practnaga blog

X-DP10というDAC(その2)・ワードシンクの効果

当店で現在マスターシステムとして使っているDACは、PCM1798を使った古いもので、受信素子であるCS8416とDACの間にサンプリングコンバータCS8421を置き、ここにMasterClockとして27MHzの外部クロックを入れることで音の改善をしている。これはその下流にあるDACをより正確なクロックで駆動するための工夫であり、それなりの改善がされていてウチの臨場感にも一役買っている。

だが、X-DP10の外部クロック入力はMasterClockではなく、ワードシンク用クロックである。先日44.1KHzを入れてCD品質データにワードシンクさせてみたのであるが、これの効果が思いのほか良かったのである。

調べてみると、ウチのDACの様にマスタークロックを高精度化させることは確かに音の改善にはなるのだが、デジタル処理の入口に高精度クロックを入れても内部処理の過程で徐々に誤差が加算されたクロックでDA変換が駆動されていることになるのに対し、ワードシンクであればデジタル処理の最終段（アナログデータにする直前）でデータの区切りを正確に切り取ってDACに渡す効果があるということがわかった。

デジタルデータというのはシリアルデータであり、左・右のチャンネルデータは1本のデータライン上を１サンプルごと交代で流れている。

ワードシンクはこの左右の区切りをより正しく分けてDACに流す効果があるということだ。そのためワードシンクさせた方がより定位がしっかりしたことで音がグンと前に出たのであろう。

対してマスタークロックでは先にも述べたようにチップ内部で徐々に加算されたジッタを伴ったデータが直列に流れてくるものだから、左右のデータに切り分けのズレが出て、そのタイミングでデータ欠損を生じるため全体的には改善されてもある程度のデータ欠損は避けられないものなのだ。

結局ワードシンクの効果が思いのほか高かったので、このDACがワードシンク出来る全ての周波数で外部クロックを入れてやろうと考えた。

造るべきクロック周波数は次の6 通り。

44.1系列　44.1KHz,88.2KHz,176.8KHz

48K系列　48KHz,96KHz,192KHz

これらの周波数を当店に在庫の部品を組み合わせて造ることにした。方針は次の通り。

1）ジッタの混入を極力減らしたいのでロジックで組む（DDSは使わない）。もちろん電源は出川式。

2）ノイズの発生はそのままジッタを悪化させるので各段で徹底的にノイズをカットする。ノイズカットのために使う素子はNIKKOHMの金属皮膜抵抗、コンデンサもメタライズポリフィルムか積層セラミックとする。

3）配線もできる限り稠密にまとめる。基本はサンハヤトの基盤一枚（電源は別）

4）最後に源クロックからのリクロックを入れてジッタをより改善する。

5）電源は高精度レギュレータを４個使い各系統を分けてそれぞれの干渉を予防する。

6）手持ちの発振器を調べたらそれぞれの系統に使えるのが次の通りであった。

　44.1KHz系　11.2896MHz (256倍)

   48KHz系　    6.144MHz(128倍)

7）両系列の回路は共通とし、頭の発振器と1ビットの差をリレーとロータリースイッチで吸収する。これにより全ての周波数を１個のロータリースイッチで切り替えられるものとする。

以上で設計した図面は次の通り。

(この回路図は水魚堂さんのbsch3v.exe を使わせて頂きました)

で、１週間かけて作った発振器ユニットが次の写真。

動作確認はできていて、全6種のクロック波形は次の画面。

みんな綺麗な矩形波になってる。

ただ、DAC本体と繋ぐ場合最後の調整があるかもとは思っているけど、多分動くと思う。

次は接続前に先にケースに入れることにする。