2017年5月23日火曜日

プリアンプは必要か?

近頃、我が家の左スピーカーからジー・ノイズが出ているのが気になり始めた。以前はなかったように思うのだが、時間がなく放置していた。ようやく時間ができたので原因を探ってみることにした。DACか?真空管プリアンプか?パワーアンプか?

最初に、プリを疑い、真空管プリを外しDAC-パワーアンプ直結にすると、あれれ、ノイズが完全に消え、すんなりと真空管プリが原因であること判明した。

しかも、驚いたことに、真空管プリを外しても音質は全く変わらない。あれ?

大きく変わらないのは以前から分かっていたことだが、それでも真空管プリを使って来たのは、真空管の出力には偶数次の高調波が含まれており、これがデジタル音を艶のある自然な音にしてくれるという真空管効果を期待してのことだった。しかし、その効果が感じられないのならプリアンプも真空管も使う必要はないのである。

もしかしたら、電圧増幅管では真空管効果は余り発揮されず、電力管こそが大きく真空管効果を発揮しているのかもしれない。

いずれにしても瓢箪から駒で、DAC➡パワーアンプ直結の音が、素晴らしく良い。真空管プリを外しても、以前と遜色のない音が出ている。しかも、DAC➡パワーアンプ間の信号線には、一本の抵抗やコンデンサも存在しない。正にシンプルだ。左ノイズが無くなっただけでなく、全体のノイズレベルがぐんと下がり驚くほど静かになった。

プリアンプって、何も疑わずに必要なものだと思い込んでいたが、セレクターやボリューム機能は別にして、改めて電圧増幅機能は本当に必要なのだろうかと思う。

そもそも、プリアンプで音が変わるのが当然のように思われていて、これで家の音を決める方々も多いように思う。しかし、オーディオの世界は、電線一本変えても音は変わり、当然にプリアンプを変えても音は変わる。

これが真空管効果で良い結果をもたらしているならいいが、以外にも、外してみらた何も変わらなかった、もっといい音になった、ということもあるかもしれない。必要のない装置は不要である。

というわけで、しばらく真空管プリを外して様子を見てみることにする。


2017年5月15日月曜日

JPLAYデュアル導入(GUIモード完全版、DACLink700)

これまでの導入記事を一から整理し、一般ユーザーでも簡単に導入できるよう、難解なCoreモードを使わなくてもDACLINK700を実現できる、GUIモードでのJPLAYデュアルの導入方法を紹介する。更に音質を追及したい人はCoreモード等に挑戦して欲しい。

*(H29.5.16深夜、下記の誤りに気付き訂正しました。)
誤:ConrtolPCにWindowServer2016、AudioPCにWindows2012R2をインストール
正:ControlPCにWindowServer2012R2、AudioPCにWindows2016をインストール

1.概要と準備
(1) 概要(イメージ)

(2) 用意するもの
 ① 普段使っているメインPC1台
 ② JPLAY専用のMiniPC2台
   ●ControlPC:Corei3以上、メモリ4GB、SSD32GB
   ●AudioPC:Cereronクラスでよい、メモリ4GB、M-sata32GB 
 ③ WindowsServer評価版
   ●2012R2・・・ControlPC用
   ●2016・・・・AudioPC用
 ④ JPLAY正式版 1ライセンス
 ⑤ Fidelizer Pro 2ライセンス
 ⑥ USBメモリ3個
   ●WindowsServer2012R2インストール用起動USBメモリ
   ●WindowsServer2016インストール用起動USBメモリ
   ●作業用(他のプログラム等保存)USBメモリ
    ・MiniPC付属のCD-ROMからチップセットとデバイスドライバー、
    ・JPLAYの正式プログラム、Fidelizer Pro、USBインターフェースのドライバー
     等をコピーしておく
    ・更新プログラムをダウンロードしコピーしておく
      Windows8.1-KB2961908-x64
      Windows8.1-KB2966870-x64
      Windows8.1-KB2975061-x64
      Windows8.1-KB3021910-x64
      Windows8.1-KB3172614-x64
      Windows8.1-KB3197875-x64
 ⑦ NAS
 ⑧ Switch(HUB)5ポート程度
 ⑨ LANケーブル3本
   ・メインPC-HUB間
   ・ControlPCーHUB間
   ・ControlPCーAudioPC間(クロスケーブル) 
 ⑩ USB-LAN変換アダプター
   これでControlPCのLANポートを1つ追加する
   *本体のLANポートはデュアル通信用に使用し、
    追加したUSB-LANのポートはJPLAYstreamer用に使用する
 ⑪ USB-HUB
   作業中USB端子が足りなくなるので1つあると便利

*USBインターフェースについて(重要)
「DAC Link700」を実現するためには、USBインターフェースに「XMOS」を使っているDACがお勧めだ。XMOSのドライバー(Thesycon製)は詳細な設定が可能で、バッファを「ミニマムレイテンシー」にすることでDAC Link700が可能となる。

2.WindowsServerのインストール

(1)WindowsServer評価版のダウンロード
*メインPCでの作業、マイクロソフトに敬意を表してMicrosoft Edgeを使う

① マイクロソフトのHPを開く

② アカウントを作成しサインインする
③ ダウンロード

●WindowsServer2012R2評価版(GUI)
登録して続行で、必要項目を入力しダウンロードする。

●WindowsServer2016評価版(GUI)
上記に続けてダウンロードする。

ダウンロードする際は、必ずISOイメージをダウンロードする。



(2)起動用USBメモリ(インストール用)を作成
ダウンロードが終わったら、ISOイメージをUSBメモリに書き込んでインストール用のUSBメモリを作成しておく。これがあると、後々再インストールする際に非常に便利だ。

① USBメモリを用意(WindowsServer2012用とWindowsServer2016用の2個用意)
② ダウンロードしたWindowsServer評価版のISOイメージを用意
③ rufus を使って、ISOイメージをUSBメモリに書き込む
   * http://rufus.akeo.ie/  ここからダウンロード


(3)WindowsServer評価版のインストール開始
*ここからはConrtolPCとAudioPCでの作業、ディスプレイ、マウス、キーボードを繋ぐ
*全部繋ぐと、USBの端子が足りなくなるので、USB-HUBを使うと便利。
「USB HUB」の画像検索結果

上記(2)で作成したインストール用起動USBメモリを差し込んで(USB-HUBは使わない)、MiniPCの電源を入れると、USBメモリからWindowsServerのインストーラーが起動しインストールが始まる。

 ●ConrtolPCに、WindowsServer2012R2評価版(GUI)をインストール
 ●AudioPCに、WindowsServer2016評価版(GUI)をインストール
 *インストールの画面はほぼ同じなので、2016用の画面は省略
 (ただし2016の場合、インストール時にCoreかGUIを聞かれるのでGUIを選ぶ)
2012-install-02
次へ
2012-install-03
今すぐインストール

Standard評価版(GUI使用server)をインストール

同意、次へ

カスタムを選択

一度、全て削除してから新規作成する
次へ

自動で再起動

起動時の準備画面


パスワードを入力する(ルールは以下のとおり)



ログイン画面、上記で設定したパスワードを入力

以上でWindowsServerのインストールは完了。

(4)チップセットとデバイスドライバーのインストール
Windowsのインストールが終わったら、PC付属のCD-ROMを使って、チップセットプログラムと、デバイスドライバー(自動認識されずエラーマークのついたもの)を手動でインストールする。

① チップセットプログラム
PC付属のCR-ROMに入っているので探して実行する。

② デバイスドライバーのインストール
デバイスマネージャーを開きエラーマークのついているデバイスを選ぶ

右クリックで「ドライバーソフトウエアの更新」を選び、「コンピューターを参照してドライバーソフトウエアを検索します」をクリック

「次の場所でドライバーをソフトウエアを検索します」で、USBメモリのデバイスドライバーの入った最上位のフォルダーを選択し「サブフォルダーも検索する」をチェック

次へを押すとデバイスドライバーを検索し、発見すると自動的にインストールが行われる。

エラーマークが無くなるまで以上を繰り返す。

(5)更新プログラム
以下の更新プログラムをダウンロードしインストールする。
https://www.microsoft.com/ja-jp/download/details.aspx?id=42751
Windows8.1-KB2961908-x64
Windows8.1-KB2966870-x64
Windows8.1-KB2975061-x64
Windows8.1-KB3021910-x64
Windows8.1-KB3172614-x64
Windows8.1-KB3197875-x64

(6)デバイスの書き込みキャッシュを無効にする
デバイスマネージャーで「ディスクドライブ」の中のWindowsをインストールした「ストレージ」を選択し、「プロパティ」の「ポリシー」にある「デバイスの書き込みキャッシュを有効にする」のチェックを外す。

(7)インデックスのチェックを外す
Cドライブのプロパティで「このドライブ上のファイルに対し、プロパティだけでなくコンテンツにもインデックスを付ける」のチェックを外す。属性変更の確認で、「ドライブC¥のみに変更を適用する」を選択しOKを押す。

(8)電源ボタンでのオンオフ
PCの電源ボタンのオン・オフのみで、Windowsを起動・シャットダウンする
ControlPCとAudioPCは、普段ディスプレイを繋いでいないので、PCの電源ボタンのオン・オフのみでOSが起動し、シャットダウンできるようにしておく。

①自動ログオン
マイクロソフトが無料で提供している Autologon を使う。
PCの電源ボタンをオン・オフするだけでWindowsの自動起動、自動シャットダウンができる。

ここからダウンロード
https://technet.microsoft.com/ja-jp/sysinternals/autologon.aspx

ダウンロードしたAutologon.exeを起動し、パスワードを入力して、Enableを押すだけ。

②電源オフ時に理由を聞いてこないようにする
コマンドプロンプトで、gpedit.msc を実行すると、ローカルグループポリシーエディターが出てくるので、「コンピューターの構成」「管理用テンプレート」「すべての設定」で、右画面の中から「シャットダウンイベントの追跡ツールを表示する」を探し、右クリック「編集」で、「無効」にチェックをいれ「適用」「OK」。
これで、電源オフ時に理由を聞いてこなくなる。
これで、PCの電源ボタンをオン・オフするだけでWindows起動またはシャットダウンする。

3.JPLAY専用LANの構築
*ControlPC、AudioPCでの作業

機器をLANケーブルで接続し、各機器(PCやNAS)のLANアダプターにIPアドレスを割り当てる

(1)LANの基本
① IPアドレス

IPアドレスはネットワークアドレスとホスト番号から構成されている
 IPアドレス  = ネットワークアドレス + ホスト番号
          0-255          0-255
 192.168.0.1   192.168.0        1

同じネットワークアドレス同士であれば通信でき、違えば通信できない
ホスト番号は、各機器のLANアダプターに割り振られる唯一無二の番号

② ルーターとDHCP
インターネット(WAN)と家庭内LANを仲介するネットワーク機器。
ルーターは、接続する全ての機器にIPアドレスを自動的に割り振てくれるDHCPという機能を持つ。

PC側でDHCPをONにしておけば、LANに接続するだけでルーターからIPアドレスが割り振られるので、ユーザーは手動でIPアドレスを設定する必要がない。

ルーターには工場出荷時に決められたネットワークアドレスが設定されていて、DHCPでこれが割り振られるので、ルーター傘下の機器は全て同じネットワークとなる。

*例えば、ルーターのネットワークアドレスが192.168.1であれば、ルーターに繋がる機器のネットワークアドレスはすべて192.168.1となり、192.168.2であれば192.168.2となる。

必ず、自分の家のルーターのネットワークアドレスが何かを調べておく。

(2) 2つのネットワークを構築

●ネットワーク1は、ルーター傘下の家庭内LAN(ネットワーク=192.168.0)
●ネットワーク2は、JPLAY専用のLAN(ネットワーク=192.168.2)
























この2つのネットワークは相互に通信できない。

ただし、ControlPCは2つのLANポートを持ちそれぞれネットワーク1と2のIPアドレスを設定してあるので、どちらのネットワークとも通信ができる。

AudioPCはネットワーク1とは通信できない。

ネットワークを分ける理由は、音質劣化を防ぐためであり、JPLAY専用LANを家庭内LANから遮断する。これがJPLAYデュアルの肝だ。

(3)ネットワーク1の構築

① ネットワーク1にある機器は、ルーターのDHCP機能をオンにしておくだけで自動的にIPアドレスが割り振られる。

② 「コントロールパネル」「ネットワークと共有センター」で、LANアダプター(下図ではイーサネット)をクリックして「プロパティ」を開く。
対象機器:ControlPCのネットワーク1側のLANアダプター、NAS

③ 「この接続は次の項目を使用します」で以下の2つ以外のチェックを外す
  ・QoSパケットスケジューラ
  ・インターネットプロトコルバージョン4(TCP/IPv4)
  *ネットワーク2も同様に外す

④ 「インターネットプロトコルバージョン4(TCP/IPv4)」の「プロパティ」で「IPアドレスを自動的に取得する」にする。

(4)ネットワーク2の構築
① ネットワーク2には、DHCPではなく手動で固定IPアドレスを設定する。

② 「インターネットプロトコルバージョン4(TCP/IPv4)」の「プロパティ」で、
「次のIPアドレスを使う」をチェックし、上図のとおりIPアドレスとサブネットマスクを入力する。それ以外はそのまま。

対象機器:ControlPCのネットワーク2側のLANアダプター、AudioPC

●ControlPCのネットワーク2側のLANアダプターの設定


●AudioPCの設定



(5)プライベートネットワークとパブリックネットワーク
「ネットワーク共有センター」の「アクティブなネットワークの表示」に、表示されている「ライベートネットワーク」「パブリックネットワーク」を以下のとおりに変更する。
●ControlPCのネットワーク1側のLANアダプター(192.168.0.4)
                       ➡ パブリックネットワークに、
●ControlPCのネットワーク2側のLANアダプター(192.168.2.1)
                       ➡ プライベートネットワークに、
●AudioPCのLANアダプター(192.168.2.2) ➡ プライベートネットワーク
にする。

家庭内では「パブリックネットワーク」はインターネットに接続するネットワークであり「プライベートネットワーク」は接続しないネットワークのことである。

変更方法
[サーバマネージャー][ツール]-[ローカル セキュリティー ポリシー]
右の[ネットワーク]で[プロパティ]を開き、[ネットワークの場所]タブで、
プライベートネットワークまたはパブリックネットワークをチェックしOK

すぐに反映されない場合は、
コマンドプロンプトから以下を実行し強制的に反映させる。
C:\>gpupdate /force

(6)ファイアウォールを無効にする
ControlPCとAudioPCについて、「ネットワークと共有センター」の左下のWindowsファイアウォールをクリックすると設定画面が現れるので、プライベートネットワークのWindowsファイアウォールを無効にする。

4.JPLAYのインストールと設定
(1)ControlPCの設定
① JPLAYをインストール。
② ダミーでUSBインターフェースドライバーをインストールする。
③ JPLAYsettingsを開き下記の通り設定する
Playing via                         KS:USBインターフェースのdriver名
              *再生時に必ずKSになっていることが必要
Engine                               ULTRAstream
AudioPC                             AudioPC[2]
 「Search my LAN for JPLAY」でAudioPCを検索、
 「JPLAY found on 1 address 」で発見、「AudioPC[2]」と表示される。
 [2]の意味はAudioPCのIPアドレス192.168.2.2の最後の2を示している
Bitstreame         Native (Best)
BitperfectVolume             OFF
Polanity                            Normal
DACLink                           700Hz
PC Buffer                          0.01sec
XtreamSize                       1000
Throttle                            ON
HibernateMode                  ON

(2)AudioPCの設定
① JPLAYをインストール。
② USBインターフェースドライバーをインストールする。
③ DACLINK700で稼働させるには、USBインターフェースのドライバー設定画面を開き、バッファを「ミニマムレイテンシー」にする。

(3)デュアル接続設定
① ControlPCのローカルネットワーク用のUSB-LANを無効またはケーブルを外す。
② メニューのAudioPCで「Search my LAN for JPLAY」を表示させOKを押す。
AudioPCの検索が始まり、「JPLAY found on 1 address」で発見、再度AaudioPCを数回選択すると「AudioPC[2]」と表示される。またはAudioPCのIPアドレスが表示される。
 [2]の意味はAudioPCのIPアドレス192.168.2.2の最後の2を示している
③ AudioPCを認識したら、ControlPCのローカルネットワーク用のUSB-LANを有効またはケーブルを接続する。

5.オプティマイザーのインストール
オプティマイザーは、Windowsの機能を絞り込み、音楽再生に特化した環境を作り込むツールで、代表的なものが「FidelizerPRO」と「AO」である。

「AO」は詳細な設定が必要で高度な知識も要求されるので敷居が高い。一度設定すると内容がレジストリに反映され都度AOを起動する必要もなくなるが、アンインストールができなくなりOSからの再インストールを余儀なくされる。極限まで追い込みたい拘り派はこちらを。

「FidelizerPRO」は、詳細な設定を自動的にやってくれ、ユーザーは何もしないでいいので簡単。ただしWindowsが起動するたびにFidelizerPROが起動・設定を始めるので、立上りに少し時間がかかるが、アンインストールも可能。一般ユーザーはこちらで十分。

「FidelizerPRO」でも充分な絞り込みができているので、通常は、これをControlPCとAudioPCにインストールしておくだけでOKだ。

6.MediaServerの構築
JPLAYデュアルでは、楽曲をNASに置きMediaServerとして使用する。
MediaServerソフトにはいろいろあるが、MinimServerが代表的だ

MediaServerの使い方には2通りある
1.NASにMinimServerをインストールし、メインPCからリモートでNAS上のMinimServerを操作する方法。
2.メインPCにMinimServerをインストールし、NASの楽曲フォルダーをネットワークで指定し、メインPC上でMinimServerを操作する方法。

(1)NASのMinimServerを使う場合
① QnapFinderでQnapに共有フォルダー music を作成し、ここに楽曲ファイルを入れておく。




② QnapFinderでMinimServerをインストールする。


③ インストールが終わり、アイコンの下の開くを押すと以下の画面となるので、
ContentDirに /share/music と書く

④ メインPCにMininWatchをインストールし、NAS上のMinimServerをリモートで監視する。MinimWatchのohnet.subnet にNASのネットワークアドレス192.168.0を入れておく。


⑤ MinimWatchがMinimserverを発見し監視を始めると、画面がMinimServerに変わる。
contentDirが /share/music になっていることを確認 


⑥ Systemの赤四角の中に以下のとおり書く


(2)メインPC上のMinimServerを使う場合*NASにMinimServerがインストールできない場合、この方法が使える

① NASに共有フォルダー music を作成し楽曲を入れておく


② メインPCのWindowsのエクスプローラーで、
NASの共有フォルダー[¥¥NAS06D672¥music]を確認する。


③ MinimServerのPropatiesのServerのcontentDirに以下のように書く


④ Systemの赤四角の中に以下のとおり書く


7.ControlPointで再生
楽曲の再生指示は、メインPCやタブレットなどにインストールしたControlPointというネットワークオーディオ用の音楽再生ソフトを使って行う。LINNのKinskyやKAZOOなどが有名(LINNのHPから無料でダウンロードできる)。バージョンが上がっているので下記の画面表示とは異なている場合があります。

http://linn.jp/ds-manuals/

Kinskyでは、MediaServerと接続していると画面の左側にその楽曲リストが表示され、また、Roomsの中に接続可能なRendererが表示される。下図では、MinimServerとJPLAYStreamerが表示されている。


楽曲を再生するには、メインPCもしくはタブレット上のKinskyを起動し、MinimServerのリストから楽曲を選択し、Playlistに入った楽曲の再生を指示する。この指示はJPLAYStreamerに送られ、JPLAYStreamerはAudioPCに再生を命令する。そして最後にAudioPCが楽曲を再生する。

無事、楽曲が再生できれば、JPLAYデュアルの導入は成功。



ダイヤトーン新作SPを聴いた!

日曜日は朝から有楽町国際フォーラムのOTOTENに行ってきました。
目的は、ZANDENオーディオの超弩級真空管パワーアンプを聴くためです。

ただし、ZANDENさんが直接出店しているのではなく、ダイヤトーンの新作スピーカーの発表に使われるアンプとして参加しています。大阪の会社ですし、高価でなかなかお目にかかれない貴重な品です。
http://www.zandenaudio.com/jp/

それにしてもダイヤトーンのスピーカーは健在でした。9月に発売になるようですが、ブックシェルフ型といいながら、ZANDENの9800mk2が余裕でこのスピーカーを鳴らしていて、本日のOTOTENの中では最高の音でした(FOCALも良かったですが)。ZANDENは手が出ませんが、このスピーカーは欲しいと思いました。





2017年5月14日日曜日

模様替え

1か月ほどかけて部屋の模様替えをしました。

余りにもいろんなものがあって、狭い部屋がますます狭くなっていましたが、意を決して沢山のものを処分しました。ただ、どうしてもヤマハのぽんせんべいだけは捨てられず脇に寄せてあります。

工具などもまだまだ片付いていません。右手前に写っているのはボール盤で、場所を取りますが止む無しですね。

それでも随分とスペースはできたので、皆さん、お気軽に聴きに来てください。


2017年5月11日木曜日

当ブログへのアクセス状況(全期間、今月5月)

2010.5月~2017.5月10日まで
SACDリッピングが圧倒的なトップだ。

昨今は、DSDそのものをネットからダウンロードできる時代になり、DSDの入手も容易になってきており、SACDを購入する需要は相対的に減少してきていると思われる。

その反面SACDは元々発売数も少なくその希少性から非常に高い価格で売買されているケースが多い。

過去の膨大なSACD資産をSACDに閉じ込め、一部のマニアが法外値段で取引している現状よりも、SACDからDSDを開放し、沢山の音楽愛好家が気軽にDSDを聴くことのできる環境を整備する方が何百倍も健全ではないかと思う。

SACDを永遠に円盤の中に閉じ込めてしまうのは、宝の持ち腐れであり大きな社会的損失だ。ソニーには一刻も早くSACDリッピングを合法と認め、DSDを開放して欲しい。

最も望むことは、ソニーが持つすべてのSACDをDSDとしてネット上で購入できるようにして欲しいということだ。

(SACDリッピングは2012.10月の著作権法改正により違法となっておりますのでご注意願います。)

2017.5月1-11日

直近のアクセスの多いテーマは、JPLAYだ。ES9038PROへの関心も高い。

2017年4月26日水曜日

ΔΣ変調DACの仕組み

ΔΣ変調DACとは、簡単に言えば、
(1)まずは、入力されたデジタル信号(PCM)のノイズを除去し、
(2)次にこれを1ビット信号(PDM=DSD)に変換し、
(3)最後にLPFに通してアナログ信号に変換する。
入力信号がDSDであれば、(1)(2)をスルーして(3)のLPFのみ通してアナログ信号に変換する。

(*ここに記載した内容は、自分の備忘録であり、間違っているかもしれないのでご注意願います。)

(1)ノイズの除去
PCMのノイズ除去には、オーバーバーサンプリングと補完フィルターが使われる。

折り返し雑音
デジタル信号のサンプリング周波数の1/2の周波数をナイキスト周波数という。信号を標本化する際、ナイキスト周波数を超える周波成分は、折り返し(エイリアシング)という現象を起こし、サンプリング周波数の整数倍の周波数で、再生しても元の信号に戻らない折り返し雑音(エイリアス=偽信号)となって現れる。

折り返し雑音の除去
折り返し雑音を除去(アンチエイリアシング)するには、ローパスフィルター(LPF)を使ってナイキスト周波数を超える高周波成分(=折り返し雑音)を除去すればいいのだが、そのままだと元信号の周波数と折り返し雑音の周波数間の間隔が狭い為、傾斜がかなり急峻な高精度のLPFでないと使えないという問題が出てくる。

オーバーサンプリング
そこで、オーバーサンプリング手法を使って元信号のサンプリング周波数を十分に高くしてやると、元信号のサンプリング周波数と折り返し雑音のサンプリング周波数との間隔が大きく広がり、傾斜の緩い簡易なLPFでも十分に折り返し雑音を除去できるようになる。

オーバーサンプリングとは、元信号(例えば44.1KHz、16bitの信号)に、目的の周波数に応じた値0の信号を追加(補完)することを言う。オーバーサンプリングの周波数が高いほど(倍率が高いほど)アンチエイリアシングの精度は増す。実際にはナイキスト周波数(サンプリング周波数の1/2)の160倍(3.528MHz)以上である。

補完フィルター
オーバーサンプリングされた信号には、補完データをサンプリングした際の量子化ノイズのエイリアシングが残っており、LPFでこれを除去する。この時使われるLPFを補完フィルター(Interpolation FIlter)またはアンチエイリアシングフィルターという。

(2)PDM変換
実際には1ビット(DSD)ではなくマルチビット(3~5bit)のPDM信号に変換される。

PDM(パルス密度変調)
PDMは、アナログ信号の振幅をパルスの粗密(出現率)で表すものでパルス密度変調と呼ばれている。PDMはパルス波=デジタル信号であるが、同時に、パルスの粗密でアナログ信号の振幅を表すアナログ成分も内包している。よってPDMにLPFをかけるだけでアナログ信号を取り出すことができるのである。

ΔΣ変調器
ノイズ除去後の信号は、いよいよΔΣ変調器に通されてPDMに変換される。ΔΣ変調器は、加算器、積分器、量子化器、量子化誤差の帰還回路からなり、積分した信号を量子化器で1ビットもしくはマルチビットのPDMに変換する。ここで、量子化誤差を加算器に帰還させると、補完フィルターで除去しきれなかった、広い帯域に一様に分布している量子化ノイズを、高周波帯域に集めることができる。これをノイズシェーピングという。

(3)アナログ変換
アナログ平滑フィルター(RCF)
ノイズシェーピングされたPDM信号を、LPF=アナログ平滑フィルター(RCA)に通せば、高周波帯域のノイズが除去され、アナログ電圧として出力される。

以上がΔΣ変調DACがデジタル信号をアナログ信号に変換する仕組みである。

2017年4月21日金曜日

ES9038PRO設定

やなさんのES9038DM DACの設定についての備忘録。(未確定)

Input Select(入力選択画面)
  SPDIF    :SPDIF入力(SPDIFコネクタ)(初期値)
  PCM    :PCM入力(INコネクタ)
  DSD    :DSD入力(INコネクタ)
  PCM/DSD Auto :PCMとDSDを自動判定(INコネクタ)

Setting Select(設定選択画面)
  SPDIF :SPDIF設定
  PCM :PCM設定
  DSD :DSD設定

Status(ステータス画面)
 ①ES9038PROのステータスを16進表示
  a0:入力有、アンロック
  a9:入力有、ロック(正常時)
  aa:未入力、アンロック
 ②DPLLのサンプルレート数値を16進表示
  この値の変化が少ないほど安定して再生されている
  ※同期モードの時は、DPLLが使われないので値は更新されない
 ③DACのロックと入力有無の状態を表示
  UM:アンロック、入力無
  U :アンロック、入力有
  L :ロック、入力有(正常時)

PCM Input Format(PCMの入力フォーマット設定画面)
  16bit R-Just :16ビット後詰め
  24bit R-Just :24ビット後詰め
  32bit R-Just :32ビット後詰め
  16bit L-Just :16ビット前詰め
  24bit L-Just :24ビット前詰め
  32bit L-Just :32ビット前詰め
  16bit I2S :16ビットI2S
  24bit I2S :24ビットI2S
  32bit I2S :32ビットI2S(初期値)

De-emphasis Select(ディエンファシス周波数設定画面)
  32K :32KHz
  44.1K :44.1KHz
  48K :48KHz
  SPDIF Auto :自動判定(初期値)
  Deemph Bypass :ディエンファシスしない

FIR Filter(FIRフィルタ設定画面)
  Fast Roll-off :fast roll-off, linear phase
  Slow Roll-off :slow roll-off, linear phase
  Fast Minimum :fast roll-off, minmum phase(初期値)
  Slow Minimum :slow roll-off, minmum phase
  Apodizi Fast :apodizing, fast roll-off, linear phase
  Hybrid Fast :hybrid, fast roll-off, minmum phase
  Brickwall :brikwall
  OSF Bypass :OSF(オーバーサンプリング)しない

IIR Filter BandwidthIIR(フィルタの通過帯域設定画面)
  47.44K :47.44KHz(初期値)
  50K :50KHz
  60K :60KHz
  70K :70KHz

DoP Transcoder(PCMのDoPデータ変換の設定画面)
  Disable :DoPデータ変換は無効(初期値)
  Enable :DoPデータ変換は有効

DSD L/R Select(入力DSDの左右CH設定画面)
  DSD-L :LRCK/DSDLとSDATA/DSDRの組み合わせ(初期値)
  DSD-R :LRCK/DSDRとSDATA/DSDLの組み合わせ

Clock Gear(マスタークロックの調整画面)
  MCLK=XIN :マスタークロックと同じ
  MCLK=XIN/2 :マスタークロックの二分の一
  MCLK=XIN/4 :マスタークロックの四分の一
  MCLK=XIN/8 :マスタークロックの八分の一
  MCLK=Auto :サンプリング周波数を判断して自動的に調節(初期値)

Noize Dither(ノイズディザーの設定画面)
  Enable :ディザー有効(初期値)
  Disable :ディザー無効

THD Compensation(THD補正ロジックの設定画面)
  Enable :THD補正ロジック有効(初期値)
  Disable :THD補正ロジック無効

Jitter Eliminator(ジッター除去回路とDPLL回路の設定画面)
  Enable :ジッター除去回路とDPLL回路有効(初期値)
  Disable :ジッター除去回路とDPLL回路無効

PCM/SPDIF DPLL BW(PCM/SPDIFのDPLLのバンド幅設定画面)
  OFF :DPLLを使わない
  DPLL1~15 :数字が小さい程、バンド幅が小さくなります。(初期値はDPLL5)

DSD DPLL BW(DSDのDPLLのバンド幅設定画面)
  OFF :DPLLを使わない
  DPLL1~15 :数字が小さい程、バンド幅が小さくなります。(初期値はDPLL10)

Sync Mode(同期モードの設定画面)
  Normal Mode :非同期モード(DPLLを使ってロックします)(初期値)
  Sync mode :同期モード(DPLLを使わずMCLKに同期した外部クロックを使用)
 
Lock Speed(DPLLのロック速度の設定画面)
  16384(D) :FIRエッジ数16384(初期値)
  8192 :FIRエッジ数8192
  5461 :FIRエッジ数5461
  4096 :FIRエッジ数4096
  3276 :FIRエッジ数3276
  2730 :FIRエッジ数2730
  2340 :FIRエッジ数2340
  2048 :FIRエッジ数2048
  1820 :FIRエッジ数1820
  1638 :FIRエッジ数1638
  1489 :FIRエッジ数1489
  1365 :FIRエッジ数1365
  1260 :FIRエッジ数1260
  1170 :FIRエッジ数1170
  1092 :FIRエッジ数1092
  1024 :FIRエッジ数1024

Clock Select(マスタークロックの設定画面)
  100MHz Clock :基板上のクロック発振器から100MHzを出力(初期値)
  BCLK x n :BCLK(64fs固定)をn逓倍して90.3168MHz/98.304MHzを生成
  SCLK x 4 :SCLK(22.5792MHz/24.576MHz)を4逓倍し90.3168MHz/98.304MHzを生成
  SCLK x 2 :SCLK(45.1584MHz/49.152MHz)を2逓倍し90.3168MHz/98.304MHzを生成

JC Bandwidth(ジッタークリーナーの設定画面)
  Lowest :Lowest
  Low :Low
  Medium :Medium
  Medium-High :Medium-High
  High :High
  Bypass :ジッタークリーナーを使わない(初期値)

Volume Select(音量制御モードの設定画面)
  Encoder Volume :ロータリーエンコーダ及びリモコンで音量制御(初期値)
  Manual Volume1 :手動ボリュームで音量制御(直線変化)
  Manual Volume2 :手動ボリュームで音量制御(対数変化A)
  Manual Volume3 :手動ボリュームで音量制御(対数変化B)
  Fixed Volume :最大音量に固定

Output Select(出力チャネル数の設定画面)
  1-CH :1チャネル(L-OUT/R-OUTの1、2ピンのみ1/2出力)
  2-CH :2チャネル(L-OUT/R-OUTの1、2ピンのみ出力)
  4-CH :4チャネル(L-OUT/R-OUTの1、2、3,4ピンのみ出力)
  8-CH(All) :8チャネル全て(初期値)

Gain Callibration(ゲインキャリブレーションの設定画面)
  Always :常に自動調整(初期値)
  Only Once:起動時に1度だけ自動調整
  No Adjust :自動調整は行わない

Automute Set(自動ミュートの設定画面)
  No Mute :何もしない
  Mute :出力をミュートする(初期値)
  Out-GND :出力端子をグランドに落とす
  Mute+Out-GND :出力をミュートして、出力端子をグランドに落とす

Mute Auto(Mute Autoの設定画面)
  Mute Invalid :MUTE信号を無視して、Mute制御は行わない(初期値)
  Mute Nor :MUTE信号(HIGH=Mute/LOW=No Mute)でDAC内部をミュート制御
  Mute Neg :MUTE信号(HIGH=No Mute/LOW=Mute)でDAC内部をミュート制御

2017年4月20日木曜日

ES9038PRO 音出し成功(2)

赤外線とリモコンで詳細の設定をしようとするも、なぜかリモコンが効かない。AK4497基板では問題なく使えるので壊れてはいない。周辺の半田付けをやり直すもだめだ。

やむなく、SELスイッチとP1-P6を使って設定を行った。
ようやく安定し、ノイズのない素晴らしい音が出ている。

AK4497と比べてどうか!興味のあるところだが、こうしたバラックの仮設状態で音質の評価をするのは不公平なので差し控える。エージングもあるので評価はもう少し後にしたい。

追記
マイコンを新しいバージョンに交換してもらったら、無事にリモコンが効くようになった。よかった。


2017年4月18日火曜日

ES9038PRO 音出し成功

やなさんのESS9038PRO DM DACの音出しにようやく成功した。

今回は、かなりハードルが高かった。

まず部品点数が多い。ICは方向を絶対に間違えずに、ランドのピンに上下左右ほんの数ミクロの違いもないよう完璧に配置して(ここが一番肝心、少しのずれも許さず完璧に合うまで何度でも繰り返す)、フラックスをたっぷり塗って半田付けしていく。

チップ抵抗、チップセラコンは、各値、容量のものがあちこちに分散していて、ランドの場所を探すのにかなり時間を要した。どれだけ探しても見当たらない場所もあり、何度も見直しようやくこんなところに!と言うことも度々あった。

数の少ない値・容量のものから順番に付けていき、いよいよ58個の0.1μ、28個の1μに取り掛かる。時間をかけて基板上の場所を探しひたすら半田付けをし、目がちょろちょろになりながらもなんとか最後の1個になったところで、衝撃的の事実が発覚!

なんと手元に0.1μが1個残り、基板上に0.1μのランドはもうない。代わりに1μのランドが1つ空いている。ああー、付け間違いだ!チップには文字も数字も書いてないので探しようがないと青ざめる。

それでも0.1μと1μのチップの色の僅かな違いを頼りに1個1個ルーペで確かめていく。ノートに番号を書き、確認済みを消していく。4分の3程進んだところでようやく付け間違えの1個を発見した。疲れた。これだけで1晩費やした。

部品を全て半田付けし終わり、最後の仕上げで、左右の差動アナログ出力4chの+、ーをそれぞれ1出力に纏めて、ライントランス1010に繋ぐ。結局+、-それぞれ8chの出力をすべて合成したので、出力電流は120mAにもなる。通常のオペアンプは使えないが、1010なら全く問題ないだろう。

このDACは電圧出力と電流出力の両方に対応しているとのことだが、どうやって切り替えるのかと思ったら、接続先のインピーダンスがローだと電流出力、ハイだと電圧出力となるらしい。9038は1CH当りの出力インピーダンスが202Ωで8CHすべてまとめると25Ωとかなり低くなる、1010のDCRは80Ωくらいだし、その先には真空管アンプがあり入力インピーダンスは100KΩだから、接続先の方がハイで電圧出力になるのだろう。

DDCと電源を繋ぎ、いざ、音出し!

・・・・ 全く音が出ない。

LCDが「I2C ERROR 1-W-2」及び「I2C ERROR R-R-2」を交互に繰り返し表示している。
マイコンとES9038PROとPCAL9539AとのI2C通信がうまくいっていないようだ。これがうまくいかないとMCLKがDACに入らず音がでないとのこと。この二つのICの半田付けをやり直す。

それでもエラーが消えない。音も出ない。オシロでI2S信号を追うと、9038の入力までは来ていることが確認できたので、やはりI2C通信関係だ。

制作マニュアルにある出力電圧のチェックをしてみると、右CHの2つのポイントで3.3Vが2.5Vとなっている。電圧が低くICが動作していないのかもしれない。そこで、関連のある電源ICの半田付けをやり直す。ついでに、全ての部品の半田付け状況を確認し半田の薄いところや怪しいところをやり直す。

これでどうだと電源を入れると、おお(感涙)音が出た!

相当慎重に半田付けしたのに、それでも問題個所があったということだ。内心、ICを壊したかもしれないと思っていたのでほっとした。まだまだ未熟と慢心を戒める。

しかし、音は出ていると言っても、左は綺麗な音だが右はザーというノイズまみれだ。
なんで右が?再度、半田付けの状況を確認するも問題個所は見当たらない。

そこで、右CHのあちこちを指で触ってみる。すると9038裏面GNDランドを指で強く推した時ノイズが消える。ピンセットを当ててもワニ口を当ててもノイズは消える。そのままワニ口を半田付けしようかと思ったが、ここが原因とは思えないので、再度他のGND回り調べる。

デジタル部と右アナログ部のベタGNDを繋ぐ一点架け橋のFB11に関係があるかもしれないと、取り付けてあったファインメットビーズを外し普通のフェライトビーズに代えてみると、

ビンゴ! なんとノイズが消えた!

しかし残念ながらモコモコという籠った音になり聴くに堪えない。

だが、ここに何か問題があることは間違いない。そこで、フェライトビーズも止めて半田ブリッジで直接繋いで見ると、なんとノイズが消えて綺麗な音が出てきたではないか。まさか、こんなところがノイズの原因だったとは!

何故この場所なのか?何故フェライトやファインメットビーズではダメなのかはよくわからないが、とにかく問題は解決した。

この間やなさんには何度も助けていただきました。ありがとうございました。

音出しに成功したので、やっと詳細な設定や音質の確認などに進める。


2017年4月9日日曜日

フォークソングとはんだ付け

この土日は桜が満開だというのに生憎の雨で、どこにも出かけず家で昔の懐かしいフォークソングを聴きながら、上記19枚の基板を半田付けした。

フォークソングは、昭和初期の戦後、高度経済成長時代を支えた演歌とは一線を画した新しい若者達の音楽で、シンガーソングライターといった天才的な若者たちがフォークギター片手にストレートに若者の愛や恋を歌った。どれもこれも、自分の青春時代の音楽であり懐かしい。歌詞の内容が意外にストレートだということに気づいたりして、時に涙を流しながら、はんだ付け三昧の2日間であった。

これでAsoyajiDAC3台分。上の緑がTPS7A4700電源基板、左の緑がLT3042電源基板、赤の上段がAK4497DM基板、下段がPCM9211 DAI基板。

2017年4月2日日曜日

チョークコイル(ノイズフィルター)

ノイズフィルターとして使われるチョークコイルだが、その仕組みを調べてみた。

2つの電流モード
まず、電流の流れかたには、ノーマルモードとコモンモードの2通りの流れ方がある。
ノーマルモード電流は、回路電流の流れ方(往路の信号線、帰路のGND線)であり、ノーマルモードノイズは、この回路電流に重畳して流れるノイズ電流である。
コモンモード電流は、回路電流とは関係なく、浮遊ノイズなどが、上下同じ方向に入り込んでくるノイズである。

ノーマルモード電流
(チョーク)コイルは、交流電流対して、周波数が高くなるほどインピーダンス(誘導リアクタンス)が大きくなり=抵抗力が働き、流れにくくなる。
要するに、直流(低周波電流)は流し、高周波は流しにくい性質を持っている。
音声信号は低周波であり、ノイズはほぼ高周波なので、コイルを使えば、音声信号は通し、ノイズだけをカットするフィルターを作ることができる。

ノーマルモード用チョークコイルは、1線巻きのチョークコイルであり、上記のとおり、低周波は通し、高周波をカットする。電源回路に使えば、商用電源は50Hzや60Hzの低周波であり、高周波のノイズ成分のみをカットしてくれる。

差動信号線の場合に限りディファレンシャルモードという。

コモンモード電流
コモンモード用チョークコイルは、2線巻きのチョークコイルで、コモンモードノイズに対しては、2線のリアクタンスが強め合う方向となり、ノイズは通さない。しかし、回路電流であるノーマルモード電流はそのまま通してくれる。



ノイズフィルター
除去したいノイズのモードの合わせて、チョークコイルのタイプを選択することになる。
ノーマルモードチョークコイルとコモンモードチョークコイルを両方組み合わせれば強力なノイズカットフィルターを作ることができる。


コイルの抵抗力であるインダクタンスは、①巻き線が作るコイルの断面積が大きいほど強く、②巻き線数が多いほど強く、③コアの透磁率が高いほど強い。要するにフィルターのノイズ除去能力はチョークコイルのインダクタンスの大きさに比例する。

さみず音響のファインメットコアのチョークコイルは、①②③とも通常のコイルを凌駕している。ファインメットの透磁率は非常に高くノイズフィルターには非常に適している。

日立金属の説明書より

特に、これほど大きなファインメットコアを使ったチョークコイルは、さみず音響でしか手に入らず、その効果は絶大で、電源ラインにも余裕で使える。一度試してみて欲しい。

さみず音響
https://samizuacoustics.com/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%83%A1%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%83%89/