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« AK4490 DACの試作機の進捗(4) | トップページ | 和泉宏隆 Hirotaka Izumi​ »

2021年5月 5日 (水)

North Fox Digi 機能追加版

昨年の10月くらいに作っていたHDMI-I2S出力基板である North Fox Digi に機能を追加しています。

Northfox_1
    < 左は試作版 右が機能追加版 >

HDMI端子にI2S信号を流すというのはアメリカのPS Audio社が始めたものらしいのですが、HDMI規格を無視したものです。ただ、配線材やコネクタとして高速のLVDS信号を通すのにちょうどよいものであることは確かです。

ところがですね、、

本来のHDMIのアサインと極性が入れ替わってしまっている信号があるんです。(規格を無視しているので何でもアリといえばアリなんですが、PS Audioと違うアサインをしてくる会社が出てくるという始末)

 

Northfox_3

この回路図でいうと「SD」と「LRCK」の+と- が逆転しています。中華DACの一部では、本来のHDMIと同じ極性でアサインしているものがあります。

 HDMI端子番号 PS Audio 中華DACの一部 HDMI
1 SD- SD+ TMDS Data2+
3 SD+ SD-  TMDS Data2-
4 BCK+ BCK+ TMDS Data1+
6 BCK- BCK- TMDS Data1-
7 LRCK- LRCK+ TMDS Data0+
9 LRCK+ LRCK- TMDS Data0-
10 MCLK+ MCLK+ TMDS Clock+
12 MCLK- MCLK- TMDS Clock-

 

PS Audio版はDS90LV047ATというLVDS変換ICのピンアサインとストレートで接続できて非常にスムーズな基板配線が可能です。

Northfox_4

高速の差動ペアは配線長を等しくしておくのが鉄則です。

 

じつは、両者をそのまま接続しても音は出ます。 

 

ですが、

 LRCKの極性が逆転するとLとRが入れ替わります。

 SD(シリアルData)の極性が反転すると信号の位相が反転します。(正確には1LSBシフトも起きる)

 

これではちょっとよろしくないので、信号を反転する回路をNorth Fox Digi に追加してみました。

Northfox_2

この極性反転機能はラズパイのGPIOをコントロールすることで可能になります。

GPIO27をINVに割り当てました。

 

hdmi_inv.py
==================================
import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep

INV_PIN = 27

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(INV_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.output(INV_PIN, GPIO.HIGH)
==================================

とりあえず、pythonでこんなスクリプトを作成して実行してみました。ばっちりL/R入れ替わります。信号の極性はまだ確かめていませんが大丈夫じゃないでしょうかね。

 

これを /etc/rc.local から実行するように記載すれば、起動すると自動的に反転するようになります。

 

 

それと、試作時に失敗した光コネクタ(TOS-LINK)も今回はばっちし動いています。

 

 

 

いかがでしょうか。

ちなみに、今回の基板は捨て基板といって自動実装用のレールに通す部分を付けて量産(部品実装)を意識しています。部品さえかき集めれば・・・

という所まではきました。 遅すぎ!?

 

 

 

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NorthFoxDigi」カテゴリの記事

コメント

たかじんさん、

 改良されていますね。私も、生基板1枚欲しいです。

 基板で気がついたことや、教えて頂きたいことがありますので、また、メールします。

これは楽しみですね。

わたしも一票!!

HPA-1000用の MUSES72323電子ボリューム基板 が完成したので次の予定としてNorth Fox Digi と AK4490 DAC の組合せを考えています。
何故か手元にAK4490が2個眠っているので日の目を見せてやりたいです。(笑

AYORさん

ありがとうございます。生基板は数に限りがあるので、一般に頒布するという手法はとれないかもしれないですね。
抽選か早いもの勝ちか、、、悩みどころです。


天 婦羅夫 さん

ありがとうございます。進みが遅いのはいつもながらって感じです。今回は特に。


flyingace さん

HPA-1000とMUSES72323の組み合わせは最強ですね。 ヘッドホンアンプなのにドデカいという部分をのぞいて。

AK4490基板の方もまけじと巨大です(笑

>高速の差動ペアは配線長を等しくしておくのが鉄則です。
あぁなるほどSMDのHDMIコネクターだとスタート位置が揃っているから
等長配線がやりやすいですね。

自分は現在I2S-HDMI送信基板を検討していますが
DIPタイプのコネクターを搭載しているので
kicadのペア配線と長さ調整機能を使っても
綺麗にパターンが走りません(泣)
そういえば
自分は2回ほどSMD仕様のHDMIコネクターをハンダ付けした事が
ありますが厳しかった記憶があります。
ブリッジもそうですがハンダを盛りすぎると
根本の方までハンダが上がっていって冷や汗が(笑)

kkumaxさん

MCLK以外は厳密に等長にならなくても、さほど影響ないと思います。

確かに、0.5mmピッチでコネクタの根元側から生えたピンに半田つけするのは難しいです。私は液体フラックスを塗っていますし、共晶はんだを使っています。

コメントが遅くなりました。
この商品を期待しておりますが、部品取り付けに自信がありませんので、正式版を待ちたいと思います。

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