TDA1543は懐かしい音が出るのか？
Raspberry piでミュージックプレーヤー 14
ラズパイプレーヤー用のメインのDACチップはハイレゾ対応で差動出力のBurr-BrownのPCM1794Aを使っていますが、個人的なマスターサウンドプレーヤーであるB&OのCD5500に載っていたチップはPhilipsのTDA1541A（16bitのラダー抵抗型）です。
ローコスト版のTDA1543（またはTDA1543A）を使ったNOS（ノンオーバーサンプリング）DACは自作界隈ではそこそこ有名です。
TDA1540、1541、1543のようなマルチビットのラダー抵抗型DACは内蔵する抵抗の精度が出力性能（歪率）に直結することから自ずと限界は高くなく、当時のDACとしては高品質版であるTDA1541Aには更にS1とかS2とかクラウンとかダブルクラウンとかの高精度選別品がもてはやされたりしていましたが、ローコスト版のTDA1543にはそもそもそのような選別品はなく、精度もそこそこなことから、並列駆動で精度とS/Nを稼ぐという性能改善方法が使われたりします。
最近少し気になっていたCDプレーヤーがTDA1543を使っている（しかも左右分離はしていてもシングルで！）ということもあって、ラズパイに繋いだらどんな音になるのかと、TDA1543の回路を組んでみました。
（1543と1543Aの違いは、入力フォーマットがI2Sか右詰かの違いです。ラズパイはI2Sなので1543を使います）
まずはオーソドックスにTDA1543とオペアンプI/Vの組み合わせです。
データシート参考回路との違いは、I/V用オペアンプを正負電源駆動とし、出力をDC0Vに持っていきたいのでVrefにI/V抵抗（オペアンプの帰還抵抗）と同値の抵抗を繋いでみました。
装置構成はこれまで通り、HiFiBerryDAC+Proをラズパイ(4B)の外部マスタークロックモードで動かし、クロック精度が高いI2Sを取り出し、TDA1543に入力します。
TDA1543はMCKが要りませんが、その分LRCKの精度がとても重要ですので外部の専用クロックから分周したクロックを用います。
サウンドはPCM1794Aとはまるで違う方向性で、輪郭のはっきりした鳴り方かつソースを問わず嫌な音を出さないので聴いていて心地よくなります。
PCM1794だと歪っぽくアラが目立つ感じに聞こえるグロリア・エステファンが感情豊かに滑らかに歌っているように感じたりします。
B&Oの音とも違って聞こえるのはI/Vオペアンプがバイポーラ入力の5532系ではなく、FET入力のMUSES8920というのがあるかもしれません。
高域の刺さるような感じが皆無なのは、マルチビットNOS特有の高域でロールオフする特性のせいかもしれません。
個人的には図太すぎず好きなサウンドです。
ただ、もともとVref出力の精度が高くないことからDC成分は取り切れず、カップリングコンデンサは外せません。
ということで改良版を作成。
左右のデータを74HC153を使って分離し、TDA1543とオペアンプを2個ずつ使い左右独立回路にして、併せてI/VとバッファのLPF2段構成にして定数を調整。
また、I/V段のDC出力を参考回路通りオフセットさせてカップリングコンデンサにバイポーラではなく性能の良いユニポーラのコンデンサを配置しました。（今回は懐かしのBlackGateを投入！）
オペアンプ2段のバッファではなくDCサーボにしてDCカットすることも考えましたが、もともと出力が小さめなのでバッファで少しゲインを稼きたかったのとフィルター2段でカットオフ周波数を少し持ち上げて通過帯域への影響を少なくしたかったのとでこの構成です。
こうすると定位感と奥行き、空間感は見違えるようになり、少し欲が出てきました。
実は、ラズパイプレーヤーの各種5V系電源部は製作当初のやっつけ暫定3端子レギュレーター回路から変えておらず、デジタル系とアナログ系で分けてはいるもののDACボードごとには分かれていないので、この期にボードごとに独立したレギュレーターを配置したい。
どうせなら3端子レギュレーターではなくローノイズな電圧源を使ったディスクリート構成にしたい。
と言うことで早速回路を検討。
ラズパイ本体用の5V電源は消費電流が大きめで損失を最小限に抑えようと6Vバッテリーから作るので、実験的に電流ブースターにバイポーラトランジスタ、帰還回路にオペアンプを使ったなんちゃってLDOを組んでみたら（案の定）出力電圧がフラフラして思ったようには動いてくれなかったので、1.5AのLDOを2個と逆流防止の抵抗で構成しました。
音声回路用の5Vは正電圧用12Vバッテリーから取ることにして出力素子（電流ブースター）はON抵抗が小さいMOSFETにします。
まずはオペアンプを使った帰還型の定電圧電源。
基準電圧は小型の3.3Vレギュレータ出力をCRフィルターでノイズ対策をして使いました。
サウンドはこれまでの3端子レギュレータより繊細、緻密でノイズフロアがグッと下がったような静けさもあります。
TDA1543のサウンドも変わりましたが、それよりPCM1794Aのほうがガラッと変わって奥行きが更にはっきり出て見通しまでよくなったような感じです。
続いて無帰還型電源。
無帰還型とは言ってもゲート電圧源にはノイズ対策が大変（面倒）なツェナーや、調整が厄介（面倒）なLEDではなく、調整しやすいようにレギュレーターICの出力をVRで可変の抵抗分圧型とし、CRフィルターでノイズ対策をします。
無帰還型は負荷で出力電圧が変わりますので、実負荷をかけて電圧を調整します。
こちらのサウンドは元気モリモリ。開放的ですが、緻密さが損なわれるようなこともありません。
こちらもなかなか魅力的です。
帰還型電源と無帰還型電源、どちらが良い悪いということはなく、キャラクターの違いといった方がしっくりきます。
これはもう少し攻めてみてもいいかも。。
ということで更に続く。