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Author:kiry
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【頒布終了】 HT7750Aを用いた10V昇圧ポータブルヘッドホンアンプ。
■現在頒布していません。■


自分が使いやすいポータブルヘッドホンアンプを・・・ということで、
「単3電池2本で動作」「ほどほどのケースサイズ」「色々なオペアンプで動作」
などの条件を満たすように設計しました。

型番は「KHA-CA01」です。
上記の条件を満たすため、電池電源をHT7750Aを用いて昇圧する形で動作させています。
なお、音声回路部分は司氏の評価回路をほぼそのまま拝借した形になっています。


現在はこちらの回路でプリント基板を作成し、
テイシンのプラスチックケース「TB-56」に納めて使っています。






取説はこちら


・概要


・単3電池2本で動作(オペアンプ次第ですが80~100mA位の消費電流)。
・HT7750A2ヶで10Vに昇圧(実測9.2~9.9V)。
・昇圧後のRCフィルタでノイズを除去し、単電源を供給。
・オペアンプによるレールスプリッタでBASE電圧の生成。
・音声回路はA47式


・回路図




(11/3 回路図に原典記載追加)

・説明

  ポイントはHT7750Aを用いた昇圧回路です。HT7750Aは5V出力する昇圧ICですが、これを用いた昇圧回路2つを直列接続し、電源電圧として10Vを得ています。

その後、昇圧回路で生じたスイッチングノイズをRCフィルタ(およびDCラインフィルタ)で除去し、オペアンプによるレールスプリッタ分圧によりBASE電圧を生成しています。

昇圧回路の効率はコイルの選定が重要です。性能と入手性から、サガミエレクの「RTP8010-470M」を愛用しています(マルツ扱い)。他のものでも良いですが、直流抵抗が低いものを選んだ方が良い結果が得られると思います。インダクタンスはHT7750Aのアプリケーションノートから47uHとしました。

HT7750Aのデータシートにある回路ではタンタルコンデンサが使われていますが、積セラ + 低ESRコンデンサでも効率的には問題ないようですのでこちらを採用しています(入手性と価格から)。

RCフィルタの定数は、HT7750Aの周波数を200KHzとした場合にリップルが大体除去できる程度の数値です。一応、手持ちのイヤホンで一番高感度のもの(UEのSuper.fi 4)でホワイトノイズをほとんど感じない程度なのでOKかと・・・。気になる場合は抵抗を大きくしても良いですが、あまり抵抗値を高くしてしまうと電圧降下が大きくなってしまいますので注意が必要です。

DCラインフィルタは、昇圧回路のGND(=音声回路のVee)にノイズが乗っていると困るので採用していますが、フェライトビーズで代替しても良いかもしれません(もしかしたらいらないかも)。テストしていないので分かりませんが・・・。

中点電圧はレールスプリッタ分圧で生成しています。昇圧回路2つの中点から得ていない理由として、HT7750Aの定電圧性がさほど信頼できない点が挙げられます(電池電圧が変化すると出力が動いている様な)。なお、分圧に使う100KΩ抵抗は音響用とか使う必要は無いですが、2本の抵抗値が良くそろっている方が良いです。

音声回路側は所謂A47式です。司氏の評価回路より、定数等を倣って製作しています。利得については本家に倣って5倍としていますが、高感度のイヤホンをメインで使う場合は利得3倍位にした方が良いかもしれません(出力過多およびホワイトノイズの軽減のため)。

利得を3倍にする場合は、R13-14を2.4kΩに変更してください。

オペアンプは電圧帰還型なら色々使えますが、電源が昇圧回路な関係で電流消費が大きなICはオススメしにくいです(電池の消費が急激に大きくなるため)。


・評価

iPod Classic(6.5G)とKH-K1000(またはK701)を使用しています。
以下LT1492分圧、LT1498バッファでの比較です。

LT1469
やや硬めの音質で全体の分解能が高い。全体のバランスが良く、オススメ。

LT1468-2
しっかりした低音域の上に分解能のよい中高音が乗っている感じ。
硬めの音質でメリハリ有り。全体のバランスが良く、一番のお気に入り。

LT1028
低音よりも高音が前に出る。高音部の伸びや艶が良い感じ。電源オンオフ時ポップノイズ大きめ。

OPA211
厚めの低音域をベースにバランスの良い音作り。これもお気に入り。

LT1122 (4.7kΩでboost端子をプルアップ、Cランク品)
全体的にフラットな感じ。音の伸びが良い。

LT1112
低域が弱くやや右上がりぎみだが、色付けがほとんど無いモニター的な音。
消費電力が少なく、電池の持ちが大変良い。


バッファについても、LT1010やLT1364などに変えると音が変わってくるのですが、
電池の持ちと音質のバランスを考えてLT1498を愛用してます。
基板 | [2009-10-31(Sat) 16:40:31]
Trackback:(0) | Comments:(10)
コメント:
matuと申します。司さんのブログから飛んできました。私も司さんの評価回路をまんまユニバーサル基板で組んでいるのですが、途中で止まっているところです。いつ完成することやら(笑)。kiryさんのHPも興味があります。基板を頒布するとのことですので、期待しております。ブログの運営は大変だと思いますがあまり無理をせず頑張ってくださいね。では。
2009-11-01 日 22:53:24 | URL | matu #79D/WHSg [ 編集]
matuさんへ。

コメントありがとうございます。
私の場合は半年前まで回路図を見ても作れませんでした・・・。

なので、基板頒布したり実態配線図を多めにしたりして、私の様な「興味はあるけど作れない」方々を引き込めれば良いな・・・などと思っております。

地味にやっていこうと思っておりますので、気が向いたときにでも見ていただければ幸いです。

・・・ところで、初コメント記念に基板プレゼントとか言ったらもらっていただけます?
2009-11-02 月 19:52:11 | URL | kiry #79D/WHSg [ 編集]
プレゼント、ぜひ頂きたいです!
思いもしなかったことなので、とてもうれしいです。完成したらインプレしますね。
メールで連絡先をお伝えすればよろしいですかね?
2009-11-02 月 23:11:30 | URL | matu #79D/WHSg [ 編集]
インプレして頂ける方が増えればこちらとしても有り難いことです。

ということで、メールでご連絡いただければ。
詳細はそちらで。(取説作らないと・・・)
2009-11-03 火 00:42:20 | URL | kiry #79D/WHSg [ 編集]
>kirryさんへ。
基板の方を、たまたま拝見させていただく機会がありましたので拝見させていただきました。

まず、HPA部の信号ラインとGNDは基板の背面に集約させた方が良いと思います。部品面は素子の熱や振動の影響を受けやすい事から裏面にした方が良いと思いました。後、バッファ段とGND段の流れは「短く・太く・真っ直ぐ」を意識するだけでm特性等の面で大きな差が出ます。

GNDもただベタにせず、ガードや浮島等を使う事でノイズも小さく電気的な特性にも優れた回路に仕上げることが可能です。金属ケースに入れた時の事を考えるとベタは少し厄介な問題を引き起こす事が多いです。

私も暇があれば、自分の回路を一度プリント基板に起こしてみようかと思っている次第です。
2009-11-09 月 17:01:46 | URL | 司 浩 #79D/WHSg [ 編集]
司さんへ。

トラックバックさせて頂いたとはいえ、コメント頂けるとは思ってもみませんでした。
勝手に回路を利用させて頂いてしまっているので、いつか謝罪と感謝をしたいと思っております・・・。

で。コメントして頂いた内容についてですが、半年前まで回路図も読めなかった素人でして・・・。知識も測定道具も無く、初めて作った基板が本作品です。言い訳するつもりは有りませんが、有識者の方からアドバイスを頂けるだけで有り難いことです。
特に、基板の設計技術に関しては本当に何も分からず手探りでやっているので、常識的なことであっても本当に勉強になります。
次の基板作成時には、ご指摘頂いた点を反映させて、よりよいものが作れる様にしたいと思います。(私事が忙しく、2月位までは無理そうなのですが・・・)

ちなみに、今回の発注先は「PCBCART」さんです。こちらに頼むと、あのような出来映えになるようです。paypal支払いで2週間程度で発送されてくるので、割と気軽に頼めました。

p.s.
・・・ところで、アドバイスの感謝として基板プレゼントとか言ったらもらっていただけます?
2009-11-10 火 00:17:20 | URL | kiry #79D/WHSg [ 編集]
strvです。
今日基板を受け取りました。わざわざありがとうございます。

ところでエミフィルってどこで入手しました?
手持ちに無いのがそれくらいな感じなのでさくっと作ってみたいと思います。
2010-02-03 水 23:42:00 | URL | strv #79D/WHSg [ 編集]
DCラインフィルタですよね?
お手軽なのはマルツだと思います。
店舗にもWebにもありますし。
https://www.marutsu.co.jp/user/shohin.php?p=19102

ほかにはチップワンストップなんて手も無くはないですが・・・。
2010-02-03 水 23:51:15 | URL | kiry #79D/WHSg [ 編集]
初めまして。
この前KHA-CA01キットの全部入りを購入したY-Mです。
ようやく、組み上がったのでインプレしたいと思います。

音質

LT1112

今回購入したキットに標準に付いていた物です。
kiryさんの評価通り、非常にフラットです。
その為、各音色が聞きやすいです。
ただ、POPS、ROCKを聞くには若干低域が弱いので
迫力不足です。
音場は若干左右に広がる程度で前後の音場は感じられませんでした。
CLASSICを聞くには良いと思います。

今回kiryさんの好意により、オペアンプのシングル→デュアル変換基板を2枚プレゼントされていました。
元々、OPA211を使う予定だったので思わずニンマリしてしまいました。
改めて御礼申し上げます。

OPA211

非常に面白い音場感を形成します。
前方約5㎝~10㎝
左右約20㎝で形成されるため、まるで自分の鼻先で演奏しているような錯覚に捕らわれます。

僕は以前mini3を組んだのですが、これは
後方、約50㎝
左右、約50㎝の円形状に形成されました。
だから好対照な音場感となります。

低域はmini3の方が伸びてます。
高音域はほぼ同じ位で、若干KHA-CA01のサ行が刺さる感じがしましたが気になる程では無いと思います。
どちらかが好みか?と聞かれたら甲乙付けがたいです。
使用環境は
DAP    iPod nano MC062J/A
イヤフォン TripleFi 10
ケーブル  KPPV-SW 7/0.18x1C(自作)

外観、使用感

TB-56によるプラケースの為チープで、デカいです。
mini3比1.3倍位あります。
後、電池充電の度にケースを開けないと出来ないので、面倒です。
(ごめんなさい)

音質は気に入ったので
① 単3電池→単4電池による小型化及び、金属   ケースへの変更。
  (僕の場合5時間以上、動けば充分。)

② 外部充電器入力端子の設置
  (まだ思案中。要はmini3の様にしたい)

上記2点を改造予定です。
上手く出来たら、またインプレします。

長々とした文章で読みにくかったかもしれませんが
以上で、以上でKHA-CA01インプレとさせて頂きます。

最後に
KHA-CS02気になりますね・・・
KHA-CA01と比較して、同じオペアンプ使用の場合
電源強化による音質の差は感じられるのでしょうか?

2010-04-08 木 16:50:06 | URL | Y-M #79D/WHSg [ 編集]
参考になります。
現物見たこと無いですが、mini3ってちいさそうですね。
TB-56採用理由は、「安さ」「軽さ」「扱いやすさ」なので、これについては譲れないところです。なお、電池についても交換出来ることを利点として捉えているので、これも考え方の違い・・・かと。
違う方向からのご意見は大変参考になりますので、これからもよろしくお願いします。
2010-04-09 金 23:52:10 | URL | kiry #79D/WHSg [ 編集]
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