ポータブルシステム検討

　MultiDAC内臓HPAに並行して、ポータブル再生システムについても検討中です。

　基本方針として下記はほぼ決定

1. 　クロック：日本電波工業 NZ2520SD - 24.576000M / 22.579200M を使用
2. 　FPGA　BeMicro SDK (Cyclone IV with 22K Logic Elements:  EP4CE22)
3. 　DAC：BuffaloII(ES9018)with　Fidelix　Pure Rhythm　96M
4. 　HPA：HA10-mini
5. 　ヘッドホン端子：ヒロセHR10Aプラグ 6極（バランスHPのみ対応）
6. 　FPGA=>DAC間はアイソレータで電源分離する

　DAPとしては、下表の4パターンを考えています。
 

		COWON D3		Colorfly CK4		Fiio X3		FPGA再生
内臓メモリ容量		（8G)、16G、32G	◎	8GBと16GB	◎	なし	×	なし	×
ディスプレイ		AMOLED（アクティブマトリクス式有機EL）3.7インチ　800×480　タッチパネル	○	ボディサイズに近いディスプレイ	○	TFTディスプレイ　320x240	○	なし	×
大きさ		64.2(W)×116.4(H)× 11.8(T)　120g	○	Touchより少しでかくて厚い	○	Fiio E7と同じ	○	０ 0g（追加DAPなし）	◎
ボタン		Home、Menu、Back、Power/HoldPlay/Pause、FF、REW、VOL+、VOL-	○	？		？		再生・停止 Vol+,Vol-	×
Strage		内臓メモリ+ MicroSDカード	◎	内臓メモリ+ MicroSDカード	◎	MicroSDカード　 SDXCカード	○	MicroSDカード	○
電源	再生時間	最大21時間		不明		不明		-	-
	充電時間	3時間30分		不明		不明		-	-
音楽	wave	16/44.1kHz　*1		24/192kHzまで*2		24/192kHzまで*3		32/348kHzまで*4
	Flac	16/44.1kHz　*1		24/192kHzまで*2		24/192kHzまで*3		なし
	etc	MP3/2/1、WMA、OGG、ASF、APE、M4A	×	APE？	◎	APE	◎	DSD対応予定	◎
	その他	JetEffect 3.0 5バンドEQ BBE+ MP Enhance		JitterKillオペアンプ　ADA4075-2 DAC　CS4398		ギャップレス再生
	デジタルIF	S/PDIF（同軸)	○	なし　改造でI2Sで取り出し	◎	S/PDIF（同軸)改造でI2Sで取り出し？	○	-	-
	FPGA内 処理	SDメモリ再生モード	△	ダイレクト再生	◎	SDメモリ再生モード 改造可ならダイレクト再生	△ ◎	MicroSDカードからDMA転送で再生	◎
Comment		・多分24bitも88,2kHz以上も無理な可能性が高い Android端末のため他の用途と兼用としては良いのだが… 入手済み		改造がうまくいけば、一番期待できるか？ 比較的安価		D3,CK4より期待できそう？ 無改造ならこれ一択 比較的安価		ポータブルにおいてサイズと重さは重要。外部DAPが不要なのは大きい。 操作性は全く期待できなく、表示もなしになるがスタートしたら順に再生する使い方しかしないであろう DSDを再生するにはこの方法かMR1しかない。
現在の判定		4		3		2		1
		*1現在確認できている 　　もの		*2 確定ではない　 　　24bitは予測値		*3　24bitは予測値		*4　目標値 　　　FLACはNiosIIeには 　　　処理能力的に無理 　　　DSDも再生させたい

　
　各DAP使用時の構成は、下図

 COWON D3 or Fiio X3の場合の構成案　SDRAMバッファモードが必要

Colorfly CK4（改造要）、Fiio　X3（改造要）時の構成案　SDRAMバッファモードは不要

　　FPGAでMicroSDカードから再生　外部DAPが不要となる

　SDTran192使用する場合と基本は同じ考え方

　FPGA内部論理に関しては、MultiDACの資産が有効に使えるはずなので、SDカードの再生方法をなんとか作れれば問題なしですが、まだまだ未検討でこれから考えないといけないのは下記などなど

1. 　IV変換回路：OPアンプとしたいが、今のところ候補さえなし
2. 　電源構成　電池は１つ、せいぜい２つにしないとサイズと重さが...　
3. 　実装方法　FPGA～HPAまで１つのケースに入れるか？分けるか？
4. 　ES9018のI2C制御　アイソレータで電源分離したいが、双方向なので何か工夫が必要
5. 　ボリューム制御は、ES9018かFPGAか外部DAP時は外部DAPか

  外部DAPとしては、改造なしでも192kHz対応可能なFiio X3を有力視しています。
　ただ最初は、外部DAPを先行して、FPGAでのMicroSDカード再生も追々追加していこうかなという考えだったのですが、先ずはFPGAでのMicroSDカード再生を確立させてからのほうが良いかなと
傾きつつあります。操作性に難がありますが、DAPとしてもう1台モノが増えるのは大きいですし...

候補１：COWON D3

候補2：Colorfly CK4

候補3：Fiio X3

候補4：BeMicro SDK（どの案でも搭載はするがDAPとしての候補4）

K701バランス化（到着）

　AKG　K701がサウンドハウスより、ようやくやってきました。

AKG　K701

　とりあえずcapriceにつないで聴いてみました。手持ちのヘッドホンはAKG K77しかなく、他も安いの意外はヘッドホンで聴いたことが無いに等しいのでなんですが、買ったばかりでもさすがにK77よりは澄んだ音がします。

　昨日、製造中止という書き込みを見かけました。モデルチェンジしたのがK702なのか別に新しいのが出るのかわかりませんが、K702はバランス化が困難のなので早めに押さえて正解だったと思うことにしときます。


　そのうちバランス化する予定ですが、HPAの方が抵抗を除き部品は一応そろっていますが、抵抗がParts Connexionからの在庫なしメールにリプライ後まだ何も応答が無く、何時になるやらという感じです。

　もうひとつIV変換としてFujiwaraさんのディスクリIVを使用予定ですが、差動出力をする場合の市出力段構成をどうしたらよいのか、回路が読めないので悩み中....

Thunderbolt

 AppleがMacBook Proに最大10Gbpsの高速インタフェース"Thunderbolt”を搭載してきました。
　Intelの提唱する高速インタフェース仕様「Light Peak」をベースとし、USB 3.0（5Gbps）の2倍となる最大転送速度10Gbpsの双方向チャンネルで２つ持ち、外部ストレージとPCI Expressで直接接続できるほか、FireWireやUSBの周辺機器、ギガビットLANやFibre Channel接続もアダプタ経由でサポート。 DisplayPortとしても利用可能とのこと。

　電気で10Gbpsを手がるに接続できるというのも驚きですが、私としては光インタフェースもサポートしていることに注目！

　FireWireやUSB規格もアダプタ経由とはいえできるということは、PCとDACを光で双方向接続できるインタフェースとして利用可能で、帯域的にはAudio用途には十分すぎるほどの帯域を持っていることになります。
　双方向であるので、ClockソースをDAC側に持ち、光で接続すればPC側からの電気的ノイズおよびジッタをほぼ完全にシャットアウトできるインタフェースの素質を持ちます。
　以前書いた構成がハイサンプリング、マルチチャネルでも楽々と実現できることになります。
　
　現在主流となってきたUSBの場合、電源・GNDの影響を完全に断ち切ることはできませんが、それが標準的な規格で実現できることになります。
　懸念事項は、10GHz動作なので消費電力が大きくThunderbolt自体が、PCに代わりノイズ源となってしまうことが想定されます。ただ周波数が音声帯域と完全に離れること、PCのように負荷が0-100%の間でめまぐるしくかつ不規則に変わるようなことなく、定常的な動作とさせれば意外と影響が無い可能性も期待できるのではないかと...？

　といっても10Gbpsですから、個人の趣味的な工作では無理な領域の可能性が高いですかねぇ？USBアダプタが出てくれば改造するという手段があるかもしれません。
　サポートする機器ができてくれればよいのですが....

QNAP NMP-1000P到着

　ようやくQNAP NMP-1000Pが到着しました。
　

　早速セットアップというほどのことは何もせず、WindowsHomeServer上のwaveファイルを再生してみました。

　WindowsHomeServerの認識とUPnP接続でwaveファイルの表示と16/44.1kHzファイルの再生はできました。
　その後settingにaudio output -SPDIF - Maximum sample rate　の項目があることを発見し、選択肢が48k/96k/192kの３つありデフォルトの48kから192kに変更。少なくともSPDIFでも48kより高いサンプリングレートが選べることが分かり一安心........だったのですが.........
　

　現状のところ色々と思わしくないところがいくつかあります。

• 見えないフォルダやファイルがある
• 96kHzのwaveファイルで再生できたものもあるが再生に入ろうとすると直ぐ終了するファイルもある
• 88.2k/176.4k/192kはいくつか試したやつ全滅　NGのパターンとしては再生に入ろうとするが直ぐ終わるものと、再生しているが光出力が停止する場合の2通りがある
• 深い階層ファイルディレクトリをたぐっていくとフリーズする。（深さはメモしていない）　階層制限はPS3でも見られた現象なのでDLNA系はもしかすると上限があるのかも知れません。

　これらのうちのいくつかは改善されないと、ちょっと常用するには耐えられません。

　どちらにしても曲の選択が今のメニュー構成だとPS3と同様で、あまり使い勝手が良くない感あります。

　使い勝手が悪くてもPCからの再生との比較対象として使えれば、一応当初最低希望ラインはクリアするのですが、このままであるとHDDを追加してNASとして使用するのみの運命になる可能性も高いかもしれません。ローカルファイルだと状況が変わる可能性もありますが...

　まあハイサンプルのファイル再生が可否はともかく、WindowsHomeServer機よりは静かで省電力なので、NMP-1000Pを常用Musicおよびファイルサーバーとし、WindowsHomeServer機はバックアップ機として常時運用から必要時のみアップさせる運用でいければとは考えています。　

Caprice i2s接続できた！

　CapriceのI2S接続できました。

　まず、Fedelix　中川さんに質問をメールしまして、早速回答いただきました。
　質問の内容と回答は下記（文面は箇条書きに編集）　

１．I2S時の前面ソースセレクタ位置はどこでも良い？
　=>どこでも良い。できればAUX1とAUX2以外に。

２．PowerSW上のLEDの点灯条件　
　　　HDMIケーブル接続すると緑に抜くとオレンジに変わる。　同期は取れて いるか？
　=>同期は取れている。

３．I2Sモードでもヘッドホン出力は使用可能か？
　=>ヘッドフォンでもOK

４．I2Sモードを有効にするためのSW設定の有無。　
　=>I2Sではディップスイッチ２のみ外側に。

　ということで前面入力セレクタはどこでも良いようです。TOS1に同時に接続しているとTOSから再生されているようなので、何も接続されていないとI2Sを選択する論理ではないかと思います。
　ただAUX1とAUX2はAUX1/2とマージされるのではないかと思います。（未確認ですがサイトにそのようなことが書かれていたと思います。）

　まず、FPGAがちゃんと出力しているかどうかSignalTapIIで見てみましたが、ちゃんと出力端までそれらしい信号が来ています。IOの接続も正しいことも確認。

　次にcapriceを開腹してHDMI-I2SボードのSCK,WS,SDとシルクされたスルーホールでオシロを当たってみましたが、SCKとWSはちゃんときていましたが、SDがきていません。
　WSとSCKさえ入れば同期状態になるようです。

　元をたどってDE0ボードの出力端子を当たってもやはり信号が出ていません。
　どうもコネクタの接触不良(破損）かFPGAの出力が壊れてしまったようです。

　しかたが無いので別の空きピンに信号のアサインを変更し、ジャンパーをそれに合わせて張り直してみたら、今度はちゃんと動作しました。

　あとは1mのHDMIケーブルをどうやって延長するかを対策すればとりあえずセットアップ完了です。
　

Caprice i2s接続NG

 　昨日完成できなかったDipSWで使用モードを切り替える機能の続きの作業を実施し、一応完成させることができました。
　
　そこでCaprice-i2sにHDMIケーブルを接続し、i2s接続の確認を開始。

　まずHDMIケーブルの接続ですが、アンプとCapriceを接続するXLRのケーブルが短いのしかないため、MultiDACとの距離がどうしても長くなるので、5mのHDMIケーブルを確保しました。

　tetuさんからの情報で、Caaprice-i2sの付属品（DH-HD13AS10WH)と同じシリーズのものを探しましたが、長いのは無いようなので、おなじエレコムのDH-HD13A50WHという5mのものにしたのですが、Webの写真ではあまり変わらない印象だったのですが、実物はコネクタ部分がかなり大きく、Caprice-i2sのHDMIコネクタ取り付け部には収まらないことが判明。コネクタの一部を削れば入るかもしれませんが素のままはむりっぽいです。
　

 添付品のDH-HD13AS10WH（上）とDH-HD13A50WH(下）　かなりサイズが異なる

　とりあえず、付属の1mのHDMIケーブルを組み込み、ヘッドホンでHDMI再生してみましたが、電源SW上のLEDは緑に変わりますが、音が全く出ません。ケーブルを外すとオレンジに変わります。緑色になっているので取説を見ると同期は取れていることにはなるはずなのですが....
　現状のところは、MultiDAC側に問題がある可能性も、Caprice-i2sの設定方法等の問題の可能性も考えられるかなというところです。
　とりえずFidelixにLEDの点灯条件やDIPSW設定、入力ポートセレクタはどこを選択するのが正しいのかなど問い合わせをしつつ、解析作業を続けます。

　MNP-1000Pは、入荷予定日　2月23日と連絡が、世界的に商品が不足しているとのこと。
　
　

使用モードスイッチ切替機能

　使用形態を切り替えるのに、いまのコードのままではDIP SWで切り替えられるようにするのが結構めんどいこともあり、今までいちいちFPGAの論理を書き換えてコンパイルするというアホなことをやっていました。　

　整理すれば、使用形態は下図の4パターンに限定できますので、DIP SW選択でこのパターンを選択できるようにしようと現在FPGAを修正中。

形態１：PCからもしくはBDP-S370からPCでチャネルデバイダ処理して再生
（BDP-S370からはSDRAMバッファモード）

形態2： BDP-S370　PC非介在で再生（SDRAMバッファモード）

形態3： DSD再生（SDRAMバッファモード）

形態4：USB Dual AudioからのDSD再生（SDRAMバッファモード）この構成は未確認

　とりあえず、各モジュールでバラバラに配置したモード、パラメータ類の変数を一箇所に集約して、その上でDIP SW設定に合わせて各パラメータ値を切り替えるようにします。

　最初から一箇所で制御できるようにするつもりではいたのですが、systemVerilogの構造体のinterfaceを介したモジュール間渡しがうまくできるか不安というか、最初試したときうまくいかなかったので、モジュール内に配置していましたが、その後inerfaceを介して構造体の受け渡しができることが確認できていたので、集中配置するよう構造を変更。
　今日中にはできると思ったが、色々とてこずり、ようやく集約までは完成しました。
　
　DIP SWで切替られるよう明日、明後日には変更したいと思います。これが調整できたらcapriceのHDMI-I2S接続などに取りかかります。
　

FET差動バランス型ヘッドホンアンプ 2

　一通り部品の発注が完了しました。
　トランジスタ類は、コンプリをとったほうがベターなのですが、自分でコンプリを取るにはかなり余分に買い込まなければならないことと、1店舗や2店舗ではすべての部品がそろいそうも無いので、結局ペルケさんの配布部品を利用させてもらうことにしました。電解コンデンサもサイズ制限に合うのを揃えるのは、1店舗では無理かもしれなさそうだったので、ペルケさんの配布部品を利用させてもらうことにしました。

　電解コンデンサについては、結局すべて1000μF/16Vで良いとのアドバイスをペルケさんよりいただき、すべて1000μF/16Vとなりました。
　抵抗は、IV変換でも使用していたRPRがcapriceの抵抗選定でも高評価を得て採用されていたので、原則RPRで統一しました。10Ω未満はどうも常備しているshopは見つからず、2.2Ωは別のもの。8.2Ωは、10Ωでも大差はないとのペルケさんからのアドバイスをもらい、10Ωに変更しました。
　
　下図が部品変更後の回路図になります。

FET差動バランス型HPA回路図（定数変更）

部品一覧

品名	番号	規格	仕様	1枚	total	購入先	備考
抵抗	R35	金属被膜1/4W	2.2Ω	1	2	partsconnexion	ARCOL
抵抗	R27,28,29,30	金属被膜1/4W	10Ω	4	8	partsconnexion	PRP
抵抗	R31,32	金属被膜1/4W	15Ω	2	4	partsconnexion	PRP
抵抗	R19,20,21,22	金属被膜1/4W	56Ω	4	8	partsconnexion	PRP
抵抗	R15	金属被膜1/4W	110Ω	1	2	partsconnexion	PRP
抵抗	R23,24,25,26	金属被膜1/4W	1kΩ	4	8	partsconnexion	PRP
抵抗	R13	金属被膜1/4W	510Ω	1	2	partsconnexion	PRP
抵抗	R33	金属被膜1/4W	1.5kΩ	1	2	partsconnexion	PRP
抵抗	R34	金属被膜1/4W	1.8kΩ	1	2	partsconnexion	PRP
抵抗	R9,10	金属被膜1/4W	2.2kΩ	2	4	partsconnexion	PRP
抵抗	R11	金属被膜1/4W	10kΩ	1	2	partsconnexion	PRP
抵抗	R3,4	金属被膜1/4W	47kΩ	2	4	partsconnexion	PRP
抵抗	R5,6	金属被膜1/4W	120kΩ	2	4	partsconnexion	PRP
FET	Tr3,4	初段差動FET	2SK170	2	4	ペルケさん	BLクラス　Id＝2mA、Vds＝6Vにおいてバイアス電圧（Vgs）が-0.16V～-0.32Vの範囲から選別。バイアス特性が近いもの（±6mV）同士4本で２ペア選別
トランジスタ	Tr5,7	初段定電流	2SC1815 Yクラス	2	4	ペルケさん	1mA（暫定）　hFEが120以上250以下のものを選別。本用途ではhFEは揃っている方が精度が出る。
トランジスタ	Tr11,12	次段	2SC1815 GRクラス	2	4	ペルケさん	1mA（暫定）　コンプリ・ペア間でhFEのばらつきが25%以内になるような類似した２セットを選別
トランジスタ	Tr9,10	次段	2SA1015 GRクラス	2	4	ペルケさん
トランジスタ	Tr13,14	出力段	2SC3421 Yクラス	2	4	ペルケさん	1mA（暫定）　コンプリ・ペア間でhFEのばらつきが22%以内になるような類似した２セットを選別。hFEが130未満のものは忌避。
トランジスタ	Tr15,16	出力段	2SA1358 Yクラス	2	4	ペルケさん
ダイオード	D3a,3b	マイナス電源	10DDA10	2	4	ペルケさん	DC12Vアダプタ電源を使う場合のマイナス電源用ダイオード・オプション。0.5～1Aくらいの定格のシリコンダイオードなら何でもOK。耐圧不問。SBDは不可。
コンデンサ	C1-C6	電解コンデンサ	1000μF/16V	16	32	ペルケさん	低ESR通常品　直径10mm、高さ20mm。
スペーサー	-	BSB-322E	22mm	8	16	廣杉計器
スペーサー	-	BSB-304E	4mm	4	8	廣杉計器
スペーサー	-	ASB-305E	5mm	4	8	廣杉計器	固定用
コネクタ	-	HR10Aプラグ 6極	HR10A-7P-6P(73)	1	1	マルツ	ヒロセ電機　ヘッドホンプラグ
コネクタ	-	HR10Aプラグ 6極	HR10A-7R-6S(73)	1	1	マルツ	ヒロセ電機　ヘッドホンレセプタクル

　ヘッドホンのコネクタは、ヒロセのHR10Aプラグ6極にしました。これで統一するつもりです。

　抵抗以外はすでに配達済みですが、抵抗は未だ部品在庫確認中で、カナダからの配送になるので今しばらくかかりそうです。来週末には届くか?
　
　そういえばK701は、まだ来ません。
　もっと来ないのは、XMOSとQNAP NMP-1000P。XMOSは、当初の出荷予定日01/23が、いつの間にかに02/22に変更されており、NMP-1000Pは注文時は在庫ありだったはずが、在庫なしで2月10日ぐらいになるとの連絡後は音沙汰なし....orz