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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

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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8 thoughts on “DACほんとに自作してみた

    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
    1. ルチ

      こちらでは現象を確認できません。なにか追加情報いただけますか?
      コメントを入れていただけてるということは、全体が真っ暗なわけではない?
      写真がロードできないという場合も、真っ暗(黒)にはならないと思います。
      とはいうものの、レンタルサーバを使い、用意されてるwordpressを使ってるだけなので、個別にできることは、ほとんど無いのですけど。(´・ω・`)

      合わせて、よろしければ、
      ・PC、スマホなどハードを変えても同じか?
      ・ブラウザを変えても同じか?
      ・ブラウザのキャッシュを削除しても同じか?
      あたりの一般的なトラブル対策が効くかどうかの結果も知りたいです。

      返信

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