E-MU 0404USB 改善具合

やってみないと判らないですが、やっぱりそんな感じでした。(爆)





前回の改造内容だけですと測定の度に結果が暴れると言いますか、
何かの影響要因も少しある様で「気分屋」な所がある様です。
一箇所に原因がある訳でも無さそうですが、勘で追加の対策を入れまして、
その後に性能の確認をしてみました。










【追加の改造】
怪しいと感じたのはACアダプタです。
0404USBに重い負荷(計算処理的な)を掛けると電源リプルが生じる様な?
気のせいかも知れませんが。(爆)

0404USB本体側はOP-AMPをたくさん削除したので消費電力が減っており、
ACアダプタの負荷としては軽くなっているはずです。
しかしその程度じゃACアダプタのリプルは良くならない様な?
そういう感じもあります。

という訳で、電源フィルタのコイルを交換しました。
下図の様に大型の33uHにしてみました。
e0298562_07073421.jpg
この場所に大きな部品を付けると天面の操作パネルに接触しまして、
蓋が閉まらなくなります。(爆)
具体的には上図の33uHは下図のビズ止めスペーサーに干渉します。
スペーサーを切削(切断)して対処しました。(爆)
e0298562_07074125.jpg

基板の裏面ですが、コンデンサをつけるスペースがあり未実装となっておりました。
その箇所に470uF/16Vの個体電解コンを追加しました。
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そしてACアダプタの根本対策。
純正のACアダプタは使用しません。「使わない」という対策。(爆)
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同寸法のDCコネクタがあれば安定化電源などから5Vを供給可能ですな。
ジャンク品のACアダプタからちょん切って流用しました。(爆)














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入力オーバーになるとレベルメータのLEDで赤色のClipが点灯するところも便利。













【測定の接続】
性能確認の前に、アナログ入出力の接続について記載しておきます。
まずは判りやすいバランス入力です。
e0298562_07075935.png
当方の自作機器ではバランス伝送はありません。ほぼ全てがアンバランス伝送。
バランスで測定する必要がある物はBTLアンプしかありません。
よって0404USBのバランス入力モードはBTL専用です。(爆)

他の測定にはアンバラ入力モードを使用しますが、
当方は完全なアンバラで作らずに中途半端なセミバランス回路にしています。
測定によっては、下図の桃色で強調したGND配線が必要になります。
e0298562_07304668.png
場合によってGNDのワイアを別途接続するのは面倒かも知れませんな。
上図の場合ですと、DACのLchとRchのGND間にノイズが乗っている場合でも
影響を少なくして測定する事が可能です。

これはBTLじゃないパワーアンプの測定時に威力を発揮します。
下図の様な測定による弊害が起きません。
測定系の接続によってGNDループが生じてしまう事がありません。
e0298562_07305162.png
という事で、改造0404USB用の入力ケーブルも自作してみました。
下図の回路で作成いたしました。
e0298562_07305882.png
こんな感じの出来上がり。細い同軸ケーブルを使用し取り回しも良い感じ。
e0298562_07310452.jpg














【ノイズフロア】
何も入力していない時の雑音です。
改造前は下図の状態でした。
e0298562_07432420.png
これに対してほぼ同条件の
アンバラモード、192kサンプリングでは下図のグラフとなりました。改善あり。
e0298562_07442825.png
まあノイズ源を探して対策した訳ではありませんし、
ADCの前段入力回路をぜんぶ置き換えただけなんですけどね。

下図は同じく192kサンプリングですが、バランスモードです。同じ結果ですな。
e0298562_07490510.png
下図は44.1kサンプリング。アンバラモードです。
e0298562_07495059.png
入力ATTを最大にしても雑音が増える様な事はありませんでした。
雑音に関しては改造成功と言える結果が得られました。













【周波数特性】
改造前は下図の感じでした。
e0298562_07533195.png
改造前は50kHzで1dBの減衰がありましたが、
改造によって下図の結果となりました。
e0298562_07524702.png
若干伸びたか? まあ殆ど改善はありません。(爆)
改造した入力バッファ回路は100kHzまで完全にフラットな回路なんですけどね。
これはつまりADC-ICのデジタルフィルタが支配的なのかも知れませんな。
妥協ですな。












【クロストーク】
改造前の性能は記録しておりませんでしたが、
下図の様に非常に良好な性能でした。
e0298562_07584417.png
0404USBの内部レイアウトもDACとADCは距離が離れていましたから、
クロストーク的には有利なんでしょう。
スイープで測定するとFFT函数の誤差が生じて悪い結果になると思います。
各周波数固定で一点一点ごとに個別に測定する方法を選択しました。












【CMRR】
コモンモード・リジェクション・レシオですな。
アイソレーション能力とも言うかも知れません。
下図の様に同相信号を入力して除去率を確認してみました。
e0298562_07592904.png
アンバラモードでもある程度の除去率が確保できる様です。
ATT最大の時はバランスモードに近いCMRRが得られました。
これは回路構成がうまくないと良い結果にはならないと思います。
アンバラモードでもコールド側(信号GND)を入力として処理しまして、
ホット側信号から引き算して除去している訳ですな。











【歪対レベル】
改造前の歪率カーブは下図の状態でした。
e0298562_07595909.png
これに対し、
改造後は下図の結果が得られました。
e0298562_08002921.png
0dB(2Vrms)および-2dB(1.6Vrms)の時に改善が見られますな。
あとは変化なしか?(爆)
測定の度におかしな値が出たりする頻度は減った様に感じます。(爆)


そしてデジタルアウトを使って自作DACの歪率を測定した結果が下図です。
改造前は不安定な感じでしたが?
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96kサンプリングでもそれらしい結果が出る様になりました。
ASIO Bridgeがちょっと面倒ですな。











【歪対周波数】
改造前は下図の状態でした。
1kHzから上側が良くなかったですな。
e0298562_08184800.png

えーこれが、
改造によって下図の性能になりました。
e0298562_08193347.png
んーいやしかし、
もうちょっと何とかできないの?
OP-AMPを大量に削除してシンプル回路にしたら大幅に改善したんですから、
原因はやはりアナログアンプ部分にある気がするんですが?
これ何だろね?

追加で3.3V電源のジャンパーをEMIフェライトに変更したりして?
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ノイズが回り込んで悪化している訳でも無いので、
そんな事やっても効果は無いですし。

DAC側で色々いじっても変化が無さそうですし、
出力のミュート回路や静電気保護ダイオード等も影響なしでしたし。
まあついでに出力抵抗を47Ωにしちゃいましたが。
e0298562_08264630.jpg
んーー、

レベルを下げて確認測定してみましたら、
良い結果になりますな?
およよ?
e0298562_08211708.png
あちゃーーー。(爆)













つづく。










今回はここまで。
真似して改造してはいけません!
自己責任にてお願いします。

記事の内容は鵜呑みにせずご自身で実験評価して下さい。
そして当方はめんどくさいので一切サポート致しません。(爆)
















駄目ですか。


BA15532
NJM2068
NJM2114










駄目ですか。














本当に本当に駄目ですかぁ〜。(爆)
by 奈々。









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by ca3080 | 2017-11-20 08:50 | 電子工作(一般)
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