電子工作でのFM音源ICの個人評価

現在は電子工作でFM音源を扱う場合は、mbedやFPGAでエミュレートして再現したものや、YMF825BoardのようなSPI接続で簡単に扱えるものまでありますが、YAMAHAのFM音源ICについて性能ではなく、電子工作での扱いやすさの観点から評価しました。

扱いやすい順で書いていきます。

YM2413 (OPLL)

2オペレータ、モノラル出力。
9チャンネル同時発音、もしくは6チャンネル+リズム音源5チャンネル同時発音。

18pinのDIPでDACも内蔵されているため、小さく配線も少なくて済み手軽に扱える。

1音色しかエディトできないが、初めから他に15音色が内蔵されている。
この自由度の低さから普通に使う分にはあまり評価されないが、複雑なパラメータを設定しなくてもすぐに手軽に音が出せる。

FM音源の中では圧倒的に手軽に音が出せるので、ついYM2413ばかりで遊んでしまう。

YM3438 (OPN2C)

YM2612のCMOS版
機能やレジスタ構成は全く同じ。
リファレンス周波数がYM2612が入手性の悪い7.6MHzに対して、YM3438は8MHzなので入手しやすい

4オペレータ、同時発音数6音ステレオ。
リズム音源は無い。
1チャンネルをDACとして使用可能。

YM2413より少し大きいが24pinのDIPでDACも内蔵されているため、配線も少なくて済み手軽に扱える。

YM2612 (OPN2)

機能的にはYM3438と全く同じ。
上記、リファレンス周波数の入手性の点でこちらを使うならYM3438を選んでしまう。
8MHzにすると微妙に音程がかわるが使えることは使える。（YM2151のケースと同じ）

YMF288-M (OPN3-L)

4オペレータ・同時発音数6音ステレオのFM音源部、およびSSG3音モノラル、リズム音源を内蔵している。

YM260BからADPCMが削除されている音源だが、ADPCMが必要なければSSGの各チャンネルとFM音源がミキシングされてI2Sで出力されるため、扱いがかなり楽。

28ピンのSOPパッケージ

DACは別に必要だがI2S接続なので、汎用DACに接続できる。
DACとアンプが搭載されたDAC基板にそのまま接続できるので、場合によってはOPN2より手軽に音を出すことができる。

YMF288-SはQFP44パッケージなので、YMF288-Mの方が良い。

YM2151 (OPM)

4オペレータ、同時発音数8音

24ピンのDIPパッケージだが、別にDAC(YM3012)が必要なため、ちょっと面倒。

リファレンス周波数は3.58MHzだが、電子工作では入手性の問題や、X68000に倣って4MHzで扱うことが多い。
ネット上に電子工作での話題が一番多いので情報は入手しやすい。

YM2203 (OPN)

4オペレータ・同時発音数3音モノラルのFM音源部、およびSSG3音モノラル。

40ピンのDIPパッケージ
電子工作では使わないであろうI/Oポートは実際に配線することはおそらくないため、実際はピン数の割には扱いやすい

FM音源はDAC(YM3014)を通して出力し、さらにSSGは各チャンネル別々に出力されるので、それをミキシングする回路を作る必要もあるため、面倒。

YM2608 (OPNA)

4オペレータ・同時発音数6音ステレオのFM音源部、およびSSG3音モノラル、更にADPCM音源を1チャンネルと、リズム音源を内蔵。
YM2203の上位互換

64ピンSDIPパッケージ
ピン数が多い上、2.54mmでもなく1.27mmでもないSDIPパッケージのため、この時点で扱いにくい。
FM音源はDAC(YM3016)を通して出力。
SSGは各チャンネルがミキシングされる点でYM2203より楽だが、FM音源とSSGは別々に出力されるので、結局ミキシングする回路を作る必要はある。

FM音源目的でYM2203やYM2608を使うくらいならYMF288-Mが良い。

ヤマハFM音源LSI YMF825搭載モジュール YMF825Board

FMシンセのあたらしいトリセツ（シンセサイザー研究室） キーボード・マガジン

KORG ポリフォニック・デジタル・シンセサイザー FM音源再現 volca fm ヴォルカエフエム

激安ハイレゾ対応DAP Zishan z3 のローパスフィルタ変更

以前"激安ハイレゾDAP Zishan z3 を買いました"で紹介したZishan z3ですが、この時に使用したオペアンプMUSES02を他で使いたくてOPA1622にしたところやっぱり低音が弱く感じました。他のオペアンプでもやはり同じような印象を受けます。

そこで、どこかで記事か書き込みを見て前からしたいと思ってたローパスフィルタ変更を試してみました。

始めはローパスフィルタにOP275が使用されています。これを以前DIPパッケージと間違えて注文したSOPパッケージのMUSES8920があったので交換してみました。

ローパスフィルタはバッテリーの下の基板中央右側にあります。

はんだ付けが下手ですが、下の画像を参考にしてください

MUSES8920しか試していないので、これが良いかわかりませんが、OP275と比較してしっかり低音が出て、全体的に解像度が上がり音も太くなったように感じます。

激安なのにさらに音質が良くなってしまいました。音質だけなら音の傾向は違いますが、DP-S1に匹敵すると思います。（DP-S1Aには負けます）

Zishan z3は本当に面白いDAPです。

激安ハイレゾDAP Zishan z3 を買いました

またDAPを買ってしまいました。

Zishan z3という機種です。

192kHz/32bitまでの再生に対応しています。

見た目は安っぽいMP3プレーヤーですが、安いです。

aliexpressで5千円台で購入しました。

アマゾンでは取り扱いがないようです。

この価格ですが、DACにSHANLING M2sと同じAK4490を使用してます。

操作性は悪いです。慣れると普通に扱えます。

 このDAPの一番の特徴はオペアンプが丸ピンソケットで実装されていて交換できることです。

 始めはごく普通のオペアンプLM4562が実装されていました。

この時点でも素のiPhoneや普通のスマホと同等以上の音質はあるのですが、例によっていろいろ交換してみました。

商品説明の図で9Vの電圧があるように書かれていたので、期待してMUSES01を試したのですが、全体的に薄く感じてそんなに良いとは思えませんでした。恐らく電圧不足と思われます。

他にもオペアンプ私的レビューで書いたオペアンプを一通り試したのですが、ここで一番良いと感じたOPA1622は低音が薄く高音ばかりが目立つ結果に。どうもこのDAPの回路は低音の出力が弱いようです。

今回一番良かったのはMUSES02でした。ポータブルアンプで聞いた時の印象とは全く別で低音から高音までバランスが良く、非常に解像度の良い透き通った音になりました。

音質だけならSHANLING M2sより良くなってます。ステータスを音質に全振りしたような面白いDAPになってしまいました。

オペアンプはただ評判や価格が高いものが良いとはならず、回路との相性もあると感じました。

 SHANLING M2s

オペアンプ私的レビュー

最近オペアンプ交換が楽しくて色々試してみました。
個人のメモを兼ねてレビューしてみます。

環境は、CD取り込みからハイレゾ化まで手軽にできるCurioSoundを使用してCDから取り込んだデータを96kHz 24bitのflac形式で保存。

"安いのにすごいSHANLING M2sを買いました"で紹介したM2sからラインアウトモードから安物ポータブルアンプがオペアンプ交換で生まれ変わった話で紹介したポータブルアンプXU09のオペアンプを交換して聴いてみました。

XU09のオペアンプのソケットは2個あるのですが、1個外しても聞こえなくなるので左右の出力別というわけでないようです。バッファかローパスフィルター等に使われていると思われますが、回路図が見つけられないので不明です。交換の際は2個とも同じオペアンプを使用しました。

私的に感じたままを書いてみます。

LM358

参考価格:20円

そんなに悪いわけではない。普通のスマホで普通に聞いた感じ

MUSES8820

参考価格:480円

LM358と比較すると音が混ざってる感じは無くなり、1つ1つの楽器の音がよく区別がつくようになる。少し低音が強く、高音が弱い

MUSES8920

参考価格:400円

MUSES8820から高音にシフトした感じ。低音が少し弱くなり、高音が抜けるようになった。バランスが良い

MUSES02

参考価格:3400円

MUSES01が欲しかったが動作電圧が9Vからなので、こちらを購入。少し低音が強くMUSES8820をさらに解像度が高く、上位互換にした感じ。音が明瞭で長時間聞いても疲れない。値段の割には高音がちょっと弱く抜ける感じがしないので、惜しい。

OPA2134

参考価格:320円

傾向としてはMUSES8820と似ている。こちらの方が音の線が細くなった感じ。

OPA2604

参考価格:450円

全体的に強調される音程はなく透き通った感じ。ロックやポッポスでは物足りなさを感じるが、バラードやヒーリング系のおとなしめの曲はリラックスして聞ける

OPA2107

参考価格:1450円

MUSES02に似ているが、もう少し低音を弱めて中音を強調した感じ。価格は半分だが解像度も音の明瞭さもmuses02に匹敵、ボーカルの音程にピントが合ってる感じでロック、ポップス系には良い

OPA1622

参考価格:700円

価格的に期待していなかったが、解像度も高く音も明瞭で高音の抜けも気持ちよい。muses02より低音は弱めだが高音が素晴らしい。
ギターやバイオリン等の弦楽器との相性が良い感じ。
音も柔らかみがあり疲れない。ハイレゾ化したクラシックはかなり良い。

順位をつけると好みは
1.OPA1622
2.OPA2107
3.MUSES02

曲ごとに使い分けるとしたら
ボーカルメインのロックやポップス場合 OPA2107
クラシックや楽器もウリのロックの場合 OPA1622
ダンスミュージック等の低音メインの場合 MUSES02

個人的に重低音等の低音を強調するのは好きではなく、高音が気持ちよく伸びるような感じが好きなので、上記のような評価になりました。

MUSES02のちょっと期待外れでした。低音が目立つのと高音が弱いかなと。（これをバランスよくしたのがMUSES01か？）

OPA1622にはやられました。TI自身が業界最高性能と謳ってるだけのことはあります。（もっと高価なものもあるので戦略がよくわかりませんが）バランスも良いので、今後はこれをメインに使いたいと思います。

安物ポータブルアンプがオペアンプ交換で生まれ変わった話

安価な中華ポータブルアンプを買いました。

Vbestlife XU09

Aliexpressで2200円（送料込み）でした。
性能は価格通りで高音が弱かったり、ボリュームを上げるとかすかにホワイトノイズが乗ったり、ただ音量を増幅してるだけというような印象でした。

ただ、このアンプば別の特徴があり、オペアンプが丸ピンのソケットで実装されているので、簡単に交換できます。

始めに乗っていたオペアンプはOPA2604APでした。これはそこそこ良いアンプで普通に買うと500円以上はするはずです。
試しにLM358に交換してみると、音がそっくり。どうも刻印だけ変えた偽物の可能性が。（本物が手元になく聞き比べをしたわけではないので、断言はしません）

これを秋月電子で購入した1個480円のMUSES8920Dに交換してみました。

これが効果てきめんで、音質が大幅に向上しました。
ホワイトノイズが消え、高音も無理なく広がり透き通った印象の音に変わりました。
回路自体はお決まりのアンプ回路で作られていると思われるので、パーツさえ良いものを使えば性能もそのまま上がるように思えます。

これに味を占めて、秋月電子で1個1,450円のOPA2107APを注文してしまいました。
2個必要なので、この時点で本体価格の1.5倍ほどの価格になってます。
余裕があれば写真に見える5個の電解コンデンサも交換して更なる音質向上をしてみたいと思います。

形状からアマゾンにあるNeoteck ポータブルヘッドホンアンプと同一のものと思われます。

ArduinoでFM音源シールド作成3 (YM2413)

久しぶりにFM音源のArdunino用シールドを作ってみました。

今回はYM2413のシールドで、ArduinoでFM音源シールド作成 (YM2413)で作ったシールドを基に、もっとブラッシュアップして、基板を発注して作ってみました。

まだシルク印刷でコンデンサの極性を入れ忘れたり、もっとシンプルな回路で高音質にできないか試行錯誤してる試作段階ですが、なかなかきれいに仕上がりました。

Y2413シールド

基板を発注したのはスイッチサイエンスのPCBサービスです。

 鉛フリーハンダを選択して10枚で2090円でした。（送料は別で1080円です）

10枚以下でも同じ金額なので、10枚にしてみました。オプション料金なしでレジスト色を選べるのもうれしいです。

注文から到着まで3週間ほどかかりました。

Eagleで設計し、技術ガイド - スイッチサイエンスを参考にしながらガーバーデータを送るだけで特段難しいこともなく発注できました。

写真の通り価格の割には結構品質は高いと思います。

もっと完成度が高く成り次第、基板配布や回路図公開等を行うかもしれませんので、興味のある方は、あまり期待をせずにお待ちください

【永久保証付き】Arduino Uno

Genuino Uno

Unicorn pHATで遊ぶまでのメモ

Unicorn pHATを入手したので、Raspberry Pi Zero W で遊んでみました。
動作させるまでのメモを残します。
GPIOは同じなので、他のRaspberry Pi(ZERO以外でも)でも同じ手順で操作します。

GitHub（ソース）

https://github.com/pimoroni/unicorn-hat
基本的にここのREADME.mdの通りにセットアップすれば、簡単デモを動かすことができるます。

以下、作業ディレクトリを /home/pi と想定。

/boot/config.txtを編集

hdmi_force_hotplug=1

一連のファイルをセットアップ

以下のコマンドを実行

curl -sS https://get.pimoroni.com/unicornhat | bash

デモファイルを動かしてみる。

サンプルのソースファイルが、~/Pimoroni/unicornhat/examples/ にあるので、ここにある demo.py を実行してみる。

cd ~/Pimoroni/unicornhat/examples/
sudo python ./demo.py

Raspberry Pi Zero W Starter Kit

Pimoroni Pi Zero W Starter Kit - スターターキット Raspberry Pi Zero W