DACほんとに自作してみた

キットやモジュールでDACを組む遊びをしてるうちに、DACチップによっては、マジ自作できるなこれ!と思えてきた。実際にチップを購入し、ブレッドボードで作ってみる。 ちな、チップは慣れ親しんだ、PCM5102Aを使うことに。

PCM5102A
PCM5102A
アルコールリンク ☆彡

-info-
2016年モンドセレクション金賞&iTQi最優秀
味覚賞受賞蔵 甘酒は女性にも人気

PCM5102A

PCM5102Aは、MCKをプルダウンしておくと、BCKを分周してMCKを自前で生成する機能がある。そのためラズパイ向けDACボードに多く採用されてる。PCM384KHz/32bitまで対応。ダイナミックレンジ/SNRは112dB。DSDは対応してないけど、ハイレゾDACとして十分だよね。

DACチップの入手は国内通販でも可能だが、単価と送料が高い。なので、いつものAliexpressを利用した。

お店は、High quality and service of IC electronic components

PCM5102A ロット5個で13.04ドル(送料込)

発注からshippedまで4日、受取まで計29日。わりとかかった。
緩衝材封筒で、玄関手渡しで受取サイン要だった。

一個あたり、約270円弱。
参考までに検索にかかる国内通販だと、1個1000円超えで送料別。

2018.3.20↓追記

2018年3月現在、チップ同梱のDIP化キットが秋月さんより500円で発売されている情報をいただきました。中華通販に抵抗がある方には、朗報ですね。くわしくは、下の情報提供コメント参照。

ピッチ変換

SSOP20pin、表面実装0.65mmピッチ。やっぱ、小さいっす。

小さい
小さいっす

なので、まず初めにピッチ変換基板に貼り付けて、2.54mmピッチの基板やブレッドボードで扱えるようにしてしまう。(ちな、この変換基板もaliexpressで購入)

SSOP20Pin変換基板
SSOP20Pin変換基板

フラックスペタペタ塗って、はんだを大胆にベタっと染み込ませて、またフラックスペタペタ塗って、はんだ吸取線をはんだ面の上からあてて、余分なはんだを吸取る。

はんだ付け
はんだ付け

あと足つければ、出来上がり!

こ、これは、MM510ピーーー。違う違う回路にはなってない。(´・ω・`)
こ、これは、MM510ピーーー。違う違う回路は載ってない。

ここまでできたら、あとは、勢いでできる気がしてくる。(´・ω・`)

回路

TIからPCM5102Aのデータシートを取り寄せる。
データシート見てて、関心したのは、チャージポンプで自前で負電源作ってること。そうだよな、たしかに単電源で動く手軽さも魅力だ。

さらに流し見るとリファレンス回路が載っていた。てっとり早く、MM510ピーーーの回路をパクろうかと思ってたくらいなので、良かった。

PCM5102Aデータシートより、リファレンス回路
TI PCM5102Aデータシートより、リファレンス回路

電源(デジタル用、アナログ用)、チャージポンプ、アナログ出力、残りは機能信号線。使わなければGNDに落とすのね。LPFのところとか、めっちゃ見覚えある。

あらためて思うのは、機能的にはDACチップでほとんど完結してて、周辺ですることほとんど無い。その名もDACだし、あたりまえか。

よし、このとおりに、ブレッドに載っけてみよう。

パーツ配置

ピッチ変換基板、幅が広いので、ブレッドボードの列けっこう使ってしまう。工夫して基板の裏に配線したりしながら、粛々と部品を配置していく。電源周りの電解コンデンサはオーディオ用を使って、LPFのところはフィルムコンデンサにしてみたり、気持ちこだわりを入れてみた。

ブレッド2枚になってしまった
ブレッド2枚になってしまった

それでも、アナログ出力のところ収められず、ブレッド2枚になってしまった。
一応、電源ラインは左デジタル、右アナログで分けてみた。

音出し

ラズベリーパイで鳴らしてみる。例のごとく、1の+なし。
volumio1.55のI2Sドライバーは「Hifiberry」
というか、この設定固定で置いてある実験パイ。(´・ω・`)

粛々と配線、MCK(PCM5102Aの表記はSCK)は、プルダウンしておく。
デジタル側の電源はラズパイの3.3V、アナログ側の電源はブレッドボード電源モジュールから3.3Vを供給するようにして、一応分けた。

こんな感じ
こんな感じ

ラズベリーパイに給電し、volumioを起動。

あ、volumioの起動音、鳴ったし。

一発通し。自分の器用さが恐ろしい。(´・ω・`)

いくつか楽曲を鳴らしてみる。うん、ハイレゾなクリアな音。強いて言えば、リバーブが少しクドく聴こえるか?

他のDACと聴き比べてみよう。部品とか気軽に取っ替えられるのも、ブレッドボード自作のメリットだ。と言っても、聴き変わるような部品って、LPFのところぐらいかな。

まとめ

自作DACにPCM5102Aは、お手軽ではないかと思う。これより高性能なものは、ピン数がどんどん増えて、困難度が上がる。
まぁ半年ぐらい前の知識ゼロの自分からすると、自作なんて考えられなかったけど、いろいろ積み上げていくと、敷居はさほど高くないと実感。特にPCM5102Aで作る場合、ちょっとした電気工作の延長と変わらない。

USBで鳴らす場合、DACとは別にDDCが必要になるが、これはモジュールで買っておけば良いと思う。

産むが易しとはこのことだなぁ。

-- 以下、後日追記 --

リバーブがクドく聴こえた件、たまたまそのとき聴いた音源の特徴だった。
他のPCM5102AのDACと聴き比べても、差を感じることはなかった。

この最近のハイレゾ音源として売ってる音源、リバーブがクドいのなんとかならないものか。あるハイレゾ楽曲発売のときのイベントに参加したとき、マスタリングした音響技術者の講演があったのだけど、いきなりリバーブ自慢だった。挙げ句の果て、定位を上に持ち上げたとも自慢していた。それも、案にエフェクト自慢。

ハイレゾってそういうことなのか?

わからないでもないところもある。お気にの某バイオリン演奏者のライブにいったとき、普通に楽器の音はマイクでひろって、エフェクター通した音がスピーカーから流れてくる。そのエフェクターは音源に使われてるものと同じ。つまり、生楽器、生声でも、エフェクターありきの世界。

できれば、ハイレゾというからには、超演奏テクや激Voを肌で感じることができるような音源をお願いしたい。

今でも、Linnのスーパーサンプラーシリーズのいくつかの曲きくと、鳥肌が立つ。エフェクタ使われてるだろうけど、まったく気にならず、生生しく聴こえる。
そんな感覚は、最近の音源で味わうことができない。

(´・ω・`)なんか、らしくない偉そうなこと書いてしまった。。。

 

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DACほんとに自作してみた」への6件のフィードバック

    1. ルチ

      情報ありがとうございます。
      これぐらいの価格なら、納得ですね。
      チラ見すると、TPA6120のDIP化キットもありますね。

      これは、お手軽ポタアン記事が・・書け・・書け・・・

      返信
      1. 名無しの電子工作好き

        お手軽ポタアンですか、やってみるのも面白そうです!
        ちょうど春休みに入りましたので、挑戦してみようと思います。
        ですが、私でしたらTPA6120は使わずにOPアンプを別につけて回路を組みます。笑
        (パッケージの半分がアサインされていないピンになっているICは何かありそうで
        無知な私には使いこなせません笑)

        返信
      2. ルチ

        やってみる!って良いですよね。
        結果良くても悪くても、なにか一段階上がる気がする。
        パッケージの件、笑いました。どうしようか考えるのも楽しい。
        ではでは、また遊びに来てくださいませ。

        返信
  1. やもり

    秋月でPCM5102買ってきて、私も作ってみました。XSMTがHiでないと音でなくてちょっとはまりました。あとネットで調べるとCPVDDをデジタル側のDVDDに接続している回路図がありますが、上記の回路図のようにAVDDが正しいのかもしれませんね。

    PIC32MXを使った自作USB DAIでちゃんと鳴っています。

    返信
    1. ルチ

      あ、冷蔵庫の人!コメントありがとうございます。

      XSMT、「使わないのはGND」の書き込みがきっかけだとしたら、申し訳ないです。ミュートは使う!ってことで。
      電源はデータシート見ると、レコメンドは全部分けるとありますね。私は単純に回路図のAGND分けてる意図をくみ取りました。
      5102、ラズパイのドータボード式のDACで大流行りしたチップで、そのときはラズパイのサービス電源にいっしょくたに繋がってました。それで、音に問題を感じたかと言うと、まったくわからない(自分の耳には)ので、コダワリの範疇だと思います。オーディオって、手をかけると良く聴こえてしまう脳内麻薬が出ますし。(´・ω・`)
      DAIも自作ですか。すごい。
      自分もやってみたいなぁと思うんですけど、中華DDCが安くて十分なん・・・

      それでは、また遊びに来てくださいませ。

      返信

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