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2014.08.18

DIYForumsのSkeletonDAC&GrubDAC製作ほか

お盆休みに2つのDACキット製作と、
既存のポータブルヘッドホンアンプの部品交換を行いました。


まず、僕が海外通販で購入したものを紹介。
海外のオーディオDIY系掲示板「DIYForums」で企画され、回路が公開されているアンプ、DAC類の基板などを取り扱っているBeezar.comで購入したものです。
minimax_001.jpg
左の青く大きな基板は、真空管ハイブリッドヘッドホンアンプ基板 Millett Hybrid Minimax。専用ケースも販売されています。
右側はハモンドの小さなケースに収まる超コンパクトなDAC基板、
SkeletonDACとGrubDAC。

詳しくは公式にて。
■DIYForums : http://www.diyforums.org/
■Beezar.com : http://beezar.com/



これら製作にあたり、MOUSERで部品を大量購入。
minimax_000.jpg

購入したDAC基板実装の前に、かねてからやりたかった交換作業から。

まずは小型ディスクリートヘッドホンアンプ、HA10miniのデカップリングコンデンサを交換。
ha10mini_016.jpg
6.3V 1500μFから2.5V3900μFに容量大幅アップ。
ついでにEneloopproも買って、気兼ねなく充電して使えるようになりました。(人生初エネループ)

色々なポータブルヘッドホンアンプを使ってきましたが、
このHA10miniはサイズに対する音の期待値を想像以上に上回っており、とても気に入っています。


次は、過去に製作失敗し、ジャンク箱に入っていたAMBLAB mini3の修理を行いました。
ICなど主要部品類を交換することで見事に復活。
この失敗がずっと苦い思い出として残っていたので、わだかまっていた心のしこりがとれた気分。
amb_mini3_6_001.jpg
三台の仕様。
・上段左:ALO Audio Double Mini3風MODバージョン
・上段右:オペアンプをLMH6642とLMH6643に変更した extended runtime バージョン
・下段:積層セラミックコンデンサの使用を排除したプチMODバージョン

amb_mini3_4_004.jpg

思えば、僕が製作失敗したのは、以下のような手順で作業を進めたのが原因でした。
---------------------------------------------
1:9V電池を接続したまま、電池受けを半田付け(ケース収納時に電池が干渉しないための調整)
2:基板裏にはみ出たリード線などをカットするため、ニッパーを這わせる(ここでビビッと火花が出て、回路のショートが発生)
3:ショートした影響でIC(AD8397等)が破壊され、再起不能。
---------------------------------------------
1の時点では問題無いのですが、
その後、放電せぬまま作業を進めたのがIC破壊の原因となりました。
mini3の製作を考えている方は、僕と同じ思いをしないためにも、
1から2の間に必ず放電を行ってください。(電池を外し、電源スイッチを入れてしばし放置)


次に、いよいよメインイベントのDAC組み上げを行いました。
最難関のDACチップを先に半田付けし、
S_Gdac_001.jpg
その他部品を半田付けして、さっと基板実装完了!
S_Gdac_002.jpg
取っ付きづらそうなチップ部品ですが、比較的扱いやすい2012サイズと3216サイズの実装に限られるため
見た目ほどは難しくなく、小型かつ(比較的)安価で製作できるため
DACのFirst DIYや、チップ部品半田付けの練習に最適と言えます。
もっと早くこのDACの存在を知っていれば…という気持ち。


まずはSkeletonDACを組み上げました。
S_Gdac_003.jpg
S_Gdac_004.jpg
当機のコンセプトは「PCM2704の機能を低コスト、省スペースで活かす」といった印象で、
DACチップPCM2704に内臓された「D/A変換」「ヘッドホンアンプ」「デジタル出力」を取り出すために必要最低限の回路が組まれています。
これらの機能をユーザーが選択し、
・USB-DAC
・USB-DDC
・USBヘッドホンアンプ

いずれか、または複数選択の仕様の機器にカスタマイズすることができる…という仕様の柔軟性が魅力。

さらに特筆すべきはコストパフォーマンスの高さで、
基板単体が2ドル、その他部品、ケース込みで20ドル程度で揃ってしまう気軽さが魅力。
DIYForumsで企画された製品は、いずれも「安全で、コストに優れた電子工作」を意識し企画されているようで、
このコンセプトには強い共感を覚えます。

ちなみに、当機は秋月電子で販売しているDACキット「AKI-DAC」に回路構成がよく似ており、
グレードも同等と言えます。

2枚購入したうちの1枚目は、USBヘッドホンアンプ兼、USB-DDCの複合機として組み上げる事にしました。


ケースに収めた所。
当機は、Hammondの1551HTBUという小さなケースにぴったり入るように作られています。
(ただし、基板を固定する#2サイズのインチネジは付属していないので、別途ホームセンターなどで買い足す必要があります)
S_Gdac_010.jpg
この青色のケースは半透明のため、実装基板をケースに入れた状態でUSB端子の穴あけ位置決めが出来たり、
こんな細かい所でも電子工作ユーザーに配慮した仕様が考えられているのだなあ、と関心。
S_Gdac_011.jpg
S_Gdac_012.jpg
サイズ比較。
ミント菓子のケースよりも小さい!
S_Gdac_009.jpg

内部。
ステレオミニ端子と同軸出力端子、2つを同時に収めることに非常に苦労しました。
限界ギリギリ、無理やり詰め込む事に成功。
S_Gdac_013.jpg
欲張らず1つの機能に絞るか、またはケーブルを伸ばしてケースの外に端子を伸ばしたほうが良かったかも。

製作時に困ったのが、
基板からデジタル同軸出力端子に接続するための、75Ωの内部配線材を持っていなかった事。
考えた末、手持ちの太い同軸ケーブルの芯線だけを抜き出し、
熱収縮チューブで処理して強引に細い線材を作り上げという力技。
雑な仕上げになってしまいましたが、なんとか上手く行って良かった…。

ヘッドホンアンプとして使用する場合、
カップリングコンデンサの容量を47μF以上に増やす必要があるとの事ですが、
当機によく似たAKI-DACの解説ページを掲載している「情熱の真空管」ぺるけさんの記事を読んだ印象では、
47μFはヘッドホンアンプとしてはやや物足りないみたいです。
そこで僕は欲張って、ニチコンKAの220μFを無理やし横倒しにして実装。(思えばこれが原因でキツキツに)
S_Gdac_014.jpg

手軽に使えるUSBヘッドホンアンプ(同軸デジタル出力付)となった
当機Skeleton HeadphoneDAC。
S_Gdac_016.jpg
さすがに大型ヘッドホンの駆動は厳しいようですが、
イヤホンや、小型のポータブルヘッドホン程度なら十分鳴らせるそうです。
公式ではKOSSのKSC75が接続例に上がっていたので、早速組み合わせ。
久々にKSC75の音を聴きましたが、相変わらず価格に見合わないハイテンションで抜けの良い音に惚れ惚れ。
まだ全然聴きこんでいないのですが、こんな小さな機器で音楽が聴ける小気味よさはたまりません。

この「PCM2704/5で直接ヘッドホンを鳴らす」という当機Skeleton HeadphoneDACのコンセプトは、
昔、ヘッドホンリスナー界隈の一部で話題になった「DenDAC」と同じみたいです。


次にGrubDACを組み上げ。
S_Gdac_005.jpg
こちらは多機能でシンプルなSkeletonDACと比較し、
ライン出力専用の、純粋なUSB-DACとなります。
DACチップはPCM2706、WM8524などが使われており、実装部品も若干コストが上がり、
組み上げるために30ドル程度の制作費が必要となります。

公式に掲載されている測定結果などで確認する限り、
DACとしてはSkeletonDACよりも高性能で、上位機種という扱いとなります。
S_Gdac_006.jpg
USB-DACとして組み上げるにあたり、
USBケーブルとRCA出力端子を基板に直接配線してしまう「ケーブルDAC」というオプションが推奨されていて面白そうだったので、僕もチャレンジしてみました。

公式で推奨されているUSBケーブルのシリーズは、片側が直接基板に半田付け出来るように配線が末端処理されていて、とても便利。
S_Gdac_007.jpg
Grub CableDAC完成!
S_Gdac_017.jpg
あくまで気軽に低コストで組み上げたかったので、
ヨドバシカメラで売っていたビクターの500円RCAケーブルを切って、ライン出力側に組み込んでいます。
S_Gdac_018.jpg
改めて廉価なRCAケーブルを買ってみて見直したのが、価格に見合わぬ堅実な造り。
たかが500円のラインケーブルと侮る無かれ、線材は柔らかく取り回し抜群。内部はしっかりシールドされていて、芯線にはOFC線が使われており、RCA端子は金メッキされていて、ジャックへの食い込みも無理なく吸い付くように自然。
デザインさえ気にならなければ中途半端なものを使うより、廉価帯のほうが優れているのではないか、と目からウロコ。

PC→GrubDAC→AMB M3→ミニワッター→スピーカー、と接続して音楽を聴いてみましたが、
こんな小型コンパクトなDACでも驚くほどまともな音が出て、嬉しい驚き。
もう、これでいいんじゃないかな…なんて思ったりもして…。
S_Gdac_019.jpg
M3からヘッドホンのK702でじっくり聴いてみると、廉価帯DACにありがちな高音の神経質さ、デジタルっぽさが残っていて、さすがにハイエンドなオーディオ製品と比較できるものではありませんが、
ケーブルとDACが一体化した「CableDAC」という仕様はとてもスマートで魅力的です。
S_Gdac_020.jpg

SkeletonDAC、GrubDAC、グレードとしてはいずれもエントリー向けのUSB-DACと言えますが、
気軽に製作チャレンジできるコストの安さ、大げさにならず超小型のケースに収められる仕様など、
現存するDACキットの中でも、電子工作欲を掻き立てる魅力あふれる製品と言えます。
高価なDACを使用している方も、耳リセット用に是非!…なんて言ってみたり。

最後に、Beezar.comで購入した基板のうち本命の真空管ハイブリッドヘッドホンアンプである
「Millett hybrid Minimax」の製作は、
涼しくなってヘッドホンを常用できる季節になったら組み上げようかな、と思ってます。
(未制作のアンプ基板がまた増えてしまった)
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