2021年8月11日水曜日

CSPPという選択肢 ② CSPPでヘッドフォンバッファ

CSPPを使ったヘッドフォンバッファアンプを組んでみる

出力もバランス出力になるのでちょっとどんな音になるのか興味があります。自分の持っているゼンハイザーのHD599はリケーブルをするとバランス出力対応となります。


リケーブルをするのに、こんなものも手に入れなくてはなりません。


これは予定外でした。じつは2.5mmジャックは手元にあるので、それをヘッドフォンに挿せばいいやって簡単に考えていたのですが・・・・

形状が特殊で、ふつうの2.5mm4極ジャックは刺さりません。。。。

ということで、上記のケーブルをお買い上げということになりました。

ついでに、延長ケーブルも・・・・・ディスクトップでの使用だと1.2mしかない長さではちょっと気を使います。

標準でついているケーブルをぶった切れば中にちゃんと4本線が入っているという情報もありましたが、ちょっと怖くてできませんでした('◇')ゞ

さて、CSPPバッファですが
2ch分を秋月C基板におさめてみました。

これで、電源の平滑回路もすべて含みます。平滑コンデンサはスペースの関係で10V3300μFとしました。ここに繋ぐトランスはHTW-602の予定ですので整流後約9Vの直流電圧がかかりますので、ギリギリですねぇ・・・・ヒートシンクのすぐそばなのもあって寿命が短そうなのがちょっといただけません。ケースに入れるとなったときには、外付けにすることを考えてみます。

基板が出来上がって、出力のオフセットをみてみたら、片側で6mVくらいのオフセットが出てしまいました。そこで調整カ所ですが、ドレイン抵抗に43kΩの抵抗を並列にしました。

右の端っこにみえるチップ抵抗がそれです。値も適当に決めてやってみたんですが、ビンゴだったようです。これでオフセットが3mV以内に収まるようになりました。

今回組み合わせるDACはこちらです。

aliexpressで千円台で手に入るES9018k2m基板です

これを素材にしました。ESSのチップはちょっと変わっていて、出力を低抵抗で受ければ電流出力として、高抵抗で受ければ電圧出力として動作するそうです。

今回はIVCの部分はなく単なるバッファなので電圧出力としてこの基板を使います。

その前にちょっと細工を・・・・

まずは、I2Sの使っていない端子、NCと書かれているところにアイソレータ接続用の電圧3.3Vを供給します。

そして、上に見えるのはツェナーダイオードです。もともと電源に交流9V~12Vでも動作するように作られている基板ですが、ここに12Vを入力すると整流後は16V以上になってしまいます。そこからTRのリップルフィルタを通してそのあとにレギュレータで3.3Vに降圧されます。リップルフィルターでの電圧損失は1Vないぐらいですのでレギュレータ入力は15V程度となりかなりの電圧差があります。

なので、ここに10Vツェナーを追加してレギュレータに入力される電圧が10Vを超えないようにしました。なんとなくこの方が安心して交流電源を入力できるようになります。

そして、基板のアナログ部は使わないのでオペアンプ周りの部品を外してしまいます。
DACからの出力は直接引き出します。

こんな感じになりました。

左から青:DACL-、白:DACL+、青:DACR-、そして赤:DACR+です。Grandはなかなか良いところがなくてとりあえずこの位置からとりました。

DAC出力にはオフセット電圧がありますので、接続に安直にカップリングコンデンサを挿入しDC分を除きました。

DACデジタル部分とバッファ部分は別系統電源で供給していますのでGrandは絶縁されています。ということでGrand部分にコンデンサを入れてオフセット分のDCをカットしました。

なお、DAC基板とGNDは接続しなくても一応出力はあらわれます。ですが、WaveSpectraでみると、どうもノイズが乗ってしまっているようにみえます。

1kHz -6db GND接続なし

あまりよくないようだったのでやはり接続することにしました。
1kHz -6db GND接続

バラックでの全景です。


トランスは3つ、うちふたつはCSPPバッファの2巻線HTW-602、もう一つはHTW-9005、これはDACの電源用にしました。

また、このセットではハードウェアボリュームがありません。5千円程度で出回っているES9038q2mボードではデジタルボリュームが使えましたが、安価なES9018k2m基板では使えません。音量調整はRoon側のDSPボリュームで行うことにします。

Windows版のRoonでDSPボリューム(ドライバはAmanero Technology 1.067)を使ってもシグナルパスを見るかぎり劣なしのようです。

※劣化があるとインジケータの色が変わりますが(緑色になる)、DSPボリューム形式にしてもWindowsからの出力の場合は劣化はなし(白色)と表示されています。

この状態でいろいろ聴いてみました。音量はDSPボリューム-25db程度で十分な音量なので、そこいらで常用かと思います。

すると・・・・・

まず、びっくりしました。。。それは、、、オフセットが動く動く(;'∀')
トランジスタについている放熱板が安定するまでかなり動きますねぇ。片方のトランジスタの放熱板に触っただけでも動く・・・・かなり熱にシビアなようです。アイドル電流をモニタしていて熱暴走が起きないことは確認しているのですが、結構クリティカルですね。

オフセット調整用の680Ωへパラる高抵抗(今回は43kΩ)は熱が安定してからでないとうまくいかないことがわかりました。

さて、音質ですが・・・・

これまた、びっくりしました。
いやぁ、いままで作ったヘッドフォンアンプにDACの音質をかるく超えちゃってます。本当にびっくりです。まぁ、今はまだプラシーボがあると思うのでしばらくたってからもう一度評価したいと思いますが、とにかく透明感と滑らかさが半端ないです。耳の中がこそばゆくなる高音質と言ってもわかる人は少ないと思いますが、なんとなくわかりますかねぇ?
イメージとしてはそんな感じ。

ケーシングを考えよう。どうな風にまとめようかな(・∀・)ニヤニヤ

楽しみが増えました。

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