電子工作

Bluetooth接続アンプ

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 最近ハマりかけの激安中華ボード類で見つけました。

オーディオレシーバーボード
 Bluetooth 4.0 オーディオレシーバーボード

 とにかく安い。安過ぎる(購入してからこの記事を書くまでの間に大幅値上げがありましたが、それでも安い)。ただし中華製なのである程度の率で不良の覚悟は必要です。
 今回のボードもよく見るとタクトスイッチが傾いていたりチップ部品のハンダ付けも微妙な雰囲気を匂わせているので、トラブル対応覚悟で購入ならお買い得かな〜、と。使っている部品やボードレイアウトなどを見る限り、他社の同じボード機能のパクリのような気がしますがどうなのでしょうか...。
 一番の問題点はボードが導電性袋のパッケージ入って送られてきてそれでおしまい。ドキュメントは何もありませんのである程度ハードウェアを調べる事ができなければ使い物にならないところが難点と言えるでしょうか。

 ボードの構成としては電源をUSB-microBで供給するタイプで+5Vのみ給電で動作。
 CRS8635 Bluetoothチップを搭載したオンボードアンテナのBluetoothモジュールでステレオ受信することができ、NE5532とD級アンプのPAM8403で増幅してそのままスピーカー出力を得られます。残念ながらCRS8635のUSB I/F機能は利用していないようで、USBコネクタは単純に電源供給のみに利用されているようでちょっと残念です。
 PAM8403はD級アンプICで3W/4Ωの出力が得られます。LCDモニタやノートPC、ポータブルスピーカーなどを想定ターゲットとした外付け部品も少ない非常に使いやすいICです。

 3つあるタクトスイッチは音量の+とー、Bluetoothのペアリング用ボタンとなっています。この機能はCRS8635の外部インターフェース機能を利用しているようです。
 Bluetoothのデバイスペアリングはペアリングボタンを押した後、接続する側で「SANWU Audio」の名称が見えれば選択してペアリング完了と大変簡単。

 直接スピーカー出力が出ていますので、基板上のコネクタまたは基板裏のパッドに配線をハンダ付けしてスピーカーをつなぐだけですぐ鳴らすことができ、お手軽にBluetoothスピーカーを製作するにはもってこいでしょう。
 4Pのコネクタは日圧のXHコネクタがそのまま利用できます。

サラウドン

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 いや、サラウンド。

SSM-2126
 SSM-2126

 ディスコン・デバイスですが、なかなか面白そうなので入手。こうやって部品の在庫が増えるんですよ。作らずにおいておくだけの自宅デッドストックが...。以前にもJRCの疑似サラウンドICのNJM2701基板を作るだけ作って実テストしてないのもあるのですが(苦笑)。

 CR類の簡単な外付け回路だけでドルビー・プロ・ロジックのサラウンド・マトリクス・デコードが行えるデバイス。ちゃんとドルビーのロゴマークもついています。
 L/R信号を突っ込めばLEFT/RIGHT/CENTER/SURROUND(REAR)の4スピーカー出力が得られます。電源は+12V単電源で動作し、マイコンなどと接続して設定を通信しなくてはならない今時デバイスと違い外部制御端子だけで動作する簡単な設定方法。
 それにしても48ピンの600milパッケージというのは大きくて重く、かなりの存在感があります。実売していた当時はそれなりに良いお値段だったのでは無いでしょうか。
 機能的には4chのプロ・ロジック、3chのドルビー3、バイパスの設定があり、左右の音の大きさに差が大きすぎると自動的に補正するオートバランスの動作モードもあり、なかなか使えそうです。

 実装には単なるスイッチやショートピンでモード設定とすると設定固定なら問題ないですが、切替を簡単に行うようにするなら使い勝手が悪そうなのでマイコンとLCDディスプレイでモード表示と変更を行うようにしたいところ。
 まずはショートピンと外部制御端子を並列接続したユニット基板を作ってテストしなければ。

中華ナノ

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 先日のマトリックスLEDの制御用で導入。

Arduino NANO V3
 Arduino NANO V3 互換ボード

 "Arduino"のロゴと名称は商標で製品に使えないためロゴも含めて記載がなく、モデル名のみ小さく"NANO"とシルク印刷があります。シルク印刷の精度が悪く、切れたりつぶれたりする所があり、基板の切断面も荒れていたり、添付のヘッダピンが金メッキでなかったりとなかなかワイルド(笑)な感じです。
 なにせ、この互換ボードが安い。いや、安すぎる。Arduino SRL社の純正品を正規代理店から購入すると2,800円程度の価格になりますが、このボードだと300円台です。もう、ATMega328のデバイスを買うより安いのではないかと思える価格。
 さすがに使えないと判っているハードウェアにお金を払うほど太っ腹ではないので事前に調査。多少の手間は必要なものの、Arduino IDEから普通に使える事が判明したので心配ではありますが、ダメ元で購入してみました。ええ、もう一気に5台も(笑)。いや、中国製のロット不良を心配している訳では無いですからね。無いですってば。

 まずPC側と接続するシリアルポートのデバイスが純正品であるFTDIのFT232互換ではない事。そのまま接続しても当然ですが認識しません。どうやら中華製のCH340というデバイスが使われているようです。このデバイス、中華製Arduino互換ボードではあたりまえのように使用されていて、よほど安いのでしょうか。価格を調べてみたら$0.3〜0.5あたりが少量ロットの相場のようです。FT232が$2程度することから考えるとUSB-TTL Serial変換デバイスとしてコストを抑えるためには採用するのがうなずけます。

通信中
 通信中(書込み中)
 TX/RXランプがほんのり点灯している

 さて、そのままでは私のメイン環境であるMacOS X 10.11 El Capitan上のArduino IDEでを利用できないので、デバイスドライバを捜してインストールします。ここでトラブルに遭遇。MacOS Xは10.8(Mountain Lion)からセキュリティが強化に導入されたGatekeeperにより、開発元が未確認で開発元の署名がされていないソフトウェアはインストールできません。10.10(Yosemite)からはさらに強化されており、署名のないkernel extensionsはインストールしても認識されないのです。いろいろネット上を漁って調べ、署名付きのドライバがある事を見つけてインストール。無事、通信ができIDEと接続・書込みすることができるようになりました。署名無しのドライバでも一時的にセキュリティを下げて強引にインストールする事も可能ですが、さすがにそこまでの無理矢理感は達成したくありません。

 サイズも小さく、Arduino IDEのライブラリ群を使えるためAVR GCCのフルスクラッチに比べると開発がかなり早く終わりそうです。ライブラリ群の実行コードサイズが気になりますが、それほど大規模なファームウェアになりそうもないので浮動小数点演算を使わない限り大丈夫でしょう。
 これでI2Cデバイスへのアクセスがラクチンになるので今後が楽しみです。

Volumio 1.55 + WDC-150SU2M

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 Volumio 1.55でWDC-150SU2Mを使うまでの手順をまとめてみました。
 いろいろトライしてみましたが、最終的にこちらのRaspberry Piのフォーラム(英語)の記載内容を参考にさせて頂きました。

 まずVolumio 1.55を普通にSDカードへ書込みを行います。書込みの手順等は私の過去の記事をご参照ください。

 書込みを行ったSDカード(Volumio 1.55)でまず起動します。eth0がDHCPでIPアドレス自動取得となっているので、起動時にHDMIなどでディスプレイをつないでいると取得したアドレスが表示されますのでそれを利用してリモートでログインして設定を行う方がコマンド実行結果のスクロールバック等ができますので、PC上のターミナルソフトを使って作業した方が便利だと思います。

 SDカードにVolumio 1.55をインストールしWDC-150SU2MをUSBに挿入した状態で起動すると、とりあえずUSBに接続されたデバイスとして認識されますので、この状態でRTL871Xのドライバをインストールします。私の場合、先にrpi-updateコマンドでファーム等のアップデート行う等した場合、上手く行きませんでした。
 以下は有線のeth0側がインターネットの接続できるネットワークにつながっており、作業は事前にrootでログインもしくはsuコマンドでrootになった状態で行う事を前提としています。
volumio# cd /tmp
volumio# wget https://dl.dropboxusercontent.com/u/80256631/install-wifi.tar.gz
volumio# tar xfz install-wifi-.tar.gz
volumio# ./install-wifi

Your current kernel revision = 3.18.5+
Your current kernel build    = #748

Checking for a wifi module to determine the driver to install.

Your wifi module is Bus 001 Device 004: ID 056e:4008 Elecom Co., Ltd

And it uses the 8188eu driver.

Checking for a new 8188eu wifi driver module for your current kernel.
There is a driver module available for this kernel revision.
Downloading the 8188eu driver.
Installing the 8188eu driver.

A version of the driver 8188eu.ko is already loaded and running. You will need to reboot to 
load the new driver. volumio#
 と表示され、ドライバのインストールが終了します。
 (Volumioのインストールイメージによってはカーネルとビルドのリビジョンが上記の表記リビジョンと異なるかもしれません)
 wgetコマンドでダウンロードしたインストーラスクリプトはカーネルのリビジョンとビルドに対応したバージョンのドライバを探し出してインストールしてくれます。見つからない等のエラーが表示された場合、残念ですがこの手順ではインストールできませんので、もっと面倒なドライバのソースからビルドする必要がありますが、今回はそこまで入れ込む事をしていませんので、詳細は他のサイト掲載の情報をご参考にして下さい。
 インストールされた新しいドライバを有効にするには再起動(reboot)する必要があります。

 再起動するとドライバが読み込まれますのでlsmodコマンドで確認しましょう。
volumio# lsmod
Module                  Size  Used by
....
8188eu                933473  0
...
cfg80211              472025  1 8188eu
rfkill                 22347  1 cfg80211
これらが表示されればドライバは動作している状態です。

 続いてhostapdとisc-dhcp-serverをインストールするのですが、Volumio 1.55のディスクイメージからインストールしたディストリビューションのリポジトリ上にhostapdがありません。そのため、apt-get updateを実行(決してapt-get upgradeは行わないでください)してリポジトリの更新を行います。
 リポジトリの更新を行ったら、hostapdおよびisc-dhcp-serverをインストールして設定ファイルの書き換えを行って目的にあった設定を行います。
 hostapdの設定内容中、以前の記事で掲載していたhostapd.confの記述中でdriverの指定をしていた行は削除して、自動で選択されているドライバを使うようにしてください。

 この記事を読んだ方々が、無事インストール終了、設定が完了してWi-Fi経由でVolumio 1.55に接続できるようになることをお祈りしております。

 ちなみにUSB Wi-Fiアダプタを電源オン時に挿入もしくは引抜きするとシステムが再起動しますのでご注意を。また、今回は802.11gでの接続を確認しましたが、802.11gのバンド幅は最大54Mbpsです。最近流行のハイレゾ音源を圧縮無しのフォーマットでWi-Fi経由で流そうとするとバンド幅が足りません。もっと高速の802.11nや802.11acの規格で接続できる環境をお勧めします。現状のWLI-UC-GNMのnl80211ドライバでは802.11nでの接続は確認していません。

VOLUMIO2 続き

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 先日インストールしたVOLUMIO2が更新されていました。

 VOLUMIO2は正式バージョンの2.001が10月15日からリリース開始されましたので、早速ディスクイメージをダウンロードして再度、起動ディスクを作成していろいろと調べて気付いた点等をまとめてみました。ボードはRaspberry Pi Model B+です。

32GB microSD
 32GB microSD
 写真は判りやすいように引き出した状態です

ディスクの空き容量について
 いままでは4GBのミニマムなmicroSDでのインストールでしたが、今回はディスク中に音楽データを入れて単体で再生できる、いわゆるスタンドアローンなMPDとして使えるようにと32GBのメディアを購入してセットアップしました。メディアも安くなったもので、64GBとか128GBを求めなければ非常に廉価に入手できます。

 VOLUMIO2より前のリリースでは空きディスクを有効にするにはいろいろとコマンドラインでパーティションなどの操作を行う必要がありましたが、VOLUMIO2から空き領域は自動的に認識して、音楽データを入れるストレージとしてなにも設定変更無く使用する事ができるようになっています。
 SMBで接続すると「Internal Storage」の名称でマウントする領域が該当します。この領域が自動的にメディアの空き領域に拡張してメディアの容量を全て使用することが可能になっていますので設定の変更等は一切不要でした。

DHCPサーバーについて
 DHCPサーバーとしてisc-dhcp-serverがプリインストールされていて、Raspberry Piの起動時に自動でサービスが起動します。
 設定ファイルで対象インターフェースが指定されていませんので、Wi-Fi経由でアクセスポイントとして接続された時のみIPアドレスを振り出すように/etc/default/isc-dhcp-serverのファイルに記述のINTERFACES=""と空欄となっている部分をINTERFACES="wlan0"と変更しておくのが良いでしょう。これで不用意に有線側(eth0)での接続でDHCPプロトコルでIPアドレス取得のリクエストが来ても既存のネットワークに影響が及ぶことがありません。
ただし、Raspberry Piをコアとしてネットワークを構築する場合はDHCPサービスのインターフェースを限定せずeth0側のネットワークを静的に、またそちら向けのDHCPサブネットの宣言しておく方がよいでしょう。

Wi-Fiのセキュリティについて
 デフォルトで暗号化とパスフレーズの要求が出るように設定ファイルが変更されていました。パスフレーズを変更するには/etc/hostapd/hostapd.confのwpa_passphraseの値を変更してください。近隣に同じディスクイメージを使っている人がいる可能性もありますので、セキュリティ上、デフォルトから変更しておくことをお勧めします。

Wi-Fiのドングル
 私は先のBUFFALOの無線LANアダプタWLI-UC-GNMを使っているのですが、消費電力が大きいのと発熱が気になり、もう少し省電力で使えるものが無いかと物色していました。目に留まったのが安価なELECOM WDC-150SU2Mです。こいつが中々厄介者でして、VOLUMIO 1.55のリリースで使用しているカーネルをrpi-updateでアップデートした状態でも対応しているドライバが簡単にインストールできるのですが、VOLUMIO2のカーネル4.4.9+では未対応なのです(4.4.8+までは対応したドライバがある)。ソースからコンパイルすればなんとかなるとは思いますが、そこまで面倒な対応を迫られるのであれば見送りです。
 という事で、以前のVOLUMIO 1.55ののModel Bの方にWDC-150SU2Mを使い、VOLUMIO2は旧来のドライバがデフォルトで対応しているWLI-UC-GNMを使うことにしました。
 詳細についてはRaspberry Piのフォーラムを参照してください。

 ここからはVOLUMIO2のみの項目ではありません。

発熱対策について

 Raspberry Pi Model Bの時にも2つのチッブには放熱器を取り付けましたが、Model B+も相当熱くなります。前回は純銅のものをつけましたが、今回はお安いアルミ製のものをつけました。14mmX14mmのものです。裏側は単なるアルミの素地ですので、放熱用の熱伝導シールを使って貼付けます。

放熱器装着
 放熱器装着

 ここでCPU/GPU(BCM2835:写真左奥側)はそのまま貼付けても問題ないサイズなのですが、LAN/USBコントローラ(LAN9514:写真右手前側)側はパッケージのサイズが小さく、周辺の部品と干渉してしまいます。発熱効率が下がるのを覚悟で熱伝導シールを2枚重ねで貼付けを行いました。この時、熱伝導シールは貼付け面を放熱器サイズではなくパッケージサイズに小さいサイズで貼付ける必要がある点が注意です。保護シートはパッケージ全面ですが貼付け面だけ切り抜いて、小さい2枚目を重ねます。表面実装部品への熱伝導シールの直接の接触は避けた方が良いでしょう。

 実際の所、放熱器をつけても相当温度が高いので筐体内に組み込んだ場合の熱暴走が懸念されますのでファンによる強制空冷も視野に入れて筐体に組む予定です。CPUの温度を測定するスクリプトで外部ファンをGPIOを使って制御している強者もいらっしゃるようですので、ファン制御回路を外付けして実装できればと思っています。
 最良なパターンは温度測定にある程度追従した回転数制御までできればと思いますが、PWMも併用しないとなりませんので、温度測定とファン制御は本体とは別にしてAVRやPICで構築した方が面倒くさく無くて良いかもしれません。

電源について
 私が今回構築しているボードはModel B+です。このボードの消費電流は600mAあり消費電力は3Wとなります。使用しているWi-FiドングルのWLI-UC-GNMが最大2.5W(500mA)あり、併せて1.1Aが最低限必要な電源容量となります。今回目論んでいる強制空冷の冷却ファンやI2SのDACを搭載すること、後段のアナログ回路の付加を考えると最低でも2.0A程度の容量を用意しておいた方がよさそうです。
 DACの後段になにか回路を付けるとした場合、アナログ回路の電源が5Vではデバイスの選択と設計が厳しい部分があるので12Vで供給し、Raspberry Piには筐体内でDC-DCコンバータを用いて5Vを供給しようと思います。DACは3.3V電源が必要ですが、Raspberry Piの3.3V電源では容量的に心配ですのでDACの基板上でドロップダウンした3.3Vを供給する方が確実です。
 DACの後段回路が必要なければ5V3A程度の容量のスイッチング電源式ACアダプタでDC−DCなど無しで直接供給する方法で十分でしょう。

 とまあ、PCとRaspberry Piで作業できる部分と先の構想は固まりつつあるのですが、半田ごてを使うための手がなかなか動きません(というか工作する時間がとれない)。納期の無い(笑)事ですし、ゆっくりすすめて行こうかと思います。

Rapberry Pi - VOLUMIO2

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 なんとラクチンになっていました。

Raspberry Pi Model B+
 Raspberry Pi Model B+

 USBとEthernetのコネクタの外面に段差があり、筐体内に組み込みを行った場合のコネクタ部の処理が悩みどころだったRaspberry Pi Model Bでしたが、以前のVOLUMIOのインストール諸々でだいたい使いどころが分かったので、後から出たModel B+を購入して同様のAirPlay環境を再構築しようといろいろ調べながら作業してみました。

 最近日本橋に行く機会も時間も取れずの状態なため、仕方なくスイッチサイエンスから通販で購入してしまいました。午後一番ぐらいで注文を掛けたのですが、翌日にはネコポスで配達されてきました。速い!

 とまあ、あまり調べも考えもせずに勢いでRaspberry Pi Model B+を購入してしまいましたが、いろいろとModel Bとの差があって用意していた機材類が目論見と違って焦りました。1A程度の出力のAC-USBアダプタではちょっと足りないようで、大きな電源容量のものを用意。ブートメディアが通常サイズのSDからmicroSDに変更されています。そのためゴソゴソと昔に買い置きしていた4GBのmicroSDカードを探し出す羽目に。
 HDMI-DVI変換ケーブルやUSBのWi-Fiドングルはそのまま流用して作業を始めます。

 現在のVOLUMIOはVer.2.0となっており先の1.x系に比べてユーザーインターフェースも含めて大幅に変更されています。Raspbianのイメージから順次インストールしてセットアップするのもいろいろ勉強になって良いのですが、横着してVOLUMIOのサイトに用意されているディスクイメージを使用してみます。

 micorSDカードへの書込みまでは前回の記事「Raspberry Pi - VOLUMIO」と変更がありません。2016年10月現在のRaspberry Pi向けのイメージはVer. 0.979(2016-08-10)ですので、ダウンロードしてZIPを解いてディスクイメージにしてソース指定し、書込みを行います。
 前回同様、HDMI経由でディスプレイをつないでUSBキーボードを使って確認とセットアップを行いますが、今回は「使うだけ」なら、ほぼ何も設定することがありませんでした。

 インストール後にUSB Wi-Fiはそのまま接続可能で、すぐにAirPlay可能な状態。アクセスポイント化するデーモンのhostapdもDHCPサーバーもどちらもすでにインストールされておりデフォルトで起動します。
 USB-DACもそのまま認識して、http://volumio.localでアクセスしたVOLUMIOからプレイバックオプションの出力デバイスにあるDACを選択するだけで再生音がDACから出ます。
 日本語画面にもAPPERANCEから言語を日本語に選択する事で変更できます。
 試していませんがI2Sに対応したGPIOコネクタのドーターボードタイプのDACであれば普通に認識して選択する事ですぐに利用できると思われます。

 正直かなり拍子抜けしました。簡単すぎる。これは利用しなきゃ損ですと言い切れるぐらいです。

 注意する点はすぐ利用する事が前提になっているため、無線LAN関連のセキュリティがデフォルトでは誰でもアクセスできる状態になっており、さらに暗号化もなされていませんので、盗聴されるとツーツーです(苦笑)。
 ここはコマンドラインでログインして、設定ファイル(/etc/hostapd/hostapd.conf)を変更し、セキュリティを上げておく事をお勧めします。

 残ったModel Bは以前から気になっているSDカード形式Wi-FiのFlashAir 32GBを使い、SDカードメモリ側に音楽データを入れ、スタンドアローンのミュージックプレイヤーとしても利用できるように仕立て上げてみようと思います。たぶんVOLUMIOの本来の使い方はこちらかと。

Nutube 6P1

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 めずらしく初物に手をだしてしまいました。

Nutube 6P1
 Nutube 6P1

 直熱型双三極管動作をするVFDことKORGとノリタケ伊勢電子が共同開発したNutubeを購入してしまいました。共立グループ内では在庫がデジット店頭にあるだけ(3本しかない)という悪魔のささやきにまんまと嵌められました(笑)。

 このNutubeは久しぶりにオーディオ系でリリースされた期待の持てる新デバイス。
 手にしてみると想像していたよりも小さい。もう一回りゴツいイメージだったので期待を良い意味で裏切られました。これならポータブル機器にも押し込めそうです。

 実物写真の背景が黄色なのは、初めに撮った写真では白や黒の背景だったのですが、それだと背景が電極の色と見違えてしまい、かなりの透かし構造になっているのが分かりにくかったためです。

 購入時に先行していろいろ試していらっしゃるデジットのスタッフの方に話をお伺いしたのですが、けっこうデリケートなデバイスの印象です。

 フィラメント定格(0.7V 17mA)は超えてしまうと簡単に燃えて断線してしまうそう。グリッドがVFD特有の青緑色に光るためには定格を厳守しないと光らず、少し電流が小さいとほとんど点灯しないとのこと。
 6P1は直熱双三極管特性な真空管ですがVFDと同じ構造なため電極が外部から全て丸見えになっており、12AX7などのようなショートプレートに比して、外界の揺籃には敏感でマイクロフォニックノイズとの戦いに勝たねばならなさそうです。Nutubeのサイトで示しているように本体そのものの振動に加えて空気振動でもノイズが発生してしまうみたいですので、充分な振動対策に注意して実装を行う必要がありそうです。

 また、パッケージピンが2mmピッチというのが通常のICのピンのピッチである2.54mmとはちがうため、そのままハンダ付けして実装しようとすると、ユニバーサル基板の選定がほぼ無いのが困りものでしょうか。KORGの評価用で出ていたヘッドホンアンプでもドーターボード化していたようですので、何らかの方法でドーターボードのモジュールにしておいた方が後々都合がよさそうですので、なにか手法を考えることにします。まあ、このあたりはどこかがすぐに出してきそうですが。

 とりあえず入手はしたものの、実際に回路を組んでいじくり回すのはいつになるのやら...。データシートなどのにらめっこする日がしばらく続きそうです。バイアスが正だったり、出力インピーダンスが高めだったりと、いろいろ工夫は必要そうです。

小型着せ替えヘッドホンアンプ

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 着せ替え式のポータブルヘッドホンアンプをちょっと小型化。

小型着替えポタアン
 小型着替えポタアン
 あまり小さくなっていないかも...

 ずっと製作してきていたタカチのLC型ハンドタイププラスチックケースを使った着せ替え式のヘッドホンアンプは基本的にポータブルとして運用するつもりが無かったので基板サイズに余裕が取れるようにちょっと大きめのLC135シリーズを使っていましたが、もう少し小さくして可搬性を上げて持ち出し用に使えるよう同じ電池ケース内蔵タイプの一回り小さいLC115Hシリーズを使って新たに製作してみました。

筐体サイズ比較
 筐体サイズ比較

 ちょっとは小さくなりましたが、厚みは同じ。電源はNiHの単三が2本なので重さもほぼ同じです。ケース重量は約20g軽くなりましたが、ほとんど軽くなった感じはありません。とほほ。

筐体内部
 筐体内部

 LC135シリーズに比べてケース内の基板設置可能な面積が約2/3に小さくなったことからあまり実装に余裕が取れなくなりました。こうなると電源や入出力のコネクタ面積もバカになりません。
 今回は低電圧オペアンプを使う前提ですので、HT7750Aで+2.4V(+3.0V)を+5Vに昇圧する回路を用いて5V運用します。

LME49721
 LME49721

 オリジナルのChuMoyは1kΩと10kΩの抵抗で増幅比を決めていますが、感じとしてゲインがあり過ぎでしたので2.2kΩと10kΩに変更してゲインを下げています。
 5V程度の低電圧でオペアンプを運用すると入力側がRail-to-Railで無いオペアンプでは入力レベルによってはその時点で飽和する可能性があります。プレーヤー機器の中には出力が2VRMSの仕様で出力するタイプのものがあるため、ヘッドホンアンプ側のボリュームを上げるとすぐに飽和する可能性があります。
 今回使用するオペアンプには入出力ともRail-toRailのBarrBrown(現在はTexas Instrumentsのブランド)のOPA2350とNational SemiconductorのLM49721と悩んだのですが、試聴した結果とりあえずLM49721を使ってみることにしました。素直でストレートな音に加えて低音がしっかりと出ていてなかなか聴き心地は良いです。

短いケーブル
 短いケーブル

 このポータブルヘッドホンアンプに合わせてiPodを抱き合わせにして1つの塊として持ち運ぶようにできるため短いケーブルも合わせて製作。iPodのイヤホンジャックに挿す事ができるのが挿入口近くが小さい径のものでないため小型のプラグを使います。接続ケーブルは2芯のシールドでも良かったのですが加工も面倒くさいし(苦笑)それほど外来ノイズも心配しなかったためBELDEN 8503(撚り線)を三つ編みにして製作。

使う時〜
 使う時〜

 実際に筐体のジャックに挿入してみるとこれくらいの長さ。上にiPodを重ねて載せて親亀子亀状態でゴムバンドなどを使いまとめてしまう使い方を想定しています。
 単3×4本の電池ケースに組み込んだ場合に比べると大きく重いですが、いままでのようにアンプとiPodをバラバラにして持ち歩くとiPodとアンプの接続ケーブル&ヘッドホンケーブルの2本のケーブルが絡み合う事が多く、これで筐体部からはヘッドホンケーブルのみになり、ちょっと取扱が楽になりそうです。

両電源モジュール

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 ヘッドホンアンプ用に電源を製作しました。

両電源モジュール
 DC-DC(+12V⇒±12V)基板モジュール

 以前に3石ヘッドホンアンプを製作しましたが、電源が+12Vの単電源であることからアンプ部基板の製作バリエーションに限界がありました。そこでオペアンプ系のヘッドホンアンプ部製作の幅を広げるために両電源を使えるように電源基板製作します。

 シリコンハウス2階の店頭でたまたま見かけた2Wタイプの絶縁型DC-DCコンバータで両電源を供給できる基板を製作。DC-DCコンバータモジュールはMORNSUNのA1212S-2WR2で、+12Vを供給すると絶縁された±12V・83mAの出力を得ることができます。

 スイッチング電源特有の同相ノイズを抑えるためにコモンモードチョークを入れ、電源モジュールとして使えるように入出力部にねじ留めタイプの端子をつけました。

 とりあえず12Vの単電源を入れて、出力が正負電源として電圧が出ている所まで確認。
 あとは、これを電源として使った回路を組むことにします。

オーディオキット製作体験会

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 先月お休みしてしまい、製作の進捗がはかどらず。

製作体験会会場
 製作体験会会場
 共立電子産業 本社1Fセミナー室

会場の様子
 会場の様子

 土日の両日とも朝の開始時はかなり人数が少なく昼を回ったころから徐々に参加者が増え、昼下がりにはほぼ満員御礼になりました。


ギター用ミキサー
 ギター用ミキサー

 いつもエフェクターを製作されている参加者の方が市販品のミキサーのバカ高さにあきれて自作を始めたというミキサー。確かに売っているものはあの程度の回路規模で...とは思います。特に入力チャンネル数が自分の目的に合わなければ不必要な多チャンネルの高価なものを買わざるを得ませんからね。
 とりあえず基板部分の製作中とのこと。

低電圧ポータブルヘッドホンアンプキット
 低電圧ポータブルヘッドホンアンプキット

 初参加の方が製作された低電圧動作のオペアンプOPA2350を使った低電圧ポータブルヘッドホンアンプキットです。2.7Vから動作するため最低条件として通常の電池2本から使えますが、3本を使い4.5V駆動をしています。ケースはコネクタ、ボリューム、LEDまで付いた加工済のケースを使って組み立て。
 ハンダ付けも2回目という初心者の方ですが、上手く出来上がり無事完動してお持帰りされていました。

FN1242A P2Dリクロック基板
 FN1242A P2Dリクロック基板

 こちらのサイトで頒布されていたI2S信号(PCM)FN1242Aを使ってDSD信号に変換(Pcm to Dsd:P2D)出力する基板。SCLKのジッタをクリーニングしてリクロック出力する事もできるようです。
 目的はRaspberry PiのI2S信号をDSDに変換してDSDの音を確かめるためだそうです。

アンプ部+Raspberry Pi
 アンプ部+Raspberry Pi

 アンプ部は写真では見えていませんが、左上の角にTDA1552がつけられていて、トーンコントロールも付いたパワーアンプとなっています。Raspberry Piはとりあえず位置決めだそうで、まだ筐体内には固定も外部穴もあけられていません。
 DSDで聴いてみるという純粋な目的だけの実験プラットホームとのことで、ケースもオープンシャーシを使っています。
 リクロック基板ですが、コネクタやソケット以外はほぼすべてが表面実装部品。しかもハーフピッチの1.27mmではなくさらに狭い0.65mmmピッチの部品のオンパレードで、実装には大変時間がかかっていらっしゃいました。それでも2枚の基板の実装を終えていますので、相当根気とスピードの両方があります。

どっさり製作中
 どっさり製作中

 複数のヘッドホンアンプを同時進行で作り分けされている猛者の方。
 いつも大量の機材と材料をお持ちになり、どんでもない量の製作物が平行して製作されています。今回は微妙に違うヘッドホンアンプを複数同時に製作していらっしゃいました。これだけの物量ですので全数完成への道のりはまだ掛かりそうです。

 その他、エレキットのアクティブスピーカーキットを製作される方や、表面実装部品てんこもりの基板を製作されている方など、今回は多彩な製作物を見ることができました。
 しかし、やはりながらヘッドホンアンプ関連の製作は人気があります。デジタルオーディオ系の製作をされる方が少ないのは寂しい事ではありますが、なかなか新しいデバイスを簡単に利用できる製作環境が整わない(表面実装部品がほとんど)も要因でしょうか。

【追伸】
 今後の製作会がどのように変わるかは現状では不確かな部分が多いため確定的な情報ではありませんが、先行情報としてシリコンハウスのビル内で外神田にあるスイッチサイエンスが主催するはんだ付けカフェのような常設の製作できる場所を新設するそうで、7月1日よりリニューアルを含めて供用開始です。
 土日には、現在デジットの製作会スタッフとしていらっしゃる元開発担当の方が常駐するとの事で、オーディオ製作体験会やAVRマイコン電子工作製作会も今の本社セミナー室から新設の場所に移動する可能性もあります。
 ものづくりを率先して推進する共立電子産業の設立する常設の製作会場、今後の充実と発展を楽しみにしております。

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