いい音でPerfumeを聴こう⑤ | Perfume酔い_かもね
2013-03-02 00:29:16

いい音でPerfumeを聴こう⑤

テーマ:LXU-OT2
お邪魔します。

みなさん、「だいじょばない」は楽しまれてますか?
なんて当たり前の事を聞いてみた(笑。


副題:外部電源投入で喝入れを。

で、LXU-OT2回路図の説明をする前にいきなり改造ネタという(笑。

注意!
これから先の改造内容は、基板上の素子を半田ごてで外したり新たに部品を付けたりとある程度電気を理解し、電子工作が出来る方を対象に解説して行きます。
電源部分の改造でもあり場合によってはLXU-OT2がお亡くなりになる可能性がありますので、くれぐれも自己責任でお願いします。
また、記事を上げる本人のLXU-OT2がすでにお亡くなりになってますんで、改造後の動作検証が出来ていません。改造する貴方が人柱(笑)になる事を十分認識の上、それでもイイよ言う方のみ実施下さい。
←結果報告下さいね。
←無責任(本当に申し訳ない)

では解説して行きましょう。
ご存知のようにLXU-OT2はUSBバスパワーで動作します。DAC(PCM2704)U5はUSBの5Vと基板上のvoltage regulator(LD1117DT33TR)Q2で生成した3.3Vの両方の電源を使用し、アンプの部分はStep-Up/Down/Inverting SwitchingRegulator(MC34063)U3がUSBの5Vから12Vを生成し、これを抵抗分圧して6V、6Vに分けてオペアンプに供給しています。
これはオペアンプの中点を6Vとし、見かけ上正負電源にするためににこういう事をしています。12V(電源側)→6V(オペアンプ側)、6V→0V、0V→-6Vです。
ただこのまま出力するとイヤホンに直接直流が流れっぱなしでイヤホンを壊しちゃいますんで、カップリングコンデンサで直流分をカットしている訳です。
そうしてUSBの5Vから全ての電源をまかなっています。

この内部で昇圧された電源を使わずに、外から電気を供給してあげようと言うのが今回の改造です。


外部電源を入れるメリットとは?

それは良質な電源供給によるオペアンプの安定動作にあります。
現状のLXU-OT2ですととりあえずは大丈夫ですが、完璧とは言えない(笑。
細かい説明は長くなるんで割愛しますが、直流を昇圧(や負電圧への)変換をかける為に一旦発振をさせる関係でリプルと言って細かい電圧の振れが必ず発生します。普通は人間の可聴領域外になるよう設計しますが、結局これもノイズの一種なんですね(総じてラインレギュレーションと言う)。実際LXU-OT2は設計上30kHzですが可聴領域に漏れて来ています。不要輻射かな。
よくWebで対策が紹介されている”ピー”音がそれになります。

また電源として供給出来る容量も重要で、電圧を高くしても負荷がかかった時、例えば低音が”ドン”と鳴った時にオペアンプに大きな電流が流れるのですが、電源の容量が少ないと大電流の流出に耐えられず電圧が落ちてしまうことがあります。落ちてしまうとその分音声信号のピークも落ちてしまうんで、音に影響が出ます(これを総じてロードレギュレーションと言います)。
特に昇圧する場合は電圧を上げた分、流せる電流が減りますので注意。
実際に設計する際は、元電源の制限から決められる容量と、基板上のスペースなど諸々の条件を勘案して設計します。
LXU-OT2もその辺を考慮して作られています。
まぁ、その辺のマージン(余裕)を大きく見積り過ぎてて過負荷にしたのがお亡くなりになった理由なんですが(汗。

外部電源投入は以上の制限を解消してオペアンプを安定的に動作させ、より良い音で聴こうという訳です。
一点注意を。電圧を上げる場合はコンデンサの耐圧も考慮して下さい。15Vなら問題ありませんが、現在ついているコンデンサの耐圧が16Vなんで、それ以上の電圧をかける場合は幾つかのコンデンサを耐圧の高い物に交換する必要があります。


では能書きはこれくらいにして早速行きましょう。
1.まずパワーインダクタL2を基板から外します。
このパワーインダクタはノイズ抑制の目的で付けられていますんで、外部より電源を入れる場合は外しても機能上問題ありません。
気になる方は・・・諦めて下さい(笑。
ここ以外で昇圧回路とオペアンプを切り離す所が見つからないですよ。

インダクタの外し方TIPS。
いきなり外そうとせず、先ずはインダクタ両端にはんだを追加して盛って下さい。その上で交互に両方を温めてください。
はんだを盛ってあげるとかけた熱の余熱で盛ったはんだが暫く溶けたままになりますので、簡単にずらしてはずすことが出来ます。
外した後ははんだ吸い取り線で残ったはんだを取り除いてください。ちょっと乱暴ですが、はんだを溶かしつつ基板を振って溶けたはんだを飛ばすなんて方法もあります。
ヤケドしないでね(笑。
こんな感じ。
$Perfume酔い_かもね-030


2.DCジャックを取り付ける
2-1.部品はこれ。
2.1mm標準DCジャック 基板取付用 MJ-179P
電源はACアダプターが一番簡単だと思いますんで、DCジャックを取り付けます。このDCジャックが入手性も良く加工しやすいですね。
$Perfume酔い_かもね-031

2-2.プラス側端子の加工
こんな感じで90度曲げます。
$Perfume酔い_かもね-032


2-3.予備はんだを盛る
曲げた端子にはんだを盛ります。盛るのは端子裏面(盛った側が基板のパターン側です)。
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3.LXU-OT2にDCジャックをはんだ付け
3-1.プラス側端子のはんだ付け
外したインダクタのC4側パターンにはんだを少し盛り、DCジャックをパターン上に乗せ上からはんだごてで熱してはんだ付けします。
$Perfume酔い_かもね-034

3-2.マイナス側の配線
0.8mmφ程度のスズメッキ線(はんだがつけば何でもOK)を現物合わせで成型、カット。
基板をひっくり返し、ジャックのマイナスとコンデンサC4のマイナス側にはんだ付けします。
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こんな感じで接続します。これは電気的な配線と共にDCジャックの固定も兼ねています。
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はい、出来上がり(笑。
$Perfume酔い_かもね-037


ACアダプタはこれ位の容量があるとイイですね。
スイッチングACアダプタ 15V0.8A 100~240V NP12-US1508

ここで一気に試聴と行きたいところですが、出来れば電源を入れる前にオペアンプ2個を取り外してACアダプタを接続、テスタ(持っていないならこれを機会に購入しましょう)にてTP2に15V、TP3,TP4にそれぞれ7.5V程度出ていることを確認して頂けませんか?
←頼むな!
ここで変な電圧が出ているようなら作業を再確認して下さい。
良ければACアダプタを外し、オペアンプを取り付け、ボリュームを絞ってACアダプタを接続、鳴らしてみてください。

最初の印象が全てです。ですからサンプル曲は自分の好きな曲、聴きたおしている曲を流してみて下さい。
いかがです?変わりましたか?


電圧は15V、半分で7.5Vなんで大幅なアップは望めませんが、容量的にはかなり余裕が出来るんで、オペアンプとしてはいい状態で動作出来ると思います。厳密に言えば外部電源のACアダプターのリプルはどうよってのもありますが、そこはそれ、何が何でも100%ではなく、ちょっとリーズナブルに95%を狙うと言う所です。

後は雑誌にも紹介されているようにカップリングコンデンサを音響用の物に交換すればLXU-OT2は概ね良しではないかと(笑。
お勧めはニチコンのファインゴールドシリーズ(FG,KZ)をお勧めします。効果を実感出来ますし、値段もそう高くはありません。
まぁ、ぶっちゃけ電源を強化しても大幅な音質改善にはなりません(オイ!でもちょっと変わりますよ)その前にC11の交換(ピー音対策)とカップリングコンデンサの交換の方がハッキリと分かります。



実は今回の改造は検証が出来ていない為、記事にしようか随分悩みました。それって無責任ですからね。ただ、いい音に対する拘りを持って欲しいという想いと、既製品では出来ない自分なりの拘りによる音への追求を通じてよりPerfumeの音を聴き込んで欲しい、そして聴く曲から新しい発見をしてもらってもっと好きになって欲しいという想いで、こんなことして聴いているアホもいるんだよと上げることにしました。
←ただ作りたいだけだろと言う突っ込みは受けますww
自分なりの持論を持って手を加えて音が良くなるとプラセボ効果も加わってかなり嬉しいですよ。

この記事を読んで面白いなと思った方、やってみようと思った奇特な方へ。
個人的にはまずイヤホン、ヘッドホンを一定レベル以上の物を購入して頂きたいです。電気信号を空気振動に変換して人間に聴こえるようにする大切な装置ですから。
ここを一定レベルにしてそこからいろいろ発展させて行って下さい。DACやアンプに拘るのも良し、再生装置(プレーヤー)に拘るもアリ。もう一度ヘッドホンに戻ってもいいよね(笑。

好きな音楽をいい音で楽しんで欲しいです。


お邪魔しました。


追記。
秋月電子のUSBオーディオDAコンバーターキット REV.Cを基にしたDAC+アンプ。
ただ今制作中なり。まだ全然ですが、製作過程をそのうち紹介します。

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