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自作や改造などの記事を書く気力があったら書きます。 基本的には備忘録的なやつです。

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PCM1795DAC アナログ電源部改造①

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2017年12月17日

イノセントキーさんのPCM1795DAC改造
やることリストより以下の2つをやります。

・オペアンプ交換
 アナログ部電源(LME49710⇒LME49990)
・シャントレギュレータの交換

<作業内容>
アナログ電源部のオペアンプをLME49710⇒LME49990に変更します。
ついでに基準電圧作成部をTL431⇒1N5226Bに変更してみます。

<オペアンプの交換>
作業を始める前に、なぜ最初からLME49990ではないのか?という疑問が生じました。
何ででしょう?コスト?音質のトータルバランス?発信は設計段階で対策すればよいので多分違います。
本当にLME49710をLME49990に置き換えて平気なのでしょうか?やってみないとわかりません。

ともかく交換します。まず初めに電解コンデンサを外します。
なぜって、部品が密集しているのでうまく外せないと思ったからです。
半田吸い取り線で吸おうと思ったのですが、
基板が厚く両面スルーホールだったため追い半田して引っこ抜きました。

オペアンプも追い半田してやさしく力を加えて外していきます。
そして向きを間違えないように交換。さよならLME49710・・・

<シャントレギュレータの交換>
続いてTL431を外します。これも追い半田。
で、選別もせずにおもむろに1N5226Bを取り付けます。
そして通電・・・

2.6Vを示しています。うーん惜しい、あと0.1V。
と、いうわけで交換します。通電・・・

というところで隣のLEDが焼けました(笑)。やはり選別しないといけませんね。
このままだと作業が無駄になるので反対側のLEDの電圧を測り、焼けたLEDを手持ちのリード品と交換。
TL431を元に戻し電圧を測ると2.49V、0.1Vくらいは許容範囲でしょう・・・
これで作業は終了しました。うーん、残念!

肝心の音はちゃんと出ていました。よかった。
次からは面倒くさがらずにちゃんと選別してから作業します。
当然やるべきことやらずに作業するから失敗する(笑)。

<音質>
やはりLME49990はすばらしいということで、中高域は空間、分離、質感すべて向上したという結果になりました。
となるとやはりLME49710を使っていたのが疑問です・・・

低域?うーん・・・うちのスピーカーは結構音量出さないと低域があまり出ないのですが微妙です。
締りが悪く音がつぶれるというほどではありませんがぼやけた感じがします。
DAC前の電源がまだベストではないのでこういう結果になるのはある程度仕方がありません。

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  1. towanoさん

    自作基板の改造レポートありがとうございます。LME49710を使った最大の理由は事前に大量に購入してしまっていたからという情けないものです。

    音質的にベストではないことがわかっていたのですが、聴き比べて致命的ではないと判断してつけてしまいました。リファレンスがTL431だと差はありますが絶望感はないレベルでしたので。ただしリファレンスを改良するとこのあたりの差がより大きくなりますね。

    今ならそういうことは絶対にやらないので、当時の技術的、精神的未熟さということでご容赦ください。

    今後の改良記事を楽しみにしています。

    byyohine at2017-12-18 10:09

  2. toWanoさん、こんばんは。

    シャントレギュレータTL431についてですが、私もPCM1794でDACを作ったときに電源回路の基準電圧用に使ったことがあります。

    この石はどうもノイズが多いようで、toWanoさんと同様ボヤケた音になりました。

    基準電圧をZDに替えたら引き締まって力強い音に改善されたので、トライする価値はあると思います。

    また、ZDにしたら2.5Vが2.6Vになったそうですが、4%ほどの誤差も許容できない回路なのでしょうか。

    DACの作者?に確認してみたほうが良さそうですね。

    byED at2017-12-18 21:58

  3. yohineさん

    まさかご本人様にご回答いただけるとは大変恐縮です。
    そういった理由で採用されているとは(笑)LME49710もコスパ抜群の良いオペアンプですからね。
    低価格でありながらこれを超えられるオペアンプはなかなかない。

    ツェナーは1N5225Bが2.5Vを取り出せそうなのでこれで再挑戦することになりそうです。
    改めて作業順序を考えると、3端子レギュレーターの置き換えできれいに±18V,+8Vが作れるとは限らないので、後でやらないと無意味かつ基板を壊すリスクが生じる可能性があるのでしばらく後になる予定です。

    bytoWano at2017-12-18 23:28

  4. EDさん
    こんばんは

    TL431はローノイズではないらしいですね。安定した電圧を作り出せるところが魅力なんだと思います。

    コイツがボヤけた音になる原因かどうかといわれると、まだ難しいところです。
    まず中高域は非常にきれいで伸びがよく立体感を感じられる音質です。ぼやけた感じはしません。

    低域はLME49990自体の弱点が低域にあるというのもありますがその前に、
    DACのアナログ部に入力する電圧がマニュアルでは±20V前後なのですが、現状ではこの±20Vの品質がよろしくないものを使っています。
    以前にちゃんと(といっても3端子レギュレータ)平滑したものを入力したら結構改善されたので間違いありません。今は作業途中なので取り回しを優先して品質の悪いほうを使っています。

    つまり、言い換えるとまだ正しい音質評価ができる状況ではないということです。
    でも、EDさんはツェナーに変えて音質向上されたということで、こちらもさらに音質向上が見込めるということですね。
    やる気のあがる情報をありがとうございます。楽しみです。

    DACの製作者様はこの記事の一番最初にコメントをいただきました(笑)。

    bytoWano at2017-12-18 23:50

  5. EDさん

    TL431は広帯域ノイズが多く、ツェナーダイオードは1/fノイズが多いですから強い分野が異なります。TL431にフィルターを付ければツェナーダイオード単発よりローノイズにすることは可能です。

    しかし当方の設計ではフィルターが入っておりTL431も広帯域ノイズはある程度除去される設計です。それをツェナーに変えることで更に押さえ込むという結果でしょう。

    電圧4%の誤差で壊れることはないと思うので、壊れたのは別の理由があると思います。

    byyohine at2017-12-19 08:39

  6. toWanoさん

    TL431よりツェナーのほうが音声帯域にかかるノイズの量は少ないのでそれが音の違いに出ていると思います。LME49990もノイズ少ないのでノイズの量は大事ですね。

    上流電源の差は低周波リップルも問題ですが、単体のオペアンプ電源で除去できないような高周波領域にも原因があるのでそちらも対策されるとよりよいかと思います。

    レギュレータ1段だと-100dB~140dB程度の抑圧なのでそれ以下にノイズを抑えるには二段以上必要というお話です。

    そのあとはシャシーのグラウンディング強化をして外来ノイズから基板をまもることです。

    よろしくお願いいたします。

    byyohine at2017-12-19 08:44

  7. EDさん、yohineさん

    ツェナーについては後で計ったのですが、2.6Vが出た個体は購入した中で最低クラスの電圧になる個体でした。
    LEDが焼けた個体はもうすこし高めの電圧でした。これが原因だと思います。

    TL431のデータシートを改めて確認しましたが、おっしゃるとおり可聴帯域で200nV程度のノイズがあるようですね。

    高周波はお手軽に3端子コンデンサ+コンデンサで対策するつもりです。
    これだと数百KHz~数MHzくらいの帯域が対策できないので後一手必要ではありますが・・・
    数百KHz~はセンダストの赤いコアでコイルを作るのも考えていますが実装面積が大きくなるのと直流抵抗がどれほどになるのかが懸念事項です。

    シャシーのGNDはまったく勉強していないのでまだまだこれからです。
    そもそもまだケース加工が出来ていません(笑)

    bytoWano at2017-12-20 00:35

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