| 電子ボリューム検討 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 今使っているアッテネータは、一本一本の抵抗を使ったタイプの結構高級な物なのですが、実はこれ、電子ボリュームに移行した友人からの借り物です(汗 その友人はPGA2310を使った電子ボリュームなのですが、全然問題ないといってます。 さて、その友人を問題なく満足させている電子ボリュームとはどんな感じなのかと前から興味を持ってました。 しかし、PGA2310は、どうも引っかかる物がありました。 コントローラーとPGA2310だけで構成できてしまうなんて・・・遊び心がないのでつまらないわけですね。（笑 さて、それでは、これとは違う何かおもしろい物はないかと探してみました。 そこで発見したのは、WM8816という電子ボリュームです。これは、逆に外部にオペアンプが必要になる電子ボリュームで、好みのオペアンプを外部に付けることが可能になります。 しかも、マランツの高級なアンプで採用されていたりと、実績はあるのでおもしろそうです。 コントローラーは、タキオニクス社が専用を用意しているので、今回はこれを利用させてもらいます。  このような感じで、一枚で簡単なプリアンプを構成できるようにしました。 が、それだけでは私がやりたいことを実現することは出来ません。 「オペアンプを自由に選択する」ということが、これだけでは足りません。 ↑これは重要です。 と、いうことで、−入力、オペアンプ出力を外部に引き出せるパターンを追加しました。 これで、自分で作った外部オペアンプを使うことが出来ます。 この電子ボリュームは、反転出力なので、オペアンプは反転増幅の形をとります。 ＋入力は、GNDに繋げばいいので、非常にスマートに配線できますね。 今後のために、もう一つ要素を含んでいるのですが、これは画像を見れば気づいて頂けると思います。 これを使って単純な電子ボリュームからさらに発展させることも可能ですね。 そのうち、黒液晶とか付けられたらかっこいいなぁとか思ってます。 EVR使用パーツ  EVRに使用するつもりのアイテムたち。 ヒロさんのOPA627対抗ディスクリOPAと電源、ミュート基板（電子ボリュームではこれ、あった方が良さそうです）。 これで作ってしまったら、どうなるか、今からすでにワクワクしてます。 今はA6基板で使ってますが・・・果たして・・？ EVRのオペアンプに、AD8610やOPA627等を使っても手軽に高性能狙えて良さそうですね。 今回のこれは、抵抗が必要になるとすれば出力保護程度なので、抵抗による音への色づけというのはほぼ皆無でしょう。 純粋に、電子ボリュームの特色が味わえると思います。 |
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| 8/31追記 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
基板の外部コントロール用のジャンパを見ていてふと気づいたのですが、この電子ボリューム基板、 2枚重ねて2階建てにして、ジャンパのオスとメスで繋げてコントローラーを一個にすれば、4chになりますよね・・・・。 がんばればさらにもう１階追加で6chいけるかな？ 入力を同じにすればパラになるのかな・・・？ マランツはパラらしいですが・・・どういう構成になっているんだろう。 何はともあれ、4ch電子ボリュームが簡単にできそうですね。 |
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| 9/01追記 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| マランツのHPをちょっと見てきたのですが、どうやら例のオリジナルディスクリートオペアンプでバランス化して、WM8816に入れていると書いてありますね。 肝心のその後のことが書いてないので詳細は分かりませんが。  まずは、先にゲット。 基板の試作依頼は来週頭ですね。待ち遠しい。 頒布はテスト期間含めて今月末あたりでしょうか。 試作基板のできあがり次第ですね。できあがりが遅いのがネック。 コントローラーですが、可変域が大きいタイプを選択する予定です。 8816S12M（8pin DIP） これですね。 |
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| 9/05EVR追検討 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| WM8816を使う場合ですが、このまま使うにはひとつ問題があります。 出力がデフォルトで反転出力になるので、非反転のパワーアンプで使おうとすると、スピーカーを±逆にしなければいけない点です。 逆につないでしまえば問題なく音が出るので、さほど大きな問題ではないですが、めんどくさいですし（笑 気にする人は気にすると思います。 最初のほうのアートワークで全然問題はないのですが、こいつにもうちょっと手を加えて、出力が正出力になるようにしてみます。 案１・WM8816の入力前に、反転出力にする。 これなら、そのまま入力するだけで、出力は正出力になります。 入力前の反転増幅は、ゲイン１で、１倍にしてあげれば、問題ないでしょう。 ２倍や逆にマイナスにもできるので、使用するシステム次第で定数をいじれます。 案２・WM8816とオペアンプの後に反転回路を組み込む。 これでも正出力にはなりますが、アッテネート後に入れるのはあんまり気持ちよくありません。 ということで、案１を採用して、回路を組んで見ます。  早速アートワークを書き上げます。  ジャンパ２本とばすだけで、リファレンスの回路になりますので、用途の幅が広がったといった感じでしょうか。 これを使ったアンプの作成方法をいくつか考えてみました。 1.前段オペアンプをジャンパして使う、リファレンス通りの反転出力のプリアンプ。 2.オペアンプを片CH2個使った、正出力のプリアンプ。 3.2階建てにして、4ch使えるようにして、パラレルで使用。 （反転、正出力２通り） 4.二階建てにして、リファレンスの反転出力を構成し、バランス入力で使用。 基板外で、差動合成してパワーアンプに出力。もしくは、パワーまで差動。 といった感じでしょうか。 今回のWM8816は、マランツでも使用されているとおり、差動への応用が容易なようですね。 もっともBBの電子ボリュームも差動への応用は楽に出来そう。 電子ボリュームは中々遊べますね。 ----------9/7追記 →失礼しました。バランスアウトにするには、ちょっと構成が変わるかもしれません。 AK4393等の差動出力とは1794は少々異なるようです。差動向けの改造をどうすればいいか、ちょっとデータシートをにらんで勉強してきます。 ・ヒロさんのPCM1794の使用方法はモノラルモードですが、その後がリファレンスと違う方法をとっているようです。 モノを利用した場合、左右チャネル用の差動から、モノラルの差動が2対出てくるのですが、＋の物は＋で、-の物は−であわせてから、ひとつの差動としてI/V変換と、その後の差動増幅＋LPFを行っているようです。 もし、そのまま差動出力をバランス化をしようとすると、LPFを通さない形になるので、好ましくないかもしれません。 LPFを差動増幅と一緒にしないで、差動の±それぞれにLPFをかければ、いいのかな？ DAC1704-4Dも・・・ですかね。 通常の1対の差動をバランス化するにはどうすればいいか、調査したいと思います。 バランスは扱ったことがないのであまりにも不勉強でした。申し訳ございません。 追々実験＆調査をしてみたいと思います。 ----------- 試作基板ではリファレンスどおりになってますが、本番ではこれで行こうと思います。 もちろん、試作基板でテストはして見ます。 差動合成にいいオペアンプは何があるでしょうかね。 ヒロさんのディスクリートオペアンプがA1、A2、A6とあるので、試して遊ぶのもよさそうです。 →R.さんより。A6以外では差動増幅でパフォーマンスが出て、627対抗で高性能を目指せるとのこと。 基板が届いたら実験してみたいと思います。 |
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| 9/7：差動について | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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いろいろ調べてみると、アンバランスをバランス化するオーディオ用オペアンプというのもあるようですね。 これを使うと、アンバランスとバランスの共存がかなり容易になります。 1チップなので、ちょっと組み込んでみるにはちょうどいいかも。 作る予定は特にないですが、アートワークだけこんな物を作ってみました。  普通のLM3886のパワーアンプ基板ですが、反転、非反転、差動増幅をすべて設定できる基板です。 オーディオ用というよりも、実験用みたいな感じですね（笑 |
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| 9/20：試作基板到着 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 製作して動作テストに入ります。  早速組み込んでみました。 EIコアでごめんなさい（笑 そのうちRSコンポのトロイダルへ変更予定です。 聞いてみる前に、いろいろいじって感触をつかみます。 で、注意点が出てきました。 ・ポップノイズがすごい。 電子ボリュームの例に漏れず結構大きいです。ミュート基板を入れるか、パワーはプリの後に電源を入れるなど対策が必要です。 ・コントローラーによるソフトミュートがだめっぽい。 電源投入時と同じようなポップノイズが出ます。ボリュームは、一番左に回さないほうがいいです。 →対策は、コントローラーにつなぐボリュームとGNDの間に、１K〜３ｋ程度の抵抗をはさみます。 要は、ボリュームを絞ったときに、コントローラーに対して0Vが行かなければいいわけです。 基板のパターンを修正しました。 →これもDCオフセットが原因のようです。0mVに近くなるように調整したらほとんどでなくなりました。 ディスクリートOPAを使う場合は、要調整、ICタイプを使う場合は、オフセット少ない物を選ぶとよさそうです。 ・音量が大きい所からさらに大きいところまでまわそうとすると、ゲイン変更による軽いポップノイズが出ます。 私の環境の場合、結構大きいところまで回さないと出ないので問題はなさそう。 →どうやら、DCオフセットが出ていると出やすいらしいです。 ディスクリートオペアンプのオフセット調整は、組み立てて以後やっていなかったので行ってみたところ、(100mV前後出てました)かなり改善されました。 さて、ノイズもまったくないし、動作も問題なさそうなので、早速音楽を聴いて見ます。 ただ、A6基板から、OPA627BPになっているので直接的な比較ではないです。 最近お気に入りのDEPAPEPEを聞いてみます。 ・・・・おお、ギターが映える〜。いい感じです。 定位もかなりしっかりしている印象です。 音楽を流しているときにボリュームをグリグリしても、特に問題はなさそうです。 ちなみに、スピーカーは、ちゃんと±逆につないでます。 バッファをつないだときのチェックもして見ないと。 ---------------------------------- OPA134もつないで見ました。 これも元気あっていいですねー。 抵抗アッテネーターは上回ってる感じです。この時点で。使っている抵抗にもよりますけど（笑 OPA604もあるのでこっちも試してみました。 お、これもいいですねー。 手持ちのオペアンプ3種ではいい結果出してます。 ・・・早く・・・ディスクリートオペアンプを試してみたいぞこれは〜。 ---------------------------------- A6基板をつないで見ました。  実験なのでちゃんと組み込んでません。かなり見た目がよろしくないです（笑 タカチのCU-5を用意してあるので後日組みなおします。 聴感ですが、定位が安定して、くっきりはっきりさらに元気になった感じがします。 少々こもりがちなものがもう少しベールが取れたような感じとでもいいましょうか。 今までも結構よかったと思っていたのですが、WM8816は上回った感じです。 私のEVRでのOPAランキングはこんな感じです。 A6OPA基板>>>>>>OPA604>=OPA134>>OPA627BP OPA627が好みではなかったです。DACにはいい感じだと思ったのですが・・・。 ボリュームを一番左にすることで発生するポップノイズですが、GNDとの間に1Kの抵抗を挟むことで解消しました。 これで安心して使えます。一番左に回す前に、音が聞こえなくなるほど小さくなるので、1K挟んでもまったく問題ありません。  今までのアッテネータです。 すごく悔しいので、OPA627BPをお勉強DACIIのI/Vに入れてみました。OPA134から換装です。 ・・・すごく、良いですorz --------------------------------------------- 反転バッファを組み込んで無事音が出るのを確認。 定数は、1kと1k。倍率は１です。 個人的には、入れない方が、音が良いかもしれないです。 ただ、オペアンプにかなり左右されると思われます。 バッファもディスクリートなどで組んだりすると、良いかもしれないです。 最終版  微妙に間違えている箇所があったので訂正。 ・ボリュームのフィルターが間違ってたのを修正。とはいえ、通常は無くても問題ないので支障はありません。 ・コントローラーの外部ポートの配線を変更。諸事情によりこうしないといけなくなりました。 ・入力のコンデンサやインピーダンス用のパターンを追加。プリアンプとして十分活用できるようになったと思います。 この状態で、メーカーに出しています。 基板が届くのはちょっとずれ込んで10月になると思います。 |
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| 10/01：ケースに組み込み完了 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ケースに組み込みました。 配線はあんまりきれいではありませんね（汗 まだディスクリートオペアンプは出来てません。 まずは、ＩＣオペアンプOPA627BPで動作確認しています。 トランスは、RSコンポのトロイダル。 出力を15Vにするにあたって、AC18Vのを選択しています。  電源はミニディスクリート電源基板を使いました。  緑ＭＵＳＥが少なくなったので、ＦＷとＦＧで攻めてみました。 手前のコンデンサは、10000uFあります。これだと、FGにラインナップがなかったのでFWです。 黒いのは、どうせなのでKZの330uFにしてみました。  コントローラーを8816S06に変更してみてテスト。 これだとちょうどいい音の場所が12時方向より手前になるので、普通に使うならこっちの方が良いですね。 基板サイズは本番と変わらないので、届いたらすぐに差し替えられます。 現状で試聴、エージングしてみてます。 ボリュームをMAXにしても、まったくノイズを感じません。いい感じです。 これでやっとゆっくりまともに以前のプリと比較できます。 感じるのは、音の豊かさが違うというところ。以前のプリはまだスカスカだったんだなぁと。 低音の出も違います。今回は電源もがらりと変えていますが、ここまで変わるとは面白いですねぇ。 ちなみに、OPAの評価も現状で変わりました。134より627の方がいいです。ただ、大きい差ではないです。 電源や使用するOPAには気を使った方がいいと思います。 私が感じたのはこんな感じですが、人によってはまた違う感じになるでしょう。 今までの電子ボリュームとは違う選択肢になればと思います。 さて、後は本番基板が届くのを待つばかり。 |
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| 10/05：OPA動作確認 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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手持ちで動作したと思われるOPAは以下の通り。
困ったことに、ICタイプのオペアンプは軒並みソフトミュートのとき発振しています。 |
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| 10/12：基板到着。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
色は黒ですが、実際はピアノブラックのようなテカテカした黒です。 さっそく出来ました。  いい感じです。エージング後が楽しみです。 ただ、バイポーラMUSEをDCカットに入れたら音が悪くなりました。 中低域がスカスカになったような気がします。 フィルムコンを入れるのがよいかと思います。 今はDCカット無しで入れています。 反転部については後ほど動作確認です。 |
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| 10/13：追記 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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反転を試す前に、AD797ARが届いたので試してみました。 しかし、残念ながら発振してしまっているようです。 ですので、バッファにAD797、アンプにOPA627BPを使用してテストしてみました。 結果、正出力でしっかり出ているようです。通常の1倍反転では発振はさすがにしません。 バッファの有る無しで音質の劣化は、ぱっと聞いた感じでは分かりません。高性能OPAを使用しておくとよさそうです。 ただじっくり聞いているとオススメは反転部は無しな感じです。 ＊肝心のWM8816納期が、10/12頃としていたのですが、業者から音沙汰がなくて問い合わせ中です。 この土日に出すのは厳しいかもしれません。 |
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| 10/15：動作OPAリスト | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
中々じゃじゃ馬な感じです。 すでに動作確認が取れている物で作るのが一番手っ取り早いです。 |
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| 10/17：AD8610ARテスト | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 ディスクリート電源が±15Vにしていたせいでしばらくテスト出来ませんでしたが、±12Vに変更してテストできるようにしました。 メーカーがリファレンスでOK出しているとおり、ICタイプの中ではダントツに問題ないです。 ソフトミュートでもポップノイズが出ることがないです。ということは、発振もしていないということになるでしょう。 もっとも、発振していたら常時ノイズが入っているわけなのですぐ分かりますが（笑 手持ちはARですが、BRの方も試してみたいですね。Digikeyでは在庫が切れているようですが・・・。 |
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| 10/21：オペアンプ選定の注意等 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ソフトミュート時等、おそらくユニティーゲインに近いことから発振が起こると思われます。 ですので、OPA637のような、OPA627に近いけどユニティーゲインが出来ないような物は選ばない方が良いです。 ソフトミュートでなくとも、発振が起こるOPA604等もあるので注意してください。 しっかりデータシートを見ておくのが良いでしょう。 この電子ボリュームは、ICの仕様上、インピーダンスが10kとだいぶ低いです。 DENONのCDPと組み合わせても、お勉強DAC2と組み合わせても問題はありませんでしたが、頭の片隅においておくと良いでしょう。 また、このインピーダンスからDCカットコンデンサの容量を計算しましたが、最低10uF以上、22uF以上でジャンパとほぼ同じ周波数特性、47uFあればジャンパとほぼ変わらない・・・といった状態になります。LTSpiceで計算してみました。 もっとも、Solenの47uFような、大容量フィルムは2500円もするので、ここまで大容量はオススメしにくいです。 反転ゲインの抵抗がどのようになるかが分からなかったので、ゲイン決定の抵抗は適当に値を決めて計算しました。 改めて抵抗等を配置しなおしてMUSEバイポーラ10uFで試してみましたが、音が変わったかよく分かりませんでした（汗 MUSEは安いので、まずはこれで試してみるのがお気楽です。 ネットワーク用の足が太いコンデンサを利用する場合、もしかしたら入らない可能性があるので、基板裏のパッドに、パターンに沿って半田付けすると良いでしょう。 |
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| 10/25：動作OPA追加 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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AD8065も動作しました。 秋月のSOP変換は、複数枚綴りになっていますが折りやすいので助かります。  デカップリング用のチップコンデンサ0.22uFですが、現品.COMにちょうどいいものがありますね。 私もここで入手しています。 |
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| 10/30：発振防止策 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ふと思いついて、ディスクリートオペアンプ用に用意してあるマイナス入力とオペアンプ出力、OPL(R)-、OPL（R）Oに位相補償用100pFのポリプロピレンコンデンサを入れてみたところ、今まで発振していたOPA604とAD797で発振が止まりました。手間がかかるのでディスクリートOPAではまだ未チェックですが、かなり労力をこれのために割いていたのでこれはうれしい！ すべてのオペアンプに該当するかは分かりませんが、動作未テストの物を使用しようとした場合、入れておくと安定動作する可能性が高まるでしょう。 手持ちで100p以下はセラミックコンデンサしかありませんが、22pFまで発振が止まるのを確認しました。出来るだけここには小さい容量を付けておきたいところです。 LTspiceで少し計算させてみると、100pよりも22pの方が、フラットに50ｋHzぐらいまで行きます。確認できている中では22pがベストです。 →22pを直列でつけて11pにしてみても発振止まりました。 メモ：WM8816の抵抗値の大まかな動き(OPA無し) 入力抵抗：15ｋ〜11K 帰還抵抗：3〜5K OPAありだとまた違う動きをします。 |
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| 11/08:小容量コンデンサ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 ６ｐF、２２ｐF、３３ｐF、を入手してきました。 いずれもディップマイカなど。 ディスクリートオペアンプでの調整はまた後日。 |
