AKM 渾身のDACチップ
AK4499



S/N 140dBの音は どうよ ?


試作機版 AK4499DAC基板



さすがに128ピンの変換基板は作り切れないので試作基板をおこしました

 基板完成しました こちら
DAC基板を2枚使う こちら

AK4499 を検討しています。
AK4497はあまり興味をおぼえなかったのですが スペックで驚かされた AK4499。 旭化成 渾身のチップ 検討開始です。

名機BurrBrown PCM1792/1794 が チップ2個使いの monoモードでS/Nが 129dB でしたので なんと +11dB ものアップを果たしています。また この ICは 旭化成 初 ? の「
電流出力!」 となってます。 オペアンプで音が変わることはよく知られた事実ですが、これはいい知らせです。 


なんとなく良い音がしそうな気配ですね ~ ~ ~

AK4499チップ


AK4493 VS AK4499

大きい~ !


AK4499の構成は 下記のように 差動電流出力の
DACが 1個のチップに 4個入ってます。

PCM1792 の2個分
なるほど なるほど

AK4499 ADC 構成


この状態を便宜上 ステレオ モード とします

4chを2ch(L/R)構成にするために 色々方法が考えられますが データシートに載ってるように、I-V変換した後で パラレル接続することで4ch ⇒2chモノラル とします。
電流出力での合成ではありませんので パラレルにしても 出力が増えるわけではなく、S/Nレシオの改善も望めない ! はずですが2個並列にして測定すると2dB出力がアップします。 つまり、Root-Sum-Squares で S/Nレシオアップが期待できそうです ! ?

実際の構成案


この状態を便宜上 モノラル モード とします

IV変換後の出力は、+2.5Vでオフセットした差動出力ですので次段で 差動 ⇒ シングルエンド変換処理 及び オフセットを取り除きます。 IV抵抗は360Ωなのでオペアンプは結構限定されます。出力電流として ±40mA程度流せる(15V/40mA=375Ω)ものとして TI (BurrBroun) の OPA1612/1611を使用することにします。



IV回路と 差動⇒シングルエンド変換 Lch例


パラレル接続することにより +2dB になる事が確認できたので、PCM1792W時と同等の 約4V になるように定数を設定します。
 (上記の回路図は今回の決定値です)

上記回路での出力 4.1Vrms ( = 5.8Vp / 1.41 )


周波数特性シミュレーション


fcは 70KHz まで伸びてることが確認できます。

DACの 3.3V 及び 1.8V 電源は ローノイズ電源チップの TPS7A4700 を使用して S/Nレシオに気を使ってます。 DACの動作は Combo384を使用して、DSD再生を前提にしますので レジスタコントロールモード (ソフトモード) です。

AK4499DAC回路



これで、DAC ・ IV回路の 基礎検討が終わりました。


DSD128(5.6MHz)が再生できない
制御回路は、とりあえずAK4493/4495系の基板があるので それでいこうと思ったのですが、AK4499は そのままの基板では DSD128の再生が面倒なことが判明 ! どうも AK4499のDSDエンコード方式が変わった ? らしい。 [DSDSEL]を設定しないと モゴモゴとノイズだらけの音になります。かといって スピード毎に手動切り替えも面倒です。 Combo384の仕様書をみると [DSD128] の信号があるので それを使って切り替えることにします。
この切替信号を制御基板に入れるには、アイソレータが必要ですので photoカプラーを追加して対応することにします。  AK4499の場合、Combo384との接続ケーブルは 1本増えますので 20-10pin となります。したがって制御基板は専用基板となります。このおかげで LCDにDSD64/DSD128 の表示が可能になりました。

AK4499制御 回路


DAC用 5V の電流が足りない !
電源基板は、type-STD2で行けるだろうと思っていたのですが DAC基板+制御基板の +5V電流が 230mA~ と結構流れます。 type-STD2搭載の 5V電源は、設計上 150mA~ 程度ですから 足りません。

5Vの専用電源基板を使えば 問題ないのですが、type-STD2 を基本電源基板としている関係上、type-STD2基板 1枚でも行けるように 何かしら対策が必要です。


5V専用電源基板と ±15V+5V(type-STD2)基板

トランスを2個使用しますが、アナログ電源としては
この 2枚の基板を用いることが ベストと考えます。



type-STD2電源基板 回路


赤字の部分の抵抗値を下げて5V用レギュレータを
DCDC型レギュレータに変更します。




これで 5V電源は確保できます。


DC-DC電源基板(MIWI) の場合は
当然ですが問題なく使用可能です。

DC-DC電源基板使用


 SNレシオの様子
 
さて、SNレシオが どの程度改善されてるか ・ ・ ・
スペアナ(APB-3)で 各DAC毎にチャートをとりました。 どうも単純比較では S/Nレシオの差は分からないようです。 興味深いのは DSDの特性で、各チップでノイズの高調波成分のスペクトラムが かなり異なります。

PCMノイズ・スペアナ波形




DSDノイズ・スペアナ波形


DSD64 と DSD128は 多少変化しますが
基本的には DSD64と傾向は同じです。


これで、DAC ・ IV回路・電源等の基礎実験が終わりました。


試作版 試聴


う ~ む !! なかなか いい音出してる

しかし PCM ⇔ DSD 切り替え時のノイズが気になります。
この際ですから、差動出力⇒シングルエンド基板もミューティング回路を入れた 基板を専用に起こすことにしましょう。 

muting IC動作確認基板



シングルエンド変換とミューティング 回路


差動バッファには、OPA1611を使用します。 実験の結果、電源on-off用と切り替え時のノイズ防止回路は分けました。 リレーとトランジスタ2段の3段型Muting 回路を付加することとしました。リレー駆動に TA8030 を電源on-off muting用 として流用します。


 

完成した 「制御」+「AK4499DAC」+「差動buff&Muting」 の各基板
 

新基板専用設計なのできれいにつながるように
つなぎの部分をそろえて設計しました。





動作確認中 ! の各基板



あとは制御ソフトのチューニングで完了 ??



デバッグしながら試聴



DSD128再生時



JBL 4312MkⅡ と MarkAudio MF519





いいです !
Keiko Kishino Photograph



モーニング・アイランド

 


こちらは HiResolution版で 聴いてます
flac 96kHz/24bit


基板詳細は こちら

AK4499 DAC基板 発売 開始
基板 と ソフト と 説明書 完成しました。

左から
[制御基板] [AK4499DAC基板] [シングル変換基板]
です。 

現在 在庫無し です。
月末頃、再開予定です。
販売は下記セットで販売します

  価格 45,000円 送料 520円 の 合計 45,520円

メール販売開始いたします。 
(当面メール販売のみです)
下記宛見積依頼にて確認願います。

◆ メールソフトを起動します => メール  <=フォームを読み込みます






販売セットの内容は、下の写真となります。


基板間を接続するケーブル類が付属します


商品説明
ソフトモード制御する制御基板と シングルエンド変換・ミュー ティング基板 の基板セットです。

<制御基板の特徴>
 ・ Amanero社 のCombo384 Module に接続した場合、
   DSD/PCM の自動切り替え可能です
 ・ Combo384 の出力は、デジタルアイソレータIC Si8660 で、
   DAC側と絶縁してます
 ・ Digital Filter を切り替えて音質切替が可能です
 ・ PCM/DSD両 モードで、内蔵ATTによる音量調整が可能です
 ・ ミュティング出 力端子付き。 ミューティング回路と連動して
   切替時のノイズを低減可能です
 ・ I2Sは 外部端子に対応してますので、CS8416/DAI等 を
   接続可能です
 ・ 電源 : +5V

 AK4499DAC基板の詳細は こちら をご確認下さい。


<DAC 基板の特徴>
 ・ AKM製 AK4499/32bit 4ch DAC を搭載してます
 ・ PCM/DSD とも内蔵ATTにて音量調整可(DSDはATT Bypass可能)です
 ・ IV変換に TI のOPA1612x4 の差動 IV回路4組(8回路)を搭載してます
 ・ オーディオ出力 : 13Vpp 平衡(オフセット2.5V、monoモー ド時)
 ・ 3.3V 及び1.8V の電源に低ノイズレギュレータ(TPS7A4700)を使用
 ・ 電源 : +5V、±15V

<シングルエンド変換・ミューティング基板の特徴>
 ・ 差動・シングルエンド変換(OPA1611または相当品)を
   2組搭載してます
 ・ オーディオ出力 : 4Vrms  (monoモード時)
 ・ リレーと TR2段のミューティング回路(計3段)を
   搭載してます
 ・ 電源 : +5V、±15V

<同梱品>
 ・ 制御基板+ケーブル付きVR(10kB)
 ・ AK4499DAC+OPA1612x4のIV搭載基板
 ・ シングル変換+ミューティング基板
 ・ 電源用コネクタケーブル(片側EH-2P、片側EH-3P、
   両側EH-2P、両側EH-3P)

 ・ 信号コネクタケーブル(RE-4、RE-5 各2本)
 ・ 説明書


専用オプション
価格  説明
LCD+ケーブルセット 2,200円 ブルーバックのLCDを使用
Combo384/DDC (2ndソース) 5,000円 20pin コネクタ付き
20-10 ピン ケーブル  500円 combo384接続用コネクタ・ケーブル
電源基板各種  こちら を参照願います
  推奨品:
   ・ type-STD II 電源 + ディスクリート5V電源
  または
  ・ DCDC(MIWI)電源基板
   


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