月別アーカイブ: 2014年8月

デジタルRIAA

と、いうことで(前回の記事の続きです)、オフラインのデジタルRIAAでは面倒なのと、RIAA補正する前に最適な録音レベルで録っておくのが難しいと言うこともあり、DAW上でのオフライン処理ではなくてオン・ザ・フライで処理する仕組みを実装しました。

具体的には、FPGA容量に余裕のありそうなAT1201AD変換基板上のFPGAにデジタルRIAAフィルタを追加で実装しました。このADCからUDA2録再基板を通してPCへ取り込んだり、あるいはs/pdif経由でデジタル入力のある録音装置に取り込んだときにはすでにデジタルRIAA補正が終わっているという寸法です。録音レベルはPC側や録音装置側でチェックしながらアンプ側で調節します(UDA2基板につないだレベルメータ基板でもチェックは可能です)。

FPGAに乗算器が無事に入るかどうか少し心配でしたが、大丈夫なようです。

ところで、ネット上の情報ではAudacityにはどうやらRIAAの処理が行えるフィルタが実装されているようですが、どういったシチュエーションで使われているのか考えてみました。

おそらくは、入力インピーダンス的に手持ちのカートリッジの負荷抵抗とマッチするマイクアンプなどを使ってf特的にフラットに増幅し、PCに取り込んでおられるものと思われます。

業務用のマイクアンプはバランス入力になっていますので、カートリッジからの配線をプラスとGndではなく、プラスとマイナスとして引き出してきてマイクアンプに入れているのではないかと想像しています。

録音レベルはマイクアンプで出力レベルを設定することで調整が可能になるでしょう。

そこで、これをオン・ザ・フライで図のように出来るようにしてみたというわけです。

私の場合は、マイクアンプも所有していますが、前回の記事で書いたように、「ヤドカリ君」を40dBのフラットアンプとして使い、別のプリアンプに入力してレベル調整を行い、バランス信号としてからAT1201ADCに入力しています。

高性能で高価なPHONO EQが使える環境にある場合には特に必要ではないかもしれませんが、高性能なマイクアンプは持っているが、PHONO EQにはお金をかけずに高音質でレコードをデジタル化したいといったニーズには合うと思います。

AT1201ADCユーザーの方で、すでにマイクアンプなどを使ってレコードをPCに取り込み、DAW上でRIAAの処理を行っている、という方がいらっしゃればご連絡ください。お力になれるかもしれません。

夏休みの自由研究?– ヤドカリ君

この夏休みには、ある市販製品の「ガワ」をお借りする形で、以下のような「製品?」をこしらえて見ました。
写真はオーディオテクニカのPHONO EQ最廉価製品であるAT-PEQ3です。

PHONO入力の無いミニコンポなどにプレーヤーをつないでレコードを楽しみたいという要求に答えた製品で、アルミボディに鉄板のパネルを有する純然たる金属ケースが魅力です。なんと言っても今となっては大変貴重な、トランス式で15V/300mAという高電圧のACアダプターが付属するのが大きいのです。これで実売が5千円を切って販売されています。

これを使って何がやりたいの?といえば、以前からレコードのRIAAカーブやオープンリールのNAB特性などをデジタルで補正(復元)する検討をしたいと思っていて、そのために単なるHigh Gain Flat Amp(40dB程度)が欲しいと思っていましたが、この製品の筐体と電源アダプターをお借りする形で実現してしまおうと考えるに至ったのです。

当方の愛用カートリッジは高出力タイプのMCで、負荷抵抗に47kΩ以上が指定されているので、MMカートリッジ用のアンプを作ればよいというわけです。

中身をそっくり入れ替えてしまいましたので、「ヤドカリ君」と勝手に命名しています。そうです。中身の基板だけを自作の基板とスワップです。

手元に残っていた(昔ヘッドフォンアンプを作ったような記憶があります)LME49600をレールスプリッタとして使い、±7.5Vで40dB増幅をするSTEREOアンプをでっち上げました。


AT-PEQ3の基板と同一サイズにしなければならないので、基板面積もあまり大きく取れませんし、オペアンプの前段にFETやトランジスタをちょい足しする形で高いS/Nを狙った回路基板を作りました。

FETは2SK369相当品(パッケージ違い?)、カスコード用のトランジスタは低雑音の2SC2240が姿を変えて現役製品として生き残っている2SC3324というチップパッケージ品を載せました。

当然、RCAコネクタとDCジャックは、元製品と形状互換でケースにぴたりと合うものを使います。

先ずは、これを使って昨夜あるレコードから録音したwavファイルをDAWに読み込ませ、オフラインでRIAAの補正(復元)を試みました。


愛用のDAWに付属しているCurveEQというプラグインを使ってRIAAの曲線を描き、録音したwavファイルを再生したところ、首尾は大変上々でした。

いつもオフラインでは面倒くさい一面がありますので、最終的にはオン・ザ・フライで出来るような仕組み(HW)を構築するのが目標です。

ちなみにですが、(特に)若い人の中には、なぜレコードをわざわざ録音して聴かなくてはならないのだ?という疑問を持つ方がいらっしゃるかもしれません。A/D変換とD/A変換を通して聴く意味があるの?という?はまったくそのとおりであると思います。

レコードは何度も再生するとノイズやひずみが増えて音が悪くなる、というのが30数年くらい前には定説になっていて、当方の世代ではレコードを買ってきたら先ずはカセットテープに録音する、というのが半ば儀式となっていました。カセットの方を普段聴き用にするという考えです。

イイ歳になってもこの習慣はどうやら遺伝子に刷り込まれてしまっているようで、テープからファイルへと形を換えてでも、同じことを実行しないと気が済まないようになっています(笑

最後にもう一つ、1bit(DSD)派の当方ではありますが、レコード録音だけはPCMにせざるを得ません。なにしろ、プチッという大き目のスクラッチノイズや曲間のサーフィス・ノイズなどはどうしても取り除きたくなります。DAW上でペンツールやDE-CLICKERなどのプラグインを使うことになりますので、現状ではPCM録音止む無し、ということになります。

もっとも当方の場合、レコードではマーラーやブルックナーなどは聴く気になれず (やはりピアニシモでのプチッ・パチッは気になります) ROCK/POPSしか聴かないので、逆にPCMの方がカチッとして良い(好み)という面もあります。

でもクラシック中心に、オープンリールテープは1bitで録音したいものです。

DC-DC電源基板

冒頭からひどい基板写真で大変失礼します。今どき、どうやればこんな画質の悪い写真が撮れるのか?という見本のような画像ではあります・・・。

LT3439を使ったDC-DC基板をケースに組み込んで(間に合わせのケース写真は前回のブログでご紹介済みです)データを取ってみました。

次の2枚のオシロ画面キャプチャは、この基板の出力である+5Vと+12Vの拡大波形です。これらの画像は都合によりそれぞれの電源の負荷がほとんど無い状態でキャプチャしています。

オシロの垂直軸は50mV/divになっていますが、ゲインが60dB (1000倍) の低雑音プリアンプを通して増幅した後の信号を入れていますので、実際のレンジは50uV/divということになります。

このDC-DCコンバータ基板の電源ノイズの振幅自体は100uVp-p以内に収まっているように見えます。

そこで、この電源をUSBDACに接続して実際に給電し、1kHz/-20dBFSの正弦波を再生中のFFTスペクトラムを見てみました。

そのまえに、まずはトランス式の電源をUSBDACにつないで給電し、1kHz/-20dBFS正弦波を再生したときのスペクトラムを見てみました。

そして、DC-DC基板からの給電では・・・

いわゆる可聴帯域内ではトランス式よりもかなり良好な特性です。商用電源周波数の整流ノイズの高調波成分は当然ですが出てきません。

が、高い周波数では矩形波 (実際にはやや台形波に近い) を整流した結果といえる影響がどうしても出てきます。DAC本体とDC-DC電源BOXを並べて配置しましたので、それがさらに悪い影響を与えている可能性はあります。

TPOで電源を使い分ける、というのがアリかもしれません。現在は市販のiPhone充電用バッテリで給電しています。

ちなみに、フルスケールの正弦波信号を再生したときの信号レベルが2Vrms、それに対し、約45kHzのノイズは90uVrms程度・・・ではあります。