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あにわの愛車 [トヨタ プリウス]

DEH-7100改DAC その1

カテゴリ : オーディオビジュアル > カーオーディオ、ビジュアル > 自作・加工
目的チューニング・カスタム
作業DIY
難易度★★★
作業時間12時間以上
作業日 : 2017年10月09日
1
パイオニアDEH-7100を改造してPCM-5102AのDACを製作しましたので、製作途中ですが報告します。
あまり参考にならないかもしれませんが、暇つぶし程度に読んで下さい。
自分で書くのもなんですが、かなりのおバカ度です。
2
今回、改造したパイオニアDEH-7100です。
新品です。
みんカラのtomiiさんの情報が採用の決め手となりました。
内蔵のDACはWM8761で、DACの足からI2S信号を取り出すことにしました。
特長はWAV、FLCAフォーマット対応でSN比94dB、ダイナミックレンジ92 dBです。
対するPCM5102A(単体)はSN比112dB、ダイナミックレンジ112 dBで、約20dBの差があります。
DEH-7100をベースとすることで、レジューム機能やステアリングリモコンなどの各機能が使用可能であることも魅力です。
3
早速分解します。
フロントパネルとその裏のバックパネルを取り外します。
バックパネルは爪で嵌っているだけです。
4
次に上蓋を外しますと、上蓋にはCDドライブが下ケースにはメイン基板が取り付けてあります。
CDドライブを撤去してそのスペースにDACを組み込むことにします。
5
基板の改造

1 CDドライブ信号線の撤去
2 内蔵DACのWM8761の足からI2S信号を取り出す配線(白黄青線)を半田付け
DACの1番マークから1:LRCK、2:DIN、3:BCK信号です。
3 赤線は5Vの出力線で、システムIC電源用と思われますが空きパターンとなっていてOSコンを追加して信号線を取り出すことで、内部電源スイッチと外部アンプのリモート電源を確保します。
4 オリジナルの電解コンデンサはOSコンと交換
5 内蔵のパワーICアンプ(パイオニアPA2032A)を撤去。そのためか、本体の外部リモート電源が死んでしまいました。(TT) なので、電源制御信号が別途必要に・・・
本体設定でICパワーアンプの電源OFFができないため、やむを得ません。
6 Bluetooth基板を撤去
ノイズ対策、使用しない機能なので
7 ICに放熱器を貼り付け 
6
WM8761DACから取り出した信号

赤:DIN、黄:LRCKです。
24bit左詰めのI2S信号のようです。
7
DAC+ソースフォロアバッファ基板

前後SP用に4ch分を組み込みました。
PCM5102Aはデータシートにある回路を基本にしています。ハードウエアモードで各機能の設定ができます。
I2S信号モード、エンファシスOFF、マスタークロックOFFモードに設定しました。
オーディオ信号出力はカットオフを221kHzに設定しました。
定電流+ソースフォロアバッファを追加し、ドライブ能力を向上させます。
8
基板全体

右上はUHC・MOSを使用した電源スイッチと±15V(3W)のDC/DCコンバーター(定電流+ソースフォロアバッファ用)、パワーアンプ等の外部機器の制御を兼用しています。
右下は+3.3V超高速レギュレーター(アナログ用・デジタル用)
左側は2Ch DAC×2のDAC基板
作動時の消費電力は6.5W、スタンバイ時は3W、アクセサリOFF(エンジンOFF状態)ではほぼ0Wでした。

ヒアリング
完成前ですが、とりあえず音出ししてみました。安物のミニコンポ付属のスピーカーとLM3875-ICパワーアンプに繋ぎました。
音は情報量が多く、スッキリした音です。
本体内蔵のDACと比べると劇的な差は無いものの、音の輪郭が少し良いようです。

問題点
パイオニアDEH-7100が持つ操作機能をそのままに、DACを組み込むことに成功しましたが、BCK信号線の僅かな配置場所の違いでプチプチノイズが出ることがあるので、配線の配置やノイズ対策にもう一工夫必要のようです。
車載はしばらく試運転して、安定動作を確認してからと考えています。

 たぶんつづく

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この記事へのコメント

2017/10/09 18:03:42
良く解りませんが・・
凄いのは判ります。

かなりパーツは必要なんですね。
俺の空っぽなDACは何なんだ(。>д<)
コメントへの返答
2017/10/09 19:34:52
こんばんは

PCM5102は3端子レギュレーターやセラコンを使えば、かなりコンパクトに作れます。

今回は、電源にこだわってみました。

変態マニアの皆様には敵いませんが・・・・。
2017/10/09 18:33:45
これは壮絶ないじり〜〜です♬
凄すぎます♬
コメントへの返答
2017/10/09 19:42:46
こんばんは

いつもふじっこパパさんの情熱的なアップデートの様子を拝見しています。

やっていることはシンプルで、入力デジタル信号、供給電源、出力信号の取り出しです。

しかし、人柱的な要素がかなりありました。
2017/10/10 21:37:23
tomiiさん、nice guyですよね~、私も密かに教えを請います。あにわさん、技術もさることながら新品をここまでいかすちゅうのが男らしいっす、惚れました。小心者の私は貴重な人柱体験をもっと聴かせてください。
①配線引回しによるクロックエッジのデグレが気になりますが、DSO波形は基板をくっつけた状態ですか?解放状態ですか?
②クロックスキューを最小化するためにファンアウトに合せてバッファとか試してます?
③電源のこと教えてください、アナログ電源にチョークコイルが3つあるのはなぜ?
⓸デジタル電源はどれがレギュレータなんですか?
コメントへの返答
2017/10/11 20:13:40
こんばんは
おバカな整備手帳に関心を持って頂き感謝します。
デジタルは作り慣れていないので、十分なお答えができるかどうか・・・

①開放状態での測定です。
②バッファは試していません。デジタル出力の3線長は同じ長さとしています。BCK線に100Ωのダンピング抵抗を入れてみましたが、不十分のようです。
③DC/DCコンバーターは絶縁タイプなので、他へノイズを撒かないよう入力側に1つ、出力±側に2つで計3つです。
④デジタル電源は8番目の写真右下側の基板です。
出力3.3Vの同じものが1枚の基板に2組載っています。右側デジタル、左側アナログ用です。説明不足ですみませんでした。

音声出力のプチプチノイズはCPUかDSPからのデジタルノイズの影響かと考えていましたが、②デジタル信号の到着タイミングのズレもあるかもしれませんね。

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「[整備] #プリウス UHC-MOS DCパワーアンプ(KAF-846改:プロトタイプ)その https://minkara.carview.co.jp/userid/2649267/car/2217963/4877903/note.aspx
何シテル?   07/16 09:37
あにわです。よろしくお願いします。ちょっとユニークなことを紹介します。
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