2013-08-19

USB-DDCを自作する

ここでは高品位オーディオではなく、どちらかというとプアオーディオ（Poor Audio）を扱います。

USB-DDCとは

USB-DDCはPCに接続すると、オーディオデバイスとして認識されます。DDCとはDigital to Digital Convertのことで、USB-DDCと言った場合、PCからUSB接続を介して、S/PDIFによるデジタル音声信号を出力します。一般にはDDCよりDACの方がなじみが深いと思います。USB-DACはアナログ音声を出力するので、そのままアンプに接続して、音声を再生することができます。DDCはデジタル出力ですから、単体DACを別途用意する必要がありますが、高級なDACを使用すれば、より高音質が狙えます。

CDの音質は44100Hzでサンプリングされ、16bit精度で量子化された情報が記録されます。最近では、24bitや、96000Hz、192000Hzといった、いわゆるハイレゾ音源と呼ばれるものが普及してきており、それに対応したDACやDDCが市販されるようになってきました。このページでは、そういったハイレゾ音源は扱いません。趣味で電子工作をやっているが、手軽に作れるUSB-DDCを制作します。

お手軽USB-DDC

使用するチップはPCM2704とCM102-Aです。

PCM2704

PCM2704はTI(Burr-Brown)の定番のチップです。本来USB-DAC用ですが、S/PDIF出力ピンが付いているので、DDCとしても使用できます。

秋月電子通商で売っているものが入手性が良いでしょう。海外通販なら完成品でこんなものもあります。同じ物が国内でも買えるようです。

いちばん大きな電解コンデンサが電源のパスコンですので、このコンデンサの足から電源をひっぱり出して、出力回路の電源にします。秋月基板のDIFパッドからデジタル信号が出力されています。

CM102-A

共立エレショップで売っているUSBオーディオコントローラです。DACも内蔵しているので、アナログ出力も可能ですが、S/PDIF出力だけ利用して、DDCとして使用できます。

※CM102-Aをアナログ出力用DACとして使う場合の注意

こちらにも書きましたが、CM102-AにはDRC(DYNAMIC RANGE CONTROL)という、「音質劣化機能」が標準でONになっています。これは一種のラウドネスイコライザーで、普通に接続して再生したら、低音が爆音になったり、音場がめちゃくちゃになったり、遠近感がなくなったりする、「大きなお世話機能」です。CM102-Aをアナログ出力で、まともな音質で聴こうと思ったら、まずDRC機能をOFFにする必要があります。Windowsならミキサーの設定で、ラウドネスを無効にすれば良いです。Linuxでの設定方法は、 amixer -c 0 set Loudness off を実行します。DRC機能がOFFになっていれば、チップのコストに似合わず、以外と良い音で鳴ります。音質劣化機能が標準で有効になっているというのは、非常にもったいない話です。このチップの設計者は何を考えていたのでしょうか。ちなみに、S/PDIF出力端子はDRC機能の前段に位置していますので、このチップをDDCとして使用する限り、心配する必要はありません。