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256倍オーバーサンプリング ディスクリートDACを作りたい(1)

我が家の現在のオーディオシステムは、アンプから下流がまずまずのレベルに仕上がってきました。

音源:PC(foobar2000)
DDC:改造RUDD14+メモリーバッファ
DAC:DAC9018D or DAC1704
パワーアンプ: エミッタ抵抗レス 終段無帰還アンプ(プリ出力あり)
パワーアンプ(サブウーファー用): 低域MFB 電流出力型 無帰還アンプ 入力はプリ
スピーカー:Alpair6P 卵型
サブウーファー:Alpair10M 密閉

DDCから上流も、ひとまずメモリーバッファで質は確保できています。
唯一、DACがイマイチ最良な感じがしません。9018も1704も、良い所は多いけれど気になる所があります。

というわけで、次なる自作はDACにしましょう。



さて、今まで自作したDACのチップを挙げてみると
PCM61/PCM63/PCM1704/PCM1794
TDA1543
FN1242
CS4398
WM8742
ES9018
むむ、結構な数を作ってきたんですね。(どんだけ散在してきたんだろう。。。)

この中でのお気に入りは
ES9018/PCM63/PCM1704/FN1242
ですが、どれも一長一短がある感じ。

まだ試していませんが、AK4399やAK4490も気になりますね。
一応、現在AK4390/AK4399(となぜかTDA1541)を持っており、これらは早く音を聴いてみたいんですよね。


話は変わりますが、上記DACのデータシートを見ていていつも気になるのが
「オーバーサンプリングは8倍のまま、なぜ進化しないのか」
という点。
オーバーサンプリング数が上がればアナログポストLPFを軽くできますし、高域の歪み特性も向上するはずです。
聴感上は、音の硬さがほぐれる方向に行くんではないかと推測しています。
世間ではハイビット化の流れがあり、32bitDACなんてものも登場していますが、
なぜハイサンプリング化の流れが出てこないのでしょうか?
(P2Dなどは、本質的にはハイサンプリング化の流れかもしれませんが)

また、自作派としてはD/A変換がワンチップ内で行われることにも抵抗があります。
内部素子の音質が気になりますよね。


というわけで、ディスクリートDACを作れないか、構想を練っています。

今のところ、キーワードは以下を考えています。
・256倍オーバーサンプリング
・デジタルフィルタ自作
・ジッター低減機能
・最上の素子を使用

256倍オーバーサンプリング・・・
数字だけ見ると過剰ですが、これには考えがあります。
このことについては、また次回にでも。


構想がある程度煮詰まってきたので、そのキモであるデジタルフィルタ+オーバーサンプリングを
FPGAを使って試作確認してみました。
256DAC_000.jpg
WM8805->DE0(CycloneⅢ)->R-2R
という接続構成です。

DAI(WM8805)からの信号(LJ24bit)をデコードし、FIRフィルタを通してからDACへ出力するのは、
原理さえ分かっていれば、コーディング自体は難しくありません。
256DAC_001.gif
上図は44.1kHzパルス信号のR-2R出力波形です。
最小位相フィルタに近い特性のFIRを64倍オーバーサンプリングで組んでみました。
もうひと手間かければ、256倍も可能です。

上手くいきました。
頑張れば、たぶん、考えていることを実現できるかな?

で、最も重要なDA変換方式について、未だ悩み中。
マルチビット型を自作するとしたら、R-2Rしかありませんし、上記試作確認でも16bit R-2Rを組んでみたのですが
この方式では、精度は10bit程度。
高精度抵抗などを使ったとしてもせいぜい14bitが限界でしょう。
また、抵抗を直列にいくつも使って分圧するのは、アナログ回路の経験上、音が悪くなりそうです。
ハイビットなR-2R DACで音が良いものを作るのは、不可能でしょう。

一方で1ビットδΣ(DSD)によるDA変換は、自作が容易な上、
原理上とても素直で良い音がしそうですが
必要なS/Nが確保できるかが分かりません。


さてどうするか。。。
それぞれの案をしらみつぶしに確認できる位に、時間に余裕があると良いのですけど。。。

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プロフィール

カニ

Author:カニ
DACやアンプの自作がメインの、オーディオブログです。
自作基板の頒布も行なっています。カテゴリ「頒布」をご覧下さい。

ニアフィールドリスニングや、ポータブルオーディオにも手を染めたいんですが、いつになることやら。。。

繊細で柔らかい音
実在感のある音
を目指して、
ゆっくり、ゆっくり、潜航中。

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