AKM 渾身のDACチップ
AK4499
おかげ様をもちまして
AK4499DACセット 完売
致しました。
ありがとうございました。
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
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基板完成しました こちら
DAC基板を２枚使う こちら
AK4499DAC 販売 こちら
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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。
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AK4499DAC回路
これで、DAC ・ IV回路の 基礎検討が終わりました。
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DSD128(5.6MHz)が再生できない
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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。
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AK4499制御 回路
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DAC用 5V の電流が足りない ！
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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。
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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。
3端子レギュレーターからDCDCに
これで ５V電源は確保できます。
5Vも３端子レギュレータ式
5VがDCDC式
ご希望があれば、DCDC式に改造した
電源基板を提供可能です
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
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| 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。
Digital Filtter 特性は こちら
これで、DAC ・ IV回路・電源等の基礎実験が終わりました。
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試 聴
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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
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。
電源 on-off用には、専用IC＋リレー回路、切替時のノイズ防止用には トランジスタ２段のMuting 回路を付加することとしました。 |
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完 成
「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 ？？
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