月: 2014年5月

業者さんに実装して頂いた基板が届きました。

 DAC IC のI/V 回路とLPF 周辺の回路部分を未実装としてあります。

抵抗は2012サイズのチップ部品、コンデンサやオペアンプはスルーホールタイプを半田付けするようにパターンを引きました。

FPGAとDAC IC の間にはデジタル・アイソレータを入れてGndから完全に絶縁しております。

PC, USBマイコン, そしてFPGA のデジタル系ノイズをアナログ回路に混入しないようにしました。

DAC IC はTI の PCM1792A にしました。 写真のとおりシングル使いとしています。DSD再生時にはこの IC 内部のアナログ FIR フィルタを使って高周波ノイズを取り除いてアナログ・オーディオ信号を出力します。

TI はかつて、DSD1700 というDSD専用D/A コンバータ IC を開発し、SACD の黎明期に使われていたように聞いていますが、DSD信号をアナログに戻すための手段として、DSDの理念に忠実なアナログFIRフィルタを用いた最初のデバイスであり、最近のTI の DAC におけるDSD モードはこの方式を踏襲しているようです。

その辺の技術的な記載は TI のサイトから ” jajt042.pdf ” と入力して検索すれば、河合 一さんの執筆されたドキュメントで読むことが出来ます。

なにはともあれ、「DSDの理念に忠実な D/A 変換を行う」、というところで、( 相変わらず ) TI のDAC IC を贔屓にしています。

PCM1792A の デジタル・インターフェースは、PCM と DSD の切り替え前後で各ピンの役割が少し風変わりなので、他の DSD 対応 DAC IC とは互換性が無く、途中から信号を取り出しても他社の DAC IC とインターフェースさせることはできないと思います。

それもあって、DAC IC への信号とは別に、例によってHDMI コネクタを使ってシステムクロックを含めた4線信号をLVDSフォーマットで出力しています。こちらの方もUSB から転送されてくるとおりの信号を出すことも、DSDに変換 ( 元が DSD 信号ならアップサンプリング ) した信号を出すことも選択的に可能にしています。意味は薄いかもしれませんが、繋がる・繋がらない、という意味で P2D 基板で受けることができます。

少しの部品を半田付けし、電源を用意すれば比較的簡単に PCM2DSD 対応の USBDAC が作れるというところが特徴です。写真の状態の基板にFS表示用のLED基板とワイヤーハーネスを付けて1枚あたり2万7～8千円くらいを考えています。

メタルケースについては、別途予約を募って欲しい方が集まってから業者さんに発注することを考えています。ケースの穴あけ加工については、10台やそこらではほとんどコストメリットとがなさそうで、印刷を含めてたぶん1万5～6千円前後にはなってしまいそうです。

もしも電源と別筐体でこの USBDAC を運用したいとお考えの方には、専用ケースに入れると満足感が高まると申し添えさせていただきます。

肝心の電源をどうするか心当たりの無い方はCQ出版から販売されている実験用電源が便利に使えます。

おかげさまで今回実装分のUSDA基板は終了いたしました。未実装の生基板の残りがあと1回分ありますので、ある程度需要があるようでしたら再来月くらいに業者さんに最終実装してもらい、その在庫をもちましてUDA2/USDA基板はディスコンとさせていただくつもりです。

来月はUSBDAC基板をリリースしたいと思います。需要が見込めるようでしたらUDA2/USDA基板からこちらの基板に移行したいと思います。

ケースについては不要だという方もいらっしゃるようですので、どうしようか悩んでいます・・・。

UDA2基板の生基板がまだ多少ありましたので、実装屋さんにUDA2再生専用基板のFPGAより容量の大きなFPGAを実装してもらいました。

前回の記事でUSB DACの設計についてご紹介しましたが、ほぼ同じ回路内容を上記FPGAに書き込んで下記のような内容(UDA2再生専用基板との差異)の「USDA基板」なる基板を新しく起こしました。

• すべての入力信号をDSD256、あるいはDSD128に変換して出力することが可能です。もちろん入力信号のままのフォーマットで出力することも可能(ジャンパ設定で選択します)。 DSD128への変換モード時にはDSD64はDSD128に変換され、それ以上のレートのDSD信号はそのまま再生されます。DSD256への変換モード時にはDSD64/128はDSD256に変換され、DSD256はそのまま再生されます。USB基板なので入力はUSBのみになります。
• バルク転送機能はなくなり、UAC2.0モードのみになります
• DSD信号再生時に信号をPCM変換してS/PDIF出力する機能はなくなります

コネクタの配置等についてはUDA2基板と共通で、UAC2.0のASIOドライバも同じものを使います。

念のためですが、DSDへの変換はアプリによる変換ではなく、基板上のFPGA内の回路で行います。

なお、従来どおりUDA2基板のご用意も出来ます。USDA基板は単価を1,000アップさせていただいて24,500でお願いしております。

ご注文はこちらからお願いします。USDA基板をご希望の方はお名前(姓)の前に半角で#をご記入ください（例： #安倍）。どうかよろしくお願いします。

今まで、USB DACそのもの、という基板を作ってこなかったのですが、ふとしたきっかけでやろうと考え始めたのはまだ寒い時期でした。

当初は、CQ出版の実験用電源キットを電源に使用し、PCやMacだけでなくiPhoneも繋げてデスクトップで気軽に使える比較的小型の物（もちろん音質を犠牲にしない）、が欲しい！という願望から設計を開始しました。

小さく作ろうと思えば、基板レベルだけならばポタアン並みのものも設計は出来ますが、ケースの入手性やもろもろを考慮して、iPhoneを少し？大きくしたフットプリント（厚みはそれなりに・・・(;;^^）に落ち着きました。

今更只のDSD対応USB DACを作っても面白くも何ともありませんので、何らかの付加価値は必要だろうと思っていましたが、丁度P2D基板のディスコンに伴い、DSDへのアップサンプリング機能をうまいことUSB DACに統合できれば良いな、と考えるようになりました。

具体的には、UDA2再生専用基板のFPGAを容量の大きなものに換え、（回路規模的に必要あらば）バルク転送機能は削除し、P2Dの機能をなんとか盛り込む、といったイメージです。もちろん基板は新規設計でDAC部まで含んだ1枚基板で作ります。

純粋なUSB DACなのでI2SやS/PDIFで入力できないかわりにクロックや信号切り替えの制御が容易になりますので、P2D基板に入れていたごちゃごちゃした付帯回路は不要になり、シンプルな設計にすることができます。

そういったメリットも設計上享受することが出来て、結果的にUSB経由で入力する、DSD信号を含めたすべての入力信号を（お望みなら）11.3MHzのDSDまでアップサンプリングしてRCAからアナログ信号を出力することが出来るUSB DACができあがりました。

 写真中央の物体が今回製作したDACです。iPhoneと繋げて再生中です。左側の物体は同じDACをリア側から見たもの（ダミー）です。右端のコネクタが電源コネクタで、写真ではCQ出版の電源キット(右奥の橙のLEDが光っている物体)から±15Vと2系統の5V電源を供給中です。

 やはりケースは重要です。綺麗なケースは作った後の満足感が違います。

 続く（かな？）

表記の最新Windowsドライバーが準備できました。Windows8.1のサポートバージョンになっております。ダウンロードはこちらからお願いします。

なお、USB3.0のポートに挿して使用される場合、動作不具合となるUSBホストコントローラが存在します。うまく動作しない場合にはUSB2.0のポートを使用してみてください。