SMSL DAC M300MarkII 改造5 AK4997のLPF抵抗の削除 USB入力でノイズが・・・・

通常のAK4997の電源部に入っていない抵抗を削除する。AK4997のリファレンス回路で特記されている電源からのノイズを除去するLPF回路部分となる。
この抵抗を外すことによって素に近い性能になるはずなので、デジタル電源からの回り込みがあれば、対策することによってより高音質になると考えている。

撤去作業

今回は筒状の抵抗の撤去作業なので、ホットガンを280℃にセットして撤去を行う。ホットガンを使う場合周りの部品のハンダも溶けてしまうことがあるため、アルミ粘着テープで保護する。

いつも使っているハンダステーション 温度調節できるホットガンと半田ごてのセット

ホットガンの先は一番細い物を使用した。ピンセットもチタンピンセットを使う。ステンレスだとチップ部品がわずかな磁気でくっついてなかなか外れないため、チタンピンセットは力強い工具である。
(Aliexpressで1,000円強で購入できるのでお勧め、円安で値段が上がっているのが痛いが・・・)

参考記事:チタンピンセット レビュー
     チタンピンセット ステンレスピンセット 比較
     リワークステーション(8786D) レビュー

中華ハンダステーション ホットガンと半田ごてのセット(もう少し半田ごての熱容量があればベストだった、あったまるまで少し時間がかかるだけで実用には問題なし)

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半田ごての先は別途購入(hakkoの900Tと互換で購入しやすい)

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先端が0.15mmのチタン合金ピンセット

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30秒ほど加熱したら綺麗に外れた。280℃設定のため電源とかアースの部品は時間がかかる。

取り外したチップ抵抗
長さ2mmなので吹っ飛ぶとまず見つからない・・・
そのためステンレスパッドの中で作業を行う。その後抵抗を測るためにガラス容器の中で測定を行う。
再利用する可能性も高いので慎重に!良いピンセットじゃないと飛ばしまくります・・・・

抵抗値を測ると10.2Ωであった。(チップ測定用ピンセットが0.4Ωくらいの抵抗を持つため換算してある)

仮組みして視聴してみる。

視聴

電源投入直後5秒ほど音がノイズに埋もれて出てきた。その後も3kHz以上の音にカスレを感じ聞くに堪えない・・・
初期起動時はあきらかに信号の欠落が起きているようだ。 TVDD・ DVDDのデカップリングが弱くて回り込むのか?それともパターンからか?もしくはACアダプターからかもしれない。DACの電源の投入順が狂っているかもしれない。

推測では、5Vのアナログ電源>ACアダプター>3.3Vのデジタル電源>12Vの昇圧電源>5Vのアナログ電源>電源の投入順かなと思っている。

ACアダプターにフィルターを入れる

まずは作業が簡単な順に行っていく。ACアダプターの後にラインノイズフィルターを入れる。

初期ノイズは変わらず・・・立上後のカスレは多少改善された。

参考記事
 FX-AUDIO_DC電源ノイズクリーナー 導入・レビュー

SPDIF入力を試してみる

SPDIFからの入力も確認してみる。一度電源を抜いて1分以上待ってから再投入する。(内部のコンデンサーに残留電荷が残っていると、ノイズが出ない可能性があるため)

あれ?SPDIFからは初期ノイズは出ない・・・5分ほど待つか・・・待っても出ない・・・
USBにすぐ切り替えるとノイズ発生??? 再度SPDIFに切り替えるとノイズが出ない。

USB周りからなのか?USB電源分離ケーブルはケーブルインピーダンスを無視して作成したが、これが影響しているのかもしれない・・・元々の付属ケーブルに変更したが状況は変わらず・・・

USBからのみだとするとXmosの立立ち上げ時にノイズが出ることも考えられる・・・これは結構大変かもしれない。

TuneBrowser・MusicCenter for PCではノイズが出ない・・・
色々試してみるとAmazon Music HDでSPDIFからUSBに切り替えたタイミングと、初期起動の後に出るようだ。 Amazon Music HDの排他制御は自前っぽいのでこの問題の可能性もあるが、今まで出なかったので試行錯誤していきたい。

M300MarkIIのブロックダイヤグラム ±12Vはいい加減・・・終段以外は5Vと3.3Vと1.8Vです

USB入力とSPDIF入力の電源電流差

電源OFF時の暗電流(待機電流)0.03A 30mAはちょっと多すぎかも・・・

SPDIF入力時の電流 約400mA

USB入力時の電流 約580mA
Xmos動作時は180mA余計に食っている・・思ったより多い
今までUSB入力の出音が遅かったのはXmosの安定に時間がかかるからかも・・

今後の対策案

1.AK4997のアナログ電源のデカップリングコンデンサーの容量を確認して、5Vで適正になる容量を投入する。(AVDD・TVDD・DVDD・VREF)

2.デジタルの電源から回り込んでいるので、デジタル電源のデカップリングコンデンサーを容量大+小容量コンデンサーに変更

3.主電源系のコンデンサーをニチコンUDからポリマータンタルコンデンサーに変更・状況によっては小容量コンデンサーも追加

4.Xmos・AK4997の電源変動を確認して、電源IC交換などを行う。

5.オペアンプの電源周りの変更、ニチコUDを薄膜高分子積層コンデンサー(PLMCAP)に変更
  コイルに静電シールド+磁気シールド追加(銅箔フィルムにニッケルをメッキする)
  同様に昇圧電源に静電シールド+磁気シールド追加

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参考資料:DAC周りの電源 旭化成さんのAK4497の日本語マニュアルから抜粋

グランドと電源のデカップリング
AK4497ではディジタルノイズのカップリングを最小限に抑えるため、AVDD, TVDD, DVDDとVDDL/Rをデカップリングします。AVDD, VDDL/R にはシステムのアナログ電源を供給し、VDD, DVDDにはシステムのディジタル電源を供給して下さい。VDDL/R の配線はレギュレータ等からの低インピーダンス状態のまま分けて配線して下さい。LDO未使用時(LDOE pin= “L”)、3.3V系電源(AVDD, TVDD)、.8V系電源(DVDD)、5V系電源(VDDL/R)の順に投入してください。LDO使用時(LDOE pin= “H”)のとき、内部LDOが1.8Vを出力します。3.3V系電源(AVDD, TVDD)、1.8V系電源(DVDD)、5V系電源VDDL/R)の順に投入してください。AVSS, VSSL/RとDVSS は同じアナロググランドに接続して下さい。デカップリングコンデンサ、特に小容量のセラミックコンデンサはAK4497にできるだけ近づけて接続します。

基準電圧
VREFHL/R pinとVREFLL/R pinに入力される電圧の差がアナログ出力のフルスケールを決定します。通
常はVREFHL/R pinをReference Voltage 5.0Vに接続し、VREFLL/R pinをReferecne Voltage 0V に接続します。VREFHL/R pinとVREFLL/R pinとの間に0.1μFのセラミックコンデンサと2200uFの電解コンデンサを接続します。
VREFH,VREFL pinsは他電源のノイズが回り込まないようにケアする必要があります。他電源のノイズ
が回り込みアナログ特性が出ない場合は、VREFHは10ohmを介してAnalog 5.0Vに接続し、VREFLは10ohmを介してAnalog Groundに接続して下さい。(2200uFと10ohmでfc=7Hzのローパスフィルタが形成されます。このローパスフィルタで他電源からの信号周波数ノイズを除去します。)
VCML/Rはアナログ信号のコモン電圧として使われます。特に、セラミックコンデンサはピンにできるだけ近づけて接続して下さい。VCML/R pinから電流を取ってはいけません。ディジタル信号、特にクロックはAK4497へのカップリングを避けるためVREFHL/R, VREFLL/R pinからできるだけ離して下さい。

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