該当する DAI チップとして WM8804を採用したいと思います。　

Wolfson では、WM8804 を DIT 「Digital Interface Transceiver」と呼んでますが、本ホームページでは、便宜上 DAI （Digital Audio Interfece) と呼んでますのでご了承下さい。

ついでに　と言っては失礼・かもしれませんが、ソフトモード対応で WM8805 も検討してみたいと思います。　残念な事に、WM8804は 20ピンSSOPパッケージ、 WM8805は 28ピンと ICの形状に互換性が無いので、基板は全く別物を用意する事になります。

　( WM8804もソフトモードで動作可能ですが、WM8805に比べてソフト制御するメリットがありませんので、WM8804はハードモード、WM8805はソフトモードという使い分けが適当のようです）

　** JUL 2015追記：実はハードモードでは不可かも　こちら

試作基板例

左： WM8804　　　　　　　右： WM8805

WM8804 DAI 回路例

WM8804DAI基板の特徴　：
　SPDIFの入力は１chだけなので、74HC4066で同軸信号 3ｃｈと光入力 1ch の４入力切り替え回路を付けました。 WM8804は、入力されたSPDIF信号を内部 PLLクロックによって低ジッタ化してくれますので入力側での細工は気にならない(吸収しそう)、と期待しています。（HC4066はオフセットバイアスをかけてます）

制限事項
　4066での入力切換は、同軸系はうまく働いているようですが、光端子では制限事項が出きました。　それは、光端子入力時の動作周波数が、96KHzまでに制限されてしうという事です。　HC4066のアナログ回路には、浮遊容量が max 35PF あるようで光端子が 192KHzでは振り切れなくなるためです。　もっとも、今使っている光端子のスペックが、96KHzまでのものなので、192KHｚで使えなくても文句は無いのですが、4066を入れない場合は、使えるのでちょと残念。

販売用基板の kit例です

＜WM8804 DAI基板概要＞
・使用チップ： WM8804/Hard mode.　PLL用 12.000MHzクリスタル搭載
・ SPDIF入力は、同軸(COAX) 3ch、　光受信端子 1ch 対応
・出力PCMモードは、I2S-24、I2S-16、Right-ustifi-16、LeftJustifi- 24
　出荷位置値は、I2S-24　です
・入力周波数は、同軸 44.1K-192KHz、光端子 44.1KHz-96KHzです

Wolfsonが、WM8804/8805 発表時のプレス向け資料から

・業界最高水準のジッター除去を実現した S/PDIFオーディオ・トランシーバー

Wolfsonの PLLテクノロジにより、WM8804 および WM8805レシーバーは、低品質の入力シグナルからでもデータ及びタイミングにロックオンして、リカバリーすることが可能。　統合された高性能PLLを中心に構成され、イントリンジック期間ジッターが 50 ps、ジッター除去周波数が 100 Hz を実現。

以下、WM8805 ソフトモード検討記です
商品化予定はありません

WM8805 DAI 回路例

WM8805DAI基板の特徴　：
WM8805の場合、SPDIF入力端子は、 8ch確保出来ますが実装は、同軸信号 3ｃｈと光入力 1ch としました。ソフト制御基板が必要ですのでシンプルに使うなら、 WM8804のハードモードの方が実用的といえます。　　　　　　

ソフト開発着手 (11/7)

DIX9211制御基板で、WM8805を動かしてみました。
レジスタ・デフォルト値がちょっと独特なので手こずりましたが初期設定（I2S設定、Rｘ切換等）の設定を行い、動作確認できるところまでは行きました。

が、今回使用した Mega8基板は基本的に 5V系の電源電圧用に作ってあるので3.3V系の WM8805の制御用に、Mega8基板を使うには、無理がありそうです。　
Burr Brownの石（DIX9211等）は、電源が3.3Vであっても、制御端子等は 5Vトレラント設計なのでマイコン回路等と混在する場合使いやすいのです。

Mega168を使った 3.3V系に対応できる別の制御基板があるのでそちらを使えば良いのですが、ソースを移植する必用があります。

　やれやれ。なんで 5V tolerant でないんだろな～・・・

さて、
基板設計は、全て System72 思想で統一しているので、他用途用に設計した基板でも、つぶし（融通）が効くメリットがあります。　　

　★基板サイズ同じ、電源コネクタ共通、信号系コネクタ共通・・・・・

Mega168制御基板

3.3V対応制御基板　（11/9）

回路例

基板Assy例

WM8805制御ソフト開発中止　(11/22)

今回　WolfsonのDAIチップとして、WM8804 と 8805を検討しましたが、当初予定通り今後の採用チップは「WM8804 ハードモード」　ですので、WM8805の制御ソフトに関しては、下記機能の対応で終了予定です。

　　1. WM8805 内部モジュールパワー設定初期設定
　　2. WM8805 I2S 24bit mode 設定
　　3. WM8805 SPDIF入力端子　Rx0～Rx3（4入力）切換ジャンパー

　　4. PCM1792 Stereo/mono 切換ジャンパー
　　5. 音量調整ATT制御 VR対応

WM8805/DAI +mega168/制御 +PCM1792W/DAC 動作の様子

　ところが 192KHｚは初期設定のままでは動きません。 SPDIF信号のヘッダを読み込んで都度モード設定が必要なようです。　シンプルな方法でやりたいので Wofsonのテクニカルサポートに問い合わせしました。
　何度かやりとりして結論、

「 Software Control modeで、44.1kHzfs ～192kHzfsを
同一設定でカバーできるモードは存在しません」　

　だそうな。　なるほど、それでは時間がないので WM8805制御コードを書くのはやめましょう！

　でも、ハードモードは初期設定のみで~~可能なのに~~ 何故でしょうね？　　

　** JUL 2015追記：実はハードモードでも不可かも　こちら

ということで WM8805用の
~~制御基板の販売予定はありません~~

新規設計を検討してます　こちら