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2013年7月28日 (日)

DigiFi No.10 USBヘッドホンアンプの改造

さてさて、皆さんお待ちかねかどうか、わかりませんが改造してみましょう。


Digifi102

 

 

本日の目標はホワイトノイズ低減です。 

 

大雑把ですが、構成は、こんな感じになっています。

 

LPF側のアンプは4倍なのですが、その前段に入っているLPFの影響か、RAC出力は
ぴったり2.0Vへと調整されています。

 

   さすがです。  こういう律儀な設計は好きです。

 

 

チップコンデンサの容量は不明なのでLPFの周波数特性はわかりませんが、
ちゃんとした設計がなされていると推測します。

 

さて、ヘッドホンアンプ側は、約3倍のゲイン設定なっていますが、これを1倍へと変更します。 部材はケチって、配線材の切りくずだけ(笑

 

 

配線は何でも良いのですが、音質に拘った配線材があれば、その方が良いと思います。
私は、ベルデンの電線(型名は失念)を使用しました。

 

 

Digifi103


 
まずは、このようにコンデンサを曲げて、作業スペースを確保します。

 

Digifi104

 

こんな感じで、配線材の1本をチップコンデンサ(C54)へハンダ付けします。

このあと、ニッパーでチップコンデンサと同じくらいの長さになるように切ります。

 

Digifi105

 

反対チャンネル側も同様に配線材をハンダ付け。 C54とC53をそれぞれショートした形になります。 もちろん、隣の抵抗をショートしても良いですし、オペアンプの1-2pin 6-7pinショートでも良いです。

 

   これだけで、HPAのゲインは0dB(1倍)になります。

 

さて、聴いてみましょう。

ソフトウェアはfoober2000+WASAPI出力です。

 

えっと、ソフトは関係ありませんでした・・・  

 

無音時のホワイトノイズは、ほぼ聴こえないレベルまで低減しました。

 

ホワイトノイズが気になる方は、試してみてはいかがでしょうか。

 

ノイズが気になるという時点で、高感度なヘッドホンを使用しているに違いないですから一定の効果はあるはずです。 

音質は、結構いいです。 優しい雰囲気が良く出てます。 

 

このオペアンプは侮れないですね。

若干、ざらつきが感じられます。 何となくセラコンの音という感じです。
このあたりは、カップリングコンデンサにパラっているセラコンを外すなどで改善するかもしれません。 

PCM2704の良い所を活かすのであれば、電源デカップリングにフィルムコンデンサをパラって高域のノイズ低減、インピーダンス低下を狙ってみるのも良いですかね。

出力カップリングも同様です。 音質に定評のある東信工業の銀色のヤツにしてみるとか、お好みでどうぞ。  ただ、鉛フリーハンダだと思いますので、コンデンサを基板から抜くのが大変かもしれません。 

 

 

 

※)見た目、地味な改造ですみません・・・   目標は達成できていますが。。。orz
 



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コメント

ヘッドホンも製品によってインピーダンスが違うので、ヘッドホンアンプ側の設計も悩ましいところなんでしょうね。

しかし、ホワイトノイズとのトレードオフとなると、ちょっと「?」ですね。


しかし、とてもシンプルであざやかな改造です♪

その通りですね。 ヘッドホンアンプは、多種多様なインピーダンスと音圧感度に
対応しなければならず、意外と敷居が高いのです。 私も作ってみて初めて
気がつきました。

安易な対策としては、アンプ側にゲイン切換えスイッチを設けてしまうことですね。
そういったアンプもたまに見かけます。 
DAC自体のS/Nがもっと良ければ、このあたりの苦労は少ないのですが、
PCM2704を採用すると決めた時点で、覚悟しなければなりません。

たかじんさん

その通りですね。
加えてクロストークの問題も。

ぺるけさんの、平衡型差動ヘッドホンアンプも製作しましたが、
ヘッドホンの平衡化も含め、聴感上、立体感のある音像の再現性に
感心したものです。

一方、音の傾向は、不平衡型と変わらないです。

これは、クロストークの影響が無視できるほどに低減できた効果ではないかと思いました。


全く人間の聴感というものは、とても精密にできているものですね。

mr_osaminさん こんにちは。

チャンネルセパレーションは、アンプというよりヘッドホンのコードや、ジャック側に
問題があるように思っています。 特にインピーダンスが低い場合は電流が
多くなりますから、GND共通の影響が多くなり、左右の混合がより多く発生する
のではと考えています。 アンプをバランス化しなくても、ヘッドホンまでのケーブルを
左右で独立できれば、ほぼチャンセパ低下は防げるのではないでしょうか。

逆に、サンスイのアンプのように完全なバランスアンプとしていても、ヘッドホン
出力部でGNDが共通となってしまっては、チャンセパは並となってしまいます。

ぺるけ式は、若干ヘッドホンを選ぶ傾向があるようですが、気にっているので
あれば、メリットが沢山ありますね。

数値的には劣っていても、音を聴くととても聴きやすく、表情が豊かだったりと
スペックでは表現できないものってありますよね。  不思議です。
ケーブルなんかも、ちょっとくらいでは数値上、殆ど差がでないですが、音を聴くと
全然ちがったりしますし。  オカルトとの狭間で悩みます。


※クロストークとは、別のソースの音が混じってくることを言います。 LPレコードを
聞きならがDCプレーヤーを再生すると、その音が混じって聞こえるとか、そういう類の
混合の意味です。 IEC、EIAJで規定されている用語です。

たかじんさん

用語が不正確でしたね。


さて、ヘッドホンケーブルの影響が大きいかもしれない
という件ですが、
ケーブルを4芯ケーブルに変更し、短かめの変換ケーブルで
アンプに繋いだだけでも印象が少し変わりました。

アンプの出力側はもちろん、GND共通なんですが
こんなことってあるんでしょうかね?
それとも気のせいか?

都市伝説かも 笑

たかじん式料理法?の紹介ありがとうございます。

なるほどなと、見ています。
電解コンデンサは、わざと後の事を考えて
穴を広めにしていたのでしょうかね。
コンデンサの林が倒れる姿というのを始めてみました。

これなら作業性が良いです。


最初の回路図を見て、ふと思いました。

改造後、
RCA出力とヘッドホン出力の電圧が同じくらいに
なっているようです。
ケーブル加工してRCAをステレオプラグにしたら・・・

元も子もない、暑さぼけでした。

mr_osamin さん こんばんは。

ヘッドホンのケーブルは、もし3線タイプだったら、4線タイプにすることで
GNDでの左右混合の影響は減るでしょうね。 アンプからヘッドホン端子までの
GNDもなるべく短く、太くすべきです。 

まるはさん するどいです。
RCAからヘッドホンへ出すのもアリですね。 ただ、カップリングの容量が違っています。
RCAアウトは22uF。 HPアウトは220uFです。 低域に違いが出そうです。

その後、改造を続けているのですが、ダメですね・・・
カップリングに並列に入っているセラコンを外したのですが、変わらずセラコン臭
が耳につきます。  これはLPFのセラコンの影響かなぁ。
容量がわからないのでこれ以上は手を出せないかもしれません。

たかじんさん

>ヘッドホンのケーブルは、もし3線タイプだったら、4線タイプにすることで
GNDでの左右混合の影響は減るでしょうね。 アンプからヘッドホン端子までの
GNDもなるべく短く、太くすべきです。

なるほど、

やっぱり影響あるものなんですね。
わかりました。

>RCAアウトは22uF。 HPアウトは220uFです

いいところまで行っていましたが、オチは人間の熱だれで、おおはずれでした(笑


>変わらずセラコン臭

音が通るラインに入れると独特の音がしますよね。

あとちょっとなのに残念です。


>GNDもなるべく短く、太くすべきです

GNDは最終的には、左右にわけても繋がるのですが、
何故か左右でGNDを分けると違いが出ますね。
電流の流れ方にヒントがあるのかもしれませんが。

太く短く。シールド線も、あるいみコンデンサの一種ともなりますから、
それが音に影響するのもわかる気がします。

一般には共通インピーダンスと呼ばれるもので、他の回路の電流が同じ配線、
パターンを通ることをいいます。 配線やパターンにも抵抗があると考えるとよいかも
しれません。 流れる電流が大きければ影響が大きいです。

そして、共通インピーダンスとなる配線部分を短くする、太くすることで抵抗が
小さくなるので、影響も少なくなる。
最終的に電源のコンデンサまで独立して配線できれば、最も影響が少なくなります。
本当に影響がなくなるのは電源ごと独立することなのですが、電源回路や
トランスが2系統必要になるので、そのあたりはコストや大きさとのバランスですね。

セラコンの容量が分からないので、手詰まり感がありますが、回路図を起こしている
人がいますね。

http://fixerhpa.blog.fc2.com/blog-entry-157.html

素晴らしいです。  というか、雑誌に付録しているんだから、本稿に回路図を
載せても良いんじゃないかと思うのは私だけでしょうか?

>素晴らしいです。  というか、雑誌に付録しているんだから、本稿に回路図を
載せても良いんじゃないかと思うのは私だけでしょうか?

stereo誌に付属のOT1、OT2は回路図が掲載されていましたね。

そこから皆、いろいろと改造して楽しめたと思います。
あれだけ数が出た基板も少ないかと。

多少、改造の余地がないとせっかくの付録の楽しみ半減ですよね。

>stereo誌に付属のOT1、OT2は回路図が掲載されていましたね。

そうなんですか。 親切ですね。  
まあ、改造して欲しい、して欲しくないという考えはそれぞれですけど、
digifiも付録基板の回路の説明くらいはあっても良さそうなものです。

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