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先日電源を更新して飛躍的に音が良くなった、うちのRasPiオーディオ。 今度は、DACの出力用キャパシタ(コンデンサ)の変更を試みました。
今回も作者の方の改造例を参考に、だけど8千円のDAC基盤のパターンカットは後戻りできないので踏み切らず、キャパシタ交換のみ実施してみました。 何しろ、このコメントで大事なヒントを沢山いただいていて、これはもうやる気満々になっちゃいますね。
キャパシタだけの変更では、音が荒れる方向に変わるだけでグレードアップ方向ではない、とのことですので、パターンカット、150Ω抵抗の追加もやってみました。(注記:150Ωは最適値ではないようです。作者の方は560Ωを使用中とのことです。私は手持ちがありませんので、しばらくは150Ωで使います)
(追記)2016/6/4 作者の方の最終稿は、更に560Ωに9.1kΩを並列接続に変更されています。現時点ではこちら。
今日は別ブログに書きましたが、荒川で小松菜マラソンハーフを走ったあと、少し足を伸ばして秋葉原の千石電商にてパーツを調達。
もともと、イーディオさんから購入した状態では、4700PFの黄色いポリエステルフィルムコンデンサは取り付けられておらず、どうぞご自由にお好みに交換ください状態。 でももうはんだ付けした後だったので、例によってはんだ吸い取り線で一旦外します。 念のため外した状態で音を出してみると、、 右側から音が出ない!
この間の抵抗値を図ってみたらL側20数kΩに対してR側は0Ω・・ がちょーん、はんだごてを長時間当てすぎたか。。?
気を取り直して、何度かはんだごてを当てているうちに復活。。 ふう、我ながら手元の不器用さにはいやになるなあ。
抵抗追加無しバージョン
多少の音の劣化は覚悟のうえで、リード線をはんだ付けして、適当に容量を想定して仮に線をよじってつなげてみた。 以下の使用数はLR両CH分です。 片側で 2 x 2200 + 470 = 合計 4870PF
種類 | 容量 | 単価 | 使用数 |
ポリエステルフィルムコンデンサ | 2200PF | 10 | 4 |
ディップマイカコンデンサ | 470PF | 300 | 2 |
高域のなんとなく薄っぺらい感じがなくなって、立ち上がりが速く、厚みの感じる音になった。 高域のしっかり高音質で録音されたディスクで聞くとよくわかります。 例えば、蟲音・続 など音像の存在感がすごくよくなりました。 中域~低域も少し変わった気がするけど、このスピーカーと部屋では限界を超えているのでわかりづらい。
電源変更だけの状態では、拙作Tornadefly+は良くてもクリアミントで聞くと中域~高域のクオリティがちょっと今一つだったのに、この変更できっちり良い音で鳴るようになりました。 不思議なもんです。
抵抗追加バージョン
その後、パターンカット+150Ω抵抗を追加したので、その際のコンデンサ容量も追記します。 片側で 2200 + 470 + 47 = 合計 2717PF
種類 | 容量 | 単価 | 使用数 |
音響用被膜抵抗 | 150Ω | 30 | 2 |
ポリエステルフィルムコンデンサ | 2200PF | 10 | 2 |
ディップマイカコンデンサ | 470PF | 300 | 2 |
ディップマイカコンデンサ | 47PF | 220 | 2 |
抵抗追加・容量変更で、高域の厚みは引っ込み、その分細かい音が出るようになった。 繊細で、高域も奥側に広がる感じがする。 低域も量感が増したような気がする。
この違いは、アナログの変化ですねえ。アナログ回路のコンデンサを変えたんだから当たり前なんだけど。 けれども、単にアナログ的な変化ではないような気もするんで、作者の方のコメントにもあったように、ES9023は独特なんだなあきっと。理屈はともかく、やってみないとわからない世界ですねこれは。 そして思うに、改造順序としては電源変更を先にやって、ピントが合った状態にしてからDACをいじらないと、順序が逆ではバランスが崩れたり効果がわからなかったりしそうです。
今までの音の変化
さて、どれだけ良い音になったのか、完全にPC+X-DDC+DC-61の音を超えて上級機を飛び越えて高級機の領域に踏み込んでいる気がするので、そろそろ自分の中でプラシーボ込みでの点数をつけてみようと思います。
点数 | |
普通のノートPC + X-DDC + DC-61 | 10 |
RasPi3+イーディオDACノーマル | 5 |
同、電源変更 | 9 |
同、キャパシタ変更 | 12 |
同、抵抗追加+キャパシタ容量変更 | 13+ |
こんな感じかな。 高域だけなら、15点付けても良いくらいなんだけど。 そろそろスピーカーとアンプ(Marantz PM-14SA-ver2) の音で決まっている感じになってきたので、これ以上の煮ツメはこの環境ではほぼ困難です。
抵抗追加+キャパシタ容量変更では、まだキャパシタ容量の詳細の煮ツメができていません。 抵抗追加無しよりは明らかに良くなっているのですが、どの程度良くなっているのかの評価がとても難しいですし、煮ツメはも困難な状況です。リード線もよじってあるだけなので、時間とともにすぐに劣化してくるんで、音の判断も狂ってきてしまいます。
パターンカットして抵抗を追加するテストをするために、作者の方も使われている黄色基盤DACをポチりました。 6月上旬に入荷予定です。 千円程度なので、パターンカットで抵抗追加して好みの音が出なくてもダメージ少ないですからね。
とはいえ結局、現行の緑基盤でもパターンカットしました。 テスト状態でリード線を出しているので、そこをショートすれば抵抗値的にはもとに戻ります。(笑)
ここでRasPi Audio(ラズパイ・オーディオ)を話題にするのは初ですね。
RasPi Audio つまり シングルボードコンピュータ、「RaspberryPi 」を使ったオーディオの話題です。
3年ほど前から巷で話題に上ることが増え、「音が良い」と評判になっていたのですが、トライする時間もないし静観しておりました。
そろそろかなあ、と考えていたところに、
FacebookのRaspberry Piでオーディオしま専科グループにワタヤンさんに招待いただき、今年のゴールデンウイークは割と時間が取れそうだし、Raspberry Pi 3も発売されたところだし、注文しました。
当初使用機器
RaspberryPi本体
RaspberryPi 3 Model B (RS版): RaspberryPiには、いくつかのモデルと製造元がありますが、最新の「3 Model B」、英国製「RS Components」を選択。 一つ問題があって、RaspberryPi 3に正式対応するOSがまだなこと。 Vollumio、MoOde Audio ともリリース候補版が出ていてほぼ動作しますし、もう少しで正式リリースに至るはず。
DACボード
イーディオさんの販売する、1ppm-50Mhz-TCXO搭載 ES9023 DACボード。
RasPiオーディオのFBグループで使用者が多そうなのと、1ppmクロックに惹かれて選択。最初はこうしたドーターボードタイプが、接続配線など何も考えなくて動作するのでお勧めです。もちろん、後から分岐して配線で電源分離して動作させることも可能。
購入はこちらから、メールで。
電源
市販のAnker製2.4A出力x2ポートタイプをとりあえず購入。 でもこの電源では本来の高音質を発揮できていなかったことを、今日、後述の改造電源にトライして認識しました。
OS
ラズパイ・オーディオは、皆さんLinuxベースのオーディオチューンされた専用OSをインストールして使います。
メジャーなところで、Vollumio, MoOde Audio Player, Rune Audioなどがあります。
私は、RasPi 3対応OSへのバージョンアップが頻繁な、MoOde Audio Player を選択しました。
インストール
1日くらいハマリましたが、できてしまえば何てことありません。 私がインストールした時点で MoOde Audio 2.6 TR2が最新でいたので(今日現在はTR4)、ダウンロードしたiso イメージをDD for windows でmicroSDカードに焼き、セットして立ち上げます。 LAN環境に、DHCPサーバーを立ち上げておくことをお勧めします。
接続と設定
- TWSNMPマネージャ
RasPiにはHDMI出力があり、モニタを繋いでおけばきちんと立ち上がったかどうかわかります。 この辺の説明は割愛。
LANケーブルを繋いでおけば、DHCPサーバーから割り振られたIPアドレスで接続されますので、TWSNMPマネジャフリー版 をインストールして、「管理ツール/自動発見」を使って、IPアドレスを調べます。
パソコンやスマホのブラウザから、調べたRasPiのアドレスに接続すると、ブラウザコントローラに繋がります。
- system
- General
タイムゾーンの設定など - Services
ここが肝の設定です。
I2S audio device : HiFiBerry DAC
HiFiBerry DACはES9023ではないのですが、これを選択することでリンクします。
- General
- configure/Sources
ネットワーク上においてあるWAVファイルなどの楽曲データを再生する場合、ここでNAS Sourceの設定をします。(但し最初の動作確認だけなら、USBメモリに楽曲を入れて「USB and SDCARD Sources」のほうで指定したほうが早いです)
私は、自宅サーバーに「SMB/CIFS」を立ち上げていまして、いつものWindowsPCからもそこの楽曲を再生していますので、同じように設定しました。 接続先が見つからなかったりすると、リストに赤の「×」印が出るんでわかりやすいですね。 - configure/MPD
楽曲データのデコードなどを行うサーバープログラム、MPDの設定です。
Audio output: I2S audio device
これが選択できなかったり、できても音が出なかったりする場合、I2S audio deviceの設定を確認。
主な設定は以上であとは参考サイトを探せば出てくるでしょう。
格安改造電源の投入
RasPiオーディオのFBグループで、ミニトランスを内蔵したDAISOの200円USB-ACアダプタを改造し、安定化回路を付加した電源を使用することでノイズが改善されて音質が向上する、とのことで、表面実装の抵抗を変更する必要があってハードルは高いのですが、思い切ってやってみました。
いつものお約束ですが、改造は自己責任で!
主な購入資材
正直にいうと、よくわからず買っているものもあります。chip コンデンサ → 積層セラミックコンデンサ への変更がどうなのかちと心配。 まあ問題なく動いているので良いのですが性能はわかりません。
名称 | 型式 | 個数 | 単価:円(税抜) |
USB-ACアダプタ | (ダイソー)T362 | 1+予備 | 200 |
被膜抵抗 | 2.2kΩ-1/4W | 1 | 5 |
基盤 | 1 | 60 | |
レギュレータ | TI7805S | 2 | 70 |
電解コンデンサ | 470μF 16V | 2 | 50 |
積層セラミックコンデンサ | 1μF 25V | 2 | 30 |
積層セラミックコンデンサ | 0.1μF 50V | 2 | 30 |
T362の改造
- ケース開け
まずはケースを開けないと話になりませんが、これがまた硬いのなんのって、ほぼ流血寸前でした。 皮手袋でもして作業をお勧めします。 コツといえるかどうかわかりませんが、USBポートの上側のスキマに精密マイナスドライバを突っ込んでグリッとやって左側をまず外すことから、順に手前を回って右のほうに開いてゆき、最後に残ったプラグ側は抜けないので2枚貝のように開いてからニッパで内側から切り離す、そんな感じです。
- USBポートの取り外し
はんだごてと、ハンダ吸い取り線は必須です。 ハンダ吸い取り線は、ネットでも買えますし、100円ショプでもあったような気がします。 - R7 チップ抵抗の取り外し
作者の方は、チップ抵抗をパラで付けたようですが、50過ぎの老眼で慣れないチップ抵抗のはんだ付けはほぼ不可能なので、R7は迷わずハンダを吸い取り飛ばして、配線で上面に引いて普通に被膜抵抗を付けました。 - R7 取り付け!
リード線には、柔らかい銅撚り線を使わないと、硬い線では折角はんだ付けしてもすぐに振動などで取れてしまい、私はT362を3個オシャカにしました(ランドが剥がれてしまった)。4個目でようやく成功。 でも時々取れてしまってははんだのやり直しの連続。 次回はチップ抵抗にチャレンジしたくなってきました。
なお、抵抗値を2.2kΩに変更することで、T362の出力電圧は6.9Vになりました。 少し低いですが、5Vを安定的に出すにはとりあえず必要十分、でしょうか?
(追記)
その後、チップ抵抗のはんだ付けにトライ、新しいT362のR7を交換しました。 新たに購入したルーペを使って、はんだごて温度設定300°でやってみたところ、無事に付いたところです。ルーペ無しでは、8回やって成功はたった1回でした。 道具は重要です。
音出し
まずは電源改善前の音の印象。 実は当初、アンプへの接続RCAピンケーブルを、「audio-technica GOLD LINK」という少し安いやつで聞いていたのですが、まずこれが良くなかった。「audio-technica ART LINK 」に変えたところ多少良くなったみたい。 でもメインのPC~X-DDC~DC-61の音とは比べるまでもなく、霧がかかったような、フォーカスのぼやけた音でした。
そして今日の作業で作った格安改造電源に変更しました。
音出し当初からもうびっくり、こんなに音が変わるもの? 同じRasPi,同じDACなのに。 フォーカスもDC-61に肉薄、細やかさでは上回る印象。 ベールが2枚ほど取れた印象で、この状態でも中級CDプレーヤーなら軽くカモれーるかも。
その後、2回路とも完成してRasPi3も2回路目分岐回路から供給。 総容量1AのUSB-ACアダプタですが、ちゃんと動きますね。(CDフォーマットのFLACでリサンプル無し再生の場合で確認する限り)そして益々、音が良くなりました。少なくとも、中高域の細やかな表現では、X-DDC+DC-61を軽く超えてしまっています。
作者の皆さま、FaceBookのRaspberry Piでオーディオしま専科グループの皆さまに感謝申し上げます。 m(._.)m
今度、DACの出力段のコンデンサの変更にもトライしてみます。高級機を超えるか!? ワクワク・・
稼動中のMusicサーバーですが、ひとつ大問題がありまして。
それは、「プリエンファシス」のかかったCDの再生で必要な、「ディエンファシス」処理がなされなかったことです。
元々、CDの高域ダイナミックレンジを有効に使うように作られたものですが、初期のCDに採用例がありますが、最近ではめっきり使われなくなり、CSデジタル放送などで使われているようです。
昨日、これを解決(?)しましたが、さらにASIO問題に発展中。。
本来、DAコンバーター側でアナログ処理で行うべき(?)ディエンファシスですが、ほとんどのCDプレーヤはオーバーサンプリングされたデータにデジタル処理で行ってい
るとのことでして (それゆえ、CDトランスポートの光出力では既に処理済みです)
[→060914訂正: DAコンバーターの前段デジタルフィルターで処理されるのが一般的のようです。] パソコンのCDプレーヤーにその機能が無いと、サーバー出力では高域が思いっきり強調された音で再生されてしまいます。 先日記事にした、「夏の旅」がプリエンファシスのかかったCDです。
実は、仮想CD→プレーヤーソフト→CDデジタルスルー 処理が可能なプレーヤーソフトがまず少ないです。 win2K標準のCDプレーヤーはOKでしたが、MediaPlayer9はWAVEでしか出力されません。 私は最近「DSマルチメディアプレーヤー」standard版を使っていますが、これらはいずれも上記デジタルスルーはOKですが、 ディエンファシス処理ができません。
・・折角のデジタルパススルー対応のSE-90PCIが宝の持ち腐れになってしまいます。
一方、ディエンファシス処理可能なソフトとしては「SoundPlayerLility」がありますが、WAVE経由となってデジタルスルーが出来ない・・
WAVE経由だと、どうしても音が劣化します。 (T_T)
仕方ないので、このCDデータを一旦WAVEファイル群に吐き出し、ディエンファシスソフト「DE.EXE」で1ファイルずつ処理して、これを別のライターソフトで再度CDデータに合体する、という方法を用いました。 コマンドライン操作なので面倒ですが、変換誤差が少ないようです。 私は、ここのType1で使用しています。
デジタルスルーができて、ディエンファシス可能なプレーヤーソフト、(できればフリーの) どなたかご存知でしたら教えてくださいませ。 「スルー」なんだから何も処理しない、ってのが当たり前だとは思いつつ・・
こんなマニアックところでも、話題に上ってますねえ。
何やら、「ASIOプラグイン」を導入して、無理やりASIOをすると、上記登場した「LILITH」が使えそうな予感。 おまけに、Windowsカーネルミクサを経由しないでダイレクトにストリームデータ渡しができるから音質も向上するはず ・・リスクもありますが、やってみる価値はありそう。 どんどん深みにはまって行くぅ・・
以下、その他のASIOリンク。
ASIO-USBで音質改善!
↑USBデバイスを使えれば、日常使用のノートPCで再生可能となりメリット大。
先日の記事 [Audio] Lilith+ASIOで行こう! [備忘録] coLinux か VMWarePlayerか で新Musicサーバー兼DVDエンコードPCに向けての予察をしていましたが、 今しかできそうに無いので平日休みをとってアキバで部品を仕入れて製作しました。 昨年春に会社のサーバー用を安価に組んだ以来で、最新の情報を仕入れて比較するだけで大変でした。
1.ケース: Antec NSK1300 12cm静音ファン300W電源付
2.マザーボード: ASUS M2NPV-VM (MicroATX,AMD-64X2対応)
3.CPU: AMD Athron64 X2(DualCore) 3800+ SocketAM2 (65W)
4.メモリ:ノーブランド DDR2_800-1GBx2 (事情で1枚だけ使用)
5.HDD:Seagate ST3320620AS 320GB-SATA x2
6.DVDdrive: IODATA DVR-AN18GLB
7.CPUクーラー:CoolerMaster X Dream K640 RR-KIF-L9E1
8.Audioデバイス:ONKYO SE-90PCI (旧PCから移植)
マザーボードの条件として、小型ケースに入れたかったのでMicroATXで、ビデオ編集入力用にIEEE1394ポート装備のもの。 意外とIEEE1394装備のものが少ないです。
本当はIntelDualCore2対応の ASUS P5B-VM が良かったのですが、まだ入荷待ちとのことで断念。 INTELの DP965LTCK はあったのですが、何となくINTELのマザーはイメージが悪い。
そこでふらっとAMDに路線変更してしまいました。 Socket939マザーの方が人気なようですが、SocketAM2の方が新しいので長く使うのにはこちらかな? という理由だけでSocketAM2にしてしまいました。 メモリもCPUも高いけど。
CPUクーラーはリテール品より少しだけ大きなものを付けてみました。 電源との隙間が、これでもぎりぎりです。
イ ンストール中。 きちんとインストールできるまでは、このように全開状態で行ってます(常識か)。 このケースの良いところは、3.5インチHDD3台内 臓可能なことと、ドライブベイ類が一体でこのようにワンタッチで簡単に外れることです。 BOX型は狭いので、このような配慮はありがたい。
ところで、HDD2台を左右に入れて中央は空けておこうと思ったのですが、 購入したCPUクーラーと干渉して右側には取り付けできませんでした。 これ以上の増設は外付けです。(涙)
完成。 気になる騒音は静穏というわけにはいきませんが、静かな方です。
WinXP-Pro上でVMWarePlayerを使用し、VineLinux4.0b2をインストール。 正式リリースされたら本格的に入れようと思います。
いつものように、Linuxの操作はWebminを入れて行っています。 もちろんコマンドも使わないとできませんが、やっぱりWebmin便利。 それにVNCserverも。
★ 特記事項 ★
HDDの丸ごと(あるいはパーティションごと)バックアップやコピー、パーティションの操作などは Acronis TrueImageLT とPartitionExpert2003 を使っていたのですが、 最新版にアップしても 1GBメモリ2枚を積むと「メモリ不足です」というエラーで使えない機能がありました。 やむなくメモリを1枚外したら、あっけなく正常動作。 勘弁して。 DDR2-1Gbが1枚余っちゃったじゃないか。
VMWarePlayerでインストールしたLinux上で、2台のHDDをマウントしてその中の各3つめのパーティションをLinux- Raid-1にしてみたのですが、 上記TrueImageLT とPartitionExpertと相性が悪いのか、何か操作すると構成が壊れてデータ が飛びます。 これではLinux-Raidは使わない方が無難。 元々PartitionExpertはLinux-Raidをサポートしていないので 仕方ないです。 残念。
Musicバックアップデータは、Windows上のNTFS領域に移行しました。 バックアップデータのバックアップは、内臓の他方のHDDにそのままコピーする方法で十分と考えて、フリーのソフト( BunBackup)を設定しました。
新年、あけましておめでとうございます。
今日は、次男のオーディオ環境第一歩の工作の日です。
2010年7月号付録のスピーカーユニットキット「P650」と、2012年1月号付録のデジタルアンプ「LXA-OT1」の組み合わせで、ポータブルオーディオを接続して音を出しました。
完成して音だししたとき、R側ユニットのボイスコイルが磁気回路に接触してビビリ音を発したのですが、コーン紙接着を少しずらして、何とか聴けるレベルになりました。よかった~。 明日は、スピーカーエンクロージャを作るかなあ。
それにしても、このユニットとアンプはラジカセレベルを超えたクリアで強調感の少ない素直な音が出ます。良くできたスピーカーエンクロージャに入れれば低音もきちんと出そうですし、雑誌がついて両方合計で5千円ほどなんですが、コスパはかなり高いですね。
ここ2ヶ月間ほど、妄想しています、自宅オーディオ環境のミュージックサーバー化構想。
要は、パソコンのHDにリアルPCM(WAVデータ)のままCDを丸ごとバックアップしておき、それをDA変換してピュアオーディオクオリティ(またはそれ以上)で再生するという代物です。
世の中には色々な製品がでてきています。
DENON AVC-4320 (AVアンプなのにDA変換機能つき)
YAMAHA MusicCast (HD内臓、無線LANで家庭内どこでも音楽)
Apogee BigBen (プロ用。2chで話題になっていますが、正直言ってよくわからん・・)
自分的には、光デジタル入力付の普通のCD/SACDプレーヤーに、PCのHDに溜めた非圧縮のDAフォーマットデータを仮想CDマウントして、サ ウンドカードの光デジタル出力で接続すれば最低限のことが出来るわけですが、そこはピュアオーディオのクオリティで見るとクロック同期やらジッターエラー やらノイズやら、諸々の難しさがあって相当に奥が深いらしい・・
市販の10万円台クラスCD/SACDプレーヤのクオリティで楽しみたいのですが、私はPC自作は苦にならないもののデジタル処理は全くの素人でして。
いずれにしてもこの分野はこれから発展する市場であることは間違いないと思うわけでして、どちら様も情報がありましたらご教示いただければ幸いでございます。