ES9038Q2Mオペアンプ周りLPFコンデンサ交換

前回は緑基板を使って実験しました。
LPFを兼ねるオペアンプによる差動合成回路に使われていたチップコンデンサ100pFと390pFをフィルムコンデンサに交換して音の傾向を探っていました。
緑基板はバラック状態でRaspberryPi4の4GBバージョンからのI2S接続でroonbrigeとして試聴してみました。

緑基板で試したコンデンサはマルツで手に入れたメタライズドフィルムコンデンサです。

https://www.marutsu.co.jp/pc/i/953397/

単電源用のバイアス回路を削除して、オペアンプの±電源の処の47μFも470μFに増量しました。

先にケーシングした無改造黄色基板＋アナログ電源と比べてみると高音域のシャリシャリ音が落ち着いた気がします。ただし低音域に関しては黄色基板のほうがアナログ電源を使っているためか豊かに聴こえます。
出力のオフセットはL,Rともに1mV以内に留まっていました。これならカップリングの電解コンデンサをバイパスしても大丈夫そうですが、この後にDCアンプがつながることもあるのでそのまま残してあります。

しばらく、このまま黄色基板と比較試聴していこうかと思っていたのですが。。。。
秋月でこんなものを見つけてしまいました。

スチロールコンデンサ

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-14428/

そうです、昔よく使われていた宇宙人！？みたいな容貌のコンデンサです。なんとなくこのコンデンサをみると宇宙からきた使者のような気がするのは私だけでしょうか。。。

さっそく手に入れてしまうと、これを使ってみたくなります。スチロールコンデンサは音響にとても良いコンデンサというふれこみですし。。。。
ケーシングした黄色基板を取り外します。

セラミックコンデンサと思われるチップコンデンサをどんどん外していきます。

それにしても、中華基板はリード部品の外しにくいこと。。。。電解コンデンサのランドを一か所剥がしてしまいました。電解コンデンサは100μFがついていました。これを470μFに増量しておきます。

はんだした後テスタを当ててみたら一応導通はあったのですが、接触不良になるのがいやなので、オペアンプの4番ピンとの間にジャンパを飛ばしました。

さて、いよいよスチロールコンデンサを実装していきます。帰還コンデンサは100pF,差動入力間のコンデンサには470pFを使いました。

すべて、実装して・・・・・

 

ケースに戻しました。

さて、さっそく音を聴いてみます。
音源はいつも聴いている、大好きなSalyuさんのMaiden voyageから”稲妻”です。
エージングはこれからですが、期待通りの音になっているようです。

このDAC、RaspberryPiでRoonbridge、それに光入力、COX入力の切り替えスイッチ付きです。Roonで使う、AmazonHDで使うなど使い勝手も良いです。
しかし、、以前に作ったPCM2704のDAC。ハイハットのシャリシャリ感がまったくなく、いい音させていたんだな、、と改めて思いました。
さすがに空間表現はES9038Q2Mにはおよびませんが。。。。。
中華基板ES9038Q2M。。メインのDACに昇格です。

現在はこれにミニワッターPart5,15Vバージョンで音楽を楽しんでいます。

中華ES9038q2mボード、まとめ

中華ES9038q2m
ボードを3種類入手しました。それらの共通点、いままでの実験のまとめです。
手に入れたボードはAmazonから2種類、aliexpressで1種類です。
以下に紹介します

１．Amazon ES9038Q2MデコーダーボードDAC I2S DSD光同軸入力デコーダー（オーディオアンプ用）ヘッドセットアンプ出力DIY

２．Amazon　ES9038 Q2M DACデコーダー·ボード3ウェイ·スイッチング·サポート·ファイバ同軸USB入力

３．aliexpress　Lusya ES9038 Q2M DAC DSD デコーダ同軸繊維 DOP ハイファイアンプオーディオサポート IIS DSD 384 125khz B2-001

この3種類はどれも、基本的な回路は変わらないようです。
なので、出音もほとんど同じだと思います。
音の傾向としてはクリアで透き通った音がします。さすがES9038と小躍りしました。
ただし、アナログ回路周りのコンデンサがどうやらセラミックコンデンサのようです。
なので、どうしても若干カサカサした音になっているようです。
ネットでES9038Q2Mを検索すると
通電してみんべさんとEFCノートさんのページに実際の基板から回路図を起こしたものがありました。ありがたく拝見しました。

１．の青基板のオペアンプ周り

※出典はこちらです。回路図はそちらからの転載です。

３．の緑基板の回路図

※出典はこちらです。回路図はそちらからの転載です。

これまでの実験。。。ん！

１．の基板とAmaneroのUSBボードを使ってUSBDACを作成しました。

電源は12～15Vのスイッチングアダプタ使用。
スイッチドキャパシタ回路を使って負電源を作成し両電源としてボードを駆動しました。
青基板の単電源用オペアンプバイアス回路は削除しました。
製作記事


このDACを使っているうちに、電源にスイッチングではなくアナログ電源を使ったらもっと良い音で音楽が聴けるかもしれないという気持ちが大きくなってきました。
それで実行に移しました。

２．の基板とRaspberryPi４を使ってRoonBridgeとしました。

中華ES9038q2mボードのための15V正負電源の作成 その２

RspberryPiのためのアナログ電源を。。簡単に。。作る

ES9038q2mをRoonbridge化したRaspberryPi４と共にケーシング その２


先日ケーシングしたES9038Q2M＋RaspberryPi４＋アナログ電源です。
アナログ電源にしてみました。
良い音が聴けるのではないかとの期待が大きすぎたようです。
エージングして化けるかもですが、ちょっと思ったよりは期待外れだったような気がします。
やはり、電源云々以前に、オペアンプ周りのコンデンサをフィルムなり音質に影響の少ないものに変える必要があるのかなという思いが大きくなってきました。
それで、３．の緑基板を使って実験をしてみました。

３．の基板のチップセラミックコンデンサをメタライズドフィルムに交換してみました。

白くて値が書いていないのがセラミックコンデンサです。＋入力と－入力のところが370pF(実測しました)で他は全部100pFでした。青基板ではすべてが100pFだったので今回はすべて100pFにしてみました。cut offが100kHzと高めですがまあ手持ちのコンデンサにその値のものがなかったのでとりあえずです。

外したところにリード品のメタライズドフィルム100pFを設置していきます。見た目があまりよくありませんが、この際目をつぶります。

すべてつけおわりました。これで音出しをしてみます。

バラックで、電源はスイッチング電源で負電圧を生成して±１２Vとしています。
オペアンプのバイアス作成回路はまだ削除していないので出力１ピンと７ピンの電圧を測ると0.33Vとかなりオフセットが出てしまいました。
このままだと、出力コンデンサはバイパスできませんね。
音はというと、だいぶうるささが減ったような気がします。実際のところはしばらくエージングしてみないとわかりません。
これで、効果があるようなら、ほかの基板も同じようにコンデンサを付け替えようと思います。

ES9038q2mをRoonbridge化したRaspberryPi４と共にケーシング その２

いやぁ。本当はいろいろ実験したくて中途半端にしておくつもりでいたのですが、結局ケースに入れてしまいました。

アナログ電源基板とトランス。

中華ES9038q2mボードとRaspberryPi４ 2GBバージョン(今なら4600円)

ケーシングするのに天地が逆にねじ止めする必要があったので・・・・・

ひっくり返して使っているので、ねじ止めのあとがめだちます。

まあ、上に別なのを載せてしまえばわからないんですけどね

回路が決まってバラックで組んでいると、ケーシングはあっというまにできてしまいますね。すぐに中身を弄ることができなくなってちょっと寂しい気もしますが・・・・
あとはアナログの差動合成とLPF部のコンデンサがチップセラミックコンデンサなので、それをフィルムに交換してみたいのですが・・・・
あんまりやっている人いないんですよねぇ。
カップリング電解コンデンサを交換したりするほうが音的には変わるのかな！？

ES9038q2mをRoonbridge化したRaspberryPi４と共にケーシング

RaspberryPiとES9038q2mの電源をこれまでいろいろ考えて実験してきたのは、Roon̪̺Bridgeとして使おうと計画していたからです。
バラック状態で組んで、きちんと音がでているので使い勝手を考えて、ケーシングしていくことにします。
ケースにするのはいつも使っているタカチのこれです。
KC5-13-20BS
これは高さが5センチ、幅が13センチ、奥行きが20センチのものです。
トランスが２つ、５VRaspberryPi用と13.8V ES9038q2m用の電源基板。
そして、RaspberryPi、ES9038q2m基板がはいります。
今回、Amazonで4,000だった基板を使うことにしました。この基板はAmaneroなどのUSB基板が載せられるスペースがあります。ぎりぎり13cmの幅に入りそうな基板です。
ES9038 Q2M DACデコーダー·ボード3ウェイ·スイッチング·サポート·ファイバ同軸USB入力 AIYIMA
9038q2m基板で最初に音を出したときに感激したので、追加で基板を購入しました。内部配線は先に使った基盤とほぼ同じようです。

ケースにうまく収めるために、DAC基板をUSB基板が乗るところにタンデムさせることにしました。

微妙に幅がはみ出てケースにはいらなかったので、その部分をのこぎりで切り落としました。写真の様に約5㎜程度なのですが、すっぱり切り落としました。

あいだにアクリル板はさんでタンデムにしました。アクリル板には気休め程度かと思いますが、銅シールを張り付けてシールドにしています。最初、Wifiを有効にしていたらブツップチッていうノイズが入りまくりました。なので、シールドを施したわけです。
Wifiの干渉で起こるノイズには結構苦労しますね。基板を離して設置できるくらいの大きなケースだと問題ないのかもしれませんが、なるべくコンパクトにしようとすればするほど、ノイズ対策が難しくなります。

ケースに基板をねじ止めしたところです。

officeのpowerpointで作図したパネル配置を印刷して貼付け、それにそって穴あけをします。これが、結構合わせるのが大変で、やすりを使って削っていくのですが・・・・・

このくらいの穴をあけて合わせるのにほぼほぼ半日かかっています。

なんとかうまく穴あけができました。

今回使ったDACボードはロータリースイッチが付いていて入力の切り替えができるタイプのものです。フロントパネルにつけてRoonBridge化したRaspberryと背面の光接続OPTの入力切替に使います。

こんな感じに切り替えスイッチを取り付けました。

入力に何が使われているかわかるように印字しました。
この状態で音出しをしてみます。工作途中でなにかしら壊していたら大変ですからね。
まだ、トランス電源基板を入れていないのでスイッチング電源アダプタを５Vと１２Vの２つ使います。
上に載っているのは初段Tr差動フルディスクリートヘッドフォンアンプです。
良かった。きちんと音が出ています。工作途中で壊していませんでした。

疲れました・・・・
しばらくこのまま使ってみようかな。。。

2020/11/15 追記

置く場所によって？RaspberryPiのノイズが聞こえることに気が付きました。

ケースにアースをとっていなかったので、RaspberryPiの電源入り口のマイナス電源ポイントからとES9038q2mボードの電源GNDからケースの底面ビスへの一点アースをとりました。

プチプチ、ピーノイズがきれいになくなりました。良かった(^▽^)/

中華ES9038q2mボードのための15V正負電源の作成 その２

先のエントリに中華ES9038q2mボードのための15V正負電源の作成としてツェナーダイオードを定電圧源として±15Vの両電源を実験しましたが、実験後に自転車で事故にあってしまい、実際に音を聞くことができずにいました。
入院中に調べていたところ、どうやらツェナーダイオードは雑音源になりやすいということ、ただし、５V以下であればNoiseは少なく電圧が上がるにつれて低いインピーダンスのNoiseをまき散らすことなどが分かってきました。
先の電源では15Vのツェナーダイオードを使っていましたので、まあそれは、Noiseだらけの可能性があり、せっかくNoiseを嫌ってアナログ電源にしようとしていたのに元も子もないのではないかと考えなおしました。じゃぁNoiseが少ない定電圧源はなにか。。。
ダイオードの順電圧を使う手がありました。
しかし、普通のダイオードの順電圧は0.7V程度、、(-_-;)。。。LEDでも1.8V程度、さすがに8個直列にLEDも。。。。。ということで、ここは素直にシリーズレギュレータを使うことにしました。

レギュレータは12Vのものを使うことにし、電圧の底上げはLEDを使っています。これで約13.8Vの電圧を得られます。整流後の電圧が19V程度ありますので、多分15Vのレギュレータを使ってもいけたかもしれませんが、ここは確実にいきたいので12Vレギュレータ＋LED底上げとしました。
この回路は、なんの変哲もない定番に近いものなので、土日を利用して蛇の目基盤で作成してみました。実際のくみ上げは、この電源とRaspberryPiのための5V電源のハイブリッド版です。

右側がRaspberryPiのための５V電源、左側が今回の回路図のものです。このくらいの回路規模であれば秋月のC基板に収まります。

バラックで音出しをしています。

とりあえず、DAC基板からヘッドフォンに直接つないで、音が出るかどうかを確認しました。出力部のコンデンサが47μFで電流制限抵抗が100Ωヘッドフォンのインピーダンスが33Ωなので、Low側のcut off周波数が30Hz程度と高めなので重低音は望めないのですが、中域から高域にかけては透き通った音がします。9038の澄んだ解像度の高そうな音がします。
これでしばらくエージングしてみます。