nabeの雑記帳

おそらく上の回路ではCRDの定電流源としての安定性が良くないことが原因です。今回使用したCRDを安定動作させるためには、両端に8～10Vぐらいかけてあげる必要があります。実際10mAのCRDを使って6.2mAしか流れてないわけで、規定の飽和動作をしていません。飽和状態で使用しないと、（オペアンプの）出力電圧によってバイアス電流が非線形に変動してしまいます。*1

そんなわけでここ何年か抵抗を使用してきたのですが、一応カレントミラー回路も検証したほうがよいよね？　とも思っていました。放置された理由はカレントミラー回路を組み込むのが面倒なのと「回路的には超安定するけど、多分抵抗より音悪いんだよな……」という予想（苦笑）

検証したら、これまた明らかにカレントミラー回路のほうが音が良かったです。この回路だと（オペアンプから見たとき）理想定電流源に近いんですよね。つまりオペアンプ対して抵抗よりも負荷が軽くなることが大きな要因だと思われます。

勘の良い人なら正解するのは簡単

基本的に「バイアス電流が多いほうが音が良い」のですから、その知識があれば簡単に並べ替えできます。

なぜなら「それ単にバイアス電流が増えただけでしょ？」というツッコミをされないように（実験時にその要因を排除できるように）、回路の電流値を設定してあるからです。

バッファ回路のコンデンサどっちがいい？

左右の回路、どっちが音が良いと思いますか？

アンケートでは、およそ「左が良い:右が良い=2:1」という投票結果でした。

聴き比べた感想は、やや左が良いかな（大きな差はなさそう）。

回路を普通に考えてみる

まず普通に回路を考察してみます。C1に位置するコンデンサですが、これは経験上容量が大きいほど音が良くなることが分かっています。

右回路の中点と出力の接続を一度無視すると、単純に左から右の回路になった場合、C1に相当するコンデンサ容量が半分になっいます（コンデンサの合成容量）。

もうひとつ、X（Twitter）で指摘していた人が居てさすがと思ったのですが、右の回路は高周波特性が悪化します。オペアンプの高周波出力がC2/C3コンデンサを突き抜けて出力（負荷）に接続されているためです。

2つとも音が悪くなる要因として考えられます。

経過とか

どちらにもC1の820uFを付けた状態で、C2, C3に100uFを追加したとき追加したとき明らかに良くなったので、それならばってことで上の比較回路を考えてみたのですが、実際作ったら微妙な感じ。

もう少し回路を工夫して検証してみても良いかもだけど、820uF×3（C1-C3）してもC1単独より悪いっぽいからダメかも。

まとめ

思いつきを検証するのは大事。
追試しまくるので時間がかかって大変（コンデンサのエージングも必要ですし……）。
意外と思ったとおりの結果にはならない。

ところで全部正解した人は居ましたか？

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2025/05/15(木)DACのLPFにフェライトビーズを使ってみる

戯言::技術電子::DAC/ADC

ヘッドホンアンプ回路をいじっているときに、ふと思い立って、DAC（PCM2702DAC魔改造品）のLPFを変更してみました。

作ったのはこんな回路

なんとなく「LPFは抵抗とコンデンサのみで構成する」ってイメージがあると思うんですが、ヘッドホンアンプでは出力フェライトビーズ（orコイル）が驚異的な性能と音質を実現している*1ので、別にフィルタに使ってもよくない？と。

PCM2702のDAC出力段も、LPFも結局オペアンプ回路なので、どちらもフェライトビーズにより負荷を軽くしてあげたことで、結構音質が良くなりました。

ついでにシングルオペアンプ比較

載せ替えた直後と時間たった後で音が変わるので、30分ぐらい鳴らした後で比較しました。

本当は回路調整とオペアンプ変更は同時にテストすべきだとは思いますが、時間がかかりすぎてやってられないため*2、適当なオペアンプにて回路を最適化したあとでオペアンプ選択しました。

LT1028ACN系: 定番の低ノイズオペアンプ。仕様書にある通り、入力抵抗の関係からLT1001ACNが一番よかった。
LT6018: 比較的新しい低ノイズ高音質オペアンプ。比べた中でも頭1つぐらい抜けてよい。1pin=Vee、8pin=Vcc接続が必要。THD+N -115dB。
LME49990: 往年の（製造終了している）低歪み、低ノイズオペアンプ。すっきりとした音で比較基準としてちょうどよさそう。THD+N -140dB。
AD8671: アナデバの石って使う人あんまりいないけど、結構良いの多いですよ。
OPA627A: 昔の高級オペアンプ。試す前は「今更だろう」と思いましたが、さすがに音は良かった。THD+N -130dB（グラフより）。
OPA211: 低ノイズのペアンプ。OPA627のほうが良いかな。THD+N -136dB。
OPA828: 低ノイズ、JFET入力オペアンプ。結構よかった。THD+N -130dB。
OPA1611: SoundPlusシリーズのオペアンプ*3。今回の中では一番良かった。THD+N -136dB。
補足: THD+Nは1kHz、Gain=+1の記載があれば抜粋。負荷や信号の大きさはまちまち。

ここに書いたやつは基本的にどれも良かったです。回路等によって最適は変わるという前提のもと、この中で特に印象深かったのは、LT6018、OPA828、OPA1611の3つで、そこまで差はないかなという感じです。

まとめ

未だにPCM2702をメインで使ってるのもアレな感じはしますが、その辺のスペックだけ384kHz/32bit DACよりは音も良いから困りもので……。

過去の魔改造＋今回のLPF変更でPCM2704 Ver.2よりは多少良くなりましたが、msBerryDACには明らかに劣ります。~~msBerryDACなんて化け物DACを1万円以下で頒布した奴は、ほんと狂ってると思う。~~

ハイレゾDAC作りたいなあ。

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D級ヘッドホンアンプ Ver.2.2 / pwm-hpa2.2

2025/02/07電子::HPA

電池2本という低電圧で高速発振（約40MHz）させたD級ヘッドホンアンプVer.2.0の改良版です。執筆時点での最高音質（LTC6752使用時）。

過去記事

原理などは過去記事を参考にしてください。この記事はVer.2.0の改良版になります。

回路図と部品（Ver.2.21）

部品番号	部品	数	備考
U1-2	ADCMP600（or LTC6752→本文参照）	1	高速コンパレーター
U3-10	NC7WZ16P6X	1	高速ロジックバッファ
FB1-6	フェライトビーズ	6	MI1206K601R 600Ω@100MHz
D1-4	SBD（30V 1A等）	4	CRS01(TE85L,Q,M)
R1-2	薄膜チップ抵抗 10KΩ	2	RT0603。
R3-4	薄膜チップ抵抗 1-4.7KΩ	2	RT0603。帰還抵抗
VR	ボリューム 10KA(or 20KA)	1	RD925G等
C1-4	PPSチップフィルム 100pF	4	ECH-U1C101GX5
C5-6	PPSチップフィルム 1000pF	2	ECH-U1C102GX5
C31-38	PPSチップフィルム 1000pF	8	ECH-U1C102GX5
C7-8	未接続（or PPSチップフィルム 1000pF）	2	ECH-U1C102GX5
C21-28	導体性高分子コンデンサ	8	低電圧・大容量品を使用

回路の説明

R3-4は小さくするほど発振周波数が高くなりますが歪みやすくなります。歪む場合は、2.2K～10KΩ程度まで増やしてください。
R1-4の抵抗は音質に大きく関わりますので、RT0603等を推奨します。
U3-10のバッファは、2パラ～4パラの範囲で選んでください。並列数が多いほうが駆動力は高くなりますが、発振周波数が下がります。
C31-38は0.1uFとかでも良いと思いますが、1000pF（1nF）のほう良さそうです。
SBDは手持ちを使用しました。低順方向電圧、高電流容量のものを選んでください。順方向電圧が高いと音質面で不利です。秋月のCUHS20S30おすすめ。
フェライトビーズはそこまで吟味はしていませんので、他に良いのがあったら教えてください。おそらく低ESRは必須です。
C21-28のコンデンサ選びは聴き比べ記事を参考に。手元ではただ単に余ってたAPSC 2.5V 2700uFを使用しました。
ボリュームから出てC1/C2の手前に直列に1KΩの抵抗を入れると、ボリューム最少時に安定するようになります。
C7,C8に100pF〜1000pF程度のフィルムコンデンサを入れると回路が安定しやすくなります。

LTC6752を使用する場合

LTC6752は音質は大変優れます（明らかに違うレベル）が、ADCMP600で製作した場合に比べて難易度が高くなります。以下、LTC6752を使用する場合の注意点を書きます。

C7/C8に1000pF（1nF）を必ず実装してください。安定性が段違いです。
- 音質は多少劣りますが、470pF～1000pFの積層セラミックコンデンサ（温度特性NP0/C0G）でも構わないので、必ず実装してください。最悪X7R特性でも良いです。
- 音質も付いてるほうが良いです。
- このコンデンサの影響で発振周波数は20MHz程度まで低下します。
R3-4は大きめ（3.3Kや4.7KΩ）で製作するのほうが無難です。
万全に製作しても出力にわずかにホワイトノイズが残ります。
- 静かな部屋で高能率イヤホンを使わないと分からないレベルだとは思いますが、無音時に定常ノイズがあります。
- 出力フィルタをがちがちに強めると消える気もしますが（未検証）、音質が犠牲になります。