安い割に高音質、改造も楽しい中華DAP
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安い割に高音質、改造も楽しい中華DAP

2019-01-06 16:37

    通勤などで使いたくてポータブルDAP買いました。
    でも懐加減が微妙なのであまり高いのは買えません。

    ということで評判の高い中華DAP、Zishan Z3にしました。
    https://ja.aliexpress.com/wholesale?SearchText=zishan+z3
    https://www.amazon.co.jp/gp/product/B07JPX5L8H



    内部構成は

    AK4490EQ DACから出たアナログ信号を
    OP275を使ったアクティブLPFを通して
    LM4562の非反転増幅回路でヘッドフォンを駆動する

    というもので、5~6千円台とは思えないような良い音がします。
    欲を言えば音がザラザラするし薄っぺらいけどね。
    (でもこの価格では信じられない出来栄えですよ!)

    本機の売りはヘッドフォン駆動用のオペアンプを変更できること。
    ・電源は±12V程度
    ・2倍の非反転増幅
    ・出力側に100Ωと直流カット用の100uFが直列に入っている
    この条件でヘッドフォンを駆動できる品種は多いので、しばらく取り換えて楽しめます。
    力強さならMUSES8920D、声の滑らかさに手っ取り早く効くのがOPA2604という感じでした。

    でも根本的なところに手が付いてないような気がしました。
    改造します。
    作業にあたり、ゲン様(@type_g)がTwitter上で公開なさっている下記情報を参考にさせていただきました。

    アナログ部回路の解析結果


    コンデンサ配置の解析結果


    アナログ電源電圧の下げ方


    (1)LPF側オペアンプをLME49722MAXに変更
    もともとOP275が入っていたのですが、これを手持ちのLME49722に換えました。
    そういえばLME49722っていつの間にか存在しなかったことになってるんですね…


    (2)VCML/Rコンデンサの交換
    コンデンサ配置図を見ると積層セラミックコンデンサが大多数を占めます。
    小型にまとめて性能を出すには当然そうなるよねという感想ではありますが、2個だけタンタル電解に変えました。
    AK4490のVCML,VCMR端子のパスコンとして入っているやつです。



    (3)出力直列抵抗の除去
    出力直列抵抗の100Ωが許せないので、ここを半田盛りで短絡します。
    場所は電解コンデンサの足元、101と表記された抵抗です。
    経験的なことですが、多分なくてもオペアンプの負帰還安定性を妨げません。
    電解コンデンサのESRとESLに期待してもいいんじゃないかと思いますし。


    (4)アナログ電源を少し下げる
    方法としては上のリンク(電源電圧の下げ方)そのまま。
    ただちょっと日和ったので、75kΩに変えて約±10Vとしています。


    (5)ヘッドフォンドライバ段の帰還抵抗値を変更
    10kΩが左右合計4個使われていますが、これは各々1kΩにした方が出力端子のオフセット電圧が出にくくなってよいのではないかと思います。
    私は後でAD812を入れる予定だったので680Ωと390Ωにしました。


    (6)ヘッドフォンドライバをAD812に交換
    駆動力があって高速でありながら安定させやすく音質もいい部類、という理由でAD812を入れてみたかったのです。
    帰還抵抗RF1の大小で帯域幅や安定性を積極的に制御できるというのが電流帰還型アンプの肝で、そこを押さえておけば発振したり暴れたりすることはあまりないように思います。また、電圧帰還型アンプでは安定性確保のためにRF1と並列にコンデンサを入れるのが常套手段でしたが、電流帰還型では不安定になるのでやってはいけません。
    詳細は品種ごとにデータシートを見て最適値と傾向を把握しておきましょう。



    (7)DCサーボ回路を入れて出力コンデンサを除去
    一般的な電圧帰還型オペアンプを使っている分には、(5)の改造で抵抗値を1kΩにすれば出力コンデンサを省いてしまっても実用上支障ないかもしれません。その時には数Ωくらいで直列抵抗を復活させてあげるとよいでしょう。
    でも今回積んだのはAD812。構造上何をどうやっても出力側にはオフセット電圧が出てしまうものと思わなくてはなりません。実際40mVくらい出て時間とともに増加しましたし。
    そこでDCサーボ回路を組み込むことにしました。


    IC1A、R1、R2、R3はZ3本体に載っているコンポーネント、破線より右下が追加した回路です。IC2はJFET入力で高精度なものを選びますが、OPA2134が無難でよいと思います。
    バイポーラ入力オペアンプでも低オフセットを謳った高精度品種があり温度ドリフトの点では見るべきものがありますが、信号源インピーダンスが高いので雑音の面では不利になります。

    SOP8-DIP8変換基板に作り込むと、Z3本体に組み込めそうな大きさになります。
    コンデンサはマルツで売っていて入手容易なPILKORのPCMT367を選択。
    ここ1年で急に視力が落ちたせいもあり、はんだ付けがぐちゃぐちゃになりました。



    電源はコンデンサ配置図を基にアナログ±電源とパスコン戻し用GNDを取り、信号はオペアンプの脚やコンデンサ除去跡から引けばいいと思います。信号用GNDはヘッドフォン端子の脚から取るのが手っ取り早そうです。

    音量を上げたときのうるささがなくなり、艶が乗り、声の荒れが取れたように思います。
    改造前にKZ AS10と組み合わせて聞いたときにはどちらを窓から投げ捨てようか悩んだものですが、これなら気持ちよく聴けそうです。


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