光/同軸入力の D 級アンプフルディジタル・アンプを作ろう CD/DVD プレーヤや HDD レコーダには，光もしくは同軸出力からディジタル･データが出ています．これをそのまま入力し，途中でアナログに変換することなく，効率の良い D 級増幅までを通して設計したアンプを作ってみませんか．光永法明 ● 途中にA-D/D-A 変換が入らないされます．ここまでの信号は，S/PDIF（Sony 最近は，オーディオ・アンプでD級アンプとい Philips Digital InterFace）と呼ばれる規格の信号う言葉をよく耳にするようになりました．D 級アです．S/PDIF信号はディジタル・インターフェーンプは電力効率が高く，安価な構成でも音が良いス・レシーバ（DIR9001）で，I2S（The Inter-IC ことから人気があります．D 級アンプでも多くの Sound Bus）信号に変換されます．S/PDIFでは配場合は，CD やパソコンなどのディジタル機器か線が少なくて済むように，一つの信号線にタイミらの出力もアナログ信号として扱っています．ングや左右の音声などが詰め込まれています．そそれに対して本機は，入力から増幅までをディジタル信号のまま扱うフルディジタル・アンプでれをDIR9001で，後段のプロセッサで扱いやすい形（I2S）に変換します．す．フルディジタルにすることで，A-D コンバー PWM プロセッサ（TAS5086）では，入力の音声タ周辺のアナログ回路構成や，微小なアナログ信信号を，スピーカを駆動する信号（PWM 信号）に号の取り扱いをする必要がなくなり，簡単な構成変換します．I2S 信号では，音声信号はディジタで高音質が期待できます．ル・コンピュータで扱いやすい形式になっていまフルディジタル・アンプの構成 ● ブロック図から信号の流れを知るす．それに対してPWM 信号は，音の大きさに比例した長さのパルスとして表します．この変換と音量の調整をTAS5086で行います．図 1 にブロック図を示します．入力は同軸× 2 TAS5142 は入力された PWM 信号を増幅しまと光×2 の4 系統あります．同軸入力は74HCU04 す．増幅した信号は，最終的にスピーカに出したを使ったアンプで増幅し，光入力は光（TOSLINK）い音声帯域以上の信号が含まれているので，ロー受信モジュールで電気信号に変換します．四つのパス・フィルタを通して，スピーカ端子に出す信信号は，マルチプレクサ（74HC153）で一つが選択号とします． 94 フルディジタル・アンプを作ろうローパス・スピーカフィルタ出力左＋マルチ光受光プレクサモジュール（74HC153）（TORX177） 4 3 ボリュなどームの光入力 DATA ディジタル・インター PWM 左PWM 左− SCLK フェース・プロセッサ電力増幅レシーバ MCLK ボリューム調整右PWM （TAS5142）右＋ PWM信号生成右− LRCLK （TAS5086）（DIR9001） 2 （ S） 2 1 光入力入エ力切り替ラーえーラエマイコン MSP430F2012 同軸入力 LED 状態表示同軸入力アンプ（74HCU04） 5V （7805）入力切替スイッチ（SW701）音量調整ボリューム 3.3V （TA48M033） 12V 12V （0 ∼ 12V）（ACアダプタ）（ACアダプタ）図1 フルディジタル・アンプのブロック図 ● マイコンと電源回路かった場合は，入力は1 になります． MSP430 マイコン（MSP430F2012）は，入力切入力切替スイッチ（SW701）を押すと一瞬LED が替スイッチが押されたときに，マルチプレクサに点灯します．入力は1 →2 →3 →4 →1 →…の順で対して入力の切り替えを指示します．また，音量切り替わります．LED は有効なディジタル音声入調整用ボリュームの角度を読み取り，TAS5086 力があるときに点灯し，ないときは消灯します．のボリュームを設定します．ほかに，動作状態を TAS5142の温度が高すぎるなどの異常時には本機示すLEDの制御などもしています．は動作を停止し，LED が点滅します．電源は図1 のように，マルチプレクサまでは5V 動作（三端子レギュレータ7805 で生成），DIR9001， TAS5086，MSP430F2012 は3.3V 動作（三端子レ基板の組み立てと動作確認 ● 基板の組み立てギュレータTA48M033で生成），TAS5142はディ回路図を図 2 に示します．基板上の部品は表 1 ジタル部が12V 動作（AC アダプタ入力）になってのようになっています．基板上の部品は背の低いいます．TAS5142 のパワー部の電源（PV DD ，ものから取り付けていきます．まずフラット・ PGND）は0V から動作しますが，ここでは12Vで動パッケージのICを取り付け，チップ部品をすべて作させることを想定しています．はんだ付けします．込み入ったところがあるので，コテ先が入らないことがないように順番を考えま ● 本機の動作と操作す．チップ部品を取り付けたら，横になっている本機は電源を入れると，MSP430 が入力信号を抵抗，ダイオード，コイルを取り付けます．そし 1 から順に切り替え，信号のある入力を探します．て，IC ソケットを取り付け，残りの抵抗，セラ最初に入力の見つかったところで，サーチは止まミック・コンデンサ，フィルム・コンデンサ，三ります．電源投入時に 1 から 4 の入力に信号がな端子レギュレータや，電解コンデンサ，出力フィ 2008 August 95