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2008年4月

2008年4月17日 (木)

Touch用 HeadSet Amp 完成

Headset_amplifier

前回の試作でマイクアンプが巧くいきましたので基板を作りました。


Photo


回路図に使用してあるICはMAX9724Aです。
試作時に使用したICはMAX4410でした。

Max9724a_circuit_diagram


もう少し詳しい情報はこちら

録音再生ともに試作機と同等でしたので
周波数特性等は測定しませんでした。


2008年4月16日 (水)

iPod Touch EarPhone Mic ( for VoIP )

Skype等に使われているHeadSetのMicと
EarPhoneを駆動できるアンプの試作をしてみました。
目論みはステレオ・ヘッドフォーン・アンプの
片チャンネルをマイク・アンプに使用できるかどうか、という実験です。
データーシートにはF特を推測できるGB積のカーブがありませんでした。

Dock ConnectorからはLine Outの信号が出力されていますが
このままではEarPhoneを駆動できません。
EarPhoneのインピーダンスが30Ω前後と低いためです。
これはヘッドフォーン専用のアンプを使うと簡単にできます。

問題はゲイン100倍のマイクアンプですが
目論み以上に良い感度で録音できました。
これはマイク単体の感度が良い事も+の要因です。
マイク感度が低い時はゲインをあげる必要があるかもしれません。

再生時の残留雑音は若干ありますが実用上許せる範囲かと思います。
この件と録音停止時のリセットに関しては
VNotesのさらなるバージョンアップに期待しておきます。


Buffalo BMH-E02/SVの仕様:
■製品概要
片耳イヤフォンタイプ ボリューム機能付き
■スピーカー部仕様
インピーダンス:32Ω
定格入力:1mW 最大:3mW
■マイクロフォン部仕様
指向性:無指向性
周波数帯域:100〜10.000Hz
感度:-60db
インピーダンス:Low Impedance
*Apple製Macintosh非対応

TouchからのLine Outにはボリューム機能がありませんが、
イヤフォンの途中に付いているボリュームで音量コントロールが可能です。


回路図
Headset_amp_circuit


EarPhone Micと試作基板
Voip_headset
MicAmpにWhite Noiseを入力して出力をFFTで観測した波形
ICをスペック外の使い方をしているのでこの特性が気になっていました。
問題ないですね。
Mic_ampwhite_noise_response
EarPhone AmpにWhite Noiseを入力して出力をFFTで観測した波形
流石にヘッドフォーンアンプ専用ICとあって優れた特性です。。
White_noise_response_2

試作基板:部品実装面

Photo
試作基板:配線面
Photo_2

次なる課題:
この試作回路をドックコネクターに収める事!
基板を制作する時はICが変更になります。
回路図でICがブラックボックスになっているのはその為です。
決して出し惜しみをしている訳ではありません。

White NoiseとFFT:
White Noiseは音声帯域の全域にわたり均一な強度の雑音を発生しています。
それをFFT Analyzerで観測すると周波数特性が見れます。

測定方法やステップ応答のデーターはこちらをご覧下さい。

「ひとりぶろぐ」moyashiさんから貴重な情報を頂戴しましたので備忘録として再掲させて頂きます。
■moyashiさんはすでにVNotesのF特をご存知だった。
 そのほうに疎い僕はしこしことデーターを取ってた訳です。
 サンリングレートはとても嬉しい情報でした。
■44KHzで録音できるかもしれない!
 でも僕のスキルでは全く持って駄目ですw。

以下はmoyashi様からの情報です。再々に有り難うございました!

VNotesのようにAVRecorder(Cocoa touchのクラス群に含まれる、音声関連のAPI)を使った録音は、サンプリングレートが8kHz固定なので、測定結果と一致しますね。

http://ericasadun.com/iPhoneDocs112/interface_a_v_recorder.html

AVRecorderを使わないLow Level Audioによる録音方法もtouchmodsで模索されており、その場合はより高いサンプリングレートでの録音が可能なようです。
音質が低下する、AMRへのエンコードも回避できますし、音質にこだわる意味が出てきそうです。

http://touchmods.blog.com/2425446/

Low Level Audioを使った、サンプリングレート22kHz(あるいは44kHz?)で録音するツールであるrecfileというコマンドがあるので、お試しになっては。
以前試したときは、録音終了時に一発でリセットがかかりましたが……。

以下のページの「SPECTRUM ANALYSER RUNNING」とある辺りに詳細が書いてあります。
http://touchmods.wordpress.com/2008/03/01/iband/

ここにも同様のコマンドがあります。
http://code.google.com/p/siphon/downloads/list


2008年4月15日 (火)

iPod Touch Mic Ver.2

マイクに秋月電子通商さんで扱っているMEMSによるシリコンマイクを使用しました。感度が-22db(標準)と非常に低い為にアンプを追加してみました。


Ipod_touch_mic_rev2_circuit_2
Ipod_touch_mic_rev2

製作過程はこちらからどうぞ。
オペアンプ:TA75S01Fの入手先は鈴商さんです。

2008年4月11日 (金)

VNotes Frequency Response

Mic Amp制作していて気になっていた事がありました。
それはVNotesがどのくらいの周波数まで録音してくれるかという事です。
オーディオ信号発生器もシンクロスコープもあるのですが
今回はアナログ回路のおもちゃ箱らしく?Macでオーディオ信号を作り、Macで周波数特性を測定してみました。
Macで使えるオーディオ信号発生器やシンクロスコープがfaberacousticalという会社から販売されています。
デモ版をダウンロードして測定してみました。
Signal/Scope 2.0:Oscilloscope,FFT Analyzer,Spectrogram,XY Plotterの機能があります。
Signal/Suite 2.0.9:Noise Generator,Periodic Generator,Swept Sine Generatorの機能があります。
Macとタッチの接続はこのようになります。

Line_in_out
タッチとの接続は自作のエクステンション・ボードを使いました。
Signal/Suiteから1KHzのサイン波をレベル最大でタッチに録音して
FFTAnalyzerで観測した波形です。

1000hz


キャプチャーした特性をこちらにアップしました。

結論としてVNotesの録音可能周波数の上限は3.7KHz近辺という事が判りました!

2008年4月 8日 (火)

Air Motion Dimmer(Movie)

「ボリューム一個で済む事をなんで複雑な回路を組む必要があるのだろう」
と、自問しながらも考えた事がカタチになるのは愉しいもんです。

ランプに手をかざすと、ランプからの距離に応じて明るさが変化します。
かざした手を水平方向に取り払うとその時の明るさを保持します。
反射する物体であれば何でも反応しますが、色により若干検出距離が変化します。

ボリューム機能は距離に応じて音量を調節する用途等に使用できます。

こちらで動画がご覧になれます。アップロードに少々時間がかかります。
QuickTimeに?マークが出た時はリロードしてみて下さい。

iPod Touch Mic(組立工程)

こちらに写真を整理しました。

2008年4月 7日 (月)

iPod Touch Mic (circuit)

Circuit Diagram for iPod Touch Mic Amplifier
MAX9814を使用したマイクアンプの回路図です。
マキシム社のデーターシートの回路図をアレンジしました。

自己責任でデータシートと照らし合わせて回路図を参考にして下さい。
Mic_amp_circuit

ドックコネクターのケースは2種類購入しましたのでWhite Caseにも組んでみました。
White Caseはシールドケースの大きさで作られていてマイクスペースが内部に確保できないので薄型のコンデンサーマイクを採用しました。
2種類のマイクは秋月電子通商さんで100円(4個)と格安で購入しました。
今回の目的にはぴったりあうマイクです。
ドックコネクターのケースの厚みが7.8mmで2種類のマイクは直径が6mmです。

         Black Caseのマイク:WM-62PC
White Caseのマイク:WM-E13UYWhite_case

薄型のコンデンサーマイクは外観の素材も見栄えが良く
外に出しても違和感が全く無く気にいってます。

このマイクアンプをDIYしてみたい方の為にパターン図と基板の背面写真を参考資料として公開しておきます。
プリント基板の大きさは17mmx8.8mmです。

Mic_amp_patern_image17x88

Mic_amp_rear_view

2008年4月 4日 (金)

iPod Touch Mic

Pict0052
Touchmodsに触発されてマイクアンプを創ってみました。
使用したICはMAX9814で選択した理由はAGC回路が内蔵されていたからです。
AGC(Automatic Gain Controll:自動利得調整)のおかげでマイクのそばで大きな声を出しても音割れしません。利得も40db(100倍)、50db(316倍)、60db(1000倍)から選択できます。今回は50dbのマイクアンプにしました。
ICの詳細はMAXIM社のデーターシートをご覧下さい。

プリント基板は感光基板をエッチングして作りましたが0.4mmピッチICのハンダ付けは初めての経験で大変でした。
それをクリアすると2012サイズ(2mmx1.25mm)のチップ部品は難なくハンダ付けできました。

Dock ConnectorはRidaxで購入しました。
ドックコネクターのピンアサインipodlinuxに公開されています。

マイクアンプ自体の周波数特性は20KHz以上まで伸びており素晴らしい特性ですが、録音・再生すると帯域が狭いです。
これはVNotesの仕様だと思います。しかし、ボイスメモという用途には問題有りません。このようなソフトを無償で供給して頂いて有難い事です。

僕の場合は一番最初にVNotesを立ち上げて録音して停止したらアプリが落ちました。
その後は問題なく録音できています。しかし、いつ落ちるかは?
使用環境はiPod Touch 16GをiTunes Storeで1.1.4にアップグレードした後にZiPhoneでjailbreakしました。
タッチもjailbreakすると1000倍愉しいですねぇ。
jailbreakしたあとに不幸にもクラッシュしてしまった時はこことかここを参考にされて下さい。
幸いにも僕はまだ試していません。

マイクアンプのピンアサイン
コンデサーマイク→MAX9814のマイク入力
MAX9814の6pin→Dock Connectorの26pin(Line R)
MAX9814の2&5pin→Dock Connectorの13pin(+3.3V)
MAX9814のGND→Dock Connectorの29&30pin(GND)

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