2017年08月25日

adat@Decorderの実装1台目

導入した音声テスターは、実装したDAC自体に不良品の疑いがあり、DACが稼働しない原因の検証作業は全く進まなかった。

不良部品の共通点として、音声出力端子のバイアス電圧が通常はVCCの1/2であるべきところが0Vから1V程度と異常値を示していた。

結局、完成した基板は8枚中2枚に過ぎず、かなり厳しいリザルトとなってしまった。 また、半稼動状態の1枚からは無音時に限って謎のノイズが発生しているが、こちらも原因は不明。

追加のDACを10個発注しておいたが、事前に素子の状態を調べるべく、検証用のパーツを追加で発注しておいた。

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で、稼動状態にある2枚の基板のうち「モノラル仕様」で組んでいたものをステレオ仕様に改修し、これをパワードモニターに実装した。



結果は問題なく動作しているようだ。

posted by Yasuski at 14:02| ADAT

2017年08月24日

adat@DACの不調

DAC回路周辺の追加調査を行ったところ、なんとDACそれ自体の品質が疑わしいことが判明した。

まず最初に健全性が証明されている基板に、先日製作した検証用のDACを並列に追加してみたところ、比較の対象とした本体側からは問題なく音声が再生される一方、検証用のDACから全く音が出て来ない。 

試しに不調なDACの音声出力端子のバイアス電圧を測ってみたところ、これらは規定値と思われる1/2VCCを示しておらず、DACそれ自体の不良が疑わしくなってきた。

次に電源ラインを配線していなかった残りの基板に結線を行って調査したが、3個製作したステレオ再生系基板のうち。1個が健在/1個は音声を再生するものの無音時に妙なノイズが発生/残りは沈黙、、、というリザルトだった。

つまり、製作した全基板のうち稼働率は25%ということで、かなりツライ結果になってしまった。

仕方がないのでダメ元で追加のDACを発注しているが、本番に間に合うかどうかは怪しいところだ。 もちろん、新たに購入した部品が動作するという保証も無く最早あきらめモードな雰囲気に飲み込まれつつあるのが悲しい。
posted by Yasuski at 03:36| ADAT

2017年08月21日

adat@トラブルシューティング用DAC基板の製作

ストックしていたAL1201を搭載したオーディオ回路を検査するためのテスト基板を製作した。

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出力LPFを除いて、ほぼパーツは全部載せ状態にしてある。

0402サイズのコンデンサの取り付け作業は大変で、なかなか慣れることが出来ない。

配線は、V+を8/16番、WCKを11番、DINを9番、GNDを10番、バランス出力のLchを1/2番、Rchを19/20番に接続する。
posted by Yasuski at 12:06| ADAT

adat@基盤の不具合を調査するも原因を特定できない

今日は数時間掛けて稼働状態にあるDAC基盤と動かないものの差分を調べていたが、どうも伝送されるデータラインの電圧に問題がありそうな雰囲気で、トラブルを抱えた基板のデータラインの電圧をテスターでラフに測定(センシング動作が遅いために結果として積分になる)すると、通常は到達する2Vのレベルに達していないことが判った。 オシロスコープではその差を判別できなかったが、要は動かない基盤のロジックレベルが稼働するものと比べて低いように見える。

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WCKに関しては、データラインよりも変化の速度が遅いために、稼働/不稼働の両基板ともテスターによる測定値は2.4V近辺を表示している。 波形にも殆ど差異はなかったが、

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不稼働な基板には若干のバウンシングが見られた。

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また、DCレベルが不安定な波形を見る限りでは、もしかすると電源の発振による影響の可能性がありそうだが、稼働状態の基盤との物理的な差分は発見出来なかった。

一方、1枚の基板で発覚したadatDecoderの不調の原因は単純に設定端子FMT00/01の短絡によるものだった。  なんとも情けない原因でそこそこ値の張るチップを1個犠牲にしてしまったことになるが、他の基板にも同様の不具合が散見される(BCKの出力形態が異なった状態にプリセットされていた)ことから、

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基板製作のクオリティー自体が怪しいというなんともやるせない情況が判明しつつある。

結局、何が原因なのか判明しない現状だが、DACチップを一個犠牲にして観測用の基盤を作るのがベストっぽい。
posted by Yasuski at 01:23| ADAT

2017年08月19日

adat@音声の出力を確認できた



やっと音が出た。 データストリームを選別するスイッチもちゃんと動いている。 音声の送信はKYMAから8ch分の異なる内容の信号をadat経由で行った。 DACからのアナログ再生信号は、RMEのアナログ入力に返して音声を確認いる。

製作したDAC基板5枚のウチ一枚=勝率2割はアベレージが低過ぎるが、一連のバルク品っぽいICがぶっ飛んでた可能性は否定出来ない。

実権終了後に稼働した基板と不具合の発生している基板の差分を調べたところ、本来は接続されているはずのMID端子のバイパス用コンデンサ(矢印の部分)のハンダ付けを忘れていたことが発覚した。 

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これが「稼働した原因」と考えると、SMDコンデンサそのものの不具合が疑われることになってくる、、、。

タンタルコンの破損の例もあることから、やはりバルク品の、特に部品に表示がなされないコンデンサー系の調達は危険と判断したほうが良いのだろう。

ちなみに、adatDecoderとDACにも不具合を発見して、これを取り除いている。 DecoderとDACは共に2個予備があるので、壊れたICを入れ替えておいた。 同時に、DAC周りの怪しげなコンデンサーを全廃している。 
posted by Yasuski at 11:41| ADAT

2017年08月18日

adat@DACから音声が出力されない問題

パワードモニターへの実装をタンタルコンデンサーの短絡に因って失敗して以来ケチがつき続けているadatフォーマットによるシリアル音声伝送計画だが、電源周りのトラブルをフィックスして再実装を試みるも何故かDACが動作しない。

バグを順番に潰す過程で、まずはデータラインのループを作って復調が行われているか確認したところ、TOSLINKのブリッジは正常に動作している模様。

次は肝心のHFBR系の中継を確認するが、最終的にはTOSLINKで再変調する形になってしまうのがややこしい。

これには最初に作った「全部載せ基盤」を使うのが良いのだが、専用の電源を準備しなければならない。

adat再生システムの製作に関する現時点の情況を整理すると、、、

1)TOSLINKからHFBRへのデータコンバートが行えている。
2)HFBR同士の通信もOK。
3)HFBRで復調したデータをTOSLINKで再送信するパターンも問題なし。

以上のことから、adatフォーマットの物理通信規格の変換は成功している模様。

4)ワードクロックとデータの復調をチェックしたところ、何れもオシロスコープで信号を確認できている。

が、不思議な事に、DACからの再生は一切行えていない。 

5)データクロックの切り替えを失敗している可能性を考えて試しにラインを直結してみたが、依然としてDACから音声信号は出力されない。

6)adatデコーダから出力される信号をチェックしたが、何れもそれっぽい波形を確認している。

7)OpAmpの故障は発生していない。

8)電源電圧は正常。

9)DAC出力に接続したタンタルコンデンサーの破壊の可能性を考えたが、これも不具合は確認できず。

10)オーディオフォーマットのマッチングミスを考えて、自作ADからの出力を受けてみたが、こちらも反応は無し。

以上、原因を特定出来ず完全に手詰まりの状態となっている。 

残る検証すべきファクターは、受け側のフォーマット設定をミスっている可能性と、HFBRとadatデコーダーのミスマッチだが、これを試す前にバッテリーの電源が切れて今晩の確認作業は終了することになった。 HFBRのミスマッチは、TOSLINK受けでデータの再生を行うことでテストが可能だが、実証には全部載せ基盤の配線を行う必要がある。

ということで、残念ながら現況を見る限り、adat再生システムのライヴへの導入はほぼ絶望的な雰囲気になりつつある。

目視が確実ということで、オシロスコープでadatDecoderからの出力を確認している。



観測したのは再生データストリームの3/4chで、画像のように信号のオンオフに反応している。 3chに続いて4chをオンにすると、WCK1周期分の波形が変化していることが判る。

同時にデータ・セレクターの稼動状態を確認しているが、こちらも正常に動作していた。

懸案だったEncoder側のデータ送出の設定は基板設計上のデフォルトの状態で「左詰め」だった。 試しにDecoder側の設定を右詰めに変更してみたが、オーディオ信号の再生は行われなかった。
 
左詰め設定を戻して波形を観測してみると、データストリームの状態は波形が変わるだけで停止されることはなかった。 フォーマットの変換は出力をミュートすることなく機械的に行われるようだ。
posted by Yasuski at 12:57| ADAT

2017年08月02日

Open.Theremin@FPGAにファームウエアを書き込む

まずは下準備。 

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28pinと24pinそれと20pinのICソケットをサーキュラーソウで切断して、、、

1)24pinのソケットを、SIL8pin×2とSIL6pin×2のArduino互換ソケットに
2) 20pinのソケットを、SIL6p×2とSIL4pin×2のFPGA書き込み用端子に
3) 28pinのソケットを、16pin×2に分断して、28pinに付け足しTeensy3.5/6用44pinソケットに

転用する方法を思いついた。

数百個あまりを譲り受けたICソケットの在庫を有効利用できることは非常に嬉しい。

製作したソケットを取り付ける前に、基板に実装したFPGAにファームウエアを書き込む準備を行う。

白基板は、Shieldとのクリアランスを出来るだけ少なくするために、接続にはICソケットとHeaderPinを使用するが、

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基板上に3.3VのレギュレータICを実装していないので、5V出力の電源でFPGAにファームウエアを書き込む場合は、これを外付けの3.3Vレギュレータで補う必要がある。

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青基板の方は、3.3VのレギュレータICを実装しているので、5V出力の電源を直接繋いでも問題はない。

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青基板には電源ICの他に電源ライン上のインダクターを実装している。

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青/白両基板共に事前に実装が必要なパーツは、FPGA、JTAGライン上の10k/2.2k、パスコン0.1uF×4、ICソケットを流用したJTAGポートと電源ポートとなる。  

FPGAの書き込みを確認した後、残りのパーツを実装していく。

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書き込みは、パソコン上に輝度したIDEから行う。

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白基板に書き込む時の電源は、必ず外付けの電源ICを経由させること。

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ファームウエアを書き込む前に、書き込みデバイスの接続を確認すること。

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青・白共に、無事書き込みが完了した模様。
posted by Yasuski at 22:43| open.Theremin

2017年07月31日

基板が届いた

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posted by Yasuski at 06:04| AudioElectronics

2017年07月25日

ADAT@VSM300XTにアルミ製バックパネルを取付ける

手持ちの7つのパワードモニターのうち、調達の関係で購入したイレギュラーな存在が2基のVSM300XT。付加価値を盛ったこのモデルのバックパネルは構造が複雑で、Neutrikのパネルマウントを2個装着するスペースが無く、オリジナルからの転用が難しい。 

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そこで、アルミ板を切り出してゼロからパネルを構築することになった。

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アルミの板厚は2mmで、程よい強度と工作性のバランスが取れている。 ここに、まずはRCA端子用を分解したNeutrikのパネルマウント端子を取り付ける。

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ネジ穴に誤差が生じたためにルーターで修正を行うことになったが、とりあえず裏側からナットの補強を行うことナシで固定が完了している。

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最初に手持ちのUSBパネルマウントを改造したパーツの外形が合わず、仕方なく追加発注を行うことになった。

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孔開けは新しく購入したホールソウを使ったが、中心のドリル径が小さくて使い易かった。 今後ホールソウを購入する場合は、支持ドリルの径をチェックすることにしよう。

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posted by Yasuski at 00:43| ADAT

2017年07月23日

ADAT@パワードモニターにDACボードを取り付ける

まず、パワードモニター背面の入力ポートにパネルマウント用の基台を取り付けた。 基台の取り付けには新たに取り付け孔を空ける必要があるが、コーナーのネジを取り付けて仮固定した後、もう一方の位置決めを行う行程を守ること。 これを怠ると、孔開けの位置が微妙にズレてしまう。 なお、新たに開けた孔の位置がオリジナルと近接しすぎた場合は、裏面からナットを使って固定する必要がある。

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予想以上に基板と放熱アングルのクリアランスが厳しく、ガラステープによる絶縁が必要となった。

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仮組みなので正確な取り付け位置ではないが、ご覧のようにクリアランスは殆ど無い。

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一方、ペンディングしていた電源電圧の測定を行ったところ、プリアンプの電源ラインには±15Vが供給されていた。 電源はライン上にカスケード接続されたダイオードで電圧を降下させて、±12Vで運用されている。マイナス側が15.4Vと若干精度が甘いが、このままで使用が可能なレベルだろう。

問題はパワーアンプに供給される電源ラインで、プラス側が5V、マイナス側が-45Vととアンバランスな構成で、このままではコンベンショナルなアンプ回路に使用できない。 VSM300XTはパワーアンプを換装する構想なので、バランスの取れた電源が必要だ。

オリジナルの回路構成を解析するためにWebを検索したところ、それらしい回路図を発見した。

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これは、フライバック/レギュレーターを使ってパワーアンプ駆動用の電圧を生成する回路で、パワーアンプ基板の右半分にこれが実装されているようだ。

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特徴的なコンデンサの値から回路構成を確認、フライバックレギュレータが使用されていることが確定した。

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ということで、今回はパワーアンプのリプレイスは中止、オリジナルの回路を使用することに計画を変更した。

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posted by Yasuski at 06:41| AudioElectronics