USBDAC

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。

USDA基板 その2

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・・・。

USDA基板

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。

USB DACを作りました

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?)

UAC2.0用のUDA/UDA2 Windows最新ドライバー

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。

DSD256録音

現在、DSD256録音可能なADCとUSB I/Oをセットで貸出しさせて頂いておりますが(少し前のブログに書きました)、先日「ヴェクセルドミナンテ」さんという方が、1,000人くらい収容可能なつくば市のノバホールというところでご自身のプロジェクトで収録をされました。そこに当方の機材を混ぜていただき、2ch分だけお借りするかたちでDSD256ワンポイント録音をしていただきました。

音楽はピアノソロで、個人的な印象ですが、「ちょっと癒し系なジャズピアノ」といったジャンルと聴きました。心地よくて聴いていて引き込まれます。

写真の赤丸で囲まれた、EarthworksのQTC40(無指向性)からMillennia HV-3D-8というマイクプリへ送られ、当方のADC, USB I/Oで収録されるという構成です。このマイクプリはインバルのマーラーのワンポイント録音(都響の方です)でも使用されているほどの名器です。

一番右下がHV-3D。残りの6ch分をご自身の通常のプロジェクトに割り当てられたとのことです。ミックス時に、必要に応じて必要なトラックを使用されるのでしょう。

氏のHPではDSD256のサンプルも3曲分公開されております。再生環境をお持ちの方は是非聴いてみてください。

ヴェクセルドミナンテさんには色々と教えていただき、大変勉強になりました。ありがとうございました。

なお、録音装置は引き続き貸し出しをお受けしております。

USB I/O

USBを使ってPCからDSDを含むハイレゾ音源を再生しよう、そしてPCへ録音しよう、と思い立って試行錯誤を始めてからおそらく5年以上は経っているような気がします。

最初は独自アプリでバルク転送、そして標準クラスやASIOを使った録再へと少しずつ手段も変えてきました。一方、世間では標準クラスをサポートしたICチップも徐々に出てきて、市販のUSB DACでSTEREOのDoP再生などは当たり前になりました。

当方はといえば、割と長いことUSBによるオーディオ転送を検討してきて、最後というか終着駅に近いテーマとしてDSDのマルチチャネル録再装置をしっかり形に残したいと思うようになりました。

バルク転送で4chというのは最初からやっていますが、PCオーディオ標準アーキテクチャーである、UAA(ユニファイド・オーディオ・アーキテクチャー)に則ったかたち、具体的にはASIOに準拠したやり方で作りこめば、更なる多チャンネル信号でも、標準的なアプリケーションで録再が可能になる、というメリットがあります。

そんなことを考え、昨年の今頃に、”The DSD” とも言うべき emmLabsのADC8 MkIVという8ch ADCを中古で手に入れました。確か当ブログで記事にしました。

だいぶ遅くなってしまいましたが、ASIOで8chのDSD/PCM録再に対応するUSB I/O BOXを組み立てました。これはクロックを含む9本の信号をBNCケーブルでADC8 MkIVなどの外部単体ADCと接続し、8chのDSD/PCMをUSB経由でPCへ取り込むというものです。現実的には、DSDに対応したASIO録再可能な市販アプリはありませんので、UDA2録音再生基板用の”recorder.exe”を使用します。実はこのソフトはすでに8chまでのDSD録音に対応しています。

ASIOなので録音しながら信号を出力へ戻すことが可能で、I/O BOX内部のスペシャルUDA2基板にてDSD信号からレベルメータ用の信号を作ってお馴染みの8点LEDレベルメータ基板を駆動することが出来ます。写真はたまたまChannel Classicsから購入したマルチチャネルDSFファイルをFoobar2000にて再生しているところです。クラシックのアルバムはLFEが無く、実質5chが多いようです・・・。

実はこのBOXは写真のとおり、信号出口が4本しかありません(下段、1本はワードクロック)。BNCでは面積的、物理的に厳しいのです(;;^^ とりあえず8ch DACを持っていないので問題ないのですが (笑

8chのDSD/PCM録再のための回路というのは結構膨れ上がるもので、8ch分のレベルメータ用の信号まで作ろうとすると到底UDA2基板上のFPGAでは容量が足りません。 UDA2再生専用基板よりも容量の大きなFPGAを実装したUDA2録音再生基板のFPGAでも足りないので、更に大きなものを実装しました。

UDA2録音再生基板に載せたFPGAよりも容量の大きなFPGAはパッケージがQFPではなく、泣く泣くBGA用に基板をりファインするハメになりました。まあ、その辺は自家用ということでコストは度外視しています。

さて、やはり1年と少し前に、バルク転送で4chのDSDファイルを再生して2chにミックスするという実験を行いました。そちらの顛末?も当ブログで記事化した記憶があります。

これを少し進化させ、このUSB I/O BOXではミキサー専用のFPGA基板を更に1枚積んで、4つのステレオ・ペアを2chにミックスするためのピュアDSDミキサーを搭載します。基板はそれこそFPGAだけが積んであればよいので、ヒューマンデータさんのFPGA基板を使わせていただきます。

ASIOのコントールパネルから8chボリュームコントローラを呼び出して簡単なミックスを行うわけですが、小編成クラシックなどのアコースティックな録音ではこれで足りてしまうことも多いのではないかと想像します。

ここまでやっておけば現時点でとりあえず自己満足を味わうことが出来そうです。それにしても、この8chレベルメータ基板の「製造」には死ぬ思いをしました(笑 8×8の電流制限抵抗に8個のTSSOPシリ・パラ変換IC、そして8×8個のLEDの植林、さらには両面基板1枚ではパターン化できなかったので、基板2階建てになっており、2枚を9ピンヘッダx8個で連結していたりと、半田付けの労力が並大抵ではなく、散々でした (;;^^  外注へ出してもすごい見積もりが来そうです。

ついでにちなみにですが、ニーズがあるかどうかわかりませんが、ステレオ、およびマルチチャネルDSD/PCMの再生だけでしたら(レベルメーターもなし)、UDA2録音再生基板と同等の基板規模(搭載FPGA)で作りこむことが可能です。

(自作)ADC/DAC用電源Kit

何年ぶりかで、久しぶりに自作キットを買いました。

CQ出版のトランジスタ技術編集部から発売された低ノイズ独立3系統の電源キットです。専用のトランスを起こしたそうです。

設計はPLLで高名な遠坂先生。現在電源設計の記事を同誌にご執筆中です。

昨年夏ごろに仕様に関して相談されましたので、トラッキング方式の±電源(~15V)、ならびに独立の+電源2系統のトランス式電源が発売されれば嬉しい旨をお伝えしておりました。

市販の実験用トランス式電源でも、±両極電源に加えて単電源が2系統ある製品は見つけられず、不便な思いをしています。

±電源は6電圧の選択かポテンシオメータで可変させるかを選べるようになっています。当方は工作の面倒さもあってロータリーSWを削除してしまいました。

試していませんが(未完につきまだ火入れしていません)、+5Vを+6Vに変更するくらいなら出来るかもしれません。

ケースはたぶんタカチのUC。合理的なサイズで、理詰めで設計された高性能な電源ですので、DACやADCを自作される方は作ってみて損は無いと思います。

思いつくままに・・・・

今年も行ってきました。

洗足学園音楽大学の客員教授をされている安永徹先生夫妻が、毎年3月にその門下生による「発表会」においてご自身も演奏を披露されております。

今年は3/2(Sun)~3/5まで4夜連続という長丁場でした。都合が許せば毎晩通いたかったのですが、今年は3/2(Sun)と昨夜3/5の2回だけ聴きに行くことが出来ました。

昨夜のプログラムは、門下生によるベートーベンの ソナタ第6番と、ミヨーの「世界の創造」ピアノ五重奏版、そしてワインガルトナーのピアノ六重奏曲、というなかなかお目にかかれない演目でした。ワインガルトナーの六重奏曲は当方の好きな曲でもあるのです。

後者二曲については、1st Vn.を安永先生、ピアノを市野先生が担当し、門下生をリードする、という形で演奏されます。


例によって天吊のマイクが気になってしまう私は、待ち時間には天を仰いでしまいます。係りの方に聞いたところによると、収録するかどうかはケース・バイ・ケースで、学内の図書館で聴くことが可能な演奏もあるようです。

学生とは言っても、さすがに安永先生の門下生ですから非常に良い音楽を聴かせてくれます。すばらしい発表会で大いに満足させていただきました。関係者の方々にお礼を申し上げたいと思います。ありがとうございました。

それにしても、このような価値ある演奏会がガラガラの状態なのは本当にもったいないと思います。 一般の方にはあまり知られていない、というのはあるかもしれませんが、昨年「交響曲HIROSHIMA」のチケットを取れなかったことを考えると、なんだかなー、という感じがします。

ところで「HIROSHIMA」に関しては、CDも音は良くないと聞いており、買いませんでしたから、当方には実害?はまったくありませんでした。

楽曲に罪はありませんので、現代のマーラーやブルックナーに匹敵する、というようなことをおっしゃっていた先生がおられたような記憶がありますし、今後歴史がこの曲をどう評価してゆくのかは少し気になります。

最新のステレオサウンド誌での許光俊さんによる、話題の「同氏」に関するエッセイが興味深いです。ちなみに数年前の同誌紙上で、許さんがご自宅の装置を入れ替える顛末を書き綴られたことがありましたが、それ以来の先生のファンです。

(また話が変わりますが)同誌本号には、鈴木雅明指揮バッハ・コレギウム・ジャパンによる、バッハ「教会カンタータ全集」のSACDサンプラーが付録として付いてきます。

BISのSACDはDSD録音ではありませんし、CD層を聴いても、昔のBISの一部のタイトルのようなカミソリのような音とも違うのですが、全集10万円超は厳しい自分としては、このような企画は大変うれしいのです。

オールドマニアには有名なロベルト・フォン・バール氏はまだご健在で、現場にも出られると知り、少しうれしくなりました。

ちなみに・・・、 こんなことになっているようです。http://www.rme-audio.de/en_artists.php?page=content/artists/en_bis

同社は現在RMEのお得意さんのようです。ただ唯一、モニタールームのディスプレー脇に置いてある機材がStuder A77であるというのが、同社の昔から変わらないアイデンティティーを表しているようで、何故か懐かしくもうれしいのです。

退院しました

1ヶ月以上入院していましたがようやく戻ってきました。

各種モーター分解・清掃やベアリングの交換を含め、メカの調整に関しては工具も所有しておりませんし手が出ませんので、専門家にお願いしました。再生アンプ新調に関してはじっくり楽しもうと思います。

先ずは念のためジャンクテープをかけて走行系の動作確認をし、問題ないことが確認できましたので、先日入手したベームのバイロイト実況版「トリスタンとイゾルデ」の巻きなおしをはじめました。