Terra-Berry ファミリー

RaspberryPi HATサイズに高性能DACを搭載しました。

  • Terra-BerryDAC 3

    ※AK4493を採用した新世代 Terra-BerryDACです。
    Terra-BerryDAC3 AK4493 DAC part side RaspberryPi and Terra-BerryDAC3 AK4493 DAC with RaspberryPi

  • Terra-Berry HPA

    Terra-Berry DACと組み合わせて使用するヘッドフォンアンプ付き専用電源基板です。詳細はこちらを参照ください。
    HPA PCB HPA PCB

※仕様は予告なく変更される場合があります。

  1. 各種ドキュメントはこちら
  2. Terra-BerryDACに関する追加情報はこちら
  3. 旧モデルはこちら

Terra-BerryDAC3の特徴

  • Raspberry Pi HAT互換形状でRaspberryPiにI2S接続
  • 内蔵マイコンでDAC/SRCの制御を行うためドライバは不要
  • AKM製 SRC AK4137 使用、DAC上のマスタークロックでリサンプリング,I2S経由DoPデコード機能
  • AKM製 プレミアムDAC AK4493を採用
  • 位相雑音特性にすぐれたリバーエレテック製 FCXO-05E小型水晶発信器をマスタークロックとして内蔵(44.1KHz用:45.1584MHz,48KHz用:49.152MHz)
  • マスタークロックを自動切換え(LRCKの周期をマイコンで計測して41.1KHz系と48KHz系の発振器を切り換え)
  • TI製 低消費電力、低ノイズ、低歪 SoundPlus.オーディオ・オペアンプ OPA1692を採用。
  • 優れた電流雑音,直線性を持った、高信頼性薄膜角形チップ固定抵抗 ERA Aタイプを使用
  • DAC用カップリングコンデンサレス。
  • DAC用アナログ電源にはAKM製 低出力ノイズ・高PSRR LDO AK1110を採用
  • TI製ローノイズLDO内蔵チャージポンプLM27762でオペアンプ用±5V電源を生成。
  • バランス/アンバランス出力有り
  • DAC出力を切り離し可能
  • DAC/Raspberry Piの電源・GNDを分離
  • Combo384接続可能
  • RaspberryPi GPIOシリアルポート経由でDACアッテネータ、サウンドモードなど操作が可能

仕様

項目Terra-BerryDAC3Terra-BerryDAC2
Terra-BerryDAC2+
Terra-BerryDAC
主な使用素子 DAC: AK4493EQ
SRC: AK4137EQ
OP-AMP:OPA1692
DAC:AK4490EQ
SRC:AK4137EQ
OP-AMP:LME49720
I2S input PCM ~768KHz, DSD(I2S DoP) ~11.2MHz
SRC output(DAC input) PCM :705.6KHz/32bit or 768KHz/32bit
DSD(DoP):DSD11.2MHz
入力端子 RaspberryPi
Combo384
RaspberryPi
Combo384
Odroid C1/C2
出力端子アンバランス、バランス
電源+5V±5%
消費電流TBDmA約170mA約150mA
寸法65x56mm(RaspberryPi HAT互換サイズ)
※DoPマーカーは0x05,0xFA,0xAAです。
※Combo384では、DSDはDoPではなくDSD直接入力になります。

各部の説明

Terra-BerryDAC3 description
  1. 外部電源コネクタ

    DACとRaspberryPiに独立して電源を供給します。

    端子対応
    1234
    RPi
    +5V
    RPi
    GND
    DAC
    GND
    DAC
    +5V
    コネクタ:JST B4B-PH-KS
  2. DAC電源切り離し端子

    DACの電源をRaspberryPiから供給する場合はこの端子を短絡します。 外部電源コネクタからDAC,RaspberryPiに別々の電源を接続する場合は この端子は開放状態にしてください。

    端子対応
    1RaspberryPi +5V
    2DAC +5V
    コネクタ:MIL 2pin
  3. LCD電源コネクタ

    RaspberryPi用LCDなどに5V電源を供給できるコネクタです。RaspberrPi GPIOコネクタの5V端子に接続されています。

    端子対応
    12
    LCD +5VLCD GND
    コネクタ:JST B2B-ZH

    ※このコネクタは実装されていません。

  4. アナログ信号出力端子

    1. MIL(2.54mmピッチ)端子です。
    2. アンバランス出力の場合は、「ラインアウト端子」Rch out, GND / Lch out, GND に接続して下さい。
    3. バランス出力の場合は、「バランスアウト端子」R+(HOT), R-(COLD), GND / L+(HOT), L-(COLD), GND に接続して下さい。
    端子対応
    [A] [B][B][B][B][A]
    GND(GND)R-GNDGNDL-(GND)GND
    R+(GND)R+GNDGNDL+(GND)L+
    [A] アンバラランス端子
    [B] バランス端子
    コネクタ:MIL 8pin
  5. DAC出力切り離し端子

    出力段にトランスや外部アンプを接続できるようにDACと内蔵アンプを切り離す端子です。

     DAC out to AMPin

    端子対応
    Power
    +5V-5VGND
    R-ch
    DAC R+
    OUT
    DAC R-
    OUT
    AMP R+
    IN
    AMP R-
    IN
    L-ch
    DAC L-
    OUT
    DAC L+
    OUT
    AMP L-
    IN
    AMP L+
    IN
    コネクタ : MIL 3pin, 4pin, 4pin

    ※電源コネクタは実装されていません。

  6. GPIOコネクタ

    RaspberryPiのGPIOのいくつかと、I2C信号を取り出すコネクタです。 I2C接続タイプの液晶バネルやOLED、GPIO操作ボタンなどを接続することを 想定しています。

    端子対応
    1234567
    +3.3VSCL1SDA1GPIO5GPIO6GNDGPIO12
    コネクタ:JST B7B-ZH

    ※このコネクタは実装されていません。

  7. 操作パネル端子

    1. MIL(2.54mmピッチ)端子です。
    2. SW1:SRCの出力フォーマット(DACの動作モードの切り換えを自動か手動かに設定します。
      • OFF:SRCの出力は入力フォーマットに合わせます。(PCM入力の場合はPCMで、DSDの場合はDSDになります。)
      • ON:SRCの出力フォーマットをSW2で手動で切り換えるようにできます。
    3. SW2:SRCの出力フォーマットを切り換えます。この機能はSW1=ONのときに有効になります。
      • OFF:入力フォーマットによらず、PCMで出力します。
      • ON:入力フォーマットによらず、DSDで出力します。
    4. LED
      • LED1:DACモード(SRC出力モード) Auto=消灯、DACモードManual=点灯
      • LED2:DAC PCM動作=消灯、DAC DSD動作=点灯
    端子対応
    246810
    RSVGNDGNDLED2+LED1+
    RSVSW2SW1LED2-LED1-
    13579
    コネクタ:MIL 10pin

注意

※DAC電源をRaspberry Piから給電しない場合はDAC電源切り離し端子のジャンパーを必ず外してください。
※SRCの動作は次項の"SRCの動作モード"を参照ください。
※Combo384端子,Odroid端子(Terra-BerryDAC)はコネクタは実装されていません。
※Terra-BerryDAC2/Terra-BerryDAC2+ではLチャンネルバランス出力のL+(Hot)/L-(Cold)の端子対応が変更になっています。
※Terra-BerryDAC2+のLCD電源コネクタおよびGPIOコネクタについてはRaspberryPiの技術情報を参考にお使いください。

SRCの動作モード

Terra-Berry DAC に搭載されているSRCは音質向上のため入力信号を内蔵の高精度クロックでリクロッキングとアップコンバートして出力します。スイッチでPCMやDSDの出力を切り替えることができますが、切替スイッチを使わない場合は自動設定モードになります。

Raspberry Pi I2S接続

入力 出力モード
自動設定 PCM出力 DSD出力
PCM 32KHz PCM 768KHz PCM 768KHz OFF
PCM 44.1KHz PCM 705.6KHz PCM 705.6KHz DSD 5.6MHz
PCM 48KHz PCM 768KHz PCM 768KHz DSD 6.1MHz
PCM 88.2KHz PCM 705.6KHz PCM 705.6KHz DSD 5.6MHz
PCM 96KHz PCM 768KHz PCM 768KHz DSD 6.1MHz
PCM 192KHz PCM 768KHz PCM 768Hz DSD 12.2MHz
PCM 384KHz PCM 768KHz PCM 768KHz DSD 12.2MHz
DSD 2.8MHz
(DoP 176.4KHz)
DSD 11.2MHz --(※2) DSD 11.2MHz
DSD 5.6MHz
(DoP 352.8KHz)
DSD 11.2MHz --(※2) DSD 11.2MHz
DXD 352.8KHz PCM 352.8KHz(※3) PCM 352.8KHz DSD 11.2MHz(※3)

※1 本設定は、AK4137の仕様によるものです。
※2 Terra-BerryDAC2/Terra-BerryDAC2+よりDSD(DoP)入力の場合はPCM出力の設定にできません。これは、AK4137のDoP検出の誤動作を回避するためです。
※3 上記理由のためDXDフォーマットの音楽を再生時、自動設定にすると音が途切れる場合がありますので、PCM出力にしてください。

Combo384 I2S/DSD接続

入力 出力モード
自動設定 PCM出力 DSD出力
PCM 44.1KHz PCM 705.6KHz PCM 705.6KHz DSD 5.6MHz
PCM 48KHz PCM 768KHz PCM 768KHz DSD 6.1MHz
PCM 88.2KHz PCM 705.6KHz PCM 705.6KHz DSD 5.6MHz
PCM 96KHz PCM 768KHz PCM 768KHz DSD 6.1MHz
PCM 192KHz PCM 768KHz PCM 768Hz DSD 12.2MHz
PCM 384KHz PCM 768KHz PCM 768KHz DSD 12.2MHz
DSD 2.8MHz DSD 11.2MHz PCM 705.6KHz DSD 11.2MHz
DSD 5.6MHz DSD 11.2MHz PCM 705.6KHz DSD 11.2MHz

※本設定は、AK4137の仕様によるものです。

システム構成

board connection
※RaspberryPiおよびCombo384は別売です。
※Combo384と使用する場合は、外部電源コネクタから5Vを供給してください。

動作確認音楽プレーヤ

プレーヤー RaspberryPiモデル
Raspberry Pi B+ Raspberry Pi 2 B Raspberry Pi 3 B
volumio-2 未確認 PCM:~192KHz
DSD:2.8MHz
PCM:~192KHz
DSD:2.8MHz
lightMPD-v1.0.2 PCM:~192KHz
DSD:2.8MHz
PCM:~192KHz
DSD:2.8MHz
--
RuneAudio 0.3 PCM:~192KHz
DSD:2.8MHz
未確認 未確認
RuneAudio 0.4 未確認 未確認 PCM:~192KHz
DSD:2.8MHz
piCorePlayer 2.05 PCM:~192KHz 未確認 未確認
modeaudio
Release: 2.7
未確認 PCM:~192KHz
DSD:2.8MHz
未確認
modeaudio
Release: 3.1 2016-12-05
Advanced kernel
未確認 PCM:~384KHz
DSD:5.6MHz
PCM:~384KHz
DSD:5.6MHz
symphonic-mpd
Version: 0.4.1
未確認 未確認 PCM:~352KHz
DSD:5.6MHz
archphile
Version:0.99.72-alpha-rpi23
未確認 未確認 PCM:~192KHz
DSD:2.8MHz
※設定方法の詳細はドキュメントのページを参照ください。
※DACの設定を「Hifiberry」でお使い下さい。
※DoPによるDSDネイティブ再生を有効にするにはmpd設定でdopを有効にしてください。dopが無効の場合はmpdがPCMに変換して再生します。
※RaspberryPiではDoP有効の場合はDSD5.6を越えるデータは再生できません。DoP5.6以上のデータを再生する場合はDoPを無効にしてPCM変換でお聴きください。
※DSD再生時、停止、スキップ等でポップノイズが発生します。
※Raspberry Pi 3にてWiFiが動作している場合、100ms毎に発生するWiFiのビーコンの影響で微小なノイズが出ることが判明しました。無音時、アンプボリュームを最大まで上げたような状態でなければ分かりませんが、WiFiはOFF状態で使うことをおすすめします。
/etc/modprobe.d/raspi-blacklist.confに以下の内容を記述することでOFFにできます。
#wifi
blacklist brcmfmac
blacklist brcmutil
#bt
blacklist btbcm
blacklist hci_uart

※modeaudio Release: 3.1は、クロック(BCLK,LRCK)周波数が若干高いようです。 たとえば、44.1KHzの再生では44.13KHz程度になります。
※symphonic-mpdでDSD再生の場合はmpd.confのaudio_output{}に
dop "yes"
を追加してください。

オプション

Terra-BerryDACは容易にシステムを組んでいただけるようにオプションキットを準備しています。

  • RCAコネクタ基板1

    ピンジャックと、DACモード切換えジャンパーピンを一体化した基板です。 低背タイプです。
    RCA pin jack simple

  • RCAコネクタ基板2

    DCジャック、DSD/PCM切り替えスイッチ付きのRCAコネクタ基板です。 出力トランス「LUNDAL社LL1538XL」を搭載可能です。
    RCA pin jack 2
    RCA pin jack 2 with Trans
    LUNDAL社LL1538XLを搭載した例(トランスは別途ご用意ください)