UDA基板、スレーブ同期(ワードクロック)

現在新しいリビジョンのUDA基板を使って検討を進めているスレーブ同期録音方式ですが(なかなか検討時間が取れずに・・・)、

  • DSD 64fs         DSDRAW / SDIF-3 (自動切り替え)
  • DSD 128fs       DSDRAW (128fsでSDIF-3は今のHW構成では残念ながら絶対無理)

で動作確認中です。SPDIFからのDSD->PCM変換出力と、レベルメータ駆動も行います。

録音はDSD方式のみで、入力はワードクロックとDSDL/DSDRです。DSD 64fs録音の際は、SDIF-3が来てもDSDRAWが来ても両受けできるようになっていることをまず確認したいと思います(そういう風に設計したつもり・・・)。

ちなみに、デルタシグマ方式のADCでの録音であれば、PCMを吐き出してファイル化する場合でも、PCM4202の中間生成フォーマットはデルタシグマによる信号ですから、DSDでファイル化しておいて後々AudioGateなどでPCMに変換すれば良いと考えています。

左側のPCM4202 ADCは、3本のBNCからDSD 128fs (DSDRAWによるL/R信号とワードクロック)を出力します。

この機能は、新しいリビジョンの基板の未実装パターンに追加部品を実装し、FPGAを更新することで対応できる予定です。別途BNCで75Ω終端で受けた3本の信号を、3.3V振幅のCMOSレベルに変換する回路が必要になります。

ワードクロック受けができれば、注入されたクロックで再生動作をすることもやれば可能になります。ただし、アイソクロナス、特にAsync方式でこれをする場合、再生するファイルのサンプリング周波数に対応する正しい周波数のワードクロックを入れないと悲劇が起こるはずです※1。したがってこれは恐ろしいので、やるとしてもバルク転送のみで対応することになるでしょう。

※1 ブルースクリーン⇒クラッシュ

バルク転送ならば、周波数を間違えてワードクロックを入れても再生速度が倍になったり、半分になったりするだけで済むのではないかと・・・・

 

 

おもちゃ

ある方から写真のようなおもちゃを預かっています – 時期が来たら私のものになるかもしれない・・・。わざわざ現物を携えて、はるばる近所までお越しいただきました(深謝)。

MacでPure Musicを使ってDSD再生を試したかったのですが、どうやらまだUSBでは動かないようです。どうもうまく動作してくれませんでした。どなたか、試された方いらっしゃいますか?

で、Windowsには訳あってドライバをインストールしたくないので、BNC入力を使って音だしを楽しみました。

このDACにはいくつかのバリエーションがあって、これはマスタリングバージョンというものだそうです。ワードクロックとDSD入力がありますので、オープンリールからTASCAMのDV-RA1000HDでDSD化したファイルを、UDA基板のSDIFオプション基板を使って聴きまくりました。

固い同軸ケーブルを3本挿すと基板が浮き上がって収まりが悪くてしようがありません。例によってタカチ電機にUS-200の加工を発注しました。

 

UDA基板、リビジョンupしてリリースしました。

UDA基板のリビジョンをアップしました。マイナーチェンジですので、基本的に機能に変化はありません。

4層基板に変更し、パスコンの数、配置、ならびに容量を見直しました。基板のパワープレーンを低インピーダンス化して電源変動によるジッタをより低減させようという狙いです(4層基板への変更など、一部は前倒しで従来基板から実施済み)。

水晶発振器に、NDKのNZ2520SD_NSA3449C シリーズを採用しました(22.5792MHz/24.576MHz)。

お手数ですが、ご注文はこちらのページからお願いします。

申し訳ありません。数が少ないので終了してしまいました。2月にまた実装に出しますので少しお待ち頂けますようにお願いします。

PlayAudio.exe

あまりにもありふれた名称で失敗したな~、と思っているPlayAudioですが、久しぶりにVer UPして1.40としました。今回はバグの修正のみになっております。

詳細はいつもの場所に置いてある圧縮ファイル中ののreadme.txtをご覧ください。32bit版と64bit版をともにアップデートしました。

 最近は配信のDSDファイルというものも出てきて、トラックというかタイトル毎に細切れの別ファイルになっているものが増えてきました。当方もe-onkyoミュージックからDSDのタイトルをアルバムで購入してみました。これまではオープンリールテープからの自炊DSDファイルの再生が主でしたので、リストには長尺物が1タイトルのみ、ということがほとんどでした。

リストにたくさんのDSDIFFが並んでいるのを見ると、DSDも少しは普及してくるのかな?という感じがしてきます。

今回購入したのは”Canta Jobim” というタイトルの作品です。聴いた感じ、なんとなくemmLabsのADCとSONOMAの組み合わせで作られた音源のような感じがしますが、本当のところはどうでしょうか。

旧USB AUDIO基板 (これもありふれた名称の極致!) でも、”PlayAudio.exe”を使ってWindowsでWAVなら24/192kHzまで、DSDなら64fs, ならびに128fsのDSDIFFファイルの再生ができます。 どうか使ってやってください。

もちろん、USB DUAL AUDIO基板 (UDA基板) でもご利用になれます。

OS X DSD再生用のベータテスト

UDA基板でMac OS X における DSD再生が可能になるというアナウンスをさせて頂いておりますが、正式リリースに先立っていち早く使ってみたいという方を募集します。

年内は募集終了させて頂きました。

OS X における DSD再生対応とするには、FPGAファームウェアとUSBマイコンファームウェアの書き換えが必要です。

29日までにお送り頂ける方に、30日までの発送でお返しするという計画です。まことに勝手ながら、クロネコヤマト便の着払い扱いでの返送にご同意いただける方ということでお願いします。希望される方はメールを頂きたくお願いします。

DSD ADCケーシング

前々回のブログで基板を晒しましたが、WORDクロックとDSDRAW出力対応のADCをケースに入れました。

図面を描いてタカチ電機に加工付きで発注しました。 US-200Hというアルミケースです。ありがたいことに年内に納品いただきました。

お面相が少し貧弱というかデザイン的に間が抜けているような気もしますが、良しとします。

WORDクロック+DSD3本のBNC出力端子群とS/PDIFコネクタです。

A/Dのモード設定は基板上のDIP SWで行います。

 

あっという間に師走です・・・

久しぶりの更新となります。

都合により、トータルで1か月ほど不在にしておりましたが、ようやく復帰して 「Digital audio実験室 」 の業務?を再開です。

留守にする前に基板実装屋さんに仕事を押し込ませて頂いておりましたが、まとめて納品されて検討基板が滞留しております(洪水というほどではありませんが・・・)。

WORDクロック(1fs)とDSDRAWの出力端子を設けたA/Dコンバータ基板を作りました。一応S/PDIFも付けてPCMも出すことができますが、メインはDSD 128fs です。

ちなみに、受け側の装置はこんな風な物体です・・・。

詳細はまたの機会に・・・というか、まだ検討が足りてないです(^^;;;) 。

ついでに、こんな基板も控えています。

CS8416CZZにCS2300というジッタリムーバICを組み合わせてみました。CS2300は、私のリファレンスのSACDプレーヤにも使用されており、そのプレーヤの音を気に入っている関係で使ってみたかったICです。

この手のIC、ジッタの周波数を可聴対域外の高い周波数へシェーピングしているものと思い込んでおりましたが、測定してみたところ、このICは低周波方向へずらしているようです。

なんとなく上記のSACD試聴インプレと一致しており、何かうれしい感じがしました、って実にオカルトっぽいですね(笑

USBメモリープレーヤー購入?

秋口から執筆の仕事まで加わってさらに忙しくしております。物を書くというのが超苦手につき、しんどい毎日です。

そんな中、忙しいときのストレス解消法というか、何かを買いたくなるという性質を持っていることもあって、衝動的にこんなものを買いました。

仕事机の傍らで使いたいのですが、置くところもないので、サイドデスクの下に置いた部品棚の上に設置しています。なんというか、USBメモリープレーヤーとしてなら重宝しています。

話は変わって、dCSがUSB DACでのDSD再生についてホワイトペーパーを出しています。24bit/176.4kHzのPCMの中にDSDデータをカプセル化して送信し、対応USB DACでデコードすることになるようです。Pure Musicなどのいくつかのアプリが対応する模様です。非対応のDACではレベルの低いノイズとして出力されることになります(Cで切らないとある程度のDCは出っぱなしになりますね)。

いずれにしても176.4kHzで2.8MHz DSDどまりというのが少し物足りないという気はします・・・。

 最近になってDSD再生に関する話題が少しづつ増えてきたように思います。

以上のような流れの中で、少し唐突ではありますが、メモリーDAIの新規設計の必要性を強く感じるようになってきました。

  1. 受信しているS/PDIFの実際の速度に自動追従するメモリバッファー
  2. メモリモードを使わない時には、デルタシグマ型のジッタノイズシェーパーともいうべき?ジッタりデューサー出力を出せるようにする
  3. LVDSによるI2S、およびDSD RAWデータの受信に対応(メモリーDAIではシングルエンドに変換してS/PDIF入力信号と選択できるようにする)
  4. dCS方式のDSD再生モードをサポートしないUSB DACによる24bit/176.4kHzのDSD S/PDIF出力を受けて、DSDとして再出力する(もちろんメモリーバッファーも通せるようにする)
  5. 大容量FPGAを使ってDF1706並みのディジタルフィルタを内蔵

といった機能を持つSDRAM_DAIがどうしても欲しくなりました。ジッターリデューサーには、私のリファレンスSACDプレーヤーに使われていて音質が気に入っているCS2300を使います(CS2300が入っているから音質が良いというわけでもないと思いますが・・・)。

3に関しては、HDMIコネクタを使うことにします。このコネクタも含めて、今回は0.5mmピッチのデバイスが3個もあります。

4については、少しわかりにくいかも知れません。たとえば私はRMEのFireface UCという製品も使っています。これはもちろんdCS方式には非対応ですが、dCS方式のDSD再生に対応する予定のPure MusicなどでDSDIFFファイルを再生した場合、S/PDIFから24bit 176.4kHzにパックされたDSDが出力されるはずですので、これを受けてDSDに再度展開してやろうというわけです。

とりあえず必死になってアートワークを作りました。4層基板です。専用のグランドプレーンと電源プレーンを持っていますので、電源のインピーダンスを下げることが期待できます。2層基板に比較して性能的に悪い方にはいかないと思います。ちなみに、基板製造コストは上がり、反面?アートワーク設計は楽になるという副作用はあります。いずれにしても、自分が欲しいと思わないとなかなか込み入ったディジタル基板の新規設計には取り組めないものですね・・・。

ちなみに、USB DUAL AUDIO基板も、8月の出荷分から4層基板になっています。4層基板の試験的導入ということでやってみましたが、なんとなく基板の高級感が増したような効果はあります。

4066もどき

前回のブログで書いたロジックで実際にワードクロックから256倍の周波数のクロックを作る実験をやってみました。

結論から言うと、なかなかむずかしいものがあります。位相比較器の出力をコンデンサにチャージするための回路までも、CPLDのロジックで置き換えて性能を出すことはおそらく難しいのかもしれません。

この上は、まずはIC版のCD74HC4046Aを使って実験してみましょう、ということになるのが普通ですが、最初の前提から言ってそれでは場所を取りすぎますし・・・。 まあ、急ぎの課題ではありませんので、また時間が取れた時にじっくりと考えてみることにします。

ワードクロック

暑さの質がここにきて少し変わってきました。皆様はエアコンが使いづらい夏をどう過ごされましたでしょうか?

さて、唐突ですが、ワードクロック ( 44.1kHz ) から 256fs のクロックを作るやり方について必要があって考えてみました。

TIからCDCE913というVCXOのシンセサイザが出ているというのを以前ある方から教えて頂いたことがあります。これは、外付けの水晶振動子を使い、高名なPLL用ICである74HC4046と一緒に使ってワードクロックから256fsを作りましょう、というICです。

推奨回路を見ると、結構部品点数が多く、ICの仕様に適合する水晶振動子を探すのも結構大変で、使いやすいとは言えないように思いました。マイコンからの設定も必要になるようでして、ちょっと敷居が高いです。

たとえば、3.3V仕様のVCXOをどこかの発振器メーカーに特注して、CD74HC4046Aと組み合わせたほうがやりやすいようにも思います。

とはいうものの、CD74HC4046には、使わないVCOが入っていて、必要な分周器が入っていない、というジレンマもあります。

そこで、CD74HC4046Aから、必要になる部分、すなわちPFC(位相・周波数・比較器)だけを抜出し、これと必要になる分周器を一緒にCPLDに入れてしまおうと考えました。そうすればあとは三田電波あたりのVCXOと位相比較器の出力後のフィルタだけを外付けにすればよく、デザイン的に美しいと・・・。

 

主な部品はCPLDとVCXOということになってすっきりとするのではないでしょうか。図中の1/Nはこの場合には1/256になります。

CPLDの中身は、VHDLで次のようになりました。

ごめんなさい。図を作ってしまってから気が付きました。1/N の分周機能はCPLDの方に入っていますので、図で、VCXOと1/Nの間の信号がFS256となります。