I2S入力可能なDACとI2S-HDMIインターフェース

Ashra

以前アイソレータを探していた時にLinux comさんのブログでアイソレータ基板とマスタークロック基板の併用の記事があったので、アイソレータ基板がお手頃であることを思い出したので。

非同期マスタークロックとはどう言う事でしょうか？

Ashra

アイソレーションに共感していただき、嬉しいです。
HDMI基板大きなCAPが載っていて音良さそうです。
私は、中華製HDMI-I2S基板を使用してアイソレーションしています。
HDMIケーブルに電源用5Vを流さず、送り側、受け側それぞれ別電源給電する事で音質がかなり向上した事を覚えています。（よく考えると、これをしないとGalvanic Isolationにはなりませんねえ）

YouTubeでI2sの提唱者のPS audioのCEOのQAビデオを良く見ますが、コンピュータ(ラズパイ)から発するノイズを毛嫌いしており、自社のDACにUSB入力を備えているのにも関わらず、USBはノイジーなのでDAC へのUSB入力は推奨しないと。
PC USB->DDC->I2sを推しています。
DDCでアイソレーション。

実際、アイソレーション対策をして音に現れるので。
DACチップも、デジ、アナ分離して音質が向上しているし。やはりデジタルノイズはオーディオの敵という事でしょうか。

Ashra

@kkumax さん

I2S入力可能なDACとI2S-HDMIインターフェースで@kkumaxが発言 :

＞やはりラズパイとDACが同じGNDをシェアするというのはどうも精神衛生上良くありません。
自分も同じ様に感じていて　こんな送信基板を作って使用しています。

精神衛生上良くないとは大げさかもしれませんが、NEC TK-80 (シングルボードコンピュータ)を組み立てた世代として実体験があります。
一度TK80の近くにラジオを置いてテストしたことがあります。電源オンの時点でかなりのブツブツノイズがラジオからたぶんスイッチング電源のノイズ。次にプログラムを走らせると盛大なノイズでラジオは聞けたものではありませんでした。その後DRAMの登場でこの盛大ノイズはプログラムを走らせる事なく常になるように。（リフレッシングノイズ）
ラズパイはこの時代とは違い、更に高周波、ラジオにどう言う影響があるか手元にラジオがないのでテストができませんが。高周波デジタルノイズがGNDに流れて’いるのではと想像してしまいます。

sujii

Ashraさん
　　　Sujiiです

① アイソレーター　LINUXcom製品を購入しようと考えています、電源はDACのみ別電源、Pi側はGPIOの電源を使います
② 非同期マスタークロック CM5122 mclk取り出しを使用することなくDACにmclkを入れこむことができないかなとのことです、どこかの記事でAK4191にmclk固定周波数（22.579MHz）入れているのを見たような？
一度固定周波を入れてどうなるか確認してみたいだけです

kkumax

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kkumax

@Ashra さん
画像が貼れない様になっているみたいででリンクを貼ります。
https://kkuma.mydns.jp/ppBlog/index.php?UID=1777849787
うちではI2Sの送受信はこんな構成でやっています。
送信も受信も別GNDの電源を使用するのははやりすぎというか必要ない？かも知れませんが(笑)

@sujii さん
非同期マスタークロック....
うちではそれをAK7137で実現？しているつもりですだぶん(苦笑)
以下AIをでの解説ですがラズベリーパイの最大の弱点はMCLK信号が出力出来ない点でこれを補うためにAK4137を使用しています。

AK4137EQは、旭化成エレクトロニクス（AKM）製の高性能な2チャンネル、32ビット、非同期サンプリングレートコンバーター（SRC）です。オーディオ機器の自作やハイエンドオーディオにおいて、入力信号と出力信号のクロックを完全に分離して変換できるため、ジッターの少ない高音質なサウンドを実現するためのキーデバイスとして知られています。主な特徴と機能は以下の通りです。1. 非同期（Async）動作とマスタークロックアシンクロナス（非同期）動作: 入力オーディオデータに同期したクロックを必要とせず、内部で生成された独自のマスタークロックを使用して出力を再構築します。これにより、入力側のジッターが出力に影響しにくい設計です。マスタクロックの自律性: 原則としてマスタクロックが不要（内蔵発振器が動作）ですが、高精度な外部水晶発振器（例：22.5792MHz/24.576MHzや45.1584MHz/49.152MHz）を入力して、より音質を高める構成も一般的です。

sujii

kkumaxさん
sujiiです有難うございます

AliでSRC4137を検索すると多くの目的とする製品が出てきます
ただ、「Si5340超低ジッタクロックジェネレータ」はヤナさん、お気楽さんのキットしかないような現状です

AliでSRC4137を購入して試してみたいと考えております

kkumax

@sujii さん

＞「Si5340超低ジッタクロックジェネレータ」はヤナさん、お気楽さんのキットしかないような現状です

そうなんですよね。
しかもやなさんは基板配布をかなり以前に止めています。
自分はやなさんの基板を1枚、お気楽さんの基板を2枚組み立てて使っていましたが
やなさんの基板は何故か？動作しなくなってそのままに.なっています^^;
お気楽さんの基板は現在でも2枚共に問題なく動作しています。
kitを作るのはかなり面倒で且つトラブルが発生した時の対処が厳しいので自分としてもオススメでは無いと言うのが本音です。
だだですね！
ここのサイトに大きな貢献をされているうど氏　が時々アップしてくださる
RaspberryPi4用のカーネルは高サンプリング対応になっているモノがあって
それとAK4137基板の組み合わせだとrpi-dacドライバーが適合して

alsacap

*** Scanning for playback devices ***
Card 0, ID sndrpirpidac', name snd_rpi_rpi_dac'
Device 0, ID RPi-DAC HiFi pcm1794a-hifi-0', name RPi-DAC HiFi pcm1794a-hifi-0', 1 subdevices (1 available)
2 channels, sampling rate 8000..768000 Hz
Sample formats: S16_LE, S24_LE, S32_LE
Subdevice 0, name `subdevice #0'

.768000 Hzまで出力可能になりDSD音源をPCM変換して再生したり色々と試す事が可能になります。(※自分はDDCにUSB接続は使用しません。)

Ashra

@kkumax さん　@suijiiさん

結論から言いますと、非同期MCLK 音出し出来ました。

kkumaxさん
AK4137はグッドアイディアです。
私もAK4137が出た10年程前に何枚か基板を購入しCDリップ音源44.1khzを705.6khzやDSD256にアップサンプリングして喜んでいました。
AK4191が発売され、入力PCMを256倍オーバーサンプリングしていると聞いてアップサンプリングはやめました。
今はAliで購入したNvarcher AK4137基板を常用しています。アップサンプリングするのではなく、入力切り替え用です。TVの入力にOPT input, CD playerにcoax、更に低ジッタSiクロック搭載のXMOS card(絶版)を載せてます。これらの入力をI2Sアウトプットしてくれるので非常に便利。ラズパイGPIOからI2s入力しても動作します。

ところでこの基板の良い所は出力のMCLKがジャンパーで選べる事です。

Jumper 1 - MCLK signal is provided by AK4137
Jumper 2 - MCLK signal is directly provided by crystal oscillator

デフォはJumper 1ですが、非同期マスタークロックではJumper 2に切り替えが必要。切り替えはハンダでブリッジします。

基板のクロックもNDKの22.57/24.57が載っていてクオリティー的には問題無さそうです。

DAC側はジャンパーKCショートして非同期モードにして音出しOKとなりました。

音の方はちょっとクリアーに、解像度がちょっと良くなった様な！？

非同期マスタークロックを実現する為にはAK4137基板以外選択肢は無いのではないかと、非同期のMCLKなんてみんな他の基板同期してますよね。だけど同期していても音出るので同期していても良いのでしょう。
利点としては良質なMCLKを別基板から供給可能？できるのかな？

ps. IAN Fifo piにfemto clock載せて非同期モードで聴いていますが、すごく良いです。

kkumax

I2S入力可能なDACとI2S-HDMIインターフェースで@Ashraが発言 :

MCLK signal is provided by AK4137

Jumper 1 - MCLK signal is provided by AK4137
MCLK信号はクリスタル発振器（水晶発振器）から直接供給される。

Jumper 2 - MCLK signal is directly provided by crystal oscillator
MCLK信号はAK4137によって供給されます。

自分、英語が得意じゃないので^^;
どっちが本体のクロックではなく新たに生成されたクロックが供給されるのか？
ちょっと迷いそうです(笑)

このNvarcher AK4137基板上のクロック生成をしている部品を
もっと強力で高精度に変更したくなりそうな...
もちろん電源も電流の瞬間供給の優れたモノにすれば更に先に行けそうな予感です。

Ashra

@kkumax さん

日本語訳逆ではないですか？（私英語はネイティブです）

私の理解では、AK4191の非同期マスタークロックは直接Crystal Oscillatorから出力されるクロックでBCLKやLRCLKなどを打ち直すという理解です。
どちらかと言うと非同期でもよいので良いクロックをと。
ということは、Cystalが直接MCLKに出ているIAN Fifo piもこの非同期マスタークロックに使えると言うことではないかと。
この基板改造するより、クロックを手軽に変えられるIANに走ってしまいます。

間違っていたらご指摘ください。

Ashra

@kkumaxさん

I2S入力可能なDACとI2S-HDMIインターフェースで@kkumaxが発言 :

もちろん電源も電流の瞬間供給の優れたモノにすれば更に先に行けそうな予感です

ブログ拝見させていただきました。いろいろと電源試されているようで。私は現行DC5V電源はDC Arrowを使用してます。瞬間供給の優れたモノとはどういうものでしょうか？

kkumax

@Ashra さん
そうですね　すいません逆ですね。(ｇoogleからのコピペに失敗して)

AK4191の非同期マスタークロックは直接Crystal Oscillatorから出力されるクロックでBCLKやLRCLKなどを打ち直すという理解です。

可能ならその部分にメモリーバッファがついていて
余裕を持った打ち直しなら更に良い結果となるかも知れないと考えています。

私は現行DC5V電源はDC Arrowを使用してます。瞬間供給の優れたモノとはどういうものでしょうか？

あくまでも自分の考えですが...

1.負荷に接続する出力部分に大容量の電解コンデンサーが無くても電圧変動が無い電源
(この部分にポリプロピレン系のコンデンサーを使うと低音が良いです(個人的感想)
2.可能な限りフイルムコンデンサーを使用する。容量が足りない時は極性に注意してタンタルコンデンサーを使う。
3.負荷が通常動作時に必要な電流容量の2倍程度の電流容量をもたせる。
4.インダクタンス系のフィルターは必要最小限とする。
5.電源トランスの代わりにスイッチング電源を使用する。
(※直接負荷にスイッチング電源を接続するという意味では無くリニア電源基板のトランス部分に使用という意味ノイズ的にはトランスに劣る？がレギュレーションは最高だと思う。)

自分もDC Arrowをベースとした電源を一部使用していますが過去にこのサイトでDCヤロー
とか呼ばれていた電源があって
スイッチングアダプター　→　三端子レギュレター基板　　→　DC Arrow
という接続で紹介されていました。作ってみて良いと感じたので
1枚基板に設計したモノを現状使っています。
(※上の5につながります。)

まぁデジタル・オーディオは電源でまったく違う音になるので
各自の好みで良いと思います。