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Beagle Bone 用 32bit DAC基板 B4-DAC

B4dac_ax

Beagle Bone Black / Beagle Bone Green 用
32bit DAC基板   
B4-DAC 

IrBerryDAC 譲りのデジ・アナ独立低ノイズレギュレータと、POLレイアウトを採用したDAC周辺パターンを採用。 さらにマスタークロックに低位相ノイズ水晶発振器 NZ2520SDを2個搭載した贅沢仕様のDAC基板です。 

プラットホームをRaspberry Pi からBeagle Boneへ移して、PCM5102Aの能力を最大限に発揮させるようにしました。  PCM5102Aは、miniDSPを積んだPCM5122よりも雑味が少なく、2016年10月発売のラックス D-380(税抜29万円)にも採用されるなど、使い方さえ上手ければ優れた音質が得られる下克上DACチップです。 

PCM51x2シリーズで、最高音質を目指したDAC基板です。

 

 

特徴 

+TI社(バーブラウン) 384kHz / 32bit  PCM5102A DAC-IC
   内部PLLを使わず外部クロック動作

+低位相ノイズ水晶発振器 NZ2520SD を使用
   試聴の結果、最高周波数の45.1584MHz / 49.152MHzに決定

+デジ・アナ独立低ノイズレギュレータをPOL配置

+デジタルフィルタ(Normal-LowLatency)をソフトウェアを介せずハードウェアスイッチで簡単切換え

+Panasonic社 ECHU フィルムコンデンサ

+Vishay社 1.0W MMB 0207-Professional MELF抵抗器

+OS-conなど大容量電解コンデンサを最大12個まで追加して電源を強化することもできます

+部品実装済の完成基板です(5V電源とRCA端子の配線のみで音だしできます)

+光SPDIF出力可能(秋月電子PLT133/T10Wを追加)

 

 

低ノイズレギュレータとクロック源は最短配置

B4dac_ad_3  

他の部分の電流やノイズの影響を受けず、基板パターンのリアクタンス・抵抗成分による遅れを発生させないPOLレイアウトはIrBerryDACを踏襲しました。

マスタークロック源も至近距離に配置してジッターの発生を排除。 これ以上ない純度のままDACチップへ供給しました。 

 

 

デジタルフィルタ切換え

Pcm5102filt

左が「ノーマル」、右が「低レイテンシ」 フィルタのインパルスレスポンス特性です。

低レイテンシフィルタは、いわゆるプリリンギングレス仕様のスロー・ロールオフ・フィルタとなっていて、近年注目を浴びている特性です。 

Filt_sw 

このスイッチで、いつでも簡単に切換えられます。 青LEDは、低レイテンシフィルタ選択時に光ります。

 

 

定評の Botic Kernel

Boticの設定方法と使い方はこちらをどうぞ 

Botic ドライバに同期した電源・ポート制御でBBB/BBGを壊さない回路設計にしました 

 

 

接続方法 

音声出力は AUDIO-OUTから Lch(白)、Rch(赤)のRCA端子へ配線します。

RCA端子はケースに固定するほうが良いです。

B4dac_02 

<J1をショートすると、DAC基板へ供給した5Vのみで動作可>

電源は+5V 単一です。 JP1をショートすることでB4-DAC基板からBBBおよびBBGへ電源を供給することができます。 JP1をショートしなければBBB、BBGと独立させることができます。 

音質的な観点からすると、BeagleBoneとB4-DACとを独立させた電源で供給するのが望ましいです。

注意)BBGのMicroUSBポートへ供給した電源をB4-DACは受け取りません。 かならずB4-DACのDC-INへ電源供給してください。 

 

 

SPDIF出力について

秋月電子にて販売しているPLT133/T10Wを実装することで、SPDIFを出力することができます。 このときでもB4-DAC基板のNZ2520SDのクロック精度で動作します。 

SPDIFは192kHzまで出力できるはずですが、機材の都合上、動作を確認できていません。  44.1kHz、48kHzでは確認済みです。 

B4dacl4

SPDIFを出力するときは、「/boot/uboot/uEnv.txt 」 を編集して 「 serconfig=-S-- 」 にする必要があります。 詳しくはこちらをご覧下さい。

 

回路図と推奨オプション

B4-DAC回路図 

B4-DACは、裏面には大容量コンデンサを追加して電源を強化することができます。 つけなくても動作可。 

B4dacl1 B4dacl2 

<<裏面にコンデンサを実装した例>> 

CC2~CC10:220~1000uF/6.3V OSコンデンサ  φ8 高さ7mm程度

CC0:100uF~470uF/6.3V  φ8まで 横倒し実装

CC1:10~47uF/6.3V  φ8まで 横倒し実装 

 

B4dacl3_2  

配線はこのようにターミナルブロックをつけることで、付け外しが楽になります。 

 

 

S2を押さずにSDカードから起動する方法

B4dac_s2

このように P8の43pinをGNDに接続することでS2を押した状態と同じになります。

/boot/uboot/uEnv.txt に

bootfile=zImage
mmcboot=echo Booting from mmc ...; run mmcargs; bootz ${kloadaddr} - ${fdtaddr}

を追記してもeMMCから起動してしまうとき等にどうぞ。 

 

 

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