DAC録音比較と自作DACの設計思想について

6/23　追記

記事の録音ファイルのフィルタの違いが反映されていなかったため録音しなおしました。次の通り修正します。

■CS8422版

自作WM8741 (CS8422内蔵、Minimum Phase Apodizingに近いタイプ)
http://movieplanet.dyndns.org/~Innocent_Key/data/yohine/test/CS8422.wav
ただしフィルタ以外にオペアンプ、部品実装その他が違います。

■WM8805版

自作WM8741 (Linear Phase Apodizing)
http://movieplanet.dyndns.org/~Innocent_Key/data/yohine/test/L-AP.wav
自作WM8741 (Minimum Phase Apodizing)
http://movieplanet.dyndns.org/~Innocent_Key/data/yohine/test/M-AP.wav
自作WM8741 (Minimum Phase Soft)
http://movieplanet.dyndns.org/~Innocent_Key/data/yohine/test/M-SF.wav
こちらは単純なフィルタ同士の比較

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大分先延ばしになってしまいましたが、まずは自作DACの設計思想について

■設計思想
[:image1:]
・ジッター特性は可能な限り追求したい
・ローインピーダンスの（ICではない）レギュレータを各系統別に使用
・ディスクリートオペアンプを使用
・DAC＆ヘッドフォンアンプ兼用設計（余計なアンプを排除）
・リファレンス回路を使用し抵抗熱雑音を低減
・コスト性能比を重視
・実使用時の使い勝手の考慮

おおまかなところとしては以上です。
今回は設計上変わっていると思われる一点についてのみ記載します。

■DAC＆ヘッドフォンアンプ兼用設計（余計なアンプを排除）

ディスクリートオペアンプの最大出力電流は0.6Aです。ヘッドフォンアンプ（HPA）の作例で使用されるバッファICのLME49600でも0.25Aですから、これで2倍以上の電流を流すことが可能です。といってもオペアンプ部に排熱機構をつけていないので継続して大電流を流せる設計にはなっておりませんが、現実的な音量での簡易HPAとしては十分使用可能です。

通常HPAといえば外部に専用で設置するものと思われますが、DACを設計するときに思ったのが、アンプと部品を通過するたびに良くも悪くも音が変化してしまうならば、限りなくピュアなサウンドを目指すならば、DACの差動合成アンプが直接駆動能力を持っていることは、音声の通過する部品自体を減らす（この場合はHPAという装置自体を）ことができるため、音の変化を抑える上では非常に有利で理想的ではないかということです。

これによりDAC出力＝HPAとなり、外部にHPAを用意する必要性をまるまる削除しています。この方法は音の好みを自由に設計できる自前設計だからこそ優位性のある手法かもしれません。音が好みでなかった場合に変更手段がないからです。

なおボリュームはDAC内蔵のものを使用しています。WM8741では0.125単位で-127dBまで調整できるため機能性としては申し分ないです。抵抗切り替え式アッテネータには負けますが、多くのオーディオ用可変抵抗と比較すれば音質は癖がなく問題ありません。

■録音してみた音

とりあえず今回は予告していたDACの音をUPしてみます。録音は全てRMEのHDSP9632です。

自作WM8741 (Linear Phase Apodizing)
http://movieplanet.dyndns.org/~Innocent_Key/data/yohine/test/L-AP.wav
自作WM8741 (Minimum Phase Apodizing)
http://movieplanet.dyndns.org/~Innocent_Key/data/yohine/test/M-AP.wav
自作WM8741 (Minimum Phase Soft)
http://movieplanet.dyndns.org/~Innocent_Key/data/yohine/test/M-SF.wav

FIDELIX Caprice
http://movieplanet.dyndns.org/~Innocent_Key/data/yohine/test/caprice.wav
Lavry Engineering DA10
http://movieplanet.dyndns.org/~Innocent_Key/data/yohine/test/DA10.wav
XMOS USB Audio 2.0 Reference Design
http://movieplanet.dyndns.org/~Innocent_Key/data/yohine/test/XMOS.wav

いざ録音してみたものの、音の差はあまり、というか全然現れていない気がします。まず録音レベルが機材ごとに違うので、それはあとから耳で調整してありますが、ほんの僅かな音量差でも印象の違いになってしまいます。特に音量の低い機材は録音時にSNが悪化してしまうため、繊細な違いを比較するには不利です。なお録音レベルはCaprice＞DA10＞自作DAC＞XMOSの順番です。

しかしそれ以前に、録音で聞いた音の違いと実際に機材を接続したときの違いが、個人的にはだいぶ印象が異なる気がします。

理由はよくわかりませんが、測定値に優れる機材でも実際の音が良いわけではないのと関係があるのかもしれません。録音したデジタルデータはそのまま測定データとしても利用できますから、測定で判定可能な違いと同じような範囲しかここには現れない可能性があるのかと思ったところです。

ですから本当はSPから出して生録でもしないと実機の差を伝えるのは難しいのかもしれません。

ちなみに私個人の印象では録音ではCapriceが音がしっかりしている印象で、WM8741はあっさりした音、それ以外は僅かな差ですが若干大雑把な気がします。どれも測定上でジッターの少ない個体ですし、大幅な差がないのも仕方ないかもしれません。このWavをブラインドで聞き分ける自信は全く無いです。

最後に音源の出典を記載しておきます。
http://www.vir2.com/instruments/violence
から、Introductionです。320kのmp3ですがいくつか録音した中では比較的違いがわかり易かったので採用しました。あとは公開されている音源（CDのUP等ではないこと）ということが条件です。

次回以降は他の項目も少し掘り下げて書いてみたいです。

[:image2:]