FN1242Aを使ってRaspberry Pi直結DACを作る【その4】


FN1242AはフラットパッケージICなのでユニバーサル基板に実装するにはこのようなSSOP変換基板を使う必要があります。

だから細かいハンダ付けは辛いんだって(^^;。ルーペが必需品になりつつあります…。


いよいよDAC基板の製作です。

さんざん煽っていてアレですが、今回アナログ部の回路はFN1242Aのデータシートに載ってるリファレンスの回路そのままです。私自身が初心者と言う事もあるのですが、まずはメーカー推奨のリファレンスの音を聴いてみないとどんな素性の音を出すのかも判らないし、応用も何もあったものでは無いからです。

アナログ回路に至ってはネット上にも多くの作例がありますので、それらを参考にアレンジされるのも良いかと思います。

従って回路図もデータシートそのまんまを多少アレンジという形になっています。(クリックで拡大します)。


上記の回路図は最初自分で書いたときはかなりゴチャゴチャしていたのですが、添削をお願いした高速化事業部のりょうさんが実際に基板に部品をレイアウトしやすい様に書き直して下さいました。ところが「弘法も筆の誤り」。その際に手違いでオペアンプの+-が逆になってしまい、この通りに組んで音が出なくて四苦八苦。最終的にりょうさんに泣きついて組み立て終わった基板を送りつけて(^^;調べて貰って判明したという。百戦錬磨のりょうさんですらこういう事があるので本当に電子工作に於いては1にも2にも確認しか無いんだなと実感した出来事でした。(りょうさんにはご負担を掛けた上に謝罪をいただきましたが、こちらが無理にお願いしたことですし、添削後の回路図を再度点検しなかった私にも落ち度がありますので、今度お会いする機会があったらこの笑い話をネタに呑みに行きましょう(笑))。

(実を言うと回路図の間違いが判って基板を直すときに接続先間違って音は出たものの音像の定位が定まらない逆位相状態の音(さすがにこれにはいくらクソ耳の私でも音を聴いただけで気づくぞ)になって慌てて更に直したのは内緒だ(笑))。

それと自分でも気になっていたのとりょうさんのアドバイスもあり、ZEROL,ZERORの信号を使って出力ラインをリレーでミューティングすることにしました。理由は

①ラズパイの仕様でラズパイ起動時や曲の再生が終わったとき、クロック関係が停止してしまうため、その際にFN1242Aが万一ノイズを吐いた場合の回避。

②無信号時の出力先保護

やはり万一の時も機器を壊さない事が前提だと思いますのでリレーミューティングすることにしましたが、人によっては曲間でリレーがカチカチ言うのが気になる人もいると思いますので必須では無いです。

ミューティングはZEROL,ZERORの信号でトランジスタを作動できると考えていたのですが、やってみるとどうもそこまでのパワーは出ていないようなので、ZEROL、ZERORに10KΩを介して3.3Vを加えてプルアップするようにしました。

使用した部品は表の通りですが、抜けがあるかも知れませんのでその点ご了承下さい。購入先が空欄のモノは全て秋月電子で購入しました。



ダイオードは当初定番と言える1S133を使うつもりだったのですが、どこも取り扱いが無かったので今回は1SS178を使いました。高速スイッチング用途のモノであれば代替え品で大丈夫だと思います。

あと、今回地味に重宝したのがダイソーの銅線。

今までGNDのワイヤリング等はスズメッキ線を使っていたのですが、こちらの方が安心感があります。しかも安いしオススメです。

ユニバーサル基板は秋月電子で一般的によく使われる72mm×47mmの片面ガラスコンポジットのものを使いました(1枚60円)。



一般的な72mm×47mmの基板に組んで行きますが、こんなやり方では到底全て部品が1枚に載りません。が、実装レイアウトを実際やってみて自分の力量でどれだけの部品が載るか試してみたかったので、基板継ぎ足し覚悟でこんな組み方をしました。スペース稼ぐのなら普通抵抗なんて縦に実装するのですが、自分がわかりやすいように今回はキツキツに詰めることはしませんでした。慣れたら少しずつ出来るようになると思います。

アナログ回路部分は電源までオーディオ用の電解コンデンサー使ったりしてます。それ以外はマイカかフィルムコンデンサーを使いたかったのですが、pFとかの容量の小さいマイカやフィルムは年々手に入りにくくなっています(寂しいことです)。今回はマルツパーツにマイカコンデンサがありましたのでそれを使いました。


まあ、当たり前ですがスペースが足りなくなったので基板を継ぎ足してどんどん行きます。(リレーは写真と違ってもっと小型のオムロンのモノを使いました)。オペアンプは別のモノに差し替えて遊べるようにソケットにしてあります。


電源基板、ラズパイと繋いでテスト中。オペアンプの間違いを直しても最初音が出ずに悩みましたが、GNDの取り回しが悪かった事が原因でした。板の上に取り付けていっているのはテスト用の仮固定とケースのサイズ検討のためです。また裏側は配線に細くて効率が良く取り回しの楽なジュンフロン線を使っています。


月並みですが初めて音が出たときは感動しますね。思わず飛び上がりそうになりました。結構いい音出てます、感動です。


こちらが完成基板。ゆったりした配置ですがその分回路がわかりやすくなってると思います。

ただひとつ、今も解決していない問題がありまして、曲の再生開始、サンプリング周波数が変わるとき、曲の再生終了時にブツッと小さなポップノイズが出てしまいます。(同じサンプリング周波数の曲を連続再生しているときは曲間にノイズは入らない)。どうもクロックの立ち上がり、変更時、停止時にノイズが出るようで、これの原因がクロック停止にあるのか、マスタークロック生成基板にあるのか、volumioのソフト側の問題なのかまだ判明していません。それ以外は非常にクリアな、でもデジタルっぽくないなんとなくアナログな感じもする良い音で鳴っています。結構好みの音に仕上がったので満足しています。

次回はケースへの組み込みです。

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