Ferrari Red HPA

HAMMOND1553B-BATケースを入手できたので嬉しくてパネル加工をしてみました。

Dsc01120_2

中身はこんな感じです。
バッテリーボックスは単三x2本又は006Pが使えるようアクセサリーが付属してきました。
回路は未定ですがバッテリーは006P仕様で作る予定です。
写真は単三用のアクセサリーを付けてあります。

ツマミは埋め込みました。
スイッチが今イチですね。
写真で見えませんがツマミの下にLEDがあります。
LEDはパネルの裏側に面実装タイプをつけて
真っ正面からしか見えないようにしてあります。

Dsc01119

パネル加工図面です。
電源スイッチ以外の部品は基板に実装しました。
この寸法でばっちり合いました。
外枠の寸法でプリントアウトが出来れば
穴加工時のテンプレートとして使えるかもしれません。
ユニバーサル基板のオレンジ色のマーキングはインチピッチ(2.54mm)です。

1

2009年3月 2日 (月)

SSM2142 Balanced HPA (Circuit2)

SSM2142 Balanced HPA の回路図はSSM2142のピンアサインが抜けていました。
パスコンを含めた回路図をアップします。

Ssmsm2141bhpa

”やま”さんという方から以下のコメントを頂きました。
こちらのHPAを是非作って見たくなりました。
不躾でありますが、
パスコンの入れ方を教えていただけないでしょうか。
低レベルの質問で恐縮ですがよろしくお願いします。

パスコンは原則的にICの電源ピンに至近で配線出来るように最優先で配置します。
SSM2142 Balanced HPA (Circuit)の
半田面の実装写真にはICの中央部に銅箔をGNDラインとして貼付けています。
チップコンデンサーを半田面でピンから直接このGNDラインに半田付けしました。
流れとしては
1:チップセラミックコンデンサーの片側はICの電源ピンに直接配置。
2:チップタンタルコンデンサーはICの近辺に配置。
3:電解コンデンサーはバッテリーのそばに配置。
+/-の電源ラインはジャンパー配線ですが
電解コンデンサーからタンタルコンデンサー、チップセラミック=ICピンの順に配線します。

上記のように配線すると負荷がかかった場合の電流は
1:始めに高周波特性の良好なチップセラミックコンデンサーから放出
2:次に低ESRのタンタルコンデンサーから放出
3:足りない分を電解コンデンサーから補充
4:それらをバッテリーが補充
という流れで供給します。

やまさん
記事に興味を持って頂いてありがとうございます。
バランス出力HPAを完成させたおりにはぜひ奮闘記をお聞かせ下さい。
タンタルコンデンサーは手持ちの関係で10V耐圧を使用しましたが
出来れば16V耐圧を使用して下さい。
タンタルコンデンサーは直列等価抵抗(ESR)が非常に小さいので瞬間的に放電が必要なパスコンに適しています。

2009年2月 4日 (水)

Apple純正イヤホンをバランス・タイプに改造

前回作ったHPAに4極のジャックを追加しました。

Dsc01066


iPodに付属のアップル純正のイヤホンはプラグ先端部分までRL信号のGNDが配線されているのは確認出来ていましたので
4極プラグでバランス対応に改造してみました。

僕の純正イヤホンは既に焼損させてしまいました。
ふと気がついたら我が家にはiPodファンがいました。
子供達は純正のイヤホンを使っていないので拝借してきちゃいました。
iPhone用のマイク付きも...合計3個.....
惜しげも無くプラグから10cmのところでカット、カット。
この10cmはドックコネクタ用あるね。
下の写真のように配線し、音だしして確認後にホット・ボンドを充填して熱収縮チューブを被せました。
(上の写真)
Dsc01064


Apple純正のイヤホンの低音の再生能力を改めて見直しました。
Apple社にはオーディオ専任の開発スタッフが数名いると聴いたことがあります。
ハードに関しての
イヤホンのGND処理、ドックコネクターからのラインアウト信号。
こだわりが理解できました。


Dsc01065

久しぶりにBill Evansの「Portrait in Jazz」を聴いていますが
えっ、スコット・ラファロのベースってこんなに太かった?と改めて感激しています。

バランス出力の低音は別格です。
iPodからのイヤホン出力で純正のイヤホンで聴いた時に
イヤホンを少し耳道に押し込むようにすると低音がぐっと増します。
ところがバランス出力で聴くとイヤホンを耳道に押し込んでもその変化は僅少なんです。

バランス出力は超低音を?潤沢に満ちあふれる位にイヤホンをドライブしてくれているようです。
多分に僕は低音、重低音と好きな事を書いていますが
低音が歯切れよくふくよかな時は中高域もSo Clearです。
逆に言うと中高音域がクリアであってこそ低音域が引き立つと考えています。

ただ残念な事にApple純正のイヤホンは僕の耳に合わないのです。
外れ易いんですょ、で無理矢理押し込んだ状態だと耳の穴が痛くなります。

イヤホンのプラグの根元までRL個別のGND処理をしている
Appleのオーディオ開発グループの拘りにキラキラ☆を差し上げます。

2009年1月30日 (金)

SSM2142 Balanced HPA (Circuit)

Dsc01051


---------回路図
SSM2142のバランス出力には50ohmの抵抗が内蔵されています。
接続するヘッドホンのインピーダンスで出力電圧が変わります。
例えばヘッドホンのインピーダンスが50ohmだとすると出力電圧は1/3になります。
初段のゲインを1倍から3倍までジャンパーで切り替えられるようにしました。
SSM2142はバランス出力なのでゲインが2倍です。
最高ゲインはトータルで6倍になります。

出力オフセット電圧のキャンセル方法
公称100uAのCRDから100ohmを介して
出力オフセット電圧に見合う電圧を生成させます。
CRD(E-101)は50uAから210uAまでバラついていますので
場合によってはこの抵抗値を変えて下さい。
回路図を見たらSSM2142のピン番号を振り忘れていました。
作られる方はデーターシートを参照して下さい。
調整方法はゲインを決めて
負荷には300ohmの抵抗を接続します。
Offset ADJのポテンショメーターで+/-10uV以下まで押さえ込みます。
ドリフト電圧は温度が16°から約40°までの範囲で1mV以下でした。
回路図でパスコンは省略してあります。
CRD回路の100ohmは勿論の事、ICにもパスコンは必要です。

43


---------部品実装面
入力OPA部と出力部は
サブ基板化して、
他の回路も実験出来るようにしました。

Dsc01041

----------半田面

Dsc01042

----------完成

Dsc00985

ヘッドホンを改造しなければ使えませんが
それが報われる再生音でっす。
ヘッドフォンでケーブルを交換出来る仕様は自分が知る限りはゼンハイザーの650、
で、そいつ達はケーブルに凝ったりとしていますが....

取りあえず、アンバランスをバランスに
1000円クラスのイヤホンで良いですから改造して試してみて下さい。
ふっ、ふっ、出てくる音は言葉では伝えられません!

1800円のフイッリプス社製のイヤホンを
付属の延長コードを利用して改造しました。
Y型の分岐点から配線します
胸ポケットにHPAをいれてギリギリの長さです。

Dsc00969_2

改造したヘッドホンを普通のヘッドホン・ジャックに接続する為のアダプターも創りました。

Dsc00990


iPod純正のイヤホンは根元まで左右のGNDが施されていました。
これだとまだ試していませんが4極プラグが使えますね。

手持ちの評価のみですが
フイッリプス社製及びソニー製はY型の箇所からプラグ先端までグランドが共通でした。

Dsc00980

アップル純正・イヤホンの切断したプラグを利用してドックコネクターへの配線に使いました。
小さいのでとってもコンパクトです。

Dsc00984

これらは実験時に焼損させたイヤフォン達ですが、
プラグ部分は上述のように有効活用されています??

Dsc00989

2009年1月25日 (日)

SSM2142 Balanced HPA with AD604AP

AD社の差動出力ラインドライバー用(Balanced Line Driver)ICを使用してヘッドフォンアンプを創ってみました。
型番はSSM2142です。
入力部にはBB社のOPA604AP。
いづれも10年以上前に買い求めてあったICです。
SSM2142をまさかHPAに使うとは当時は全く思っても見ませんでした。
そもそも昔は巨大なSPの低音のみに憧れていましたから??

Herbie Hancock「Dis Is Da Drum」を聴いていますが
キングレコードの低音シリーズに負けていない怒濤の超低音がこれでもかと押し寄せてきます。
バランス・ドライブの威力は凄い!

静止時の消費電流は合計で約20mAだったので
006P(NiTH)2個で+/-の電源を作り
ポータブルにしました。

AD604のオフセット電圧はゲイン倍して
SSM2142の入力になり
SSM2142のオフセット電圧と加算されて出力のオフセット電圧になります。
今回はCRD(定電流ダイオード)を使ってオフセット調整を行いました。
温度ドリフトはまだ検討していませんが
調整時は100uV以下に押さえ込み
ヘッドフォンのバイアス電圧を僅少にしてみました。

Dsc00985

つづく

2009年1月21日 (水)

Balanced TPA6120 HPA(Circuit Diagram)

シングル入力からバランス駆動の為の信号は
2個入のLME49720を非反転、反転増幅器として動作させ
TPA6120をFull Differential Mode として動作させています。
スピーカーの場合のブリッジ(BTL)駆動と同じ動作です。
バランス駆動時はリーターンにGNDが無いので共通インピーダンスが生じません。
ヘッドホンのケーブルは通常途中から分岐されています。
分岐された箇所からプラグまでのGNDは通常共通になっています。
試しに焼損したイヤホンで調べて見た所
予想通り中継点でGNDが共通になっていました。
Dsc00944
この分岐点からジャックの根元までと
HPA内部の配線
基板のパターンが
共通インピーダンスとなり
駆動電流でヘッドホン側から見たGND電位が変動します。
バランス駆動は+側からの出力電流は-側のOPAで吸収されますので
GNDラインの変動はありません。
その事に依って音の濁り等の音質劣化を防止出来ます。
また共通インピーダンンスの影響を受けないのでセパレーションやクロストークが改善出来ます。
またバランス駆動は電圧が2倍稼げますのでシングルエンドと比べて一つのOPAは1/2の電圧ですみます。
結果スルーレートが向上し
TPA6120の持つハイスルーレートと相まって
低音域で重厚なスピード感が得られ
素晴らしい分解能が得られます。

詳しく知りたい方はこちらの「バランス駆動型ヘッドホンアンプ解説」を参考にして下さい。

回路図の補足説明です。
電源は外部からの定電圧電源です。
回路図が煩雑になるのでパスコン回りは省略しています。
TPA6120の各電源ピンには至近で10uF/20Vを配置。
LME49720の電源ピンには0.1uFのチップコンデンサーを配置。
電解コンデンサーは470uF/25Vを+/-電源にそれぞれ5個を配置。
電解コンデンサーの半田面に0.1uFのチップコンデンサーを並列に配置。
出力のジャックの通常はLR信号として使う端子をヘッドホンのプラス、マイナスとします。
ケーブルは通常のラインケーブル(OFC)3mを半分に切断して加工しました。
通常はLR信号のリターンであるグランド・ラインはシールドとしてのみの使用です。
ヘッドホンサイドでは接続しません。

回路図では実験の為にRgを120ohmとして利得を稼いでいますが、
現在は680ohmにしてゲインを落としています。
回路図の利得でフルボリュームにすると
ヘッドホン(の規格にも依りますが)を焼損させる可能性があります。
供給電源電圧と
御使用のヘッドホンのインピーダンスに応じて利得を決めて下さい。
またはゲインは回路図通りでTPA6120の出力抵抗を100ohm前後に増やしても良い。
出力抵抗を増加させるとヘッドフォンの抵抗値と分圧されてオフセット電圧を軽減出来ます。

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部品の実装状態

Dsc00968_2

配線の状態

Dsc00967_2

変換基板にTPA6120を実装。
裏面のSSOP用のパターンはカット。
サーマルパッド用にφ3の穴を開けてある。
両側のランドは半田付けし易いように1/2にカット。
変換基板は
ダイセン電子工業製「D016」
マルツ、千石で扱っています。

Dsc00948_2

TPA6120実装の2.54mmピッチユニバーサル基板の裏側。
この穴からサーマルパッドに半田付けしてGND処理と放熱対策をする
サーマルパッドをGND処理しないとボッボッというモーターボーディングのような様相を呈します。
また出力に10ohm以上の抵抗を付けないと配線によってはチリチリという発振が起こります。

Dsc00947_3

今回はTPA6120をFull Differential Mode として動作させましたが
次回はTPA6120を今回前段で採用した回路をモディファイした回路で創ります。
バランス駆動の呪文にはまってしまった。

Balanced TPA6120 HPA

TPA6120でバランス出力のHPAを試作しました。
まずは
DENONのAH-D2000を分解してバランス入力に改造してしまいました。

エアーパッドは左に回転させると簡単に外せました。
Dsc00953

この状態で4本のビスを緩めます。
Dsc00954

ヘッドホン・スピーカーにアクセスできます。
Dsc00955

配線を交換します。
Dsc00956_2

左右とも改造した状態です。
左右個別にプラグ!他には使えん!
どないしよ???
Dsc00961

HPAはTPA6120+LME49720の構成です。
LME49420の反転・非反転出力でTPA6120のバランス出力をドライブします。
念の為にREF200を使用して出力オフセットを軽減してあります。

Dsc00965

なんなのこのドライブ感は、
ボリュームを絞っても音がや・せ・ま・せ・ん。
低音域はあくまでもゆったりと奥行きが深く
空気の余韻まで余す所無く再生してくれています。
その余裕はメルセデスでもなく
ましてやBMWでもジャガーでもない。
かといってロールス・ロイスでもない。
こいつはBENTLEY CONTINENTAL GT。
力強く情熱的な所が同類項と見た!

今回のHPAは外部の+/-12V電源で駆動した。
静止電流は70mAであった。
300ohm負荷で1000mWの出力をたたき出せる。
電源のキャパシターは秋月さん扱いの
470uF/25Vで10個100円。
オーディオ用と称される特別なパーツはIC以外は使っていない。
エージング無しでこのど迫力は.....
これは大変なものに手を染めてしまった。
これからどないしよ。

CNNのライブでオバマ氏の就任演説を聞くだけの予定が..
嗚呼、今宵も午前様.....
ワシントン時間午後3時半。

2009年1月17日 (土)

TPA6120+LME49710 HPA (1)

TPA6120+LME49710のHPAが組み上がりました。
本来は低電圧動作のHPAを作る予定だったのですが.......
逆に思いっきり大振幅動作が可能なHPAのお披露目?です。

バッテリー動作時は+/-9V。
外部ACアダプター(+5V)使用時は+/-11.6Vで駆動します。
Rail Splliter回路は採用せず、独立2電源仕様です。
出力オフセット電圧は調整回路を設けて+/-500uV以下に押さえ込みました。
(調整する前はLR共に7mV前後で、これでも問題は無いのですが実験を兼ねて試みました)
ゲインは3.7倍といつもの2倍よりあげました。
多分に憧れのゼンハイザー650を意識しています。
300ohm負荷での出力ノイズは
VRmax補正無しで36uV(rms)
A補正をかけると7uV(rms)
周波数特性はDC〜50KHz(-0.5db)
TPA6120の放熱パッドは銅板を写真の用に追加加工して
天板に接触するようにしました。
写真の状態で通常の音量で聴いていて室温26°で40°から34°に低下しました。
天板に接触させた状態だとさらに温度の低下が期待出来ます。
温度が上がるとオフセット電圧のドリフトが効いてきますから
その対策の為にも有効と考えます。
バイパスコンデンサーにセラミック系は不採用。
代わりにPoly CAPを採用しました。

製作過程は後日として......
出てきた音にただただ聴き惚れています!

週末のご褒美?にチーズを肴にバーボンをいきますか。
好きな事をやっていて、何がご褒美だ!という声が聞こえてきそうです。
今週は昨日からの徹夜を含めて2晩徹夜をしてしまった。
お酒を頂くのは実に3日ぶり!実に珍しい事です。

Dsc00935

2009年1月13日 (火)

Head Phone Impedance vs HPA output Swing

ヘッドフォンのインピーダンスと所望する出力電力から
HPAに必要な出力電圧を簡単に求められるチャートを創りました。
またチャートの出力電圧をX軸になぞっていくと
駆動出来るヘッドフォンのインピーダンスとその時の電力が一目瞭然に判ります。
左縦軸の目盛りが出力電圧(Vp-p)です。
HPAの電源電圧ではありません。
またオペアンプ出力から直列抵抗を接続しているときは
ヘッドフォン側の電圧になります。

5

あまり必要性は感じられませんが
出力電力が1Wまでのチャートも創ってみました。

4

これらの関係については
例題で説明し、導いた式を判り易く記しました。

Example:1
ヘッドフォンのインピーダンスが32ohmで
出力50mWのHPAを作りたい。
HPAに必要な出力電圧は?

Answer:1
V=√(32x0.05)
=1.26(Vp-p)

Example:2
ヘッドフォンのインピーダンスが32ohmで
HPAの最大出力は1.6Vp-p(+/-0.8V)であった
このときの出力電力は?

Answer:2
P=1.6^2/32
=0.08(W)
=80mW

電力(P)=電流(A)x電圧(V)....(式α)
電流(A)=電圧(V)÷抵抗(R)...(式β)

(式α)の電流(A)に(式β)の電流(A)を代入すると
電力(P)=電圧(V)の二乗÷抵抗(R)となり
HPAに必要な電圧(V)は
√(ヘッドフォンのインピーダンスx所望する電力)
として求められます。

ちょいとは役にたちそうですね。

2009年1月 8日 (木)

オペアンプのオフセット調整方法

低電圧HPAを作るにあたって
オフセット電圧が大きくて候補から外すのは忍びなく
DCサーボ以外の
オフセット電圧の調整方法を調べてみました。
最近のオペアンプは一回路のみでもオフセット電圧調整端子が無いのもあります。

エー・ディ・エム社の技術情報の中に
「マッチィ先生の楽しい勉強会」というのがあり、
オペアンプの外部オフセット電圧調整という項で
反転増幅器、非反転増幅器、差動増幅器の詳しい調整方法が説明されています。

またBBのREF200の資料には下記のようなオフセット電圧調整回路が掲載されています。
興味をひくのは右側の回路のBourns Trimpot。
中点端子があります。
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バーンズ社の「Best of the TRIMMER PRIMERS」の資料にその効能が述べられています。

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気になる部分の引用です。
LESSON 2- TRIMMERS FOR SPECIAL REQUIREMENTS

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カタログにも■Reduces power supply drift errors と書かれています。(30Page参照)

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しかしながらこのポテンショメータは入手難のようです。
ならばREF200を使用した左側の回路を応用して作ると良い気がしてきました。
(一番上のキャプチャー画面の回路)
REF200はDigi-Keyで521円!します。
CRDに置き換えるとコストは激減するが温度特性とノイズ特性を考えると.....
結局は中点接地は其のままで抵抗のみで.............

これに使用するポットは一回転タイプではなくサーメットの多回転タイプを使用します。
秋月さんで100円で売っています。

調整する時は通電して十二分に回路をウオームアップしてから調整します。
合わせ込んだ後には調整用のドライバーで
ポットに少し振動を与えて
ネジのバックラッシュ影響を排除して下さい。
必要なら再度調整して最後はネジロックで固定して下さい。
ネジロックが無い時は塗料ペイントを爪楊枝に少し付けて固定して下さい。

参考までに..................

2009年1月 6日 (火)

OPA Selection Guide

明けましておめでとうございます。
今年も宜しくお願い致します。
「アナログ回路のおもちゃ箱」からの新春のお年玉で〜す?

お正月は時間を作ってはチビチビ呑りながら
ヘッドホンアンプに使えそうなオペアンプを調べて表にしてみました。
チビチビ呑りながらの作業でしたので
転記ミス等多々あるかと思います。その節はご海容下さい。
また、メーカーによってデータの測定方法が異なりますので
最終的にはメーカーのデータにてご判断をお願いしておきます。
表を充実させる為に
追加、追記,修正等して頂ける方は
メールを頂ければエクセルのデータを送ります。
勿論、ご協力いただけない方にも希望があればお送り致します。
並べ替え機能を利用すると何かと便利に使えます。

これを作成したきっかけは
バッテリーが長時間持つ省エネタイプのオペアンプを探す為です。

TLV4111-EPはRail to Railで
消費電流:0.7〜1mA
出力電流:300mA
オフセット電圧:0.2〜3.5mV
歪み:0.025%
入力換算ノイズ:100Hzで55nV√Hz
スルーレート:1.6V/uS
これってレールスプリッターに最適だと思いません?
AD8534も使えそうな気がする。
選択肢が沢山あり過ぎて迷っちゃいますね!
表を見て悩むのもまた愉しいもんです!


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2008年12月29日 (月)

TPA6120 HPA 回路図

TPA6120のレールスプリッター回路に興味を持たれた米国留学中の方から
回路図のリクエストがありましたので
今年最後の締めくくりとして一気に書き上げました?

Dsc00907

HPAのオリジナルと異なる箇所は充電部分です。
オリジナルはLM317で30mAの定電流でトリクル充電をしていました。
DC24VからLM317を使用して18Vを作ります。分圧抵抗はLM317データシートの7ページ目の式で求められます。
ポリスイッチからから10ohmの抵抗を介しての充電は実験済みです。
バッテリはGP30R7Hを想定しています。このデータ資料にはMax. Charging Voltage : 9V at 30mA charging と記されています。
2本シリーズ接続ですから18Vとなります。
18Vの定電圧電源から供給しますからこれで過電圧は防げます。
バッテリーの充電電流は1Cの急速充電が許されています。
バッテリ電圧が低くて200mA以上流れると定格100mA(200mAでトリップ)のポリスイッチが動作をして供給電流を抑えます。 
其れを繰り返しながらバッテリーの端子電圧は上昇して最後はトリクル充電で平衡状態になります。
実際は初期時の突入電流でバッテリーの端子電圧は急上昇して30mA~12mAのトリクル充電状態になりました。
ちなみに24時間後の端子電圧は17.29Vで充電電流は17mAでした。
48時間後は17.49V,12.5mAでした。

TPA6120を片チャンネルのみ使う時はLchを使用します。
Rchの-Vは電源に接続して+Vは開放にします。(詳しくはデーターシートのP13を参照して下さい)
ユニバーサル基板に組む時、
裏側のThermal Padの処理はパッドの中心近くに2〜3φの穴を開けて半田付けするのが簡単です。
そして、パッドはGNDに接続します。
6pinから15pinまでは内部接続がされていませんので自由に使えます。
次回自分が作る時は1Kohmの抵抗はVISHAYの0805(0.1%)を使用する予定です。
また電源のパスコンにFilm typeの1uFを追加する予定です。

コンデンサーの容量及び種類は耐圧に注意して各自の好みで決めて下さい。
回路図のC1及びC2は省略しても構いません。

R11,R13を並列接続しているのは正確に500ohmを得る為です。
そうする事に依って+入力のオフセット電流と-入力のオフセット電流がキャンセルされます。
-入力のインピーダンスはR9とR15の並列値になります。
R9の先はU1の出力でインピーダンスは非常に低い(0と考える)
またR15も出力に接続されていてここもインピーダンスが低い(0と考える)
ということでpin16からみたインピーダンスはR9とR15の並列値として近似出来ます。

ゲインは初段で決まりますが実際の出力は10ohmを介してヘッドホンに接続されますから
トータルゲインはヘッドフォンのインピーダンスにより変わります。
例えばヘッドフォンのインピーダンスが10ohmだと出力は1/2になります。
フイードバック・ループ内に10ohmを入れると正確にゲインは2倍になりますが
ヘッドホンの保護を兼ねて回路図のようにしてあります。

回路図のR3〜R16は全て1Kohmです。
回路図では信号グランドはTLE2426から供給していますが
出力オフセット電圧との兼ね合いでTPA6120側から供給した方が良い場合もあります。

Dsc00906

今年はアナログ回路のおもちゃ箱にお付き合いいただき有り難うございました。
4月にスタートしてからお蔭様でアクセスも2万件を突破しました。
皆様におかれましては
輝かしい新春をお迎えくださいますよう心よりお祈り申し上げす。
来年も宜しくお願い致します。
よいお年を!

ADA4898-1 HPA 完成

Line Cable Lessで
フロントマスクがすっきりです。

Dsc00897


micro audio lab.謹製.......シャレですょ。

Dsc00899


当初の目的であった一個のACアダプターから
iPodへの充電及び006Pニッケル水素電池への充電という目的は達成出来ました。
しかし、レール・スプリッター方式の電源の為に
USB給電に10Vのゲタを履かせる必要性が出てきました。
ムリヤリ履かせた下駄のスイッチング・ノイズが取れません。
006Pを通常の+/-電源として使用すれば,電池への充電回路がなりたちません。
外部給電を+24Vと+5Vの絶縁された電源を使えば何の問題も生じません!
でも一系統の電源に拘りたかった。
ノイジーといっても普段聴く音量(10時位)では問題ありません。
しかし、これは急速充電が出来る携帯用という事で一件落着としましょう。

ADA4898-1の音も段々と低音がふくよかに歯切れの良い余韻を響かせるようになってきました。
TPA6120は情報量が多いというか、音場が広く感じられます。
聴き比べているとADA4898-1は比べると少しナローな感じがします。
しかし、歯切れの良さがそれを払拭する気がしてきました。
例によってHolly Cole Trioの「I Can See Clearly Now」を繰り返し聞いているのですが
まさにこの曲の題名通りの音です。
僕の好きな低音がまた増えた気がする。
まだ40数時間しか聴いていないのでこれからが愉しみです。

ADA4898-1 HPA 製作

HPAのエージングしながら製作写真をアップします。
もう朝の5時ですが目が,否、耳が冴え渡っております。
今回は電源回りから気の向くままに試行錯誤で楽しんできました。
順不同な説明もありますし、変更箇所が反映されていないのもあります。

ドックコネクターを配線する基板と中継コネクター。
隙間にLEDを組み込む。
3φのLEDを板の厚み半分の所でザグリを止め、LEDも最小限の輝度にしてあります。
MAX713のFAST-CHARGE-LEDの制限抵抗10Kohmは1.3Kohmの誤りです。

Dsc00864


ドックコネクターの切り込み加工とLEDの配置。
左がPOWER表示、右がFAST CHRGEの表示。

Dsc00865

ドックコネクターの配線。
線材はフラットケーブル。
配線を左右に振り分けるようにドッキング・コネクターを配置したので配線は楽。

Dsc00871

ADA4898-1の放熱パッド処理。
予めパッドに予備半田メッキを施し。60Wの半田ごてで一気に半田を流し込む。
放熱パッドは4pinに接続しておく。

Dsc00857

ADA4898-1で作ったレールスプリッター。
実験中に破損してまだ搭載していない。

Dsc00860

お見せしても参考にはならんとは思います。

Dsc00884_2

全てを実装した状態。
中央の2Pコネクターはツェイナー・ダイードの配線。
ツェイナー・ダイードはケース側面に放熱用エポキシで接着してあります。

Dsc00893

組み上げて残留ノイズを測定時、ケースを持つとノイズが増えました。
アルマイトの絶縁は強力ですね。
銅板を折り曲げてグリグリして差し込んだところ誘導はピタリと収束しました。

Dsc00894

OPAの配置です。
パスコンにFilm Capacitorを使ってみました。
パラにチップコンデンサーも実装しています。

Dsc00854_2

裏側にはタンタルコンデンサー。
1.27mmピッチのコネクターはピンを一本おきに抜き取って使用します。

Dsc00856

ADA4898-1 HPA 回路図

ADA4898-1の特徴をアナログ・デバイス社の資料から抜粋。

特長
超低ノイズ
  0.9 nV/√Hz
  2.4 pA/√Hz
  10 Hzで1.2 nV/√Hz
超低歪み: 500 kHzで−93 dBc
広い電源電圧範囲: ±5 V~±16 V
高速
  −3 dB帯域幅: 65 MHz (G = +1)
  スルー・レート: 55 V/μs
ユニティ・ゲイン安定
低入力オフセット電圧: 150 μV最大
低入力オフセット電圧ドリフト: 1 μV/°C
低入力バイアス電流: −0.1 μA
低入力バイアス電流ドリフト: 2 nA/°C
電源電流: 8 mA
パワーダウン機能

Short-Circuit Currentは Sinking/sourcing 共に150 mA とあります。
これ一発でG=6dbのHPAを作りました。


組み上げて電気的な特性を一通り測定してみました。
残留ノイズはボリューム最大で10uV-rms(ウエイト無し)
出力オフセット電圧は両チャンネルともに0.5mV以内と秀逸。
周波数特性はDC〜20KHz:+0db/-0.8db
歪みは未測定。
回路の静止電流は20mA、駆動時間は12時間以上期待出来そうです。

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ステップレスポンスです。

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立ち上がり部分の拡大写真。
オーバーシュート無し。

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正弦波の正負スイングの対称性です。

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さて、肝心の試聴感ですが今しばらくお待ち下さい。
鳴らし込むのに時間がかかりそうなICです。
まだ30時間程ですが段々低音の質感に変化が現れ始めています!

Power Supply with iPod Charger

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ニッケル水素電池の充電回路は簡略化して書いてあります。
詳細は前項の回路図をご覧下さい。
PQ20RX11(Sharp)はLow Droop Typeでリモートシャットダウン付きの可変レギュレーターです。
入力の最大絶対電圧が24Vなので入力にダーオードを3本かまして約20Vにして、
出力電圧が20Vになるように抵抗値を決めます。
2Kohm固定で計算すると13.16Kohmになり、まるめて13Kohmとしました。
外部電源で動作する時はOPAを+/-10Vで駆動し、電源スイッチは機能しません。
iPodの充電はmuRata製の7805SRを使用しました。
GNDの10.2V・ツエナーダイオードはアナロググランドとデジタルグランドが同電位の為にゲタを履かせてレベルシフトをしています。
このツエナーには500mA流れますので放熱対策が必要です。
(iPodのUSB端子に5Vを供給すると500mA流れます)
この電流はレールスプリッターでは吸収しきれませんので
仮想グランドラインはリレーで切り替えます。
バッテリ−動作時はリレーがOFFになり、通常のレールスプリッター回路に切り替わります。


MAX713のシリーズパス・レギュレーターはシャシーに固定。
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スライドさせてコネクターとドッキング。
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中央と左側が電源と充電部。
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2008年12月28日 (日)

NiMH 006Px2 Fast Charger

006P型ニッケル水素電池を2個シリーズに接続し、その急速充電回路を創りました。
-ΔV制御のMAX713を採用しました。
バッテリーは充電末期になるとピーク電圧値がわずかに下がります。
MAX713はその低下した-ΔVを検出して急速充電を行います。

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回路図の1ohmの抵抗で充電電流が決まります。
計算値では250mV/1ohm=250mA。
実測値は260mAでした。
トリクル充電電流は20mAでした。

1ohmの電流検出抵抗がDC入力ジャックの接点でGNDに短絡して0ohmにしています。
これを短絡しないと電池の内部抵抗にこの抵抗値がプラスされて消費電流に比例して電圧降下が発生します。
充電する為にプラグが差し込まれるとここは切り離されて電流検出抵抗として機能します。

MAX713は急速充電またはトリクル充電の2遷移しかありません。
また急速充電中に-ΔV検出が失敗した時は設定したタイマーの時間後にトリクル充電に移行します。
下記の回路は12セル,タイマー90分の結線図です。
トリクル充電は自動停止しませんが使用したGP社製バッテリー(30R7H)の仕様に依れば30mA以下であれば数ヶ月はつなぎっぱなしでも大丈夫そうです。

初回充電時はタイマー動作でトリクルに移行しました。
一旦プラグを抜き再度さすと、また急速充電がはじまり、10分程でトリクルに移行しました。
ドライブTRの2SA2057はケースを放熱器にしています。
上の写真の3ピンコネクターでケースに取付けたTRと接続します。
ドライブTRはピーク時3W位消費しますので放熱器は必要です。

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回路図は念を入れてチェックしていますが
創られる方はMAX713の資料を読まれて再確認をお願い致します。
初回通電時は1ohmの両端に電圧計を接続してから電源をいれます。
電圧が250mV前後を示していない時は直ちに電源を切り配線を検査して下さい。
時に依ってはMAX713が立ち上がるまでに数秒かかる時もありました。

修正
FAST CHARGE LED用電流制限抵抗 10Kohm→1.3Kohm

Jardinさんからのご指摘で間違いを発見しました。
以下のように修正します。
DC INから2SC2120(ベース)への10Kohmは不要です(2009.2.16)

2008年12月16日 (火)

Hammond(1455J1201) Parts Layout

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回路はまだ決まっていないが、
えいっや〜で決まっている部品の配置を決めて加工。
迷っている時は決まっている事を先に進めながら考える事にしています。
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まずはバッテリーの取付け場所を確保。
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続いてリザーブ・キャパシターの場所も確保。
TO-220パッケージはPQ20RX11で
ON-OFF機能付きの可変レギューレーター。
下に見えるのがmuRata製の
スイッチング・3端子レギュレーター。

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ドックコネクターが丸見えは美しくないので...

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シコシコと糸鋸でアダプターを兼ねたシールド板を作る。

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完成写真.....しかし中身の回路はまだ決まっていない!.....
というか頭の中ではあれもこれもで...
実現させてあげたい事が一杯あります。

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今宵は友人に誘われるままに小岩のとある焼き鳥屋へ
牡蛎の豚肉ロース巻き!これに誘惑されました?
美味しくて1ダースも食してきました。
勿論、定番も...
お店の常連さんの頼み方がイチイチ粋でした!
常連さんがさりげなく
「年はとっても女将の歳は変わらないねぇ〜」
憎いじゃありませんか!
この!褒め殺しぃ〜!!!
俺も言ってみたい?????

to be continue

2008年12月15日 (月)

Hammond Enclosure

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Hammond Instrument社の Enclosureが到着しました。
蓋を取り去り一段下のスロットに基板を差し込むとこのような雰囲気になります。

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Touch(1G)がもくろみ通りすっきりと収まりました。
ドックコネクターは付属のケースは使わないで
この状態で配線してエポキシで接着しようかと考えています。

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肝心の増幅部ですが
予定ではADA4898-1が候補に挙がっています。

このOPAは超低雑音で
消費電流が8mAと少ないながら
出力電流が150mもとれます。

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真っ正面から見た写真です。
基板間が11.2mmしかありません。
使用できる電解コンデンサーに制限がつきそうです。
バッテリは006P・300mAを2個使用して
できれば急速充電回路を組み込みたい!
iPod Touchへの充電は勿論、並行して充電出来るようにします。

思案中
HPAには電源スイッチを設けず
iPodの電源が入ったら連動してHPAの電源が入るようする。
その為には
iPodのDock Connector(pin13)からのACC-PWRを利用します。
このACC-PWRはiPodの電源がONになると出力(3.3V)されます。
OFFになるのはMusicをポーズにしてパワースイッチをオフにした時です。
再生中は画面をスリープさせてもACC-PWRは出力されています。
この方法はMusic機能に特化するのであれば問題ないです。
ただスリ−プさせない限りACC-PWRは出力されていますので
他のアプリを使っている時はHPAがONの状態のままです。
(実測した結果、
Musicをポーズにしてパワースイッチをオフにした時、
ACC-PWR(3.3V)出力は約20秒後にオフになります。
すぐには落ちませんので追試される方は注意して下さい)

上述とはあまり関係はありませんが
「YAMAHAのUniversal Dock for iPod」
YDS−10のService Manualは参考になります。
アナログスイッチの使い方。
単電源OPAへのBIASのかけ方。
電源及び信号ラインのアース回りへの気配り等々。
プロの設計ですね。
特にジャンパー処理でアース回りに保険をかけてあります。
また外部電源を認識させて充電出来るようにする為の
ターミネーションの抵抗値も記されています。
こんなに厳密にしなくても並列抵抗値を
E24系列の一番近い抵抗値で近似しても認識してくれます。

つづく

2008年12月11日 (木)

5V Step Down Regurator

この形状が気に入りiPodの充電の為の+5Vはこのレギュレーターを使う予定です。
iPodへの充電電流は500mA必要で、このレギュレータは定格100%での使用になります。
問題ないでしょう。
リニアレギュレーターのTO-220パッケージとほぼ同じサイズ!
カタログのイラストに遊び心をそそられます。
TPA6120とかLME49600のBuffer段をこんな形で組んで
差し替えが利くようにするのも面白いかもしれない。

muRataの78xxSRシリーズでDigiKey扱いです。

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次回製作するHPAはHAMMONDのケースに組み込む予定です。
タカチさんはハモンドの代理店なのですが
残念な事にこのケースは取り扱っていませんね。
このケースはMouser扱いで、初めてオーダーをかけました。
DigiKeyと同じく7.500円以上購入した時は送料が無料でした。

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基板用のスロットが沢山あって便利に使えそうですね。

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2008年12月10日 (水)

AC Adapterの改造

Modification of AC Adapter
and/or
Reconstruction of AC Adapter
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18V出力のAC Adapterが必要になりDC24V出力のアダプターを改造する事にしました。
秋月さん扱いの24V-0.5A(Model No:NP12-1S2405)を分解。
蓋は薄いスクレーバーでこじると簡単に開けられました。
基板はシリコン系の接着材でケースに固定されているので
基板を取り出す時はパターンに気をつけながら無理矢理剥がします。
出力回路に接続されていたR11とR12が基準電圧と比較される分圧抵抗でした。
計算してみると2.44Vでした(fig.1)
出力電圧が18Vになる時の分圧抵抗値はR11に2kohmをたして6.87KohmにするとVrefが計算値で2.48Vになります(Fig.2)
最終的な出力電圧は無負荷で18.33Vになりました。
18.0Vが必要になったらもう少し追い込みますが取りあえずはOKとします。

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Step1:R11がGNDにおちているパターンをNTカッター等で削ります。
    テスターで導通チェックをして確実にオープンになった事を確認します。
Step2:2Kohmのチップ抵抗をR11とシリ−ズになるようにGNDパターンに半田付けします。

チップ抵抗(4871)の左に白く写っているのが追加した2Kohmのチップ抵抗です。
チップ抵抗でなくとも1/8Wの抵抗でも構いません。
ここは基準電圧と比較する為に安定な電圧を確保する必要があります。
カーボン抵抗では温度係数が大きく(+350~-1500ppm/゚C)
周囲温度で電圧値が変化してしまいます。
温度特性の良い金属皮膜抵抗(+/-100ppm)をお薦めします。

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蛇足ながら過電圧保護回路が組み込まれているACアダプターは
規定電圧より高い電圧に改造してはいけません。

今回使用したアダプターの仕様をメーカーのHPより拝借しました。
過電圧保護回路(Over Voltage Protection)が規定電圧の120%で動作します。
例えば5VのACアダプターを7Vに改造して昇圧すると
5Vx120%=6Vの過電圧保護回路が動作してしまいます。
過電圧保護回路(多分ツエナーダイオード)に電流が流れ
過電流保護回路が動作して出力は出てこないでしょう。
過電流保護回路はオートリカバリ−となっていますが
長時間その状態が続くと
最悪は熱暴走でACアダプターが焼損という事態も考えられます。
呉々もその辺を理解した上で自己責任で改造を楽しんで?下さい。
A risk is self-responsibility.
当然ながら改造する事に依ってメーカーの保証対象外になります。

また改造した事に依って附随する仕様が変化するかもしれません。
その辺までは検証していませんので自身の判断でお願いしておきます。

5

2008年12月 4日 (木)

TPA6120+AD8610 HPA (Final)

次回作はAD8610を交換できるようにしたい。
写真で撮るとドックコネクターのスペーサー(銅板)が無粋ですね。

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ライン出力から再生しながらiPodを充電できる機能は大変に便利で
これから創る時はこの機能を外せない。
また据え置きで使う時は外付けを純アナログ電源にしたい。
その時は超High Speedな正負電源回路をTPA6120を使用して創りたい。
またポータブルの時は省電力化の回路構成に再思考したい。
レール・スプリッター回路からの脱却です。
TPA6120の音を聴き尽くす冒険?はまだ続きます。
TPA6120は(T)とっても(P)ポジティブな(A)アイディアを与えてくれます。

この項、お・わ・り。

閑話休題

今夕30年来の知人がDENONのAH-D5000を入手したとの事でAH-D2000は我が手中に....
それも元箱入、クラシックでエージング済みの超美品........感謝、感謝です。
それもボルドー・ワイン持参で....あっという間に二人で呑んでしまいました。
お礼に死蔵のTAMURAの真空管用出力トランス(F-2007)をペアで差し上げました。
とっても重いのに笑顔で帰られました。
どっちが得をしたなんて、野暮はやめましょう。

AH-D2000は
装着感がとってもナイス、試聴感は派手すぎず色づけ無しの中庸な音出しと感じました。
iPodのエコライザーはOFFにしてTPA6120の+AD8610のパワフルかつ繊細な音を愉しんでいます。
気に入った楽曲はアップル・ロスレスで.......嗚呼、堪らん!
今宵はJazzで再エージング、Brian Brombergをかけっぱなしにしておこう。

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今迄作った中で一番大きいHPAですが,その気になれば胸ポケットにすっぽり収まりマッス。
ヘッドフォンだけの線出しなのでスマートな装着感です。
重くて肩が凝りそうですが、そこはそれ、佳い音で聴いているとそんなのは忘れちゃいます。
流石にDENONのAH-D2000を持ち歩く勇気はありません。

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2008年12月 2日 (火)

TPA6120+AD8610 HPA (3)

iPodの充電は別途5VのACアダプターをつける事にしました。
その為に背面パネルにDCジャックを追加しました。
+24Vと差し間違えないように異なる径のジャックにしました。

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ドックコネクターからラインアウト信号とUSB信号及び電源の配線を取り出します。
ドックコネクターはケースにタップを揉んで皿ビス止めにしました。
始めは安直に両面テープを考えていましたがこの方が良かったです。

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このケースはスライドして勘合させる構造なので後々のメンテナンス事を考慮して
コネクターを中継して分解できるようにしてあります。
右上の小さな基板には充電を認識させる為のターミネーションをチップ抵抗で組んであります。
そのまた右の1.27mmピッチのコネクターはラインアウト信号の中継用です。

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組み込む時はこれらのコネクターを接続してフロントパネルを固定します。
非常にマニアチックな作りとなっております?

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組み上げて充電のチェックです。
無事認識してくれました!

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完成しました。
ラインケーブルが無い分すこぶる使い勝手が佳いです。
ドックコネクターからの配線と入力ジャックの配線はパラってありますので
iPodを外すとCDプレーヤーからも聴けます。
充電用に2個ACアダプターを使わなければいけませんが
聴きながら両方充電できるのは非常に便利だと思います。
ドックコネクターのロック機構が利いていますので横にしてカバーフローを表示させてもぐらつきません。
持ち歩く時は何らかの固定が必要ですが....

これでゆっくりとHPA6120+AD8610の再生音を堪能できる環境になりました。

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2008年12月 1日 (月)

TPA6120+AD8610 HPA(2)

TPA6120をケースに組み込みました。
iPod Touch (1stG)専用です。
ドックコネクターをケースに直づけしてしまいました。

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ここまでくるとHPAのバッテリーを充電中にiPod Touchも充電したくなります。
バッテリーは006P(7.2V-300mA)が2個はいっています。
バッテリー電圧は充電中8.4Vまで上昇します。
充電はLM317で30mAのトリクル充電としました。
そうすると必要な電圧は8.4Vx2+3V=19.8Vとなり、
外部ACアダプターは24Vにします。
タッチに充電する為には5Vまでステップダウンしなければいけません。
USBからの充電電流は500mA必要です。
3端子レギュレーターでは損失が多すぎて使えません
0.5Ax(24V-5V)=9.5W
思案中です。
続く

2008年11月26日 (水)

Eagle OSX Native

Cslogo_2

EagleがβーバージョンながらOSXにネイティブになっていました。

Windows版ですが日本語での詳しい説明が[EAGLEによるプリントパターン自動作成]にあります。
開発元のCadSoft社からもリンクが貼られているくらいですから内容は大変充実しています。
OSXバージョンとは若干違いが見られますが役に立ちます。

Logo

CMoyを創っておられる方はご存知と思いますが
tangentsoftはHPAを創るにあたって参考になる記事のオンパレードですね。
Theory of OperationからCircuit Designまで実に良くまとめ上がっています。
ご尽力に感謝,感謝です。
Audiologica — Articles and tutorials, mainly having to do with DIY audio electronics.
Electronics — My more general electronics articles and projects appear here. A lot of it complements the Audiologica stuff.

そのサイトのなかにQuickTimeMovieでEagleの解説までありました。
チップ部品のソルダリングから洗浄、最後はライブラリーの作り方まで懇切丁寧に解説しています。
とっても判り易かったです。
またPPA v2 Amplifier Boardは敬意をはらって購入し制作したい。
このボードが18$は安いと思いませんか。
どなたか共同購入しません?
回路図をみると怒濤で攻めてくる音が期待できますね!
ファイナル段は完璧に近いDiamond Bufferです。
ファイナル段の電源は+/-の外部電源を使用していますが、初段はTLE2426を左右個別に使用しています。
興味深い回路構成ですね。

2008年11月25日 (火)

TPA6120+AD8610 HPA

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Current Feed Back OPAのTPA6120でHPA(初段AD8610)を創ってみました。
ICは全てSOICのパッケージにしたので1.27mmピッチのユニバーサル基板で組み上げました。
Rail Splitterの回路構成はTLE2426(SOIC)+TPA6120(Left ampのみ使用)です。
まだケースには入れていません。外部直流電源で試聴しています。
このICに一番魅力を感じたのは
Distortion,Dynamic Range,Out Voltage Noise,Slew Rateは勿論の事ですが、
圧倒的な出力供給電流の大きさ700mA(Typ)に惚れました!
Rail Splitter回路もTPA6120にしたのはこの出力供給電流の大きさからです。
実際はこのような大電流は必要ないのですが、余裕がある電源は音にも出てきました。
スペックの詳細はデーター資料を見て頂く事にして、出てきた音は期待を全く裏切りませんでした。

重低音はLME49600を凌駕し、なおかつ中高音域の抜けのよさが感じられ、各楽器の音が鮮明に出てくるのはTPA6120+AD8610のどのスペックがそうさせるのでしょうか。
中高音域の抜けのよさは聞き始めは疲れる音かな、と思っていましたが,そんな事は無く重低音の余韻がそれを払拭します。
(この手のインプレッションは話半分の8掛けで聞き流しておいて下さいね)
写真では入力にカップリングコンデンサーが実装されていますが直結しています。
やはり直結の方が僕好みの重低音を出してくれました。
TPA6120は反転増幅器でゲインは1です。唯一の欠点?である入力バイアス電流によるオフセット電圧も非反転入力抵抗をフィードバック抵抗の並列値とする事に依ってキャンセルできています。
オフセット電圧はキャンセルできません。カタログ値のTyp値が出ていました。
OPA回りは全て1Kohmの金属皮膜抵抗(PHILIPS MR-25 1%)です。
プリント基板にする時はVISHAY(0805 0.1%)にするつもりです。
AD8610とTPA6120の電源電圧仕様は+/-5Vからですが+/-4Vにしても聴感上歪みが感じられませんでした。
ケースに組み込む時は006Px2にしたいと考えています。
消費電流はちょいと五月蝿いぐらいの音量で30mA弱でした。
HPAのトータルゲインは6dbと必要最小限です。

TPA6120をRail Splitterでボルテージフォロワーとして使う時は帰還抵抗を1Kohmにすること!
理由は電流帰還型オペアンプだからです。電圧帰還型は省略しても良いです。
電流帰還型にも電圧帰還型にも言える事ですが
帰還抵抗を実装する時はオペアンプのサミング・ポイント(+&- input)を最優先・最短に!

TPA6120は(T)とっても(P)パワフルな(A)アンプでした。
これも創って佳かった!
ちなみに乳白色の線材は銀素材の単線、普通の線材と比べて僕の耳にはその違いは判りません。

つづく

2008年11月12日 (水)

[The Sheffield/A2TB Test Disc] Convert to AIFF

ドックコネクターからLine Outの配線をした時にそのチェックは....
いつも聞き慣れた曲で判断しますか...
僕はポカミスが多いのを自分で知っていますから、このようなテストCDをAIFFに変換してiPodに入れてあります。
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この中のNo.20 とNo21をiPodから再生して配線の確認します。
1

秋月さんが販売しているTEST CDは大変に良心的な価格ですね。

AIFFに変換してiPodに格納しておくと工夫次第でiPodが信号源としての測定器になると思いませんか。

VUメーターの針の振れがえらく懐かしく感ずる秋の夕暮れ...
BBC仕様に準ずるVUメーターを創ってみたい。
ほんまもののVUの振れは時に妖艶だったりします?

メーターといえばオーソドックスなYOKOGAWA製

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これはMr.ヒューレッド & Mr.パッカード社の代表作??
高級なテスターです。

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ワイドだねぇ〜。

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このレトロなVUメーターの雰囲気が堪らん!
中身は超デジタルなのに遊び心にキラキラ星をあげます。

02v

しかしながら極めつけは......ナグラ...このVUだけ売ってもらえんかね!
引用先

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おおっ、こいつを忘れちゃいかん
DENONのModel800,オール真空管のオープンリールデッキ。
この色使いとツマミのシンプルさ、押しボタンを除けば今でも通じます。

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このVUメーターの針先が時代を語っています。
So Cute!

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Dock Connector(千石扱い)Line Out

千石電商さんで扱っているDock ConnectorからLine Outを取り出す方法です。
非常に理解が難しかったピンレイアウトですがこれですっきりしますね。
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取り出し口は最終的にはホットボンドで固定します。
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2008年11月10日 (月)

Dock Connector(Audio Out + USB)

かねがねドックコネクターに3.5mmのジャックがついたやつが欲しいと思ってました。
スペックが判らないまま写真のものを購入しました。
Audio JackはLine出力かと想像していたのがなんと、
Dock Connector内にHPAが内蔵されていました。
しかし、音はナローで聴けたものではありません。

コネクターにロック機構はついていませんが、
これを下記のように改造すれば生まれ変われる。
内蔵のHPAは撤去してLine Out専用にする。
USB端子から充電できるようにターミネーションを実装する。
そうすると自作しているHPAを聴きながらiPodを充電できるし、
ケーブルでの遊びも楽になります。

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閑話休題
久しぶりにAirMacExpressに音楽を飛ばそうとしたらエラーで接続できません。
iTunesを8にしたせいでした。
AirMacExpressのファームウエアーを6.2→6.3にアップしたらOKでした。

AirMacExpressのAudio OutはMac本体と同様にアナログ出力とSPDIFの光出力があります。
iPod内蔵HPAの変わりに外付けHPAで楽しんでいる訳ですが、
AirMacExpressからLINE OUT信号を取りだせれば
外付けHPAに接続して音質改善が期待できないかと思案中です。
ただAirMacExpressのケースは接着されているので分解するのに覚悟?がいります。

LME49600 Headphone Amplifier(3台製作)

友人が遊びに来たおりLME49720+LME49600構成のHPAの音に感激して、
自分用とお世話になっている方への贈り物として合計3台の注文?を受けました。
同じものを3台、それもユニバーサル基板で、結構大変な作業量でした。
しかし、完成すると嬉しいもんですね!
嬉しくなってテプラでシンボルを選びラベルを作り貼ってみました。

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増幅部はLME49600の評価用ボードの回路です。
スプリッター電源はオペアンプ+コンプリメンタリ回路を並列接続して供給電流を確保しています。
電解コンデンサーは4700uF/16Vの低ESRキャパシターです。
LME49600のパスコンはタンタルの47uF/10Vを使用して重低音でも電源が揺れないようにしました。
実際はボリュームの位置が2時あたりから数十mV振られていました。
しかし全く問題ないと思います。何故ならばこの位置での音量は耳を壊します!
LME49600はサブ基板にして直近にタンタルコンデンサーを配置しました。
サブ基板の下にLME49720が実装されています。
バッテリーは駆動時間を考慮して単四のNiTH(950mA)を6本直列にして公称7.2Vで動作させます。
充電はLM317で90mAの定電流・トリクル充電としました。
カタログ値では16時間で満充電になります。
この電流値だと16時間以上放置プレーしてもバッテリーの過充電の心配は無いと思います。
タカチのMAX2-8-9Sに単四バッテリー(秋月扱いGP社)が縦に2本ジャストフイットします。
固定用のビニールテープは一回巻き、2回巻くと入りません。

ノイズはボリューム最大で62uVrms,A補正だと6uVrmsとヘッドフォーンで全く聴き取れません。
アルミのケースも多分に効いています。
裸の状態の基板に手をかざすと誘導を受けてミリボルトメーターが大きく振れます。

タカチのMAX2-8-9Sは千石電商さんでは品切れでした。
パネルが樹脂製のMXシリーズはありましたが、欲しいのは3mm厚のアルミパネル!
タカチの代理店でもある「あぼ電機」さん(03-3251-2685)に問い合わせるとカタログをファックスしてくれました。
黒がつぶれて寸法が読めませんというと、スキャンしてPDFファイルをメールしていただきました。
手際よい対応に感謝です。
今回使用したアルプスの小型のVRも、
筒型スピーカーを作った時のアルミ筒もここで購入しました。
お店は海神無線とか電波堂書店がある階にあります
ラジオセンターの2Fの間違いです。
(結構メールでMAX2-8-9Sの入手先を教えて下さいという問い合わせがあるので紹介しておきます)
お店に無い品物でもメーカーと型番で問い合わせると国産のパーツは大体取り寄せてくれます。
昔、アルプスの真鍮削りだしの大型ボリューム(型番失念)を取り寄せてもらいました。
ボリュームとしてはテーパーエラー、ギャングエラー、歪みが少なく、回転時のフィーリングがとても佳い高級品です。
値段も高級でした(ゼンハイザーの650が買える?)
現在もCDPとメインアンプの間にいれてプリアンプレスで音量調整用に使用しています。
話題が脱線してしまいました。

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基板の裏側です。
4700uF/16Vの電解コンデンサーは基板に切り込みをいれないと入りません。
LM317は半田面に実装、厚みがギリギリで熱対策には万全です。
とはいっても今回の仕様では90mAx6V(入出力最大電圧)=0.54Wですから空冷でもいけます。
オペアンプのパスコンは0.1uF(積層セラミック)+20uF/10V(タンタル)にしました。

Dsc00739

参考までに製作途中の写真です。

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2008年11月 2日 (日)

Dual Mono Design HPA

念願の?ドックコネクター直づけHPAを外部バッテリー無しで動作させる事ができました。
ドックコネクターのハウジングを基板にネジ止めして実用に堪えるような構造にしました。
ロックが利きますので接触不良の心配がありません。

Dsc00717

回路はOPA2353が2個入なので
基準の分割抵抗は共通にして左右独立に仮想グランド電源を作りました。
また負電源を作り下駄を履かせてiPodの3.3Vから+/-2.2Vで動作しています。
負電源はLM555Cを約80KHzで発振させて、それを整流して作ります。
ドックコネクター内に発振回路と整流回路を組みました。
これが結構大変でした。

Dsc00721

完成した写真です。
ボリュームはジャックの上に実装。実装密度が上がりました。
こんなボリュームでも期待以上の再生音でした。
3.3Vとマイナス電源には踏ん張りを期待してそれぞれ1800uF/6.3Vをおごる。
その為にプラス・マイナス電源が平衡状態になるのに数秒かかります。
仮想電源のコンデンサーはスピード感を期待して内部インピーダンスが7mΩのタンタル・コンデンサーを採用。
セパレーションを期待してDual Mono Construction。こういうシンメトリカルな配置は好きです。
ドックコネクターのプラスチックの蓋は、内部の配線の影響でシールドケースが若干浮いてしまい、かぶせられません。シールでごまかしちゃいました。
蓋の浮きは次回の教訓です。
ボリュームにもシールを貼ったら雰囲気がでてきたかな。
バイアス回路の関係で入力はポリシーに反しますがAC結合です。
10uFの両極性コンデンサーを使用しました。
火入れをしている時に右チャンネルが音沙汰無しで、信号を追いかけるもいいかげん訳が判らなくなりました。
PENGUINのペパーミント味で気分を取り直し、REDで眠気を覚ましては丁々発刺。
なにげにICの型番をルーペでみたら、マイナス電源を試作した時のLM555Cが刺さっていました、嗚呼。
昔のICはシルク印刷で読み易かったなぁ〜、と歳を感じさせられたトラブルでした。

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しーんと静まり返っている早朝に聴いていますが、残留雑音が少〜し気になります。
発振回路を整流してのバイアス回路のせいだと思います。
五月蝿い方はきっとこんなアンプは駄目といわれるに違いありません。
出力に16Ωの抵抗を入れたらボリュームの位置は1時間分くらい上げて同音量ですが、
ノイズはかなり軽減されました。
試聴感は上手くかけませんが涙ものです。
躍動感と音場の広がりが眠いのを忘れさせてくれます。

こんな面倒な作業が要求されるのHPAは誰も作りたがらないでしょうから回路図は省略します。
気が向いたら清書するかもしれません。

私的にはコードレス、バッテリーレスということでかなり気にいってしまいました。
ただ大きな問題がありますDual Mono Constructionにした為にオペアンプの消費電流が倍になった事と
LM555による負電源供給のために、総消費電流が40mAくらいになってしまいました。
当分はこれで我慢して次回は消費電流と再生音を天秤にかけて回路を再考したいと思います。

チビから貰ったナノ。
この中に入っていた初めて聴く曲
Izzo(H.O.V.A)
Jay-Z
Blueprint
敢えて聴かないジャンルだがこいつで聴くとなんかはまりそうだ。

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カバーフローになれるとこいつは,使い勝手が悪い。
バッテリーも放電が早くなって来たし、そろそろお蔵入りですね。

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2008年10月28日 (火)

Dock Connector+CMoy HPA 予告編

ドックコネクター直づけのHPAです。
HPAはiPod Touchの+3.3V電源で駆動します。
外部電源のUSB又は+5V電源からiPodを充電できるようにします。
ラインケーブル・レスのHPAをお愉しみに.........................
電源のキャパシターは合計1060uFになります。
スプリッター回路は抵抗のみ。
オペアンプはOPA2353を使う予定です。

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2008年10月24日 (金)

PENGUIN CMoy HPA(完成)

PENGUIN CMoy Head Phone Amplifierが完成しました。
中身はおおよそCMoyとは違うけど、PENGUIN缶でCMoyの仲間になれたかな?

Dsc00684
組み上がった内部の状態です。
電源スイッチはバッテリ−横のジャンパーピンです。
後日ちゃんとしたスイッチを取付ける予定です。
回路図には反映されていませんがブルーの部品はフェライトビーズです。
オペアンプの出力に入れてあります。
無くても構いません。
バッテリーを充電する時は蓋を開けてジャックにACアダプター(15V)のプラグを差します。

Dsc00685
回路図です。
DCサーボ回路が入力に直流が印可されても出力をゼロ電位に保ちます。
また、ゲインを上げた時の(音量調整ではなく帰還抵抗)オフセット電圧の増加を軽減し、
使用できる演算増幅器の選択肢が広がります。
(入力のオフセット電圧が1mVでゲインを10倍とると出力にはゲイン倍の10mVが発生します)
確認の為にファンクションゼネレータの信号にDCオフセットを印可してみました。
一瞬直流電圧が出力に現れますがすぐにゼロ電位に戻りました。
仮想グランドは2系統用意しコンデンサーは2種類使用しました。
オペアンプ部にはOSコン、ヘッドフォン部にはオーディオ用として売られていたのを使用しました。
コンデンサーの種類はお好みでどうぞ。
瞬発的な低音を勢い佳く出す為には470uF以上必要かと思います。
コンデンサーの容量が少ない時はバッファーアンプに供給電流の大きいICが必要です。
仮想グランドの詳しい説明はこちらを参考にして下さい。
またHeadpropsさんの「いまさら CMoy Amp」の記事は大変参考になりました。
バッテリーの充電はCRD(10mA)を2本並列にしましたが実測は15mAでした。
充電に時間はかかりますがつなぎっぱなしでも過充電にはなりません。
使用したバッテリーはGP20R8Hです。
急速充電も出来るようなので-ΔV検出で作ってみようかな。
ゲイン抵抗はソケットにして交換できるようにしてあります。
ゲイン抵抗以外のCRは1608タイプのチップ素子を半田面に実装しました。
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NJM4558DD(G=2)を50Ω負荷で測定しました。
残留ノイズ:2uVrms(A補正あり)
周波数帯域:20KHz(-0.01db)1.6MHz(-3db)
出力オフセット電圧:1.2mV以下
ステップ応答:752nS(1Vp-p)
消費電流:17.8mA(無信号時)
電気的にはほぼデーター通りのスペックです。

試聴してみました。touch内蔵のHPAよりかは佳いです。
入力にカップリングコンデンサーがないので低域もばっちりです。
勿論、ボリューム最大でノイズは皆無。
再生音はICを交換して好みの音を見つけて下さい。
演算増幅器を交換する時は許容できる電源電圧に注意して下さい。

バッテリ−駆動でのHPAは言うまでもなくノイズ、歪み率の他に
消費電流が少なく負荷電流が多くとれ、出力段が低飽和なのが佳いです。
低飽和というのはRail-to-Railと呼ばれている演算増幅器で出力電圧が電源電圧近く迄スイングします。
バッテリ−駆動時には最適な選択肢の一つになります。
気に入った演算増幅器が希望する増幅率で出力オフセット電圧が+/-2mV以下ならばDCサーボは不要です。余った一個をダブルバッファー構成にして出力電流を倍にすると佳いと考えます。

究極、消費電流を押さえ込むにはオリジナルのCMoy HPAになりますね。

ゼンハイザー・ヘッドフォン考
フラグシップモデルのHD 650というのは歪みが0.05%と他のモデルの半分。
周波数特性は10〜39.500Hzまで+/-1dbで押さえ込まれているという。
欲しいのは密閉型のHD 280 professionalというモデル。
周波数特性は8〜25.000Hzで歪みが0.1%

2008年10月23日 (木)

PENGUIN CMoy HPA-1

電子工作が大好きなmiloさんから素敵なプレゼントを頂戴しました。
梱包を開けるとな、なんとミント缶の4色セット+ガムが入っているではありませんか!
勿論、中身入でした。
梱包の丁寧さにお人柄が偲ばれます。
Dsc00668

これはもうCMoy likeなHPAを創れということですね!
パイプ煙草缶より矢張りミント缶がCMoyには似合います。
午後3時に到着して4時には秋葉原で部品を揃えて6時間でここ迄組み上がりました。

Dsc00670

オペアンプは差し替えられるようにソケットを使用します。
オフセット電圧の大きなオペアンプでも使えるよう各チャンネルにDCサーボをおごります。
パワースプリッタはオペアンプを使用してグランドインピーダンスを下げます。
なおかつパワースプリッターは信号ラインと出力ラインの2系統用意しました。
ゲインは変えられるように抵抗をソケットに差す方式にしました。
バッテリーの充電は定電流ダイオード10mAx2=20mAの定電流充電です。
外部電源はDC15Vスイッチングを想定してLM317互換ICで内部は12V定電圧を供給。
今迄頭の中にあった事柄を一気に具現化です。
残すは入出力の配線です。
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Liz Carlisleを聴きながらPepperMint味のPENGUINを食べながら組立てましたぁ〜。
明日、音だししま〜す。
miloさん、ありがとう!

2008年10月18日 (土)

OPA2353 CMoy like HPA

秋月さんで扱っているOPA2353のスペックが気になっていました。
Rail-to-Railで動作電圧が2.7V〜5.5V、ノイズ、歪率、スルーレートも優れています。
出力電流も+/-40mAとれます。
ただ、オフセット電圧が+/-3mV〜+/-8mVと大きいです。
それを取り除く為に少し工夫してみました。
OPA2353の片チャンネルで仮想グランドを作り中点にボリュームを追加して仮想グランドの0レベルを可変出来るようにしました。
オフセット電圧は+/-1mV以下に押さえ込みができました。
もう片チャンネルはゲイン6dbのアンプにしました。
僕の場合はヘッドフォンじゃなくインピーダンス16Ωのイヤフォーンなのでこれで充分です。
これを左右チャンネル個別に作りオッフセットをとります。
3個目のOPA2353はダブルバッファー接続にして仮想グランドにしました。
電源はバッテリーからドロップ電圧の少ない5V三端子レギュレータを2組使用しました。

測定器でノイズを測定すると90uVrms(A補正)あり少し大きめです。両チャンネルともに30uV(A補正)以下でした。
しかし、ボリューム最大でノイズは皆無でf特も1Mhzくらい迄フラットでした。

いきなりインプレッションです。
LME49720+LME49600のHPAを凌駕しています。
重低音は問題なく、なおかつ中域の音場が広がってる気がします。
エージングが進むとどうなるんだろう。
回路図は後日アップしますが、取りあえず組み上げた基板の写真をアップしておきます。

Dsc00667

Have a Nice Week End!!!

回路図を追加します(2008.10.27)

Dsc00691

KANさんの御要望に応えて手書きですが回路図をアップします。
OPA2353のRail-to Railデータを取ってみました。
オシロで波形を観測しながらクリップ寸前の電圧値です。
スペックでは負荷が1KΩ時は5V電源で4.95Vp-pですが、実測値は4.68Vp-pでした。
30Ω負荷では2.32Vp-pです。2.32/30=77.7mAで短絡保護回路が動作する領域寸前です。
ほぼスペック通りの値と考えます。
出力にはヘッドフォンのインピーダンスと同じ抵抗を入れるとマッチングが出来て逆起電力が吸収できるはずです。ケーブルのインピーダンスが不明なので正確なインピーダンスマッチングにはなりません。解像度が増したような気がします。難点は倍の出力電圧が必要です。ボリュームを11時以下で使用している時は試してみる価値がありそうです。

2008年10月15日 (水)

パイプ煙草缶 HPAのチューンナップ

チューンナップという程大げさな事ではないのですが、
前回製作したLME49720をダブル接続したHPAのゲインを変更しました。
今後の製作の参考として使えるようにレトロな測定器を駆使?してデーターとして残す事にしました。

Dsc00598

回路図を清書したので掲載しておきます。
久しぶりに気合いをいれてイラストレーターで書きました。
回路図を綺麗に仕上げたという事はこのアンプが気に入ったんでしょうね。
それとも暇だから?????

変更点は非反転アンプの入力抵抗を1KΩ→9.1KΩにしてゲイン6db(2倍)にしました。
これが功を奏した結果になりました。
ゲイン10倍の時より音に躍動感が出てきました。
これはゲインを下げた事により帯域が広がり、スルーレートもあがった為と思われます。
部品の実装の様子はこちらからどうぞ。

22

HPAの負荷抵抗は50Ω。
LINE INにFunction Generator(HP 3325B)から1KHz-1Vp-pの矩形波を入力して
Digitiging OscilloScope(TEKTRONIX TDS520B)で1Vp-pになるようにボリュームで調整した時の波形です。
オーバーシュートが観測されました。
Dsc00665

フイードバック抵抗に4pFを並列に接続した時の波形で
オーバーシュートが軽減されました。
入力波形を出来るだけ忠実に出力したいと思い調整してみました。
4pFの有る無しでの音の変化もエージングが終わったら試してみたいと思います。
このピークははるか音声帯域を超えた所にあるので関係ないとは思いますが......
無い方がスルーレートが少しでも犠牲にならなくて佳いかもしれない?
どなたかこのピークの振る舞いについてご教授を頂けると嬉しいです。

Dsc00663

周波数特性は20KHzまでフラットです。
HPAの負荷抵抗は150Ω。
Audio Analyzer(Panasonic VP7731A)

Dsc00662_2

ボリューム最大で歪みも測定してみました(聴感補正あり)
HPAの負荷抵抗150Ω。
歪み率も可聴範囲で0.0009%以下になっています、

Dsc00658

20KHz以上の周波数特性はオーディオアナライザーが追いつかないので
Function Generator(HP 3325B)とAC Volt Metor(Ballantine 303-1)を使用して測定しました。
-0.1db(700KHz)
-1db(2.6MHz)
-3db(6MHz)と広帯域です。

出力のオフセット電圧も実測値で両チャンネルとも+/-700uV以下に収まっています。
入力解放時の出力雑音電圧は両チャンネルとも11.5uVrms以下と優秀です。
音の出方はLME49600をバッファーアンプに使用したHPAにかなり近づきました。
出力のオフセット電圧はDCサーボ付きより少なくなっています。

ここで作っているHPAはあくまでも入力源をiPod Touchのライン出力から供給するのを前提にしております。
他の音源から接続される時は直流が重畳されていないかをチェックする必要があります。
心配な方は入力にカップリング・コンデンサーを使用して下さい。
また、ヘッドフォーンを接続する前にボリュームを絞っておく事を習慣に下さい。

出力オフセット電圧を軽減する為のTips。
ボリューム値を決めたら
ゲインを決める入力抵抗とフイードバック抵抗の並列抵抗値をボリューム値の約1/2に設定する。
100KΩは計算上無視して構わない。
今回の場合は9.1KΩは10KΩでも問題ありません。
そうする事によりバイアス電流による出力オフセット電圧を軽減できます。

参考迄に変更した基板の半田面の写真です。
9.1KΩに変更して4pFのセラミックコンデンサーをパラってあります。
くどいようですが
回路図のシグナルグランドおよびパワーグランドが仮想グランドのコンデンサー端に一点接地してあります。

Dsc00653

急激にエージングが加速されて来たようです。
段々重低音の抜けが佳くなってきたように感じます。
ダブルベース好きには堪りません。

2008年10月14日 (火)

LME49600 HPAの周波数特性

タカチのMXA2-8-9Sで制作したLME49720+LME49600構成の周波数特性を測定してみました。
電源は外部電源12V(スイッチング電源)を使用しました。
Dsc005801

20Hzから20KHz迄フラットな特性です。
実際は直流から伸びています。
HPAの負荷抵抗は150Ω。
Audio Analyzer(Panasonic VP7731A)
Dsc00646

どこまで伸びているかも測定してみました。
3.8MHz近辺に+0.2dbのピークが観測されました。
HPAの負荷は50Ωです。
AC Volt Metor(Ballantine 303-1)
Function Generator(HP 3325B)
Dsc00632
6MHzで約-0.2db
Dsc00635
-3dbの周波数は約8MHzでした。
(5MHz付近から正弦波の波形は目で見て判る歪みが発生しています。)
Dsc00637_2

1KHzの矩形波を入力してステップレスポンスです。
この時間軸だけだとオーバーシュートもアンダーシュートも観測されません。
HPAの負荷抵抗は50Ω。
Function Generator(HP 3325B)から1Vp-pを入力して
Digitiging OscilloScope(TEKTRONIX TDS520B)で1Vp-pになるようにボリュームで調整した。
Dsc00649_2

時間軸を拡大した波形です。
Dsc00640

発振器の出力をオシロスコープに直接接続して観測しました。
オーバーシュートは発振器の出力にも少しながら観測されています。
また発振器自体の立上り時間が20nSありますので
HPAの立上り時間は約43nSという結果となりました。
厳密にはオシロスコープの立上り時間を更にひきますが問題ない値ですね。
Dsc00641

ボリューム最大で歪みも測定してみました(聴感補正あり)
HPAの負荷抵抗150Ω。
Dsc00650


入力開放、ボリューム最大でのノイズを測定結果は
Dsc00647

聴感補正を入れた測定結果はUA-1Sの測定限界ギリギリです。
Dsc00648_2

測定値も大変に優れたヘッドフォンアンプだと思います。
負荷抵抗、出力電力、電源電圧等で上記測定結果は異なります。

回路は以前も記しましたが下記の評価用ボードです。

LME49600 Headphone
Amplifier Evaluation Board
User's Guide National Semiconductor
Application Note 1768

先週末帰宅するおりにジャケットの胸ポケットにiPod Touch、カッターの胸ポケットにこのHPAを入れて聴きながら帰宅しました。
重かったですがそんな事を忘れさせる音の佳さに再々に惚れ惚れしてしまいました。
CD一枚分の通勤時間はあっという間に過ぎ去りました!
胸ポケットからアナログなボリュームでの音量調整は便利でした。
ドックコネクターからのライン出力をスマートなケーブルにしたいな。
晩酌の後は寝床迄持っていってバッテリーが無くなる迄聴いてしまいましたとさ。

パイプ煙草の空き缶で創ったHPAは内蔵HPAよりか勝るものの、こいつにはかないません。
矢張り出力に強力なバッファーがあると、ひと味、音の出方に踏ん張りと余裕ができるのだと勝手に想像しています。

2008年10月11日 (土)

パイプ煙草缶 リサイクル HPA

パイプ煙草の葉っぱが入っていた空き缶にCMoy風ヘッドホンアンプを組み込んでみました。
回路はCMoy風のオリジナルです。
パイプに佳いJazzを奏でさせてエージング中です。

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LME49720は2個入ですので出力電流が2倍取れるような回路構成にしてみました。
仮想グランドも同様な回路構成ですがボルテージフォロワにしてあります。
外部電源も使え、なおかつバッテリーに充電出るようにしてあります。
バッテリーと外部電源の切り替えはダイオードによるOR回路です。
ダイオードはドロップ電圧の低いショットキーダイオードを使用します。
外部電源は12Vを使用します。12V以上で使いたい時はコンデンサーの耐圧に注意しないといけません。
回路図の5.1ohmは51ohmの間違いです。
フイードバック抵抗(9.1K)は半田面に配置し、51ohmはチップ抵抗を使用してシグナルパスを最短にしてあります。

Dsc00603

組立中の基板です。
組み込む前に入出力等の配線を引き出しておきます。

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チップ・タンタルコンデンサーを電源ピンに直づけします。グランドラインはRL個別に仮想グランドに接続してあり、信号グランドとは仮想グランドで共通になるようにしてあります。
共通インピーダンスを排除する為です。
出力信号のグランドもパスコンから個別に配線してあります。
Dsc00597

完成した内部の様子です。
Dsc00601

QuickPwnをインストールしたタッチの起動画面とERINMORE MIXTUREのTRADE MARKは偶然にも同じパイナップルでした。

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試聴感はエージングを終えてからコメントしま〜す。

2008年10月 6日 (月)

LME49600 ヘッドホンアンプのノイズ

制作したLME49600+LME49720 はヘッドホンを接続してボリューム最大してもノイズは全く聴こえませんがその値に興味があり残留ノイズを測定してみました。

MacのSignalScopeをFFT Analyzer Modeで測定した結果が下の写真です。
念の為にAC Mili volt Metorで実測した値はボリューム最大で両チャンネルともに32uVrms以下でした。
直流のオフセット出力電圧は両チャンネルともに1.7mV以下でした。
優れた値だと思います。
消費電流のカタログ代表値はBWオフで
LME49600(7.3mAx3=21.9mA)
LME49720(10mAx2=20mA)
実測値は41.7mAでした。

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外部DC入力にスイッチング・アダプターを接続した時のスペクトラムが下の写真です。
可聴周波数外にスイッチング周波数だと思われるピークが観測できます。
しかし、入力オープンでボリュームを最大にしても僕の耳に何も聴こえてきません。

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制作したヘッドホン・アンプ基板の写真を追加しておきます。
基板とフロントパネルはエポキシで接着してあります。

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配線面にはDCサーボ部分の1uFのチップを実装してありますが判りますでしょうか。

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LME49600のバイパス・コンデンサーの実装はこんな感じです。

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iPodを持ち歩く時の為にもっと小型のヘッドホンアンプを制作したくなりました。
何故って、この音を聴くともうiPod内蔵のヘッドホンアンプの再生音に戻れない!
シンプルなCMoy Ampの構成でも作ってみようかな。

蛇足
BUF634とLME49600の等価回路をメーカーのデータシートから抜粋しました。
音の雰囲気は異なるかもしれませんが全く同じように回路的には使えます。
LME49600には表面実装のパッケージしかないのが残念です。


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参考迄に
GP20R8Hの放電カーブをメーカーのデータシートから抜粋しました。
また以下のような記述がありました。

Continuous : 20 mA maximum current for 1 year
Overcharge: No conspicuous deformation and/or leakage

今回はLM317に43ohmを接続して29mAの充電電流ですが
20mAにすると充電時間を気にしなくても良さそうですね。

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2008年10月 4日 (土)

LME49600 ヘッドホンアンプ

気になっていたオペアンプを使用したCMoyライクなヘッドホンアンプを作ってみました。
ケースはタカチのMXA2-8-9S(1.510円)です。
006P・1本をバーチャルグランドを作って動作させています。
ケース内部にアクセする為にはビス4個を外さないといけません。
これでは面倒なので
電池はリチャーチャブルなNiMHを採用し、充電回路を内蔵させました。
動作は外部アダプター(12〜15V)を接続すると外部電源で動作し、
同時にバッテリーの充電も行われます。
電源OFFの状態だと充電動作のみになります。
充電回路はLM317によるトリクル充電(30mA)です。

電源ONでボリュームの回りがオレンジ色に点灯します。
クールでしょ!

Dsc00580

パネル厚が3mmあり其のままでは入出力のジャックが取付けられませんので、ジャックの取付け穴はザグリ加工しました。
フロントパネルとノブの隙間が広いと格好悪いですから、
ボリューム・ナットも表面から2/3くらい沈み込ませました。
ボリュームの両側の穴はLED取付け用です。

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ヘッドフォーンアンプの回路図はLME49600のEvaluation Boardの回路を其のまま利用させて頂きました。秋月さんでLME49600を購入すると付いてきます。
DCサーボ付きなのでカップリング・コンデンサーが必要ありません。
LME49600のバイパスコンデンサーは10u(タンタル)+0.56u(積層セラミック)に変更してあります。
バッファー・アンプへの電源供給及ぶリターンは厳密に配線しました。
バイパス・チップコンデンサーを親亀子亀方式で実装しグランドはt=0.5mm、W=5mmの銅板にハンダ付けします。
バーチャルグランドはLME49600で生成し、そのグランドをt=0.5mm、W=5mmの銅板で
バッファーアンプ(LME49600)のバイパスコンデンサーのグランドバーに接続します。
ヘッドーフォーン出力のグランドはバイパスコンデンサーのグランドバーから最短距離で配線します(青色の配線)
これでヘッドフォーンに瞬発的に要求される電流はこのバイパスコンデンサーが他に影響を与える事無く速やかに供給できます。
バッファーアンプへの電源はスプリット・コンデンサーから個別に配線します。
LME49600の放熱はt=1.5mmの銅板を使用してあります。
入力の配線はジュンフロンの極細同軸ケーブル(Silver)です。

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ヘッドフォーンは写真のやつしか持ち合わせていません。
タッチからのヘッドフォーン出力とドックを介してのライン出力を聴き比べてみました。
重低音がたっぷり入っているBrian Brombergのベースを試聴してみました。
Brian Brombergのベースが一回りスケールアップしました。
重低音を耳で聴いているのに空気の浮遊感が感じられます。
弦のアタック・余韻ともに分解能があがっている。
グランドラインを銅板で低インピーダンスにした効用と思いたい。

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完成したばかりですが、明らかな音の向上に驚くやら嬉しいやらです。
S/Nは入力をオープンにしてボリューム最大でヘッドフォーンには何も聴こえません。
高級なヘッドフォーンだとどういう音を出してくれるのだろう。

この回路ではカップリング・コンデンサーを使用していないのでIC以外に音に影響を与えるのは
電源のコンデンサーとボリューム及び入力配線材だと思います。
また、これから作られる方は入力を対称かつ最短距離の配置で製作されてみては如何でしょうか。

下の写真は電源スイッチと外部DC入力ジャック。

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