でじたるの庭

　このページでは、各種D/Aコンバーターの製作を扱います。正直、デジタル関連の知識が疎く、雑誌で発表された事柄の追試程度のものしか扱えないと思いますが、何かのご参考になれば幸いです。

Midel 2 1
ソフトン Model 2
ソフトン Model 2 真空管式DAコンバーターの製作
First update 04/07/20 Last update 05/03/31

Model 2 2

　ソフトン真空管式DAコンバータ Model 2の基板を使って、筐体を手持ちのもので活用したDAコンバーターです。
　Model 2に関しては、雑誌で幾度も紹介されたり、現在ではサンバレーからもキットが発売されていたりしておりますので詳細は省きますが、真空管を使ったDAコンバーターとしてもっとも廉価な現行品として高い人気を持つ商品です。設計者の善本(sy)さんが95年頃にNiftyにて発表した真空管DAコンバーターの2代目として98年にNiftyで発表され、基板と主要部品のセットが希望者に実費で頒布されました。今回の製作物は、当時入手したものの暇がなくなってお蔵入りにしていた基板を、真空管アンプが趣味の叔父が興味を持ち「音を聴いてみたい」と言い出したのをきっかけに、重い腰を上げたものです。

　製作するにあたって音質傾向をネットや雑誌紹介で検索すると、真空管の良さを感じさせる滑らかさといったポジティブな評価のほかに、音の厚みが少ない、低音が弱い、音像重視で音場感が希薄、といったネガティブな情報も入ってきます。それらを踏まえて使用部品の吟味を行いました。
　基板の特徴としましては、コンパクトに比較的高密度な実装で、主要部品が殆ど基板上に載る設計で、筐体周りの組み立て工程が簡素化される良い設計ですが、小型の基板に部品が集積されている関係で、大型のオーディオ用ケミコンが使いにくいです。よってデジタル部の小型のケミコンはニチコンの汎用品(画像では緑ミューズと区別がつかないのですが)、高圧部・ヒーター部のケミコンはニッケミの汎用SMGを使い、様子を見ます。小型のコンデンサーで定番なのはOSコンですが、今回は叔父の音の好み(厚みがあり、艶のある音が好き)や、以前製作したDAコンバーター使ったOSコンで、音を生かしきれなかった(高域の癖が抜けなかった)経験から、今回は避けました。同じ理由で、デジタルICのデカップリング用途の積層セラミックコンデンサーは、音質に関係する部分には避けて、小型のフイルムコンとしました。デジタルのデカップリングでケミコン+小型フイルムを使うのは、ソニーをはじめとしたメーカーの中級製品ではよく行われる手法ですね。DACのPCM-1716のデカップリングのケミコンも本当は銘柄によって音が左右されるので微妙なのですが、まずは汎用の音を聴いてみます。

　抵抗の選択も重要で、艶+クリアさならデールの無誘導巻線、艶+柔らかさ重視で選ぶとすると、リケノーム、東京高音RD、アーレンブラッドレー、といった大型カーボン抵抗に限られるようですが、ここは敢えて福島双羽のスケルトン抵抗を選択しました。これは金田式との相性も考慮した感じですが、まずは色づけの極力少ないと思われる抵抗で試聴したかった事、見通しの良いリアルな音場が期待できる事、オリジナルのModel2か酸金の抵抗をメインに使っている事から、同じ酸金の一種であるスケルトンで試してみよう、と思ったものです。酸金抵抗は概してオーディオ的な説得力に欠け、電源等の容量が必要な場所にしか使われない傾向がありますが、大抵素直でニュートラルな音がするので、他のパーツとの併用で、音質を生かしたいものです。但し、DAC直後のフィルター部に大型抵抗を使うと、音色は良くても音場の見通しが甘くなる経験があり、若松で売っているミニスケルトンを使う事にしました。1/2Wのサイズですが、塗装が無いと本当に小さな抵抗です。

　出力のカップリングコンデンサーのクオリティは、音場の広さやクオリティと関係するので、良いものを使いたいのですが、容量が10uFに達するため、なかなか手が出ません。双信V2Aも手持ちを組み合わせれば可能ですが、ちょっと大きすぎて難があります。ここは妥協して安くて音にキレがあり、素性がよく判っている日立MTBにしました。秋葉でよく入手出来る黄色いコンデンサーの中では、唯一私が気に入ったものです。ASC等の高いCと比べると高域があばれますが、情報量はなかなかのものです。LPF部のCにはディップマイカを。ここは耐圧の関係もあり、あまり選択肢がありません。

・・・と、ここまで部品を選択してきて、最初の目論見「厚み・艶・柔らかさ」を持った部品が殆ど含まれていない事に気が付きました。大丈夫かいな??　とりあえず抵抗以外はオリジナルと同等という事で比較対象し易いと考える事にします。		 ▲TOP
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　回路図はほぼオリジナル通りなので省略いたしますが、1点だけ変更点としては、叔父のCDPのデジタル出力がXLRキャノンしか装備されていない関係で、XLRのデジタルバランス入力を増設しました。切り替え回路は最初はロジックで組もうと思っていたのですが、途中で面倒くさくなってトグルスイッチでの切り替えにしました。ここら辺の回路は、CS8414のデータシートのほか、ラジオ技術誌に載っていた93/9月号のPCM1702のD/A回路を参考にしています。(下の写真ではまだXLR周りの配線は行ってません)但し、この回路はちょっと引き回しを引っ張るだけでPLLのロックが外れる傾向にあり、デジタルでセレクターを構成した方が無難のようです。 CS8414 1

この回路図では省略していますが、ダイオード2個によるCS8412の入力保護がオリジナル回路にはついています。間違って他の機器を繋いだ時のためのものでしょうね。
Model2 3

基板は込み入っているが、特に難しい点は無い。ただSSOPパッケージのDACは慎重にハンダした。キットは半組み立て済みなので安心だと思う。		 　まずは仮組での試聴。まだフロントパネルは未加工で、表示基板も未配線。Model2は表示基板無しでもDACとして動作するそうなので、機能が必要でなく、独特の測定器調の外観が嫌いな人は、市販のシャーシーに組みなおすと良いかもしれません。出力のカップリングを指定の3.3uF×3をケチって4.7uF1個で試聴。ちょっと低域が薄すぎです。100kΩの抵抗以外はALLスケルトンですが、もう少し音色にコントラストが欲しい感じ。金田式ではここら辺は進の抵抗と回路自体の音色が担ってますが、Model2はシングル増幅+カソフォロの回路なので、回路側での音の厚みはあまり期待出来ず、抵抗の銘柄で調整しなければいけません。負荷抵抗の10kΩを進抵抗に変更する事にしました。
　続いて表示部とフロントパネルの製作。音には影響が無いので、ジャンクから取り出したパーツを多用しました。7桁LEDの保護のスモーククリアパネルは、100円ショップで売っていた半透明樹脂ケースからの切り出し。メイン基板と繋ぐ20芯フラットケーブルは余りのパソコンのIDE用40芯フラットケーブルをカットしたものと安価に構成しています。フロントパネルの四角穴はちょっと失敗。レタリングはとりあえずネームランドで作ったシールを使いましたが、ちょっと安っぽいですね。表示部のトグルスイッチは、1個は片方だけモーメンタリー(はねかえる)するものがいいのですが、地方での入手には苦労しました。 Model2 4
Model2 5

　金田式CDライン・パワー等も試しましたが、こちらも相性はNG。カップリングコンのクオリティが音に出ているような印象があり、荒れ気味の音。とはいえ金田式で満足するカップリングコンが必ずしも他の機器と相性が良いわけでは無いのが辛いところ。		 　出力のカップリングコンの増量はスペースが無くてちょっと見苦しくなっています。この状態で再試聴。まずはサブに使用中のパワー NEC A-10IIIとD-55の組み合わせ。送り出しはCD-10。試聴では以外に悪くない。D/Aコンバーター固有の音色は少なく、音場はCD-10→A-10IIIより少々狭くなるものの音の輪郭が滑らかに感じられる球のメリットも聴こえ、トータルでまずまずといったところ。低音もスムーズに伸びている。スーパースワンでの音場の試聴ではちょっと音場の見通しに欠け、相性が悪い印象です。
　この状態で叔父の家に乗り込み試聴。スピーカーはタンノイ・オートグラフ+モニターレッド、プリとパワーは新藤ラボラト
リーのモノの球プリとKT88ppのモノパワー。送り出しはルボックスのB225だか、デジタルのバランスケーブルが間に合わず、サブのパイオニアPD-T05。予想通り艶と厚みが不足(^^;; だが、自宅で危惧した音場感は、タンノイのスピーカーの箱特性からなのか、自然に広がる良い感じだった。元のソースの音場を忠実に再現しているのではないのだろうが、それと感じさせない自然な音の広がりとフルレンジ由来の反応の良さは、人工的な現代録音ソースでも上質な音楽再生を可能にする。さすが高いだけあるスピーカーだ(^^)

　さて、今後の方針としては、音場感は叔父のシステムでは何とかなりそうなので、音の厚みと艶が課題。とはいえ前者はこのDACの構成では限界に近い。それは送り出しのB225に期待するとして、艶のUPを目指してリケンのRMGに近日換装しようと思っています。

　あと上の回路のロックが外れる対策として、バッファー代わりにRS422レシーバー・SN75157を挿入してみました(画像右)。入力にはパルストランスを自作		 SN75157
買ったばかりの携帯付属のカメラで試し撮り。手持ちの130万画素の古いデジカメより全てが上。接写もOKだ。

CS8414 2
CS8414 3

こちらの回路は、ラジ技93/9月号掲載の、STAX DAC-TALENTの入力部を参考にしました。(オリジナルはRS422ではなく74HCU04に帰還抵抗47kΩをつけて、増幅させて使用しています。又、74HC153とバランス入力周りは回路変更しています。図のHCT04は省略可で、ロックしない場合のみプルアップ抵抗で対処すれば良い(但し速度は低下する)、と一般的にはされています。ただ、74HCクラスのICは、回路速度を追求するDAC自作派には物足りないかも。速度の遅いICはON-OFF時の低いセトリングタイムが曖昧なしきい値で動作して新たなジッターを生むという理屈のようです。MJの柴崎氏の追求するDSIXも同じ理屈ですね。高精度なクロック導入時には74HCクラスは物足りないのでしょうか。デジタルにはあまり詳しくない私にはよく判りません・・・		 (仕様はバイファラー巻で11ターン巻いています。5ターンのも試作してみて、バランス入力と交互に試用中)。これでもロックが外れる場合に、切り替えSWの後ろにプルダウン抵抗1kΩを挿入しようと思ったのですが、レシーパーだけでロックするようになったので、結局外しています。

　最初はセオリー通りに74HC153を使ったセレクター、TTLからC-MOSにコンバートするのに74HCT04の挿入、CS8414に直接バランス入力を実現、といろいろ考えていました。ここで問題となるのがバランスのレシーバーの回路図。パルストランスの出力を上手く差動で受けてからC-MOSに繋がないととどうも問題が出そうです。最初、ネットを調べてパルストランスを抵抗で受ける方法や、中点つきパルストランスで反転する方法など見つけて参りましたが、灯台元暗し(^^;; 実使用するSN75157のデータシートに良い回路が出ていました。いずれそちらは試すとして、まずは外部でアンバラにしてしまう無難な回路(上図)に落ち着きました。
(以下続く・・・　04/07/28)

　暫く放置(^^;; していたtube DACですが、ちょっと時間が空きすぎたので、叔父がルボックスと対になる古いDACを入手(^^;;。こちらのDACも欲しいとは言ってくれてるので、古いDACには負けられない、と、製作を再開しました。

　まずは懸案だったAES/EBUデジタルバランス入力インターフェース。上の回路図を実際に作るに当たって修正して製作したのが右の回路です。修正点はTORX176出力のプルダウン抵抗の除去。これはTTLレベルの出力であるTORX-176とC-MOSレベルの入力であるCS8414とをエラー無くつなぐための抵抗でしたが、レベル変換を兼ねる74ACT04を入れたので必要ない、という事です。あとはCS8414の入力カップリング。これもCS8414が壊れるようなDC入力が74AC153から出てくる訳ではありませんので、省略できます。機器内の短い経路のバランス化がどの程度音質に寄与するか不明ですが、こだわれる処はこだわってみました。バランスで伝送される部分の機器内コードは手持ちのオーディオテクニカの2芯シールド線が残っていたので使いましたが、現行品ではないので、新規の入手には難儀するでしょう。

　74HCではなくACシリーズを使用したのは、なんとなくですね(^^;; 音質はこちらの方が良いとされてますが、今回ICレベルでの比較をせずに一気組みしてしまいましたから、比較試聴の機会がありませんでした。

　又、比較的高価なRS422レシーバ(SN75157)は、定番の74HCU04(74VHCU04)と抵抗を組み合わせたインバーター+バッファーでもOKで、そちらだと74ACT04を使わないで済むのですが、手持ちに買い置きがあったので、折角なので使いました。使わないICの空きピンはしっかり処理しておきます。(右図上参照)

　この状態でしばらく試聴していたのですが、この機器の試聴で最初から感じていた、コンパクトで箱庭的なサウンドステー
　回路図にはパスコンの記載が無いが、実装はインダクタ+OSコンを使用(下画像手前左)。個別のICには積層セラを使わず、手持ちの1uFのOSコンをICの足に直接配した。74AC153のセレクターにロータリーSW等を使って回路も変更する事で同軸と光の切り替えも可能だが、今回はオリジナルと同仕様とした。よって、光と同軸に繋げる機器を両方立ち上げると、DACはエラーになる。

　基板は使い慣れたサンハヤトのICB-98DSE。穴明き基板なのに表層のベタアースのメッシュがあって、普通の穴明き基板よりノイズにも有利。ICのアースは実装前にピンを曲げて表層のベタアースに落としておく。裏側は捨てずにおいた抵抗の非磁性モノの足と、ラッピングワイヤー。パルストランスは、ホットボンドでICや基板に仮止めした。

　バランス入力のチェック用に作ったアンバラ→バランス変換アダプタ。キャノンの延長アダプタを利用した。2台目の同軸機器を繋ぐのにもいいかも。中身は入力の片方とアースを繋いでいるだけ。厳密に言うと、この状態ではインピーダンスマッチングがずれる事になる(アンバラを110Ωで受ける)が、実働には影響は無いようだ。

画像上左は若○から松下ECQE2(オリジナルが使っていると思わ
れるメタライズドポリプロピレンコンデンサ)の欠品の代わりに無
断で送りつけられたマルコンのC。一番手前は地元で買った同じく
ECQE2類似のメーカー不詳コンデンサー

理研のRMA RMGはやはり球アンプに使うと映えりますね。ケミコ
ンに高価なオーディオ用が使いにくい球アンプには、貴重な高域
の艶を増すアイテムと私には思うのですが、残念ながら製造中止
との事。代替品の登場が待たれます。		 ジ、音の厚みの少ない音質といったウイークポイントが改めて気になって参りました。これは低めの入力インピーダンスの機器に繋いだ際と、音場感の良い高能率フルレンジで試聴した際に特に感じます。

　そこで手持ちの大容量フイルムコンを引っ張り出して比較試聴してみました。この中ではやはりM2A 3.3uF×3、続いてTwist-Lが音に厚みが出て良好(M2A/V2Aはこれより１ランク大きな4.7uFは実は音が鈍くてNGだった。4.7uFからコンデンサーの長さが倍になるのが関係しているのかも) でしたが、音場感に関してはどれも一様な鳴り方で、カップリンクでは改善出来そうにありません。

出力のカップリングコンが大体10uFなので、入力VRが10KΩのパワーアンプに繋げた時には、カットオフがおよそ1.6Hzになる勘定になります。特に音質に影響のある値とは思われないのですし、カソードフォロァのドライブ能力が劣るとも思われないのですが、DCアンプ群の中で比較されると聴き劣りしてしまうのでしょうか? とはいうものの、ここは常時70V近くかかっており、安全を見ると耐圧が160V程度は必要です。
容量の大幅倍増を考えてみたものの、フイルムコンはとても入りそうにありません。そこで、フイルムコンを諦め、手持ちにあったブラックゲートVK 160V47uFを使ってみました。±2電源でもないアンプの出力カップリングにここまで大きな容量のものを使うと、普通はON OFF時のひどいオフセットで使い物にならないアンプが出来上がってしまうのですが、このDAは保護リレーがOFF時に出力をショートしつつ、560Ωの抵抗を介してカップリングのディスチャージをしますので、安全に使用する事が出来ます。

　取り替えて試聴してみますと今までの評価一変、手持ちのCDプレーヤー群と比べても遜色ない音場の広さ＋音の厚みが得られてかなり満足となりました(^^)v。音の厚みと濃い目の音色がソースによらず似たような感じになるとか、ケミコンだからなのか音像がちょっとソフトフォーカスに感じる、音場の精度に欠ける印象がある、等の欠点もあることはあるのですが、トータルでの印象はBGMとして長時間リスニングする用途としてはとても良好で、スワン等の敏感なSPに繋がなければ、欠点はあまり気になりません。

　あと面白い特徴として、トランスポートの差が良く出るようになった、という感じがします。手持ちの現用機はCD-10とCD-816なのですが、共通のメカ部とほぼ同様の回路構成ながら、電源と筐体の違いにより、シャープで力強い中高域なCD-10と、音に柔らかさといった要素が出ている改造CD-816ですが、その傾向が良く出て、バランス良いCD-816改+Model2に対して、少しシャープな感じの音がするCD-10+Model2といった風になりました。最初あまり良さが判らなかったデジタルインターフェイス部の改造の効果でしょうか? ここの製作をする前には気がつかなかった効果ですし、ブラシーボと思いたくないなぁ(^^;;

まぁ、エージングに時間のかかるといわれるBGですからしばらく鳴らしつつ、癖が残るようでしたら、パラにするフイルムコンを見繕うとしましょう。最後に抵抗をRMAとRMGの混成に全て取り替えてみました。変化度はカップリングのBG程の大きさではないものの、BGの音の厚みに艶が載った感じで、相性も良く馴染みます。よく癖の事が言われる抵抗ですが、評判どおり叔父が好む女性ボーカルやバイオリン等では、持ち味をフルに発揮するようです。さすが球アンプに良く好まれる抵抗ですね。今回使ったBGの音質を考えると、+B電源回路部にも多用したくなりますが、残念ながら基板の余白の少なさがそれを許しません。手持ちにはこのDACの設計母体となったModel1も手持ちにある事ですので、いずれそちらで試してみる事にしましょう。何か白金田式?をいじる時の慎重な定数吟味とはかけ離れた(^^;; アバウトな音質チューニングですが、久々に楽しめた工作になりました。あとは叔父の判断一つですが、さてさて? (05/03/31 了 )		 ▲TOP
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