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« 三浦半島の謎の異臭騒ぎ | トップページ | 電子工作の難易度レベル分け »

2020年10月24日 (土)

実験的な基板ではあるけれど。

一部でHDMI端子からI2S信号を(差動に変換して)出して接続するという、規格を無視したへんなものがあります。

Pihdmi

これは、今年のOSC北海道オンライン向けにkiCADでサクッと基板を設計してみるというやつの派生で、HDMI-I2Sバージョンを作った時の残骸です。

 

結局、OSC北海道オンラインでの発表には使いませんでした。

自動配線ツールを使って適当に引かせた実験的なものなので、すっかり忘れていました。

 

一般的な規格を無視したものはトラブルのもとなので、あまり乗り気はしないのですが、調べてみると案外浸透してきているようでもあります。

 

・ラズパイはスレーブ動作(HAT基板上の水晶クロックがマスター)

・MCLKも出力

・MCLKは、22.5792/24.576MHz、45.1584/49.152MHz選択可

 

 

こんな基板、欲しい人いらっしゃいますか?

 

希望者が沢山いらっしゃるようでしたら、基板化してみても良いかな。とも考えています。

 

この端子に接続する相手を持っていないので動作検証できないという部分が問題ですけど、

 

そっちも作ってみるというのもアリですね。

 

HDMI-I2Sの信号アサインについていは、ここにまとまっているようです。

規格化されていないため、DSD対応やi2c信号のやり取りなど機種ごとでグチャグチャですが、幸い(?)RaspberryPiはDSD信号を出せないため、シンプルにI2S(MCLK、BCK、LRCK、DATA)だけで済みます。

 

 

<追記>=========================

今のところ、こんなアサインです。13~16pinは自由に配線できるようにピンヘッダ的なものに引き延ばし。18pinは5V電源供給が可能なようにピンヘッダのショートランド。

Pihdmi_2

 

<追記2>==========================

方針転換してPCM5122の代わりにWM8804を使うことで、SPDIFも出しちゃう。

Pihdmi_3

こんな感じかな。 WM8804がマスターモードで動作するのを知らなかったです。

https://github.com/raspberrypi/linux/blob/1c64f4bc22811d2d371b271daa3fb27895a8abdd/arch/arm/boot/dts/overlays/hifiberry-digi-pro-overlay.dts

GPIO 5 clock44系イネーブル
GPIO 6 clock48系イネーブル

らしい。

 

 

 

 

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NorthFoxDigi」カテゴリの記事

コメント

たかじんさん、

 私も欲しい(似たようなことを考えていた)ですが、RasPi側のドライバーは何で動きますか?以前のPCM5122エミュレータROMにも興味ありまして。

基板のスペースも余っているので、同軸出力等もつけたいですが。

AYOR さん

この基板は、PCM5122エミュレータではなく、PCM5122そのものを搭載しています(笑)
ファームウェア書き込みが大変なので、楽するという手法です。

もちろんhifiberry-dacplusドライバでマスター動作します。


S/PDIF出力は、CPLDを載せると出来ますね。確かにちょうどよいスペースが・・・
ってファームウェア書き込みが。。。

あっ、欲しいです。

PCM5122が載っていることでRaspberryPiとの接続が簡単だと思いました。

必要なのはclockだけですが、安定して接続できそうなのが気に入りました。後はクロック精度ですね。SabreberryPi32pro レベルは必要ですね。

賛同される方が多く集まって実現することを祈っています。(^^)

私も是非ほしいです!!。

>MCLKは、22.5792/24.576MHz、45.1584/49.152MHz選択可
というところにも惹かれれます。

実現するとうれしいです。

私も是非欲しいです。

現在やなさんのi2s-HDMIの送信、受信基板を使ってます。
ラズパイ4にLINUXCOMさんのRBD-P5122+ ZERO マスタークロック出力基盤をのせて、i2s-HDMI送信基板に配線してます。
Takazineさんの基板を送信基板に使えば、配線要らずで基板も1枚に出来ますので、音質にも良さそうです。
HDMI-i2s信号アサインを見ますと、pin#11がGND、#12がNO USEDかMCLK(-)になっており、これを希望としましてはGNDに変更できますと、使えそうです。

DACもやなさんの基板AK4497DM DAC基板を使ってますが、HDMI送信基板のP1ピンの#11(PCM/DSD識別信号)、#12(MUTE)をラズパイのGNDに配線すると、ノイズが消えて使えるようになりました。

実現すると嬉しいです。

たかじんさん、こんにちは。私も欲しいです。
MCLKをHAT基板上の水晶クロックから短い経路で出力できますよね。
耐ノイズ面に効果がありそうで、企画の実現を楽しみにしています。

こんにちは。

是非お願いします。
new_western_elecに感化されてラズパイオーディオに嵌った身としては試さないわけにはいかないでしょう。

たかじんさん、

 私は、クロック45/49MHzなら、PCM5122でなくWM8804/05で、S/PDIF出力付きの基板を考えていました。

 チップも、各々購入済みですが、そのままチップを使うのも、能がないなと思っていました。実チップを使えば、そもそも、エミュレーターROMの利点があったのかということもありますが。

いつもお世話になっております。
私もとても興味があります。ぜひお願いいたします。

たかじん様
私も是非よろしくお願いいたします。
HDMI-I2S入力のDAC購入を検討しているところでした。

Pi4とDACをI2S直結しておりますが、HDMI接続を検討しています、
またクロックも良質のものを搭載していただければ嬉しいです。
是非とも購入いたしたく、よろしくお願いいたします。

こないだyanaさんがもう頒布を辞めると聞いてHDMI to I2S基板買ったばかりです(^^;
これはソース側になるんで面白いかも。

mike さん

I2S信号は、結局クロック次第ですからね。 せっかく作るのでしたら良いクロックを使いたいと思います。

flyingace さん

I2Sの接続先へ供給するクロックは22/24より45/49MHzと高い方が良い音で鳴らせる可能性が増えますからね。

シネマさん

周波数が高い信号は、配線で引き延ばすと安定しないことがありますが、基板上でしっかりシールドしつつ、単距離で結ぶことで安定しやすくなるとは思います。
pinのアサインは、上記のようにするつもりです。 DSD識別などはしないつもりです。(ラズパイが出せないので)

iwa3 さん

ですね。耐ノイズ面では有利になると思います。

ひるねさん

ありがとうございます。

ななしさん

なるほど。 WM8804はPLLmodeしかないと勘違いしていました。
調べてみると、水晶クロックを使うモードがあるのですね。 Hifiberry Digi PROのドライバを読んでみて納得しました。
方針転換しようと思います。

パパリウス さん

いつもお世話になっております。ドライバはhifiberryさんのを使うことで、お手数は最小限で済むようにしたいです。それでも実験してみないことには、色々と分からない部分がありますね。再生開始時のポップスノイズなど不具合がでないとも限りません。

KFtaro さん

ちょうどよいですね。ただ、すぐに頒布開始とはいかないと思われます。年内に初期の実験配布ができれば。。。 というスケジュール感です。

シマネコさん

クロックは命ですからね。慎重に選びたいと思います。

天 婦羅夫さん

あれ? やなさん、やめちゃったんだ。。。 実験にあたってレシーバー側の基板を買っておこうかなと思ってるのに。

やなさんとこは11月末で終了だそうです。
レシーバー基板は私が聞いた時には追加発注中でしたが、先週末に届きました。

たかじんさん、

 ななしになっていました。WM8805なら、ALLO DigiOneのドライバーが使えます。ただ、これにHDMI出力がついたコピー品?みたいになってしまうので、何か、オリジナリティーを考えていました。

 私は、基板だけの頒布を希望します。手持ちはあるのですが、念のため、HDMIコネクタは必要かも。好みのクロックが載せられるパターンなら嬉しいですが、自分で発注した方が早いか:)

たかじんさん、こんちは
最近作ったTAS6422アンプなら直結でフルデジタル接続で鳴らせますよ
https://cyberpithilo.web.fc2.com/audio/tas6422amp/index.html
実験ついでに、ひさびさに会うというのもいいかも?

たかじん様
私も欲しいです。
是非、作成してください。

天 婦羅夫

ぎりぎり間に合うかもしれないですね。
やなさんって、方耳が聞こえないだか、方目が見えないだかって噂を聞いたことがありますが、そんな感じの理由でやめられるんでしょうかね。 いつも魅力的な基板をつくってらっしゃいました。


AYOR さん

よくご存じですね。 私も昨夜、調べたのですが、WM8805と8804はSPDIF入力のセレクタがあるか無いかの違いです。HAT基板で、入力を使っている基板はないっぽいので、基本的に変わらないですね。ついでにドライバもkernel 5.xxでは統一化されてます。デバイスツリーだけ分けてあって、ALLOではリセット信号をGPIOに割り振っているようです。

https://github.com/raspberrypi/linux/blob/1c64f4bc22811d2d371b271daa3fb27895a8abdd/arch/arm/boot/dts/overlays/allo-digione-overlay.dts

コピー品か否か。 悩ましいところではあるのですが、HAT基板でメインICが一緒なら、電源をどう組もうと、基板レイアウトをどうしようと、クロックをどうしようと、違いを見抜けない人からみると、みな一緒です。それなら一番安いのを買うと満足しますね。

最初の実験基板は、実装なしになると思います。
なんだかんだ、実装費がICや基板製造費よりも高くつきます。という訳で、クロックや電源など多少コストを下げようと努力してもインパクトは少なく、やりたい放題やった方が自分が満足できます(笑)


HILO@町田さん

なんと、TAS6422アンプにHDMI-I2S入力が付いているんですね。これはHILOさんのために作ったようなものです。まだ作ってませんが。。。
久しぶりにお会いしたいですね。おそらく今世紀に入って一度もお会いしていないような・・・


Ostra さん

応援ありがとうございます。さくっと作って実験してみようと思います。 失敗したら許してください。

たかじんさん、

 GPIOを利用するか、一応、ロジックは買ってあります。

著作権的な問題というより、今まで、たかじんさんは、オリジナリティー溢れるものを作られて来られましたので:)

ひとつ、この話題で盛り上がっているようですが、受け側で必要な場合以外、敢えてHDMI(LVDS)での伝送自体、ジッターや波形がなまるなど悪影響はないのでしょうか。

今なら間に合いますね。もっとも注文が殺到してるかも…
ホームページでは10年前に左目が網膜剥離したとあります。

終了は年内とも11月末とも書かれていますが、掲示板には11月とあります。

RaspberryPi4からのI2SをHDMI(I2S)入力を持ったDACにHDMIケーブルで接続できるものを、と思っていた矢先にSymphonic-mpdのページでこちらの情報を知りました。何かワクワクします。是非よろしくお願いします。

AYOR さん

オリジナルというか何というか。。(笑)
アンプ回路は大抵どなたか先人が似たようなことをやっていますし、ICを使えば、どれも同じような構成になります。

ジッターに関して言えば、ICを通すと必ず悪化します。配線を引き延ばしても悪化しますね。例えばアイソレーターICは、単なるバッファより遥かにジッターが増えるため、高級オーディオではむしろ採用していません。でも10~20万円クラスの普及価格帯の方が採用例が多い。

SPDIFは送り出しに追従するためPLLで同期する宿命があります。

SPDIFのPLLは、信号内のプリアンプルに同期させるのですが、その周期とMCLKの周波数とで128倍、もしくは256倍の差があり、SPDIF信号に乗ったジッターも128倍、256倍増大してしまうというネックな部分があります。(増大したジッターを2段目の1逓倍PLLで吸収するという技もあります)

一方、I2Sの方は、I2S信号に乗ったジッターの1倍で済みます。

また、光変換もジッターを増やす元凶ですね。 COAXとTOSLINKの音の差は30年前から言われ続けてきました。


天 婦羅夫さん

網膜剥離でしたか。それで、あれだけのチップ部品半田つけできているのは驚異的です。注文、なやみますね。 自分で受信基板を作ってしまっても良いかも。。適当なDACも載せておくと検証もしやすいし。

たかじん さん

そのDAC ESS製チップと仮定して”SYNC”モードで動作させるなんて事は可能なものなんでしょうか。
ザックリした内容ですみません、SB32のSYNC モードがえらく気に入っているのでついつい質問してしました。
的はずtrかもしれ魔さんが、よろしくお願いします。

純米大吟醸さん

Symphonic-mpdでも触れられているのですね。 一応、進めて行こうと思っています。SPDIF付きのバージョンで。  懸念点があるとすると、SPDIFは24bitが最大なため、HDMIに出すI2Sも24bitどまりになるかどうか。

ドライバソースを読む限りでは、大丈夫そうなのですが、実際にやってみないとわかりません。


flyingace さん

残念ながら受信側にSabrebery32を使った場合、非同期モードでしか動かないと思われます。しかもレジスタ設定するコントローラーが必要です。SB32+PRO DoPの方はコントローラが乗っているので、32bitモードでしたら、そのまま動くはずです。

たかじん さん
お世話になります。
現在、RaspberryPi4+SB32+PRODoP MoodeAudioで楽しんでいます。
先日、sdカードにsacd音源入れて、
オーディオ仲間宅に行って聞きましたが、レコードと比べ解像度はいいですけど、音の厚みやエネルギー感など音楽性はレコードに軍配がある気がしました。

そこで、本題ですが
HDMI-I2SとAK4499を搭載したdac基板を制作お願いします。

初心者ABさん

なかなか楽しそうな試聴会だったようですね。自分の環境だけでなく、色々聴いて沼にハマるところがオーディオの怖いところです(笑)

HDMI-I2Sは、旭化成のDACのようにマスターモードを持たないICにも有効ですね。色々夢は広がると思います。

レコードは奥が深いですね。S/Nやチャンネルセパレーション、周波数特性、歪率などスペックだけ追うような聴き方をする人と、音楽性を重視する人とで意見が変ってきます。信号トランスをDAC出力に介すと音が良くなるという人も後者になると思われます。

また、レコードを再生する機器で、どのくらいコストをかけたものなのか。という部分もありますね。80万円のプリ(に内蔵されたフォノイコライザー)と10万ちょっとのプレーヤー、カートリッジも10万円。なんて環境だと、さすがに分が悪いですし。(私の先輩の家の環境がそんな感じ)

それでも、HDMI-I2S出力の夢は捨てずに膨らませていきたいですね。AK4499を使った世界最強スペックオタク仕様のtopping D90なんかは、聴いていてつまらないなんて話も出ていますし興味は尽きませんね。

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