SDRAM_DAI for TDA1541A その5

SDRAM_DAI for TDA1541Aですが、なんとか一通りの機能を実装し終え、ざっと動作チェックをしたところ、予定通り動作していそうです。

最大の難関として、メモリーバイパスモードでデジタルフィルタを使えるかどうかという壁が立ちふさがっていましたが、どうやら何とかなりそうです。開発サイドの話ですので詳細は述べませんが、フィルタ設計の問題といった話ではなく、搭載するFPGAの使いこなしに関係する問題です。

デジタルフィルタ自身も、よりシャープなロールオフ特性に変更し、SAA7220P/Bに気持ち近づけるようにしました。

 

 インパルス応答 

 

 

20kHz正弦波 ( 入力信号の fs=44.1kHz )

クリックすると拡大画像に遷移します

20kHz直近の折り返し成分を前回のタイプの-60dBから-100dBへと大きく減少させました。トレードオフになるのですが、その先の2つの折り返し成分も-100dB程度の阻止特性としています(前回は-150dB程度)。

このように、前回設計よりも急峻な特性に変更し、そういう意味でSA7220P/Bには近いものとなっています。ただ、SAA7220P/Bは阻止帯域全体として-5, 60dB程度の性能にとどまっており、当時のデバイス性能の限界が見て取れます。

以上はx4オーバー・サンプリング時の話です。

入力信号のfsが88.2kHzや96kHzの場合はx2オーバー・サンプリングのフィルタ処理となりますが、こちらの特性はよりスロー・ロールオフ特性に変更しました。これは、88.2kHzや96kHzの入力信号がすでにアップサンプリングされていたり、何らかのデシメーション処理が施された信号であることが多いだろうと考え、できるだけ緩やかな処理を目指したものです。

40kHz正弦波 ( 入力信号の fs=88.2kHz )

クリックすると拡大画像に遷移します

40kHzで-3.8dB減衰。直近の折り返し成分は-14dB程度しか落としていません。

実際問題として、倍速(88.2k/96k)の入力信号に40kHzの成分などほとんど存在しませんから、事実上問題ないと考えて良いと思います。

 20kHz正弦波 ( 入力信号の fs=88.2kHz )

クリックすると拡大画像に遷移します

約68kHzに出るはずの折り返し成分は-110dB以上に減衰しています。グラフから、デジタル・フィルタのDCオフセットは-90dB程度。16bitのうち2LSBのオフセットが存在することになります。D/A変換後の信号が6Vp-pとして、オフセットは6,000 x (2/65536)=0.2mVくらいでしょうか。

ちなみに、以前調べた時に、SAA7220P/BのDCオフセットは32LSBだったと思います。

リリース時期ですが、なんとか11月中にはリリースしたいと考えています。ただ、TDA1541A自体が入手できませんので、DAC基板を新規に起こして頒布する予定はありません。基本的にはチップや過去に流通していた基板類をすでに所有する方を対象としています。

もしかすると、動作確認用にOPアンプを使った基本的な差動基板 ( PCM1794のデータシートにあるような回路 ) を数枚作るかもしれませんので、そのときに実費プラスアルファでお分けすることがあるかもしれませんが・・・。

印象として、TDA1541A使いの方には、アナログ系に一家言をお持ちの方が多いように感じていますので、DACはユニバーサル基板に実装し、お好きなアナログ回路でお楽しみ頂きたいと考えています。