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SabreberryDAC ZERO

Sb_zero 

SabreberryDAC ZERO

RaspberryPi ZEROのサイズに合わせた超小形DAC基板です。 従来のPi2、Pi3にも使用可能です。 高音質なオーディオ用パーツをふんだんに使用したヘッドホンドライブ回路を搭載しています。 
基板上のタクトスイッチを操作することでPLAY/STOPや音量を調整することが出来ます。

 

Sb_zero2

Pi2/Pi3用のフル実装版」 と 「Pi ZERO用のGPIO端子未実装版」 の

 2タイプがあります。 

※ GPIO端子未実装版にもIO端子ソケット部品は付録しています。

※※ フル実装版でも支柱を11mmにすれば Pi ZEROへ接続が可能です。  重ねた時の高さが違います。

専用アクリルベースができました。

Acrylic_01

 

特徴

+RaspberryPi ZEROにピッタリの超小形DAC基板

+Pi2/Pi3用のフル実装タイプはハンダ付け不要でヘッドホンを鳴らせる

+MPDを操作可能なタクトスイッチ6個搭載

+高音質ヘッドホンドライブ回路搭載

+RCA端子へ出力できるDACダイレクト端子

+I2C拡張端子

+PLAYインジケータ

+最適化された基板パターンレイアウト

 

ブロック図 

Sbzero_block

 

 

DAC部

+ESS社 ES9023P搭載 192kHz 24bit

+ESS社独自のジッター低減回路

+S/N比 112dB

+歪率 0.002%

+低位相ノイズ水晶発振器

+Vishay社 薄膜MELF抵抗器によるリファレンス電流

Sb_zero5

<低位相ノイズ水晶発振器 / PLAYインジケータLED>

 

ヘッドホンアンプ部

+TI 社 Sound Plusシリーズ 低ノイズ低歪オペアンプ OPA1662

+パナソニック社 ECHU フィルムコンデンサ

+Vishay社 MMA 0204 プロフェッショナル級薄膜MELF抵抗器

+電源ON時のポップノイズを低減するミュート回路

+8Ωの低インピーダンスヘッドホンを駆動可能
   (高い方は150Ω程度まで/感度による) 

Sb_zero3 

<ヘッドホンアンプ部 / 左下はライン出力端子>

 

電源部

+NXP社 BISSトランジスタ使用ディスクリートレギュレータ

+Sabreberry+譲りの低誘電率セラミックCAPアレイによるノイズトラップ

+Rubycon社 薄膜高分子積層コンデンサ(PMLCAP)

+裏面に大容量電解コンデンサを追加することも可能

+RaspberryPiと分離した電源を投入可能(標準では共有)

Sb_zero7 

<セラミックCAPアレイ・ディスクリートレギュレータ / 上部は操作スイッチ>

ヘッドホン出力を配線引き出しは写真右下の「 G・ L・ R 」から

 

 

対応ドライバ

Volumioやmoode Audio、RuneAudioなどでは 「hifiberry dac」 を選択してください。 また「ES9023」や「Generic」でも動作するようです。

hifiberry dac は、RaspberryPiのI2S出力のオーディオドライバとして最初に搭載されたドライバで、 標準的なI2S出力が得られます。

 

基板上のスイッチによる再生・音量コントロール

Pythonスクリプトにより、基板上のタクトスイッチを読んでMPDコントロールを行ないます。

対応させるには、下記のコマンドでインストールします。

■Moode Audioの例  ピンク文字はsshのコマンド。 コピペして下さい。

sudo apt-get update

sudo apt-get install python-rpi.gpio

wget http://nw-electric.way-nifty.com/blog/files/mpd_ctrl_zero.py

sudo chmod +x mpd_ctrl_zero.py

サービスを登録します(新規ファイルを作って青文字部を記述)

sudo nano /etc/systemd/system/mpd-ctrl.service

[Unit]
Description=mpd ctrl switch service
After=mpd.target

[Service]
ExecStart=/usr/bin/python2 /home/pi/mpd_ctrl_zero.py
Type=simple
Restart=always

[Install]
WantedBy=multi-user.target

これらをコピペしてctrl+o で保存、ctrl+x で閉じます。 

このサービスを自動起動させるには下記のコマンドを打ちます。

sudo systemctl enable mpd-ctrl

再起動後に有効になります。

※自動起動をとめるには下記

sudo systemctl disable mpd-ctrl

※ステータスを見たいときは下記

systemctl status mpd-ctrl

 

特殊操作

■OSのシャットダウン  STOPキーの長押し

■Pi3  オンボードWifi  OFF  PREVキー長押し

■Pi3  オンボードWifi  ON  NEXTキー長押し

 

 

■Volumio2の設定方法はこちら  プラグインを利用してスイッチを有効にします。

■高速起動のMPDディストリビューション作りました 

 

 

 

Raspberry Pi ZEROに接続

2列ピンヘッダを 10pin と14pinに切り分けて、Pi ZEROのGPIO端子(40pin) へ下記の写真のように取り付けてハンダ付けします。

Sb_zero6

ハンダ付けが終わったら、ピンヘッダをラジオペンチなどで、挟むようにして少しだけ曲げます。(試作基板ではそのままでOKだったのですが、量産版は公差で穴が大きく仕上がってしまったようです) 

Sb_zero4 

全てのPINをラジオペンチで挟むように曲げていきます。 曲げすぎてもピンを挿せなくなりますのでコツがいります。 (下図を参照)

Sbzero_pin

大げさに曲げた図にしてありますが、横から見た断面のイメージです。 DAC基板のIO部のスルーホールの内壁に接触させて接続します。 

 

Sb_zero8 

六角支柱はM2.6の高さ7mmを使います。

 ■ 2列ピンヘッダ(秋月電子) C-00081

 ■ M2.6高さ7mm六角支柱 (秋月電子) FB26-7

 ■ M2.6 ビス (秋月電子) P-07324

この方法は、若干アクロバットで、ピンヘッダをちょうど良くテンションがかかるように曲げなければいけません。 

 

他の方法としては、低背ピンヘッダを使う手もあります。

 ロープロファイルピンヘッダ 2×20(40P) 7.7mm

 シングルピンソケット(低メス)1×20 (20P)

ソケット側は、2列タイプだと任意の場所で切りにくいので1列タイプを使う方が良いと思います。 

 

 

 

DAC基板の背面へコンデンサ追加

DAC基板の裏面には電解コンデンサを追加することができます。 無くても動作に支障がありませんが、追加することで電源の強化・安定化することができます。 

Cap05 

 ・ Pi ZERO用に支柱高さ7mmの場合は、直径5mmのコンデンサ

 ・ Pi2、Pi3用で支柱高さ11mmの場合は、直径8mm程度までのコンデンサが使えます。

 

お好きなコンデンサをご自由にどうそ。 

極性にご注意ください。 また、RaspberryPi 側の部品に接触しないか、必ず確認してください。 

詳しくはこちらをご覧下さい。

 

DAC基板とRaspberryPiの電源を分離

DAC基板に5V電源ポートがあります。 標準では0Ω抵抗でRaspberryPiの5Vと接続していますが、それを取り外すことで、RaspberryPiとDAC基板とに個別に電源を入れることができます。 

==== 写真 ====

外す抵抗は「R8」 です。 

1608チップ抵抗の0Ωですので、少々テクニックが必要です。 

 

 

 

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