ちょっとTea Time!? 何が届いた? 〜Bluetoothオーディオ再び〜 2022.4.12

不審物?
家に帰ったら、なにやら1個荷物が届いていました.
なんだろう? 全然思い当たる節がありません.
中華から送られているようですが、もの凄く軽いです.
ひょっとして以前に話題になった、なんか訳のわからない種だったりして--.

ラベルをみると、アンプとなっています.
ひょっとして何か注文していたのかな?


なにか届きました?なんだろう?


アンプボード?ってそんなの注文した覚えないけどな〜.

中身はBluetoothボードでした!
 中身を開けたらBluetoothのDACボードでした.
思い出しました! 以前にDクラスアンプで遊んだときにBluetoothでI2SのPCM信号がえられたら
DACに直結できそうなので便利かな〜と思って、注文したものでした. いつ届くかとおもっていて
全然届かなかったので、すっかり忘れさっていました.


あ、これなのね. BluetoothでI2S信号を取り出そうとして買ったものでした.
忘れたころにやってくるな〜.
 

中身はQualcomのモジュールがベースとなっているようです.
これ単体でも売っていたのですが、使い方もわからないのでDAC付きにしました.
ちょうどDACはPCM5102なので、こちらはピン配置がわかりますから、そこから
PCM信号が横取りできます.


BLUETOOTHのユニットはQUALCOMのものが使われています.

とりあえず動かしてみましょう!

まずは動くかどうかを確認です.なんせ、取説の類は一切ありませんからね.
ボードをみると、最初に7805が繋がっているので、とりあえずは8V以上の電源をDCジャックに
つなげば良さそうです. なお、7805近くのコンデンサの耐圧が16Vになっていたので、
最大電圧は15Vに抑える必要がありそうです. でも、消費電流もわからないので
できるだけ低い電圧で動かしたほうがいいでしょう.そのため15VのACアダプタではなく
実験用電源で8Vを生成して加えることにしました.


まずは動かしてみましょう. DC8Vを入れて動作させてみました.

一応動きました!

欲しいのはDACの出力ではなくて、DACに入るPCM信号なのでそこをチェックです.
で、ちょうどPCM5102に入る前にダンピング抵抗らしきものがあって、そこから信号をチェックできます.
なお、抵抗値ですが1kΩとダンピング抵抗にしてはとても大きな値です. こんな大きな値でもいいのかな?
まあ、PCM5102の入力インピーダンスが高いのなら問題ないのかもしれません.でも、ちょっと気になります.

DACにPCM5102が使われていることからPCM信号はわかります.しかし、ダンピングに1kΩってもの凄く大きいです.

で、チップ抵抗のところから各種信号がでているかをチェックです.
PCM5102はシステムクロックが不要ということで、当然入力されていないでしょうから
LRCKとBCK、DATAを確認です. オシロで確認してみましたが、それぞれそれらしい
信号がでているようで、なんとか動いているようです.
 DATAについてはランダムな信号なのですが、PCM5102の設定がI2S入力になっているので
たぶんI2Sフォーマットで送られているのでしょう.


LRCKは48kHZです.


BCKは3.072MHzです.64fsですね.


DATAはランダムに近いので波形は止まってみえません.
PCM5102の設定からI2Sのはずです.

消費電流は要注意!

動作しているときの消費電流も測定してみましたが、
起動直後は40mA弱でした. このくらいなら大したことはなさそうです.
でも、音楽信号を入れる(もちろんBluetoothなので電波でですが)と、MUTE解除リレーが動作します.
そうするととたんに消費電流が跳ね上がります. リレーが動作すると110mAくらい流れます.
なんと、全体の消費電流の約2/3がリレーが占めるなんて!!!
もっと回路構成を考えろよ!といいたいです.,

消費電流が110mAも流れるとなると、色々と考えなければなりません
というの入力に7805が入っていますが、15VのACアダプターをつかうと、
7805の消費電力は1Wを超えてきます.この基板上の7805には放熱板がついて
いませんからパッケージの熱抵抗を考えると、連続動作させたら85℃くらいまで
上がってしまいます.これでは昇天してしまいそうです.
 
といっても、手持ちのACアダプタって5Vの次は15Vのものしかないのですよね〜
ということで、この基板を5V動作に改造する必要がありそうです.


通常動作時はほぼ40mA以下です.


MUTE解除リレーが動作するととたんに電流が増えます.
15Vのアダプタをつないだら7805が昇天しそうです.

5V動作に改造!

改造といっても簡単なことです.7805を取り外して、入出力を短絡させるだけです.
半田を溶かしてレギュレータを抜こうと思いましたが、鉛フリーなのとGNDがベタ面に
繋がっているので半田の溶けがよくありません.しばらく粘りましたがレギュレータを
引っこ抜くのはあきらめて、物理的に排除するこにしました.


まずは5Vレギュレータを取り外します.力づくて外しました.


レギュレータをバイパスです. GND部分は半田が吸い取れませんでした.
ベタ面についていますからね〜


Renew DAI9211-2とコラボ.

さて、5V単独で動くようになったので、これからマスタークロックを含めてPCM(I2S)信号が得られるようにします.
そこで、最近リリースしたRenew DAI9211-Sと接続することにしました. これを使えばPCM信号だけでなく
SPDIF信号もえらえますから、すでにケースに納まっているDACにも接続することができます.


コラボする基板は最近リリースしたRenew DAI9211-Sを使いました.


マスタークロックはBCKを逓倍して作成します.そこで逓倍のためにPT7C4511をつかいます.
これは現在検討中のDAC343XX-Sで使おうと思っている逓倍PLLです.

#そういえば、DAC343XX-Sってパターン書いただけで何も進展していないなあ〜.

BCKが3.072MHzなので、ちょうど8倍して24.576MHzをマスタークロックとします.このあたりが一番使いやすい値です.
LRCKすなわちfsが48kHzなのでちょうど512fsのマスタークロックになりますから、Renew DAI9211-SのどのAUXポートにも
接続できます.

PT7C4511はSOIC-8なので直接の配線は難しので変換基板が必要です.
でもその程度のスペースならRenewDAI9211には搭載するスペースはありますから、
ちょうど配線のないところでAUX1のポートの近くに両面テープで貼り付けです.
ということもあり、Bluetooth基板の信号はAUX1に入力することにしました.


SCK生成のためにPT7C4511を載せた変換基板を空きスペースに両面テープで貼り付けます.

PT7C4511の動作方法は非常にシンプルで、電源(3.3V)をいれて端子S0,S1のレベルを設定するだけです.
今回は8倍とするのでS0,S1はともにHレベルになるので電源(Vcc)に接続するだけです.


PT7C4511の回りを配線です. クロック倍率は8倍なので、S0,S1はどちらもHにしています.

PT7C4511回りの配線が完了したので、あとはBluetooth基板と接続です.
Blueetooth基板からのPCM信号は1kΩのダンピング抵抗の出側からとるか入側からとるか悩みましたが、
動作するのは入側でした. 最初は出側から接続してみましたがうまく動きませんでした.
おそらくケーブル長の影響(たかだか10cm程度ですが)もあって1kΩのダンピング抵抗では高すぎたのでしょう.
それともPCM9211の入力インピーダンスがPCM5102に比べて低かったのかな?


最後にRenew DAI9211-Sと接続です.最初はダンピング抵抗の出側から接続しましたが
動きませんでした. そのため入側からに変更しました.


動きました!

Bluetooth基板とRenew DAI9211-Sとの組み合わせができましたので、
まずはSPDIF出力でメインシステムに接続して動作させました.

これで、AUX1を選択したときにSPDIF出力とマスタークロック付きのI2S出力が
得られるようになりました.



メインシステムに接続して試聴です. 夜も遅いのでヘッドホンで聞いています.

あれ?音飛びがするぞ!

Renew DAI9211-SのSPDIF出力をDAC1704に接続して試聴です.
ノートPCをつかってBluetoothに接続して聞いていますが、ときどき音飛びがします. 
ひょっとしてRrenew DAI9211-Sとの相性が悪いのかなあ?と思いましたが、
よく聞くと音飛びがするというより、 音のタイミングがずれているようです.
すなわち音楽が途中で寸づまったりします. そして寸ずまった直後にすこしノイズがはいります.

どうやら、Bluetoothでの通信に問題があるようです. 
こりゃ、Bluetooth基板の不良品を掴まされたかな〜と思いましたが、ネットでBluetoothの音飛びで調べてみると
結構、近くに電波を発する機器などがあるとそういうことが起こるようです.

でも、いまは夜だし、そもそも他に電波を発する機械はありません(ひょっとしてPS4が怪しいかも).

解決!

基板の問題ではなくノートPC(MICROSOFT SURFACE)側の問題かと思って、Bluetoothの設定を色々と
弄ってみました. とりあえず、使ってないいない未接続の機器が沢山あったので、それらのデバイスを
すべて削除です. そしてPCを再起動!

すると見事に音飛びがなくなりました. どうやら色々なデバイスのチェック等で通信が乱されていたのでしょう.
これで、音楽に集中できるようになりました.

さてさて、SPDIFだけでなく直接DACに接続してBluetooth DACにしてやりましょう.
ちょうど最近作ったDAC343XXと組み合せるのがよさそうです.
でも、DAC343XXにもDAIが搭載されているし、無駄になるDAIが発生してしまうな〜.
ここはおとなしく、Bluetooth基板+RenewDAI9211-Sとで完結させるかな?

どうしよう?

(つづく?)