2014年11月30日日曜日

…OPA2134を試してみたの、シミュレーション結果など

OPA2134を使ったヘッドホンアンプのシミュレーション結果。
先ずは評価回路。

OPA2134のSpiceモデルは、TI社様の謹製

バイアスとアイドルを増やし、歪率と出力インピーダンスの低下を図る。


周波数特性

位相補償も何も無しで、下から上まで素直に出ている。

0.2Vpp出力時の歪率

Total Harmonic Distortion: 0.000099%
なかなかではないか。


2Vpp出力時の歪率

Total Harmonic Distortion: 0.000165%
さすがに増えるが、それでも小数点からゼロが3つ並ぶ。


最後にレイアウト図を公開。

この手の回路には、洋物Trの足の並びがフィットする

ベースのUSB/DACが出来てるから、アンプ部だけ取り替える楽しみができた。
しかし、こいつでかなり満足してるから、当分はこのまま使ってみよう♪


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USB/DACバスパワーHPAへ、OPA2134を試してみた(★★★お勧め)

OPA2134が±2.5Vから動作するのを知って、試しにEMIフィル付きアンプで聴いてみたら、ものすごく良い音がしたから専用で作ってみた。
あと、USBバスパワーで電池残量を気にしなくていいから、バイアス大きめにして出力抵抗は小さくすることに。出力インピーダンスが減って、きっと良い方向にいくだろう。

 OPA2134…とゆーか、FET入力オペアンプ用だな

FET入力だから±入力にはほとんど電流が流れないから、入力抵抗なんてあまり気にしなくてもよい。直流カットのフィルムコンの手持ちが0.68uFのしか無かったから、プラス側の入力抵抗を200kΩと大きくできる。これで計算上は約1.2Hzから低域が出る。

EMIフィルはとても高い(1個250円)から、マイクロインダクタを使ったRLCローパスフィルタで代用することに。
100uHのマイクロインダクタ(直流抵抗が4.5Ω)を使って、1500uFの電解コンと組み合わせると、計算上は約410Hzからカットされる。高周波ノイズは十分除去できそうだ。安いし。
電解コンはパソコンのマザーボード用の超低ESRってやつを使ってみた。これ小さいのに大容量だなぁ。

左端にある緑の太った抵抗みたいのがマイクロインダクタ
※写真はOPA2604が乗ってるけど、OPA2134の方が断然良い音

難聴になるぐらい音を大きくするとノイズが聞こえるが、実用範囲内では無音だから試みは成功したようだ。あと、計算通り低域もドッシリ出ている。
とりあえず、これで一端はFIXにしよう♪


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2014年11月29日土曜日

ケーブルの色

JJは、ケーブルの色に一定の決まりを持っている。


  • 左右の音声信号の左は青、右は赤
  • 電源のプラスは赤、マイナスは黒
  • グランドは緑


音声信号の例。ピンぼけすまぬ

電源の例

ここで問題になるのが、7色がセットになってるケーブル。
上記の、青赤緑黒に加えて白と紫と黄が加わる。たまに黄色や白を信号ラインに使うことがあるけど、紫って何に使えばいいんだろう。。。
青赤緑黒の4色セットのケーブルを売ってくれないかなぁ。

まぁ、各色をバラで買えばいんですけどね!
とゆーか、この色の使い分けは一般的なのかなぁ。


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2014年11月28日金曜日

USB/DACバスパワーHPAへ、EMIフィルターを試してみた(★★★お勧め)

USB/DACバスパワーHPAへ、EMIフィルターを試してみたら効果が絶大だった。

ついでにオペアンプをNJM2114からNJM2115へ変更

さらに、終段Trへのバイアスの与え方を変えてみた。
NJM2114の方がオーディオ用を謳っているが、低電圧においてはNJM2115の方が良い音がする気がする。

電源電圧の違い。

  • NJM2115:±1~±7V
  • NJM2114:±3.0~±22.0V

2115の方が圧倒的に低い。おそらく、快適動作の電圧のスイートスポットが2115の方が低いため、その実力を出せるものと考えている。オペアンプって、定格に近い電圧の方が一番性能が出ると聞いたことがあるし、だいたいのオペアンプって、データシートの性能値って±15Vが条件のことが多いし。


EMIフィルターの効果は絶大で、USBバスパワーのノイズが皆無になり、音のガヤガヤした感じが無くなった。クリアだ。もしかするとフェライトビーズでも同じ効果があるのかもしれないが、あんな小さなパーツを取り付ける自信が無いw


回路図を見ると分かると思うが、一般的にオペアンプへの帰還抵抗の抵抗値は10kΩ前後が良いとされている。抵抗値による熱雑音が云々かんぬん。
しかし、CM102-A+のライン出力は、+2.5Vを中心とする波形出力であり、つまり+側にバイアスが掛かっているため、コンデンサにてカップリングする必要があるのだ。回路図の1uのコンデンサがこれに当たる。これとプラス側の入力抵抗の抵抗値でハイパスフィルタを構成している。

オペアンプは、±入力からみた入力抵抗値が同じでないと出力にオフセットが出てしまう(出ないのもあるが)。マイナス入力側の抵抗値は、100kΩと51kΩの(並列)合成抵抗でその値は約33kΩ。つまりプラス側の入力側の抵抗値と等しくなる。もし負帰還の抵抗値を10kΩなんかにしちゃうと、3.3kΩなんてちっちゃい値になってカップリングコンデンサに大きなのものを使わないと、全然低域が出ないスカスカな音になるのだ。電解コンを使わざるを得なくなる。

  • 入力抵抗値=3.3k、カップリングコン=1u:カットオフ周波数=約48Hz
  • 入力抵抗値=33k、カップリングコン=1u:カットオフ周波数=約4.8Hz

人間の可聴域って、下は20Hz、人によっては10Hzから聞こえるらしいから、48Hzでカットしてしまうと、本来出ている音が聞こえないことになる。
もし、入力抵抗値を3.3kで4.8Hzを出そうとすると、カップリングコンデンサの値は10uを使わないとダメだ。そんなフィルムコンなんて大きすぎてケースに入らないし、それにとても高価だ!

JJはここにフィルムコンを使うため、負帰還抵抗の抵抗値を大きくして、カップリングコンデンサに1uのフィルムコンを使っているのだ。
抵抗値による熱雑音?よりも、電解コンを通した方がよっぽど音が悪くなる気がする。とゆーか、抵抗値による熱雑音を感じたことがない、糞耳だから。

前作ったのとアンプ部を入れ替え

裏にゴム足を貼り付けて

快適動作中


これにて、USB/DACバスパワーHPAはFIXとする。

余談だが、USBケーブルのタイプA♂~タイプA♂が普通の家電量販店に置いて無くて愕然とした。もう秋葉原に行かないと無いかもしれないと店員が言っていた。幸い、通勤途中のビックカメラに置いてあったけど、他のタイプより明らかにバリエーションが少なくてまた愕然とした。
もし、これから作る人がいるなら、USBジャック部分はタイプBかミニタイプBかマイクロタイプBが良い。今はスマホ時代だからマイクロタイプBが一番いいかもしれない。品数が圧倒的に多い。


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2014年11月27日木曜日

USB/DACバスパワーHPAへ、EMIフィルターを試す

前回作ったこのヘッドホンアンプ、なんとなくUSBバスパワーのノイズが乗ってるような気がして、muRataのEMIフィルターを試してみることにした。
アンプ部の電源用の電解コンの手前に入れてみた。


電解コンの手前の黒四角のヤツがEMIフィルター

両電源の場合、正負で2つ必要とデータシートに書いてあったから2つ並べてある。効果はあるだろうか。もう眠い、完成は明日かな。。。


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