USAD_MINI

USAD_MINI基板の設計が終了し、PCM4222基板も18日から特に半田付けしにくい小さな表面実装部品のマウンター実装が始まります。年末ギリギリになってしまいそうではあります。

仕様ですが、録再ともに24/44.1kから24/192kまで, そしてDSDはDSD128までの対応 ( DSDは録再ともにDoPでの対応 ) というのは「UDA(DoP)基板改予定版※1」と同様ですが、USDA_MINI基板には最終的にDSD64とDSD128録音時にデジタルRIAA補正機能を搭載しました※2

これは、レコードプレーヤからの出力をf特的にはフラットに数10dB増幅※3してAD変喚器 ( この場合はPCM4222基板 )を通してDSD化し 、USAD_MINI基板でいわゆるRIAAのイコライザ補正をDSD領域で行おうというものです。PCMのRIAA補正はAudacityのようなフリーソフトでできるようですので、あえて搭載しませんでした。

通常のPHONOイコライザを使わずにデジタルでRIAAを補正するメリットは、これをPHONOイコライザの複雑なCR回路で行うこと場合に起こりえるアナログフィルタ回路の経時変化による特性の変化や、素子のばらつきに起因する特性のバラつき、などから逃れることができる、といったようなことがありそうです。

もちろん、しっかり設計されて、かつしっかり部品管理されて製造されたPHONOイコライザには当てはまらないかもしれませんし、アナログフィルタによるRIAAの補正のほうが趣味性が感じられ、かつ音に味わいが醸し出されていて良い、という考えも否定できません。

さて、AD変換されたデジタル信号をデジタル領域でRIAAイコライジングする場合に問題になりそうなのがDC漏れになります。それは、RIAAの特性が最低域方向に20dBのゲインをもつため、原理的にAD変換ICに避けられない微小なDCオフセットも20dB増幅してしまうことになるからです。

大抵のAD変換ICの場合、PCMに関してはHPF(ハイパスフィルタ)で最低域をカットすることができますので助けになりますが、DSD出力にはHPFが利かないICがほとんどですので、わずかなDCオフセットが問題になる可能性があります。

そこでUSAD_MINI基板ではRIAA補正の再、DSD領域でHPFによらずに完全にDCのみをカットする「DSDリアルDCブロッカー」と名づけた回路を搭載して対処しました。これは純粋にDCオフセットのみをブロックするものであり、サブソニックフィルタのようなHPF効果を狙ったものではありませんので、良くも悪くも反りのあるレコードを録音するとウーファーを揺らすような低域の成分はしっかりと記録されることになります。

 

※1
UDA(DoP)基板を持て余しておられる方に対して、UDA(DoP)基板+PCM4222基板のシステムをご提案します。お持ちのUDA(DoP)基板を回収させていただき、録音対応に書き換えてPCM4222基板をご提供します。下の記事のようなことができます。ちなみに記事中、Windowsにおける電子ボリューム制御の制約云々については現在では解消しています。
http://fpga.cool.coocan.jp/wordpress/?p=922

※2
DSD用のRIAA再生用フィルタ。こちらの例はDSD256用になりますが、USAD_MINI基板+PCM4222基板の組み合わせではDSD128までの対応です。
http://fpga.cool.coocan.jp/wordpress/?p=882

※3
下の記事にあるようなゲイン40dBのフラットアンプ(「ヤドカリ君」)を使ってPCM4222基板でデジタルに変換します。当方はMMカートリッジではなく、DENONのDL110の出力を「ヤドカリ君」に入れています。ローコストなMCカートリッジですが侮れません。高出力ですしDL103よりも良いのでは?とも思います。出力の小さいMCカートリッジなら、MCトランスやMCヘッドアンプを通して「ヤドカリ君」へ入力します。
http://fpga.cool.coocan.jp/wordpress/?p=833

 

USBDAC基板 ==> USDA_MINI基板

ちょうどUSBDACの生基板も在庫が尽き、最後の方では需要も萎んできたように思われましたので、USBDAC基板は一旦休止することにしました。

一方で、PCM4222基板の検討など、一般的なUSBDDコンバータ基板をもってないと何かと不便だということを思い知り、勝手ながら11月配布分からUSDA_MINI基板というものに変更させていただくことに致しました。

この基板はUSBDAC基板のUSBDDC部、つまり左半分を活かしてDAC部分を削除した形になっていて、同時にDCジャックとHDMIコネクタを取り、汎用のコネクタを増やしています。

DACとのインターフェースは、変則的なPCM1792A用を止め、昔のUDA, UDA2タイプに戻しています。

基板の機能は春先に少しの間お頒けした「USDA基板」のそれとほぼ同じものにしています。サイズはUSBDAC基板の左半分ということで、UDA基板を2周りほど小さくした感じです。

基板の準備ができましたので、頒布を希望される方はこの頁からご注文をお願いします。一つ上流の頁からアクセス頂く場合は、USBDAC基板の右上にUSDA_MINI基板はあります。リリース順としては逆に並んでおります。

なお、同じこの基板を使って、PCM4222録音用のUSAD_MINI基板というものも、場合によってはリリースさせていただくかもしれません。

どうかよろしくお願いいたします。

PCM4222システムについて頂いた質問

まだ9名の方からのリクエストしか頂いておりませんが、いくつか質問を頂きましたので回答します。

その前に、システム構成のブロック図を置いておきますのでご覧下さいませ。

見にくいと思いますので、こちらをクリックしていただければPDFファイルが開くようにしてあります。

UDA(DoP)基板のFPGAとUSBマイコンのファームウェアを書き換えることにより、この様な構成で、PCMは44,100Hzから192,000Hzまで、DSDは2.8MHzと5.6MHzの信号をDoPにて録再可能なシステムになります。バルク転送モードは使用できなくなりますが、USB Audioクラス2.0で動作しますので、一般的な録音再生アプリを使用して録音・再生を行うことができるようになります(Windows / Mac OS Xなど)。

特に、VinylStudioというソフトウェアを使用すれば、お手持ちのアナログソースからデジタルライブラリの作成が簡単に行えるようになることが期待できます(有名でないソースの場合はアルバム情報をマニュアルで打ち込まなければならないでしょう)。

MUSEの電子ボリュームを搭載していますので、PCから入力信号のレベル設定を簡単に行うことができます(±31.5dB)。

なお、あくまでも録音のためのシステムですので、UDA(DoP)改基板にはPCM4222基板を接続しておかないと再生動作もできない構成になっています。

また、UDA(DoP)改基板の空きコネクタ数(ピン数)の制約により、DSD1794A差動基板のモード設定をするためのI2C制御ピンはありません。したがって再生はS/PDIFのみと割り切るか、モード制御の不要なDAC基板をご用意できる方に適しています(I2S/DSD出力コネクタの仕様は従来と変わりません)。

以上のように制約も多いので、UDA(DoP)基板が余っていて、かつ録音を手軽に行うためのシステムを構築したい、と考える方に適しています。

接続するDAC基板の制約を取り除くために、新たにUSAD_MINI基板というUSB録再基板をリリースする可能性があります。この基板ではDSD1794A 差動基板が使えるようにI2C制御ピンを設けています(DSD1794A差動基板自体の再リリースはかなり微妙ですが・・・)。

UDA(DoP)録音基板も本プログラムの対象になりますが、一部基板上の部品を削除する必要があります。

いずれにしても、UDA(DoP)基板は余らせていても、録音するアナログソースや、その再生機器をお持ちでない方には関係が薄いという面はあります。最終的に20名前後の方に指示を頂ければ良いのですが・・・。

 

PCM4222基板とUDA基板

しつこくこの話題ばかり続けていますが・・・。

UDA2基板の1つ前のUDA(DoP)基板を余らせている、という方がある程度いらっしゃるようです。そこで、このADC基板の新規配布と、UDA基板をお預かりしてデータを書き換えてDoP録音版にする、という企画はどうかなと考えています。

もう少し具体的に書きますと、PCM4222とMUSES72320を搭載するADC基板を、この2つのICとPCM4222回りのRC表面実装部品のみを半田付けして \14,000程度、そしてUDA基板をDoP録音対応にする改造(データ書換え)を\3,000程度で同時にお受けするというものです。

ただしDoP録再は5.6MHz DSDまで、PCM録再は24bit/192kHzまでになります。I2S再生は(録音時のモニタも含みます)、DSD1794A差動基板用のI2C信号 (I2Sではありません。DSD1794Aの制御用の信号です) を引き出せるコネクタが足りませんので、DSD1794A基板が使えません。マイコン等による設定が不要なDAC基板がお使いになれるか、あるいは録音用と割り切って再生はS/PDIF経由で構わない、という方向けになります。

書換え後のUDA基板は、PCM4222基板とペアで動作するものになります。

対象となるUDA基板は、2012年4月以降のWindowsクラス2.0ドライバー添付バージョンとなります。2012年1月から3月までにリリースしたUDA基板に関しては、Windowsのクラス2.0ドライバを添付できませんので、Mac OS Xでのご利用に限られますが ( ドライバーベンダーとの契約条項により制約を受けております関係で何卒ご了承ください)、ご希望があれば書換えに対応させて頂きます。

もしも希望される方が20人を超えて集まるようでしたら、ADC基板の作成を行いたいと思います。

希望される方はHPのご注文頁から 「UDA基板書換+PCM4222基板」を選択して必要事項をご記入頂き、送信頂ければ幸いです。

http://fpga.cool.coocan.jp/electrart/order.html

仕様に関してご質問がある方は、送信される前にメールにてご質問ください。

MacでVinylStudio

Mac Book Air をOS X Yosemite にアップデートしたついでに VinylStudio と Audirvana2 plus を新規インストールして早速使ってみました。

Mac 版の VinylStudio も基本的に Windows 版と変わりはありません。

DSDでもライブラリを作るのが非常に楽にできるありがたいソフトになっています。

オープンリールテープから簡単にタグ入りのDSFファイルを作ることが出来ました。

ただ、Yosemite だけなのかもしれませんが(それ以前のバージョンのOS Xでは使ってみていませんでした)、Mac版はWindows版よりもバックグランドで動作するスレッドの負荷が重いのかもしれません。

というのも、このアプリはDoPで入力したDSD信号を裏でPCM176.4kHz(DSD2.8MHzの場合)あるいはPCM352.8kHz(DSD5.6MHzの場合)に変換し、DSD信号と変換したPCM信号を2つ同時にファイル化しながらPCM信号のほうをモニタ信号としてUSBデバイスに返してきます。

PCM信号をなぜファイル化するかというと、上のスクリーンキャプチャのようにwave画面としてカット編集、ならびに編集点の頭出しのための再生動作を行うために、PCMの信号も必要になるからです。

で、この処理に結構な負荷がかかるものと思われます。

Mac版では、録音時に「再生モニタ」機能にチェックが入っていると(とくにDSD5.6MHz録音時)、チェックを外すようにも指示してきます。

実際、2013年版のMac Book Air と、比較的CPUパワーには余裕があるはずのマシンですが、352.8kHzのモニタ出力にはノイズが乗ってきました。ということは当然ファイル化されたPCM信号にも同様にノイズが乗っていました。

キャプチャされたDSD5.6MHzの信号は、頭から少し聞いた程度では問題ないようでしたが・・・。

そんなことから、(特にMacでは?)DSD5.6MHzでの録音は余り推奨されないということなのかもしれません。


とはいうものの、DSD録音でこれだけ簡単にアルバムアートワークまで含めたタグを入れて簡単にライブラリ化できるというのは非常に嬉しいソフトであることに変わりありません。

Audirvana2 plusとペアでMac Book Air で活躍してくれること間違いなしといえます。この秋の夜長はオープンリールテープのDSD化に励めそうです。

 

VinylStudioを使う

USBのロジックも、UDA基板の板を流用してほぼ完成しましたので、オープンリールデッキにつないでDSD化を敢行しました。Windowsにおけるボリューム調整の問題も解消し、Mac OS Xとともに、+31.5dB~-32dBの範囲までの調整幅をもたせています。

VinylStudioのモニタ出力は同じ”UDA基板”からI2S(HDMI), あるいはS/PDIF経由でP2D基板の入っているDAC箱へ入り、 開発ベンチ用のアンプ(今は真空管アンプにしています)で受けてブックシェルフ型のHarbeth君を鳴らします。

“UDA基板”はADCからのDSD信号をDoP形式にパックしてVinylStudioへ送り、VinylStudioからのPCMモニタ出力をDACへ返しています。

今回の自炊の対象は上記2点です。ずいぶん前に入手済みですが、なんやかんやで長いことほったらかしにしていました。

いざ作業を始めると、VinylStudioでトラック分割やタイトル検索、アルバムカバー検索まで可能な事もあり、俄然ライブラリ造りにやる気が出てきます。

DSD録音でも裏でPCM変換が同時に動いており、キャプチャー終了後にwave波形を見つつ、再生して頭出しをしつつ、不要部分のカットができたりして便利です。

DSFファイルにタグも入りますので、録音しているレコードなどのアルバムデータがデータベースから引っ張って来れれば、ほぼワンストップでアルバム画像タグ入りのライブラリーができてしまいます。

タグの完成度を高めるには「Mp3tag」というソフトを使えばこれまた便利です。それまでは知りませんでしたが、最新版はなんとDSFファイルにも対応しています。

DSD256やPCMのOCTALスピードでのデジタル化が必要なければこの環境での自炊はなかなかGoodです。元々が録音に定評のあるタイトルではありますが、かなり満足度の高いDSD化ができました。

これらを先日入手したiPhone6+の128GBに入れてHF Playerで楽しもう、ということで、現在ライブラリー整理に励んでいます。DSDやハイレゾのflacファイルをいい気になって突っ込んでいると、あっという間にストレージがいっぱいになってしまいそうです。

上のチャートは電子VRのMUSES72320をゲイン±0dBにセットしてA/D変換後に-60dBFSとなる振幅の1kHz正弦波を入れた状態です。およそ45kHz付近のノイズは、電源のDC-DCコンバータのノイズです(8/23の記事でご紹介した基板です)。綺麗な特性です。

ADC基板にデジタルアイソレータを入れていますので、”UDA基板”を介してPC側のノイズをADCに導いてしまう心配からは開放されます。

特性上はADC基板自体に何ら問題はないと思っていますが、信号系のカップリング・コンデンサを減らすべく、若干回路変更した第2試作基板を発注しました。

 

P2D基板について

再製造のご注文を頂いた方、ありがとうございました。予定していた人数分の希望者の方が集まりましたので、早速部品を発注致しました。月内にはお渡しが出来るのではないかと考えておりますので、今しばらくお待ち頂ければ幸いです。

最近、複数の方からP2D基板の再製造のお伺いを頂いておりました。

それとは別に、廃棄しなければいけない基板類の整理中に、P2Dの生基板がまだ20枚と少し程度残っているのを発見しました。

そこで、実装屋さんに実装を発注できる下限の枚数程度まで希望される方が集まったら再製造させて頂くことにしました。

つきましては、P2Dの入手を希望される方は、下記のP2DのHPの最下段から注文ページに入って頂き、ご予約注文をお願いできればと存じます。トータルのご希望枚数が更新される毎にその時点での希望総数をHPに更新しておきますのでご確認いただければと思います。

P2D基板のHP

概ね15~20枚位のリクエストが集まった時点で再度希望されている方にご意思を確認させて頂き、部品発注、実装発注とさせて頂きますのでどうかよろしくお願いします。

なお、本日は他にも記事を2点追加しましたので、下の方の記事もごらん頂ければ幸いです

VinylStudioでDSDをDoP録音するためのシステムを作りました

イギリスのソフトハウスのVinylStudioというソフトをご存知の方は多いと思います。私もずいぶん前から存在は知っていましたが、なんとなく使ったことがありませんでした。

レコードやテープを高音質でアーカイブすることに特化したソフトで、PCMのみならずDoP方式で転送されたDSD信号をDSDIFFやDSF形式でファイル化することも出来ます。DSD録音中でもレベルメータが表示できるので、ADC/IF機器側にレベルメータ機能が無くとも問題がないというのは非常にグッドです。

さらに、録音されたファイルをワンストップでトラック毎にカットしたり、アルバム名を指定してネットから曲名を引っ張ってきてファイル名を変更してくれたり、アートワークも入手が出来ます。

まだ使ってみたことはないですが、PCM録音であればスクラッチノイズを取ったりすることもできるようなのです。

レコードやテープから録音してワンストップでシームレスに上記のようなことまで出来てしまいますので、これならばTASCAMやKORGのような録再専用機に対して民生用途では一定のアドバンテージはあると思います。

ということで、是非このソフトを使ってみたくて、たまたま引き出しに入っていたUDA基板を見つけたので、額に汗してUSBロジックを新規設計して追加し+そこかしこを大改造し、さらにTIのPCM4222 ADCを搭載したADC基板を作りました。

レコードやテープ録音に特化する(というわけでもないですが)ということで、入力したRCA信号のレベル調整機能はADC基板側に必須です。そこで、贅沢にもMUSES72320をフロントエンドにもってきて、PCM4222の前でレベル調整が出来るようにしました。MUSES72320を使った、というのがミソ?かもしれません(私はこの電子ボリュームの音は好きです)。

この電子ボリュームの制御は、USB Audio class の仕組みを使ってPC(WindowsやMac)側からできるようにし、構成をシンプルにしました。+31.5dBまでゲインをあげられるようにしましたので、PHONO EQの出力など、今風のデジタル機器の出力と違って低いラインレベルの機器をつないでもゲイン不足を心配することは無いと思います。

PCを除いた物体の全景は写真のようなものです。開発用のベンチにオープンデッキを持ってきて、というのはスペース的に厳しいのでとりあえずカセットデンスケをつないで検証をしています。

そして、次の写真がVinylStudioの画面です。

写真ではスタンバイ状態ですが、右下がレベルメータになっていて、信号が入れば市販の録再専用機器のように常時動いています。

入力信号のレベル調整は、一般的にはWindows標準の音量ミキサーアプリを使います。録音デバイスに本USB基板を指定すると現れる「スライダー」を操作して行うわけですが、実はそのスライダの移動量とボリューム設定値の変化量がリニアな関係ではなく、Windowsによって値が改変されてUSB基板側に伝わってくることがわかりました。

どうやらスライダの移動量に対して値を対数的に変化させて送ってくるようなのです。これが再生デバイスの音量調整であれば話はまだわかるのですが、録音のフェーダーとしてもこういう感じなのは今回の装置に適用するには非常に困ります。

具体的に何が困るかというと、レベルの下限の方ではスライダを少し動かしただけで設定値が大きく変化してしまい、アッテネータとしては設定の最低値しか使えず、次の値がいきなりゲイン方向になってしまう、とか、逆にレベルの上限の方ではスライダを動かしているのに値が全然変化せず歯抜けのように飛び飛びの値しか転送されてこない、などといった問題が発生していました。

仕方がなくWindowsに関してはスライダーの変化量に対して指数関数的に値を変化させてWindowsのミキサーと通信するフェーダーアプリケーションを作って対処しました。そうすることで打ち消しあってUSB基板側にはスライダーの変化量に対してリニアに変化するボリューム値が送られてくるようになります。毒を持って毒を制する、といった感じでしょうか。

これによって完璧とはいえないまでも(アッテネータの下限方向の可変幅がMac OS Xより少ない)、十分実用範囲に入りました。写真は、見てくれ調整前の自作フェーダーアプリです。

最後の写真は、テープの片面を録音し終わった段階でのVinylStudioのスクリーンショットです。

DSD録音でもあるにかかわらず、バックエンドでPCM変換をしているおかげで、収録後直ちにwave波形を確認でき、これで曲間が認識できるのでトラック毎に分割することが可能です。そして、ネットからアルバム情報を引っ張ってきてタイトル毎にファイル名(曲名)を付けて保存することが出来てしまいます。

リアルタイムなPCM変換をしているおかげで、DSD録音時にもレベルメーターを確認することが出来ることに繋がっています。さらに、DSD録音中の再生同時モニターは、PCM変換されたPCM信号がUSB基板に返されてきます(これに関しては、DoPのまま戻してもらえた方が良いという場合もありますので、設定で選択できて欲しいと思いました)。

バックエンドの処理がそれなりに重そうなためか、DSD録音は2.8MHzまでを推奨しているようですが、とりあえず5.6MHzでの収録も出来ています(取りこぼしによるサンプルの欠落がないことを保証できないということかもしれません)。

PCM4222基板ですが、別の機会に特性を確認できるFFTチャートを載せる予定です。

最近聴いたSACD

と、いうわけで(前回記事を受けて)、ということでもないのですが、例によって都響・インバルの「ワンポイント録音版」マラ7は、やはり買ってしまいました。HV-3D, 4006のコンビでワンポイント収録、とのことです。

次は指揮者の北村先生の最新ハイレゾ・ディスクです。ついにフランスものが来ました!

前作の「火の鳥」はRMEのUSBインターフェースを持ち込んでメインに使用されたらしいですが、http://www.synthax.jp/user-artists/articles/murakami-teruo.html
今回のSACDはKORGのMR2000で収録してClarityで編集されているそうです。

そしてこんなものまで・・・

ステレオサウンド社が発売し、あっという間に売り切れた松田聖子の初SACD化「風立ちぬ」です。SONYのDSD、という感じの音がします。

「ヴェクセルドミナンテ」さん、新作DSD256音源

「ヴェクセルドミナンテ」さんが今回も当方のAT1201ADCシステムを使ってDSD256で新作を収録されました。HPはこちら http://wechdomi.org/

今回も前回と同じようにマイクプリに, Millennia HV-3D-8(内2ch), そしてマイクにはQTC40mp(マッチドペアの意)を使われています。

今度の会場は松本市のハーモニーホール、サイトウキネンの熱気覚めやらぬ9月中旬の松本での録音だったようです。

残響が非常に多いホールで、空席時で2.2秒と、自分が喋る声にさえ常にリバーブがかかっているようなホールだったそうです。

「オフマイクにすると音がもう響き切ってしまい、どこで何がなっているのか分からない状態になってしまうので、ワンポイントにするのであればかなりオンマイクにするのが本来ですが、今回はDSD256ということもあり、ちょっと離してみました。」そうです。

赤丸印で囲んだのがQTC40です。

ファイルをお送り頂いたので聴いてみましたが、心配していた「風呂場のエコー」状態には決してなっていなくて、相変わらずバランスの良い録音だと思いました。

今回はピアノとクラリネットの掛け合いです。

やっぱりMillennia HV-3Dは綺麗だな~と再認識。

同マイクアンプを使用したと思われる、インバル・都響のマラ7 ワンポイント版も気になります。