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2018年10月12日 (金)

電源~音色力学 dcs Elgar DAコンバータ電源最強化手法 了

0研究員の皆さんに「これでオーディオ進化は暫く休みます」と告げた舌の根も乾かぬうちに、最終段階のdcs Elgar DAコンバータ電源究極手法の実施と相なった。その原動力は Elgar DAコンバータ部直近にある3端子レギュレータ問題で、使用を中止し外部に用意した水晶粒防振ofc純銅巻き線トロイダル電源トランスとofc純銅電解コンデンサ電源の威力が凄まじく、これでは不調でも休んではいられない。daコンバータ回路をいくらがんばっても3端子レギュレータではいかんのだ。これは朗報でAccuphase DP-80 CDトランスポートとDC-81 DAコンバータでも3端子レギュレータを多用しているから、同様な対策を採ればAccuphase軍団も究極になる。

1究極にするにはdcs Elgar DAコンバータの内部電源全てを、水晶粒防振ofc純銅巻き線トロイダル電源トランスとofc純銅電解コンデンサにしなければならない。先ずはofc純銅電解コンデンサΦ300mm2個を作る。改良に改良を重ねて遂に300μfまで容量は増えたが、まだ足りない。

2_2この300μfで+5vの主電源を作るには画像のような電圧波形となる。本来コンデンサは10,000μfくらいは必要だがそれができないから、電圧を上げてリップル以下の電圧で定電圧を銅トランジスタで作る。

3久々にトロイダルコアに水晶粒を巻きつけるタケノコの製作をやる。暫くは出来上がったトランスの巻き線変更でコトは進んだが、遂に足りなくなりエルガーではこの巨大なトランスを2個使うことになった。タケノコ製作方法の勘を取り戻すに8節も掛かり、最初は汚らしい。

4インダクは十分採れるので、今回から全周巻くのは止めておおよそ半分まで巻く。


5出来上がったトランスをac100v60hzでインダク測定を行う。i=24.8maでz=4.03kΩ、10.7hと出て十分な値を示す。

62次側巻き線は係数を掛けて巻き数を算出する。
100v/316t=0.31646v/t
12v=38t
8v=25t
17vx2=54tx2
5vの主巻き線はしくじったムンドルフの裸になったofc線を隣と接触しないように巻いて再生した。

7エルガー用2個目のトランスの完成。今回から紙管にΦ20mmの穴を開けて水晶粒防振ケーブルを内部まで引き込み、先端にvhコネクターを打ち内部で結合するようにして、結合部まで水晶粒防振構造とした。

8ここが究極の改造部で+5v主電源トランジスタと3端子レギュレータの出力側を足でカットする。内層gndは熱量が相当に必要で簡単にはハンダ付けできない。+5v、-5v、±15v、gndx2、合計6本の配線をする。

9全体の配線が終わっていよいよ最初の通電で、運を天に任す。

92dspダウンは出るし各種アラームが噴出して青ざめる。+5v主電源がアウトでdsp系がまともに動かない。モトローラdspはクロックが66Mhzでラティスfpgaはクロックが40Mhzで動作するからかなりの高周波電流が流れ、外部電源のラインインピーダンスで電流は流れ切れず、このスキャンタイミングのオシロではデジタルお化けで分からないが、500mv位の高周波のヒゲが出ている。撤収!+5v主電源のみ元に戻した。+5v主電源はオンボードでしか使えない。そりゃあそうだ、内層のベタパターンまで使って配線インピーダンスを下げている。その他の電源はアナログ系の低速電源で問題ない。

8051それでもcpuだけは動作して各種アラームを出した。8bit1チップcpuはジーメンスだがインテルのポピュラーな8051シリーズの改良型の80c515で18mhz動作、電源に対しては結構タフで動作していたのでしょう。この時代我々はインテルの32bit risccpu i960を使っていたのだから、そのことだけは自慢できる。当時cpuにおいては語り尽くせない苦労をしている。

Sysここでdcs Elgar DAコンバータのシステムについて見てみよう。構成は全体のコントロールを司るcpuが1個にそのプログラム用one time rom1個、fpga用プログラムeprom1個、daコンバータのフィルターや補間演算はdspとfpgaで行い、処理速度の関係から左右別々に独立させている。

Dspxモトローラのdspは24bit、24bitx24bit+56bitの積和演算器はfirフィルターに適合し、これは現代でも十分通用すると思う。まるでミサイルの誘導装置くらいのパフォーマンスを持ったシステムで、この時代だからたいしたものだった。何れにせよクロックは中程度で電気は今より食っており、今の1μmに相当数配線を通すlsiと違い電圧も5vで、これらを総合的に判断するとデジタル部と言えども音は良い方向の時代だった。

93こちらがシステム完成図、左のコンデンサタワーは重しのdp11まで入れて高さ1m、トランス2個で高さ300mm、やっぱりやっているコトは異端だわ?

94最後に水晶粒を充填して完了となる。音は電源最強化手法 で完成した時と次元が違い今回3端子レギュレータ3個を置き換えただけなのに、その効果絶大にたまげる。それじゃあ3端子レギュレータを止めればよいのか!そんな単純な話でもない。これら全てdcs Elgar DAコンバータの持つ潜在能力が素晴らしく、あんぷおやじ流儀でチョットお手伝いしただけ。又しても3日徹夜となり、おまけに「fanucスピンドルモータがアウトで何とかして!」のsosも体よく断り、没頭してしまったAccuphaseから dcs Elgarまで一連の騒動記はこれにてお終い... 「これでオーディオ進化は暫く休みます」

T90022_2出展:wikipedia
やっぱりそうだった!「Story subsequently embarked on a PhD in electrochemistry, then left to start dCS along with venture capital backing and some clever folk from Cambridge Consultants. Soon, the company was scooping up key contracts from high powered defence companies, including Ferranti, Marconi Avionics and British Aerospace. Its specialist competence was radar, for which it originated some highly-powerful digital signal processing technology. This ended up in early nineties Harrier jump jets, in combat in the Bosnian war. Their radars proved extremely powerful, allowing the RAF to intercept Serbian helicopters better than the US Air Force F15s flying alongside them, so the story goes.」イギリスのマイクロcpuは防衛産業の香りがする。dcs Elgarではモトローラのdsp56000と出てきたが、自国のインモス社のトランスピュータを使うべきだったが能力的に?トランスピュータを各ユニット制御装置に据え分散制御の高速で通信しながら動くイスラエルのミサイルの情報が1980年代終わりに入ってきて、ロボットに応用出来ないかと真剣に考えた。dcs社もやはり防衛産業だった。

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