DSP PRE-AMPLIFIER: Schematic Design |
プリアンプとして使ううえで、対応するソースは多いほど良いだろうと考えて可能な限り基板に載せられるだけ載せてみようと思いました。 そこで対応できそう なソースについて列挙すると、以下のようになります。
理想的にはこれら全てに対応したいところですが、安価に基板を作れる10cm × 10cmのサイズで載せられるだけ載せようという目標を立ててプロジェクトを開始しました。上記1については旧世代のアナログオーディオ機器との接続用と割り切って簡易的 なADC(といっても一応24bit/96kHzです)を本基板上に搭載します。上記2については中途半端なものは作りたくないので今後開発予定の増設基板と いう形態で考えています。上記3についてはADAU1466/1452が持っているSPDIFレシーバーを活用します。上記4についてはPC上の安定したドラ イバーが提供されているUSB-Audio I/Fを採用することで互換性の問題を回避しながら安価で使い勝手のよいソリューションを探します。上記5〜9についてはVolmio系プレイヤーをRaspberry- Piに搭載することで、これらほぼ全て実現できる見込みです。
まずは搭載する機能モジュールを決めてしまわないと具体的な設計が始められないので、知り合いやネットをリサーチして以下のアイテムをリストアップしまし た。
FUNCTION |
MODEL |
COMMENT |
DSP Core Module |
MusicWorks MW-ADAU1466 or
MW-ADAU1452
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Music
Works製のMW-ADAU1466を採用 同基版の回路図→MW-ADAU1466_Schematic ピ ンコンパチのMW-ADAU1452カード/1466いずれでも使用可能と思われます(未検証) |
Network/CPU Module |
Raspberry-Pi 2/3/4 B+
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金属ケースで覆う場合はRP2+WiFiドングルの方がいいかも? |
USB Audio I/F | Amaneo Combo384 |
AliExpressで互換品を手配しました Link to Combo384_USB to I2S DSD Converter DataSheet |
USB Audio I/F | xMOS社のXU208を使用した相当品? CPLD付きと無しの2種類があるようです いずれもピン互換で使えるかどうかは不明。 |
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USB Audio I/F | > |
FireStoneAudio社のBRAVOチップを使用した相当品? ピン互換で使えるかどうかは不明。 |
Vinyl (Phono) I/F | 構想中 詳細不詳
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ローノイズFlat-Ampを搭載した高性能192kHzサンプリングADCカードでRIAA-EQの処理はDSP側で行う、接続方法はI2S バス。 |
回路と基板の設計には、最近だいぶ使い込んで手に馴染んできたki-CADを使用します。ADC回 路と電源回路以外はほぼデジタル回路なので自動配線を駆使して設計します。
ADAU1466/1452には4系統の入力と出力のI2Sバスがあります。そこで基板のレイアウ トから以下のようにアサインすることにしました。
BUS |
SOURCE |
I2S Input-0 | PCM1808 24bit / 96kHz ADC for Analog Input Source |
I2S Input-1 | AUX I2S Input (Reserved for Phono-ADC Board Input) |
I2S Input-2 | Amaneo Combo-384 for USB-Audio Input |
I2S Input-3 | Rapsberry-Pi I2S Audio Input |
I2S Output-0 | External TDM/I2S DAC-0 Output (with
Enable Control) |
I2S Output-1 | External TDM/I2S DAC-1 Output (with Enable Control) |
I2S Output-2 | External TDM/I2S DAC-2 Output (with Enable Control) |
I2S Output-3 | External TDM/I2S DAC-3 Output (with Enable Control) |
さらにS/PDIFのトランスミッターとレシーバーがあるので
BUS | DEVICE |
S/PDIF Input | TOSLINK Optical Input |
S/PDIF Output | TOSLINK Optical Output |
また、SigmaStudioにはIP経由でUSBiと同じ動作をすることができるオプションがあ るので、これを活用してネット越しにDSPのコンフィグレーションをすることができるようにします。これによりラスパイのSPIポートを経由してDSPにアク セスすることで、直接USBiを接続しなくても同じことが出来るのでステーショナリーなオーディオ機器的に使う場合に、いちいち蓋を開けてUSBiを接続する 必要もなくなり、オーディオコンポーネント機器的に使うには極めて使い勝手がよくなりそうです。
ITEM |
CONNECTION |
SPI |
for USBi over IP |
I2C |
Unused |
GPIO3 |
Connect to GND for begin reboot after
the shutdown |
GPIO4 |
IR Receiver Input |
GPIO17 |
Optional for MUTE |
GPIO23 |
User Push Button-1 (Push to L) |
GPIO24 |
User Push Button-2 (Push to L) |
GPIO27 |
IR Transmitter Output |
ITEM |
LINK |
COMMENT |
Schematic Circuit Diagram | MW-ADAU1466BB_Fixed_Schematic.pdf |
Schematic version 0.2 PDF file |
Project
Archive Files
|
MW-ADAU1466BB_Fixed.zip |
Schematic version 0.2 (Ki-CAD 5.1.4) |
Bill of Materials | MW-ADAU1466bb_BOM-List.xlsx |
MS Excel BOM List |
Ver0.0基板は試作完了し、現在動作検証中です。 ver0.2基板は修正点を盛り込んだナイトリー版相当の最新設計データですがまだ試作確認を実施していません。
PCB ver0.0 基板に部品を実装し、動作確認を進めていますが、なかな手が付かず現在OKのところだけ動作が確認できています。(2nd,Mar.2020現在)
PART |
STATUS |
COMMENT |
On-Board +3.3V Power Supply | OK | Worked as expected |
On-Board +5VPower Supply | OK | Worked as expected |
Raspberry-Pi Power Control | OK | Worked as expected |
Raspberry-Pi Auto Shutdown | ||
I2S Output0 | OK | Worked as expected |
I2S Output1 | OK | Worked as expected |
I2S Output2 | Need Fix | Ver0.0 board has Short Connection caused by ki-CAD Netlist
Error. Pattern-Cut & Jumper required |
I2S Output3 | OK | Worked as expected |
ADC (Volume) | OK |
Worked as expected |
I2S Input (Combo384) | ||
I2S Input (Raspberry-Pi) | OK |
Thanks Mr.H |
I2S Input (96kHz/24bit ADC) | OK |
Thanks Mr.H |
Optical Input | ||
Optical Output | OK |
Thanaks Mr.H |
SPI BUS (DSP Configuration) | OK |
Thanks! Mr.H |
GPIO (Source Selector) | ||
GPIO (Mute Control) | Need Fix | Ver0.0 board needs Pattern-Cut & Jumper required |
IR Remote Sensor | ||
IR Remote Transmitter | Need Fix | Ver0.0 board needs Pattern-Cut & Jumper required |