Next DAC の検討


 



現行 DIR9001/DAI基板 と PCM1792/DAC基板です
バリーエーション展開の検討を開始しました




◆ 新 DAI+制御基板の詳細仕様です。
  こちら から


■■■ 新DACラインナップの紹介ページを
          オープンしました。  こちら 

◆次期 DAI基板+制御用基板の試作品が上りました。
  こちら から

◆ XMOS USB Audio 2.0 評価ボードを使ってみました。
  DIX9211 のサンプリング周波数数表示機能は
  動作確認に とても都合良いです。  こちら から

◆ 次期 DAI+DAC基板は こんな感じで上がりました。
  こちら から

◆ 1枚の基板にDACチップを2個載せた、モノラル動作を
  前提としたバージョンの基板を作りました。 こちら
  





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新・DAI基板の構想




 DAI (Digital Audio Interface)の基板には 現在、CS8416とDIR9001を使ったバージョンがあります。 CS8416は、サンプリング周波数 196KHzに対応していますが、DIR9001は 残念ながら、108KHzまでしか 対応していません。 デジタルジッターは DIR9001の方が スペック的にも 小さいので 何となく気に入っているのですが、98KHz越えの音源ももちらほら出回っている現在、ちょっと物足りなく感じるときもあります。 ということで DIR9001と 同じ BB製の DIX9211を 3つめの DAI基板として、提供するための検討を始めました。

 このチップの事は、2月頃に サンプリング周波数を 表示出来るデバイスとして、実験編を 紹介しましたが (こちら) その後 試聴も含め ランニング使用を続け 特に問題なさそうなことが 確認出来ました。 この DIX9211 の特徴として

  ・SPDIFレベル対応も含め多入力端子対応 (DIR9001はTTLレベル 1端子のみ)
  ・デジタルジッターは DIR9001同等
  ・サンプリング周波数は 216KHzをカバー
  ・入力のサンプリング周波数を表示可能
  ・I2S入力をSPDIFに変換可能 (実際には使用予定ありません)

等 があります。 性能も DIR9001と 同等か それを上回り かつ、高機能です。 しかし、決定的な 欠点として 初期設定や 各種の切換に、ソフト制御が必要なことが 挙げられます。 プロトではTiny2313による専用制御基板を起こしましたが、現実としては この欠点を カバーするために、PCM1792の制御基板で DIX9211を 制御できるようにすることです。 そうすれば、現在の PCM1792 DACセットの  3枚構成のままですので 実用になりそうです。

 制御基板のマイコンは、Tiny461では ポートが足りなくなりそうなので、Mega8等の もう少し ポートの多いものが 必要になりそうです。 (プロトタイプでは、Tiny2313 を使いましたが、PCM1792 の制御も 兼ねるのであれば、ADC ポートが 必要になりますので、Tyny2313 では 対応出来ません)


ということで、新DAI基板の方針としては

   (1)DIX9211を採用する
   (2)PCM1792/DACも同時制御可能な新制御基板とする


というのが結論となりそうです。




DIX9211 + tiny2312制御基板 プロトタイプ











◆◆ 新DAI 検討その後 ◆◆


新・制御基板です。

マイコンに mega8/AVR を使いました。
HTC275 (Multiplexer) と FT232 (USB I/F) が
載っています。 

DIX9211 と PCM1792/DACを制御します。




HiFaceEVOにつないで動作確認



制御基板にシリアル-USB変換チップを載せたので
設定情報を USB経由でPCに送れます。

LCD が無くても 設定確認できるので
制作時・動作確認には 便利かも。


ハイパーターミナルで簡単(?)に受信できますが、 
実は 通信ソフトの使い方は 結構やっかい
だったりします。



Windows/XP付属の 通信ソフト【ハイパーターミナル】
の 受信画面例 です。



お断り

シリアル通信関係の設定は、歴史的に古い技術で

広範囲の ノウハウ・知識を要します。

当方では サポートしきれませんので ご了承下さい。

Webを検索すると、シリアル通信関連ノウハウが公開されたページが たくさんありますので 参照下さい。







この内容で、 「 新DAI基板 + 制御基板 」 を 手配予定です


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番外編
XMOS評価ボード

XMOS社のUSB Audio 2.0 評価用ボード (ファームは V3.3 にアップしました)

XMOSについては、 ブログ も参照下さい

44.1KHz〜192KHzのSPDIF出力(光/同軸)が可能ですが
サンプリング周波数に対して、正しく動いているのか、
思った通りのSPDIF出力が出ているのか・・・ の確認に
DIX9211基板 + Mega8制御基板が とても役だっています。

現在 XMOS基板は、176HKzは動かないようです。
software design guide を見ると176KHzの記載が無い
ので どうも仕様のようです。 


他の方のレポートに、176KHz でも動いているとの
レポートもありますが ・ ・ ・ ・ ・ 詳細不明です。


I2Sの取り出しも可能です。

                クリックで拡大

もし、Mi-Take のDAC基板の I2S に接続して
みたい という場合は、下記のような 接続になります。

但し、動作を保証する物ではありません。 XMOS評価ボードとは、光ケーブル( SPDIF)での 接続を お勧めいたします。




** < ご注意 > **
  XMOS評価ボード についての サポートは
  当方では 行えません。 
 
 XMOSについては XMOS社サポートへご連絡下さい




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新DAC基板 構想




 DACチップとして、BB製の PCM1792/1794/1796/1798 の 4種類を使用していますが、現状では、浮気したくなる 他のチップが無いということで 当面 他のチップを使う予定はありません。  ( DACチップの 比較表は こちら

 DAC基板で 比較的改造しやすく 且つ 効果的な部位として、IV変換部分があります。 現行の基板では、PCM2604 や NE5532 などの 2ch入り オペアンプを使ってますが、より 高品位な(高価な)オペアンプは シングルチャンネル(1ch) タイプだったりします。 また、より マニアックな ディスクリートIV変換回路等への チャレンジにも 興味あるところです。

 それには、現在のDAC基板構成では、ちょっとばかり 土地(基板面積)が 少ないようです。 かといって、Sysytem72で規定している 大型基板サイズの 72x94は、今回は採用したくありません。 ( DAC基板試作の 1番目 が その大型サイズでした )

 ということで、現在 【DAI基板 + DAC&IV基板】 となっている 基板の構成を
【DAI&DAC基板 + IV基板】 にしたものを作って見ることにしました。 

すなわち、デジタル信号処理系は、【DAI&DAC基板】 の 1枚にして もう一枚を 【アナログのIV変換基板】 として独立させようというものです。 こうすれば、ディスクリート式にも チャレンジしやすくなりそうです。 DACチップは、構成がシンプルな PCM1794/1798 のハードモード系でいきたいと思いますので、当然 DAIチップも ハードモードで動かせる  CS8416 とします。



ということで、新DAC基板の方針としては

  (1) IV変換部分を 別基板に分離する
  (2) DAI IC + DAC IC を1枚の基板に載せる
  (2) シングルチャンネル オペアンプを採用する


というのが 結論となりそうです。





新DAC基板の構成案





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DAC 新基板が上がってきました


・CS8416/DAI と PCM1796/DAC が 基板に載っています。
・CS8416の package は TSSOPサイズを 使用しています。
・出力は 差動電流出力 なので、IV変換基板 が必要です。




差動電流出力されたDAC基板の出力を
シングルエンド電圧出力に変換します。
オペアンプは 1ch入りの OPA604を使用。







・ 従来の [DAI基板 +
DAC/IV基板] セットは、DACチップを色々試してみたい人、または
  DAIを使わず、DDCから 直接I2Sで接続してみたい場合等に向きます。

・ 新タイプの [
DAI/DAC基板 + IV基板] セットは、IV基板を自分で作り替えたい人、または
  オペアンプに 1chタイプの超高級品(高価格品)を 使ってみたい人に向きます。




接続のイメージ
回路的には、現行のDAI基板+DAC基板セットと同等です。




参考:DAI+DACの基板回路




参考:IV変換基板の回路










こんなバージョンもできました Twin-DAC

1枚の基板にハードモード PCM1794/DACチップを2個載せた
バージョンです。  DACチップの mono動作が手軽にできます。
(他にソフトモード PCM1792版もあります)


IV回路は搭載していませんので IV変換基板が2枚必要になります。 

組合せの お勧め DAI は、
PCM1794Wには、CS8416版
PCM1792Wには、DIX9211版
が お勧めです。






PCM1794W の 回路図です







PCM1792W です。











< 参考:IV変換について >


差動電流出力なので、IV変換回路が必要ですが、
トランス式IV回路を使うとシンプルなDACが構成できます。

  


パラレル接続 トランスIV変換例



トランス式IVの実験報告は こちら




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DIX9211 + PCM1792W + OPA604IV 基板接続

DIX9211基板 と PCM1792x2モノモード基板 と 制御基板 と
IV変換基板 を 接続する時の接続例



各基板をセットで購入した場合は、下図 赤で示す
コネクタ付きケーブルが 同梱されますので 接続は簡単です。
+5V及び±15Vの電源用ケーブルも同梱されます。

SPDIF入力用及びアナログ出力用は 同梱いたしませんので
別途用意が必要です。


IV基板からの出力は、平衡出力になりますので
一般的なアンプへの接続には 「平衡−不平衡変換基板」 が必要です。


LCD+14Pケーブルはオプションです。 表示内容はVer.UP等により変更となる場合があります。






ハードモードのCS8416とPCM1794Wの場合は、
コントロール信号が無いため 接続もシンプルです。


こちらも IV基板からの出力は、平衡出力になりますので
一般的なアンプへの接続には 「平衡−不平衡変換基板」 が必要です。







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(c)2011 Mi-Take