ラズパイ用の電源

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@ジャイアン さん

いろいろと情報ありがとうございます！
今、回路図を見て確認しました。msberrydacのDAC部への電源は3.3Vから取ってたんですね。知りませんでした。

半田付けはあと２カ所ですみそうなので、そそられてしまいます。
あ、でもその前に肝心の3.3V電源をなんとかしないといけないでした。。。

しかしジャンパーピンの足を履かせてピンをカットしたりと、実現するぞっていう意気込みがすごいです～♪

@hiroget9 さん

無線機用の安定化電源、良いですね！
ノイズは気にしたこと無いですが、電圧はものすごく安定すると思います。

ノイズが気になるなら、ノイズフィルターグッズで試してみて効果が無いようなら気にしなくて良いと思います。
ノイズフィルターグッズというのは、ノイズがないところに付けても効果は無いので。

逆にこの手のグッズで劇的に変わるようなら、ノイズまみれっていうことですね。

Here is an interesting power supply that I am using to power a Pi 3B, Reclocker, DAC and I/V stage. It seems to work well and is available on the Audiophonics site (https://www.audiophonics.fr/en/227_ian-canada). Note that the batteries do not power the Pi that is done via a regulator on this power supply board. The power supply itself is powered by a wall wart providing 12-19V and >= 3.5A.

Hi Castle,

Recently I found this author's(Ian-canada) HDMI transmitter and reclocker on DIYaudio page and am interested in them.
Are you using those products with SMPD and will they work well in SMPD ?

Regards,
yo

Yo, I do not use the HDMI transmitter and so I do not know if SMPD workis with that device. I have been using SMPD, including the latest Beta version, for several months now. It works well with the IanCanada stack that I presently use.

Thank you for your reply.

I guess RPI and the IanCanada stack are directly connected via i2s with short cables and the IanCanada stack means "IanCanada FifoPi with Crystek CCHD957 Clocks, IanCanada Dual Mono ES9038Q2M DAC and IanCanada IV Std with SparkOS Disc OpAmps".

I have two questions.
First, does this battery power supply all these boards including RPI ?
Second, what i2s driver does SMPD use ?

Sorry if I am unclear. The stack I was referring to is from bottom to top is 1. RPI, 2. FIFOPi, 3. Dual Mono DAC, and lastly 4. IV Std. I don't have a picture of my IanCanada stack as it is at a second residence a distance away. This picture was taken from the Group Buy thread in DIYAudio for IanCanada's creations.
The components connect together via their GPIO or other headers. The only cable is a very short uFL cable for the MCLK between the FIFOPi and the DAC.
Now your questions:

1. Yes the battery power supply powers all of the boards. However, the batteries on the board power everything except the RPI. There is a separate regulated circuit on the power supply board that converts the incoming power to the 5V needed by the RPI.
2. I am using the "hifiberry-dacplus" I2S driver.

Hi Castle,

It means RPI is not powered by battery. That's a very interesting answer.
The idea of separating RPI power is consistent with Pass's opinion (Transient response characteristics are important).

I'm emailing you because I have about questions another topic. Thank you.

Hi Castle,

Thank you for introducing the battery power unit.
A very interesting unit. This information is very helpful.

バッテリー電源について情報を頂けましたね。しかも海外から

詳しい構造が不明なので必ず有効とは言えませんが、このユニットは非常に興味深いユニットだと思います。
電池は並列接続すれば出力インピーダンスを下げる事が出来ます。　
ただし、充電時に並列接続は問題が発生します。電圧の低いセルにのみ電流が流れて電圧の高いセルには電流が流れないという現象が発生し、充電できないセルが出来てしまいます。　
個別に電流を管理して充電し、放電時には2本を直列にし、それを5セット並列接続にして7.2Vを取り出して、質の良いレギュレータで5vを生成できれば相当なレベルになると予想されます。そういった制御がされているなら、試してみたい電源ですね。

このスレッドは非常に多くのアクセスがあり、皆さんも興味をお持ちのようですので、少し情報を発信してみたいと思います。

電源を接続した状態でオシロでsmpdの稼働時の状況を波形観測してみました。
ラズパイはオーディオトラポとしては厄介なユニットでした。ノイズを電源側に対して大量に放出しています。そのレベルはスイッチング電源の比ではありませんでした。
なおかつ不規則に電流変動が発生します。
共通の電源からラズパイとDACへ供給というのは、ラズパイのノイズでDACのアナログ段も汚れてしまいます。とてもお勧め出来る状態ではないです
このノイズはI2S信号側にも影響すると思われます。自作が可能な方であればアイソレーションをお勧めします。

あくまで感想レベルですが、ラズパイにはローインピーダンスかつローノイズを高い次元で両立した電源が有効になりそうです。ハードルは高いですが。。。

DC-Arrow改造についてブログをアップしました。

トランジスタの音を聴く

ラズパイは純粋にデジタルな回路であるにもかかわらず、これほど電源の影響を受けるものなのかと、改めて驚いています。
どこをどうつついても音が変わります。
電源って奥深いですねぇ〜

本当に周回遅れですが、やっと今朝にDC-Allow2個がけ（＋スイッチングACアダプタ＋ラインフィルタ化）してみました。

@ジャイアン さまが行っている出力段のパワトラ＋ツェナーダイオードの交換などは、今回は結局見送りしました（待ちきれず手持ちパーツで組み立ててしまったのと、まずはキット標準のトランジスタで効果の程を確認したかった）。

まずはDC-Allow1個構成(ラズパイ電源供給のみ）で鳴らしてみましたが、クロック1152MHz設定ならば3B+でも普通に動きます。
また、明らかにラズパイ標準のACアダプタ駆動より良い音になりました（昔、レンタルCDで借りてリッピングしたJazzのオムニバス音源があったのですが、MP3の192kbpsでありながらライブ感がアップして生々しく聞こえる）。
今朝DACの0Ω抵抗を外して2個構成化したら、アンプの音量レベルを上げなくても音がプアにならないことまで確認出来ました。

ただし皆さんよくご存知の通りケミコンのエージングがまだまだ足りないので音については更に化けて来ると期待はしています。

ちなみに今回私が購入したのはデジットのキットのうちニチコンのKAケミコン採用品でした（SB32+pro DoP購入時のポイントが残っていたのでヨドバシ経由での購入です）。

なお、ケースは今後収納方法考えていきたいと思います。その節は皆さんご質問に答えて頂きありがとうございました。

おまけ：パナソニックのラインノイズフィルタELF21N027AをDC-Allowに載せる際、ブリッジダイオードの実装部を使う形になるかと思いますが、
ダイオード取付用のスルーホール横方向4個のうち左から2番目・4番目にフィルタのピンを差込すると加工なしで取り付けられました（ケミコンを2個並列にした場合左のケミコンがかなり窮屈になりますが）。

@ジャイアン さん

DACチップという素子は入力されてきたデジタル信号をそのままアナログ値に変換します。例えば、ONタイミングが規定より遅れて信号が入れば、その分ON時間が短くなり、アナログ値は規定より小さく出力されます。逆に早く入ればその分ON時間が長くなりアナログ値が大きくなります。このON-OFFの間隔が微妙にブレるのがジッタです。smpdではこのデータを送り出すタイミングを高いレベルで正確に送り出している為、ソフトにより音質向上が図られていると私は解釈しています。

デジタル波形にリンギングやオーバーシュート、アンダーシュート、サグと呼ばれる波形の歪が生じても、その変化もそのままアナログ値の変化に現れます。こういった波形の歪を最小限に抑えられる安定した電源が音質改善に効果的なのだと思います。

あれ、電源の話からDACチップの話になってしまいましたね

@sunatomo さん

音質が改善されたようでなによりです。
sunatomoさんのソフト関連のお話は理解が及ばず、いつもレスも出来ずに申し訳ありません。

トランジスタ交換は、コンデンサ交換とは違う面白さがあると思います。
ただ、ジャイアンさんのブログの方にも書かせて頂きましたが、トランジスタは何でも良いという訳ではなく、定格が異なると正常動作しない物もありますので、ご注意くださいね。

皆さんの取り組みとは違うのですが、無線機用の安定化電源から太い電線でgpioに直結してみました。
今までusbからの給電だったのですが、raspberry piを改造するだけの自信がないため、お手軽な手法を採ってみました。
プラシーボなのか音の鮮度が良くなったような気がします。

このスレッドで良いのか迷うところですが、昨日の補足です。
ＤＡＣはSB32+PRO DoPを使っています。
ＤＡＣへの電源はraspberry piとは別に供給した方が良いことは、以前に貸し出ししていただいた改造版SB32+PRO DoPで確認済みでした。
ジャンパー線などを使って電源分離するのが本来のやり方なのでしょうけど、raspberry piのgpioの裏からはんだ付けするという手法を採ってみました。
raspberry piもgpioから給電するほうが良いという情報が多く出回っていますし、SB32+PRO DoPへもraspberry piの電源回路経由で給電するのを避けられるのではないかと考えたのです。
今のところ動作も安定していますし、出音も良いです。
raspberry piのgpioの裏から給電する方法は、ネットで調べてもなかったので、どうなることやらと少々不安もあったのですが、大丈夫そうです。
唯一の欠点は、raspberry piを移動させる場合に、電源供給のためのケーブルがくっついたままになることでしょうか。
まあ、ケーブルのはんだは簡単に取り除けるので、ひと手間かければ済みますけど。

@hiroget9 さん

ご報告ありがとうございます。GPIO給電は良いと思いますよ。

5VのACアダプターからのUSB給電でunder-voltageのメッセージが出るという情報がありますが、under-voltageのメッセージは4.6V以下でしか発生しないとの事です。
4.6Vまでの電圧降下となると、ACアダプターの電力の問題より、USBケーブルの電線の抵抗とUSB端子の接触抵抗による電圧降下の方が可能性が高いと思われます。
GPIOへの接続であれば配線も太くできますし、端子の接触面積も大きくとれて最大3Aまで流せる規格ですので、電力供給の信頼性はUSB端子より格段に高くなります。
ハンダ付けで直結なら接触抵抗の心配もありませんね。

また、改造等でご相談されたい事の書き込みも大歓迎です。ネットに情報がなくとも、経験済みの方もいらっしゃるかもしれませんので、ご遠慮なくどうぞ

@Passさん、全く整理されていない環境でお恥ずかしいので、一部分だけ写真アップいたします。
なお、使用した電線は０．５sqで１２Ａまで流せます。たまたま手元にあったので使いましたが過剰かもしれませんね。

はんだ付けが下手というつっこみは無しでお願いします（笑

@hiroget9 さん

我が家もNAS用RPi2への給電はGPIO経由です。
ケーブルはPC用電源に使われていた太い撚り線を使い、GPIO側にはQIコネクタの２ピン、電源側にはUSB Aを付けて運用しています。専用の圧着工具（これがお安くない）が必要なのが難ですが、ケーブルの脱着が可能になりますし、マイクロUSBに比べて端子の良好な食いつきや接触面積が広いのも良いです。

@ジャイアンさん、流石に工作に慣れてらっしゃいますね。
情報ありがとうございます。
こういうことを知らなかったので、スマートな手法になりませんでした。
やり直しはできるので、買い出しに行く時間ができたら試してみようと思います。

@hiroget9 さん

写真付きでご紹介頂きありがとうございます
この電源なら電力的にも余裕があって、電圧調整も可能なのでラズパイには良さげですね。電圧を5.1～5.2Vあたりまで上げてみてください。音の印象が変わると思いますよ。

拙宅ではレギュレータを作った時に失敗して、最初は電圧が低くなってしまい貧弱な音でしたが、電圧調整をしたら全く別物の音になりました。

@Passさん、電圧を5,15Vまで上げてみました。
何となく雰囲気が変わりますね。これは面白いですね！
gpioからの給電ですと5.2Vあたりが限界でしょうか？
保護回路を通していないと聞いたことがあるのですが、ご存知でしたらご教示いただけませんでしょうか？