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Author:kiry
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LM1972を使った電子ボリューム。
*2012/04/02・・・グリッチノイズと入力カップリングについて加筆。
*2012/12/21・・・出力抵抗・LPFを追加。


アンプを作っていると、どうしても壁になるのが「ボリュームの質」。音質面でも部品によってかなり差が出ます。また、それなりに高品質なボリュームを使っても、ギャングエラーが出る可能性があります。このへんは使う音量にもよるのですが・・・。

で、この様な問題を解決するのにうってつけなのが「電子ボリューム」。専用のICも色々あり、方式も様々です。定評のあるICとしてはPGA2311などがありますが、コチラはIC内部にあるオペアンプのゲインをコントロールするタイプなので、このオペアンプの音質が支配的になりそう・・・。

というわけで、今回は「LM1972」を使用することにしました。こちらは単純なラダー方式の電子ボリュームICです。秋月で安く販売されていることもあり、わりと使いやすいのです。これでアナログボリュームの置き換えを目指しました。

LM1972を使った電子ボリューム。


回路の概要

  • 両電源が必要(±2.25V~)
  • 電子ボリュームIC(LM1972M)をPIC(12F1822)で制御
  • 音量設定値はアナログボリュームによる分圧により取得
  • 出力バッファにOPAMPを使用
・・・まあ、回路的にはほぼリファレンス通りです。回路規模は秋月C基板で収まる程度。

回路図


LM1972を使った電子ボリューム。(回路図)

電源電圧が数パターン考えられるので、何種類か回路図に書いてみました。適当な組み合わせで電源回路を組んで下さい。

実体配線図


LM1972を使った電子ボリューム。(実体配線図)
*ちょっと大きめサイズの画像です。

こちらも数パターン。デジタル系のGNDを基板外周経由で引き回すことになっていますが、アナログGNDと混ざるよりは良いようなのでこの様な配線になっています。一応、どれも秋月C基板に収まるレイアウト。

電源ライン・GNDラインともアナログとデジタルをフェライトビーズ等で分離しています。また、配線的に直交しないようにしてあります。本当は、PIC部分を別基板・別電源にする方がデジタル系ノイズからの分離という意味で良いのですけどね。

部品表


U1LM1972M(電子ボリュームIC)
U212F1822(PIC)
U3LT1122(出力バッファ)
U4TA48M03F(三端子レギュレータ。TA48M033Fでも可)
U5+5V 三端子レギュレータ (品種は何でも可。)
U6-5V 三端子レギュレータ (品種は何でも可。)
U7LM317(三端子レギュレータ)
U8LM337(三端子レギュレータ)
D1-51N4148 (三端子レギュレータの保護用)
C1-6, 15-18フィルムコン 0.1uF
C7, 10-11積セラ 0.1uF
C8-9低ESR電解コンデンサ 220uF
C12電解コンデンサ 100uF
C13-14低ESR電解コンデンサ 470uF
C21-22フィルムコン 1uF以上(もしくは電解コン 10uF~22uF/動作電圧以上)
C23-24フィルムコン 0.01uF
R12kΩ
R2-4100Ω
R5-6390Ω
R7-8100Ω(音響用推奨)
L1100uH(マイクロインダクタで可)
FB1-2フェライトビーズ 1kΩ
VR10k-100kΩ(Bカーブ単連)


全パターン分書きだしたので、すべての部品を使う事はありません。U3はユニティゲイン安定なJFETオペアンプが理想ですが、バイポーラでも可です。ただし、出力オフセット値が大きくなる可能性があります。

LM1972Mは秋月で\300。フェライトビーズ、マイクロインダクタ、TA48M033F、12F1822、各種抵抗は秋月にあります。他の部品はお好みで。なお、ボリュームも含めた抵抗類は音質に影響する場所には使いません。カーボンで十分。ただし、出力抵抗のR7-8は音響用を使って下さい。

PICのソースとhexファイル


バグへのツッコミ、プログラムの改変などお気軽にどうぞ。

ソース

hexファイル

ファイルダウンロード後、拡張子を変更して下さい。(_を.に変え、.txtを削除)
ソースは「MPLAB IDE v8.83付属のHI-TECH C 9.83」で作成しています。

PICの動作

  1. VRにより、デジタル部のVDD-VSSを分圧し、ADCで読み込む
  2. 電源ON後のADCで読み込んだ電圧値を読み取り、初期ボリューム値として設定
  3. 以降、電圧値が閾値以上変化した場合にボリューム値を変更
特にPICのEEPROMを使ったりはしていません。
また、ロータリエンコーダやリモコンを使うようなプログラムにはなっていません。

LM1972の動作電圧について


LM1972Mに供給する電圧により、電子ボリュームとして扱える信号の大きさが決まります。
LM1972Mの場合各ピンにVSS-0.2V ~ VDD+0.2Vまで許容出来るので、「(動作電圧+0.4V)Vp-p」が入力可能な最大値になります。

計算上、動作電圧と入力信号許容値は以下のようになります。
  • ±2.5V → 1.9Vrms
  • ±3V   → 2.2Vrms
  • ±4.5V → 3.3Vrms
  • ±5V   → 3.6Vrms
  • ±6V   → 4.3Vrms
適当にネットで調べた各種機器の出力レベルの参考値は以下のとおりです。
  • iPod、Walkmanなどのヘッドホン出力・・・0.3~0.4rms(~1.1Vp-p)
  • iPodのDock出力・・・0.8Vrms(2.3Vp-p)
  • PCM2704の出力・・・0.6Vrms(1.8Vp-p)
  • PCM2702の出力・・・1Vrms(3Vp-p)
  • 一般的な機器のライン出力・・・2Vrms(5.6Vp-p)
±2.5V駆動だと、iPodやUSB-DACの類なら大丈夫ですが一般機器のライン出力ではクリップする可能性があります。±4.5Vあれば3.3Vrmsの信号を入力できるので、普通に使う分にはほとんどの場合対応できるでしょう。

製作のポイント


LM1972MをDIP化する際、秋月の変換基板には20Pのものがありません。28Pの基板を使い、邪魔な部分は切り落として使用するのが良いでしょう。
LM1972変換基板


ケース内配線まで含めて、デジタル系とアナログ系が混ざらない様に注意したほうが良いでしょう。また、上記実体配線図のまま作成すると、音声GNDが2系統になります。外部入力からアンプ回路までの間でGNDループを形成しないように注意が必要です。

必要なら入出力にカップリングコンデンサを挿入して下さい。LM1972Mの入力インピーダンスは40kΩで一定です。出力側はこの後のアンプ回路の入力インピーダンスを参照して下さい。入力側については、ほとんどの場合1uFのフィルムコンデンサで問題ないでしょう。

回路自体の消費電流は少ないので、三端子レギュレータに放熱器を搭載する必要は無いでしょう。±15V動作でもLM317・LM337はさほど熱くなりませんでした。

使用感


まず、「小音量にしてもギャングエラーが一切皆無」というのが大変気持ちいいです。これまで、巷で評価の高いボリュームもいくつか使ってきましたが、2連ボリュームの場合、半田付けする前から抵抗値がかなりズレていたことが何度もあるので・・・。

音質的には、割りと好評価なマルツの「R1610G」あたりと比較しても明らかにクリアさが上です。出力バッファのオペアンプも音質に影響するでしょうから、色々試しても面白いかも。

グリッチノイズと入力カップリング (2012/04/02)


電子ボリュームの前段に接続する機器によっては、音量を変えた時に「ギュギュギュ」・・・という感じのグリッチノイズ音や、ホワイトノイズが乗る場合があります。これは、前段機器の出力にDCオフセットが乗っている場合に起こります。

このノイズに対しては、出力機器側を調整・改造することで対応するか、電子ボリューム基板に入力カップリングコンデンサ(以下、入力C)を追加して下さい。DCオフセット対策をすることでこれらノイズが解消されるため、音質も向上します。

入力Cには、1uFのフィルムコンデンサを用いるのが良いでしょう。LM1972の入力インピーダンスは40kΩで一定ですので、1uFのフィルムコンデンサを用いた場合、カットオフ周波数は約4Hzになります。

挿入位置については、本記事の通りに作成された場合は以下のように配線するのが良いでしょう。

LM1972(入力カップリング)


なお、出力にカップリングコンデンサを挿入するかはお好みで。JFETオペアンプをバッファにした場合、問題になるようなオフセット電圧は生じないはずです。いずれにせよ、この後に接続するアンプ回路でオフセット対策できているなら出力Cは不要だと考えます。

出力抵抗とLPF (2012/12/21)


当回路の後に接続する回路との相性や出力振幅、外部要因などにより、出力バッファが不安定になる場合があるようです。再生音としては、キンキンした金属的な音が高域に乗ってしまいます。

これを解消するため、出力抵抗およびLPFを設置しました。回路図のように、出力バッファの帰還外に100Ωの抵抗を追加して下さい。回路に直列に挿入する抵抗ですので、音響的に良好な物を推奨します。さらに出力抵抗後0.01uFのフィルムコンでGNDに接地させてください。約159kHzのカットオフのLPFになり、可聴域外のノイズをカットできます。
電子工作 | [2012-04-02(Mon) 00:55:41]
Trackback:(0) | Comments:(14)
コメント:
返信ありがとうございました。
PICのコメントではないのでこちらでコメントさせていただきます。

このトランス中点ありのAC7.5V-7.5VとAC20も出ていて、すでになべさんのTPA3110D2のアンプにAC20V側は使用しています。
トロイダルコアトランスなのですが、そこそこ大きく直径10cm高さ4cmくらいあります、アンプ内臓の5.1chDVDプレイヤーから抜き取った記憶がありますが。。。
現在そのアンプは、秋月の2回路6接点のロータリースイッチでL型ATTでボリュームコントロールしています、接地側固定75Ωで入力が10k-4.7k-3k-2.2k-1k-220Ωです、音はかなりいいと自負していますが、インピーダンスが音量で変化するので、これでよいのだろうか?と感じています。(接地側固定にしたのは、スイッチ切り替え時無限大になると。。。あと抵抗値が低いのはLMFQの品揃えと、抵抗値が低いほうが音が良くなりそうだからです)
当初の予定では、なべさんが電子ボリュームを小型で作るとのことだったので、正負電源も作れるこのトランスを選んで、基板も若干スペース空けていたのですが。。。
今では丸ピンソケットにLMFQが並んでいますw
このアンプは、タカチのUC20-5-14に入れたのですが、半分以上をトランスに埋められてAC20をショットキーで整流した28Vをレギュレーターで20V>15Vと落としているので、放熱器もケースに触れるくらいのがついているので、内臓するのは少し厳しいかと思うのですが、電源だけACの状態でS端子(ミニDIN4ピン)で出してLM1972は別のケースに入れようかと計画しています。UC-14-6-10を買ってありこれに入れる予定です。(このケースのが背が高いので、高さ4cmのコンデンサーが入る、秋月で昔買ったKY50V2700uFがいっぱいあるので消費したいw)
話はだいぶそれましたが(そして長くなった)このトランスのAC7.5V-7.5Vを正負倍電圧整流してオペアンプに使う電源と通常のブリッジ整流でLM1972の正負電源とPIC12F1822の3.3vをMCP1700で(絶対定格6.5VなのでLM1972用のレギュレーターの後ろに)また話がそれましたが、ブレッドボードで電源回路を組んで±15Vに120Ω(125mA)±6Vに39Ω(154mA)同時に負荷かけましたが、どちらも3V以上の余裕があったので、ケースの残りスペースが余ったらKiryさんの切り替え式HPAを2階建てにして入れようかなとも考えています。

それについて質問があります。
この電子ボリュームを先ほど述べたアンプに繋ごうと考えているのですが、75Ωで接地してあるのですが、それは大丈夫でしょうか?
それと、Kiryさんの切り替え式HPAを内蔵した場合、単純に分岐するだけでいいのか、スイッチ等で分離したほうが良いのか?
なんとくですが、オペアンプでバッファしてるので大丈夫なのかなとは思いますが。。。

バランスアンプにも興味はあるのですが、普段はスピーカー派で自作バックロードホーンなので。。。
ヘッドホンもまともそうなのはMDR-Z700くらいしか持っていませんし、通勤ではイヤホンをなべさんのD級をMX2-6-8に入れてつかってます。

そういえば、Kiryさんは固体コンはあまり使ってないですよね?PCM2704くらいでしか見ていないような。。。(PSCは私も好んで使っていますw)今回も電源のレギュレーターの後には使う予定です。(たぶんFPCAP最近のお気に入りです、今回秋月の新商品のLCRメータを買ってみたのですが、FPCAPは同容量だと最優秀でした、まあESR各周波数で見ただけでメモとか細かく取っていませんが、LCRメーターは主に部品取りしたコイルの測定用に買ったのですが、あるといろいろ試したくw)

長文失礼しました。
今後もがんばってください。
またお邪魔します。

2012-12-16 日 15:47:09 | URL | KIRI #2NKnmN5w [ 編集]
結構容量ありそうなトランスですね。いっそ、トランスと整流回路だけまとめて電源ユニットにするという手も…。

>この電子ボリュームを先ほど述べたアンプに繋ごうと考えているのですが、75Ωで接地してあるのですが、それは大丈夫でしょうか?
>それと、Kiryさんの切り替え式HPAを内蔵した場合、単純に分岐するだけでいいのか、スイッチ等で分離したほうが良いのか?

電子ボリュームといっても出力バッファ付きなので、実質プリアンプとして使えます。ということで、多分大丈夫でしょう…やってみないと分かりませんが。

75Ωの出処が分からなかったのですが、L型ATTの接地抵抗でしょうか?だとしたら、電子ボリュームと置換すれば良いような。HPAについては、スイッチ付きジャックを利用してヘッドホンをつないだ時だけ回路が切り替わるようにするのも良いかもしれませんね。


>バランスアンプにも興味はあるのですが、普段はスピーカー派で自作バックロードホーンなので。。。
私はマンション住まい&夜間視聴なのでヘッドホンが主力です。一応バスレフSPがR-K1000(ケンウッドのデジタルアンプ)に繋がっているのですが…。


>固体コンはあまり使ってないですよね?
単純にコストの問題です。固体コン、高いので。性能が必要なDACやD級アンプ、DCDC等には使いますよ?…まあ、昔まとめ買いしたKZEやEEU-FRが数十個ずつあるので、こちらの消費を優先してるというのが真相なんですけどね。
2012-12-16 日 23:56:51 | URL | kiry #G.Wk6TwM [ 編集]
こんにちは。
回路について質問があります。

先日、ブレッドボードでこの回路を組んだのですが。
Kiryさんの回路図どおりだと(デジタルとアナログのグランドは分離してません)音が悪すぎで、オフセットも1.3vくらい出ていました。。。
ブレッドボードにしてもひどすぎる音でしたので、試しに入力のグランド(LM1972の3番ピンと19番ピン)を電源のグランドに落としたところ、クリアに聞こえるようになりました。
LM1972のデータシートでもこのピンは各入力専用の独立したグランドと書かれているのみで。。。
Kiryさんの回路図でも実体配線図でも電源のグランドとは分離されているようなので、何か間違っているのかといろいろ試しましたが解決せず。。。
このピンは電源グランドと繋いでしまっていいのか、もしくは考えられる間違いは何か教えてください。

あとバッファのオペアンプですがJFET入力がおすすめとなってますが、LT1364、LT1469等バイポーラ入力なオペアンプでもほとんどオフセットが出ませんでした、とくにLT1469は0左右とも0.0mvでしたので、今度Digi-Key何か注文するときにLT1007ACNでも買って試してみようかと思っています。(入力抵抗7GΩなのとユニティゲインOKらしいので)

75ΩはL型のATTの接地抵抗です。
言葉足らずでしたが、察してもらったようで申し訳ないです。
当初は入力を固定にしようと考えていたのですが、(接地側は安物のカーボン抵抗でもあまり音質に差は出ないと考え、多く使うほうに安い抵抗が使えたほうがいいかなと)切り替え時に接地無限大になると音量MAXになると気がつき、LMFQの持ち合わせとの関係で75Ωに。。。(接地も2本しか使わないのでLMFQです)
そして、L型ATTとLM1972を置換したいのは山々なのですが、第一にアンプの入っているUC20-5-14に空きスペースがほとんどないのとロータリースイッチの穴が10mmなので今回購入した7mmの可変抵抗の穴と合わないなど色々あるのです。(がんばれば何とか成るかもしれませんが。。。)
切り替え式HPAも入れてみたいですしw

出力抵抗とLPFも試してみました。
高域に付帯音が乗っているように聴こえていて、ブレッドボードだからかな?と思っていたのですが、100Ωを入れたら消えました、10nFのフィルムコンは私の耳では変化を感じられませんでしたが。。。

なおPICライターも無事正常に書き込めていました。
ありがとうございました。
あの回路って書き込むための電源作っているだけですよね?
12Vor9Vを生成するのはとももかく3.3Vor5Vを出しっぱなしにすればもっと簡単になりそうな。。。
PIC差し替えるためか何かでしょうかね?

今回も長くなってしまいましたのでこの辺で。。

またお邪魔します。
2012-12-22 土 15:56:30 | URL | KIRI #2NKnmN5w [ 編集]
>KIRIさん

>Kiryさんの回路図どおりだと(デジタルとアナログのグランドは分離してません)音が悪すぎで、オフセットも1.3vくらい出ていました。。。
>ブレッドボードにしてもひどすぎる音でしたので、試しに入力のグランド(LM1972の3番ピンと19番ピン)を電源のグランドに落としたところ、クリアに聞こえるようになりました。

最初お試しになった際にまともな音が出ず、オフセット電圧が出てしまったのは、音声GNDと電源GNDに電位差があったためでしょう。回路図では意図して分けてありますが、GNDはGNDですので…当然、どこかで繋ぐ必要があります。私の場合は、電子ボリューム基板ではなくアンプ基板上にてシステムGNDと接続するようにしています。

気にならないのであれば、音声・電源とも同一基板上でGNDをまとめてしまっても問題ないです。…というか、音声GNDをLRで別にしてあるので、配線が悪いとGNDループの原因になってノイズが生じる可能性もあったりします。

音声GNDと電源GNDが分けてあるのは、音声のチャンネルセパレーション向上やデジタル系からのノイズ侵入阻止を目的としたものです。この回路単体ではなくシステム全体から信号の流れを考えた時に、GNDを別に出来たほうが都合が良い…という事ですね。

>バッファのオペアンプですがJFET入力がおすすめとなってますが、LT1364、LT1469等バイポーラ入力なオペアンプでもほとんどオフセットが出ませんでした

おっしゃるとおり、実のところ大してオフセットは出ないでしょう。利得なしの単なるボルテージフォロアですからね。安全のためああやって書いてありますが…。

ということで、お好みに合わせて品種を選んで下さい。プリアンプにするなら別ですが、電子ボリュームのバッファにするだけならユニティゲイン安定な品種であれば大体大丈夫でしょう。鳴らすだけなら無くてもいいのですが。

>75ΩはL型のATTの接地抵抗です。
何となく、前段のDACがカップリングC入りだったらカットオフが…とか、ロー出しハイ受けにならずノイズが…とか考えちゃったのですが。使用上問題ないのでしたら大丈夫でしょう。

ボリューム穴が合わないのは適当なワッシャー噛ませればいけそうですが、箱がキツキツなのはどうしようもないですね…。

>出力抵抗とLPFも試してみました。
動作が安定するので、素直に抵抗入れたほうが結果的に音が良いという例でした。バランスアンプにしたら高域が気になって…。LPFは可聴域外ですので、直接は聞こえないでしょう。どちらかというとOPAMPの安定性向上が狙いです。

と、こんな所で。
2012-12-22 土 22:43:48 | URL | kiry #G.Wk6TwM [ 編集]
こんにちは。
回答ありがとうございます。
GNDは考えると色々大変ですよね。。。
自分は入出力のLRのGNDはループしています、短距離なら平気かなと、今度から入力か出力のLかRの片方のGND切ってみようかな。。。

アンプ箱のボリューム穴を無駄にしないために、ワッシャー噛ますという方法を教えていただいたので、アンプ箱にはボリューム基板および整流回路を入れるのはちょっと厳しいので、DACの箱に入れてしまおうと思いつきました。
こいつは、なべさんのところの最強PCM2702を参考に製作した18650のリチウムイオン電池が12本も入ったとても危険なやつw(久々に開けてみたらダイナマイトに見えた)ですが、オペアンプ用に8セル使用していて±16Vを供給できるので、整流も必要ないしクリーンなはずだしでばっちりではないか!と。
そしてこいつは、ADuM3160を入れようと思って、基板を二階建てにすれば72x47mmなら乗せれるよう配置した記憶が(ケースアースとっているので手持ちのねじ止めするUSB-Bソケットでは使えないと思いあきらめた)

そこで質問なのですが、LM1972の電源とオペアンプは±16Vから供給するとして(LM1972は±5V等のレギュレーターを用意します)PICの電源はどこから取るのが最適でしょうか?
①USBの5V電源DACでデジタルに使ってます(ADuM3160のアイソレーション後の改造ACアダプタ>レギュレータで5V化した電源です)
②DACでアナログに使ってるリチウムイオン4セル(並列+直列)の電源(コンパレーターで電圧監視しいるのですがこいつが一番先に無くなるので、2セル増設しましたがそれでも先になるなるのでこいつからとるのは避けたい)
③LM1972の基板上のレギュレーターのプラス側から(Kiryさんの回路どおり)
私としては、①が正解かとは思うのですが。。。デジタルだしPICはノイズ出るのかは不明ですが4Mzとかで駆動してるとなると。。。その場合村田のEMIフィルタBNX012でも入れようかと思っていますがノイズの逆流を防ぐのにも使えるんですかね?まあスペースが余りそうなら普通にLCRするかもです。
それと、このPIC用3.3vをS端子経由でアンプまで伸ばそうと思うのですが、すぐ真上に積んであるので長くても30~40cmくらいなのですが、これは問題ないですかね?
このようにすると、このDAC専用になってしまいますが、まあ自分でしか使う気もないのでいいかなと。

気がついたらまた長文になっています。。。

基板プレゼントがあるようですがSOICなMAX660は一個しか持っていなく更に変換基板に半田付けされてしまっていますw今見たらTI製でしたDigi-Keyで100円くらいだから9999円の埋めに買ったような。。。
そして希望者もいるようなので。。。
そういえば、さすがに切り替えHPAは入らないかな。。。

またお邪魔しますね。
出来れば完成したらw
2012-12-27 木 00:06:32 | URL | KIRI #2NKnmN5w [ 編集]
>GNDは考えると色々大変ですよね。。。
そうなんですよね。でも、ちょっと注意して配線すると嘘のように変わりますよ。配線でのループならケーブル撚り合わせるだけでも違います。LRでGNDの片方を切断するのもアリですね。

>PICの電源はどこから取るのが最適でしょうか?
デジタル系とアナログ系を、GNDも含めて根本から分けられるならそれが一番です。根本の電源回路をどうされるか分からないのですが、デジタル系としてケーブルで伸ばすのはアリでしょう。放射ノイズがどうなるか、やってみないと分かりませんが…。

当記事の場合は基板一枚に詰め込んだ関係でアナログ系から取ってますが、LCRでフィルタしたりGNDだけは別ルートにしてフェライトビーズ入れたりと配慮したつもりです。なお、この回路のPICは5Vのままでも大丈夫ですよ。VRで分圧する部分の電圧とPIC電圧が同じで、PICが動作可能な範囲ならなんでもOK。

見た目を気にしないなら、電源ユニット・音量調節用プリアンプ(電子ボリューム)・アンプ本体…とコンポーネントで箱を分ける手もありますね。これなら後で弄りやすいと思います。箱の山になりますが。

> 気がついたらまた長文になっています。。。
お気になさらず。全部読ませていただいております。

ということで、このへんで。


p.sの1
>ねじ止めするUSB-Bソケット
見たこと無いのですが、どんなのですか?型番とかURLとかあったら知りたいです。

psの2
>ケースアースとっているので手持ちのねじ止めするUSB-Bソケットでは使えないと思いあきらめた
金属ケースに金属コネクタで導通しちゃうパターンですね?プラネジ+ナット(秋月など、探せば意外と売ってます)と、書類挟むクリアファイルを使えば多分イケますよ。ビニテやセロテープでも良いですし、クリア塗装する手もあります。
2012-12-27 木 01:44:06 | URL | kiry #G.Wk6TwM [ 編集]
おかげさまで完成しました。

最終的にLM1972の基板はPCM2702の箱に入りました。
シングルオペアンプ専用にしたので、だいぶ基板パターン変更しました。
デュアル>シングルオペアンプ変更の基板は自作のテスト用しかないのでw
せっかくなので、オペアンプごとにコンデンサを別に置いて(FPCAP-NE16v470uF)1.5ΩでRCしてみたり。。。
DACの基板の上に2階建ての用意があると言いましたが、72x48mmの基板を建てれるように、足場の部分にスペースが空けてあるだけで、Linkmanの95x72mm基板でDACは作ったので(今見たら新しくなってますね青いし、使っていたのは旧版の黄色いやつです)72x48mmとは穴が合いませんw
仕方ないので、最後の一枚の95x72mmのLinkman基板を切って使うことにしました。(72x48mmでスペースは足りるのですけどね)
完成後、DACが不調になるなど問題もありましたが、とりあえず完成しました。(アナログ5V供給前のチップマイクロインダクターが半不良で。。。見つけるのに苦労したw)

まだ半日なのでエージングもまだですが、音は低域が増えて全体的にはクリアになり、音場も前に出てきたように感じます。。。
駄目耳なので、間違っているかもしれませんが、LT1122ACNの音になったのかどうなのか。。。
ただ、アンプの電源入れてから、DACの電源を入れるとポップ音がすごいですね。。。
自分の浅い経験ではJFETのオペアンプは結構ポップが出たような。。。
あと無入力状態で今までなかったノイズが出るので、アンプの入力を10kΩで接地しました。
出力抵抗で100Ω入っているので若干音量は下がるのでしょうがそんなに大音量で聴かないので良いかなと。。。(少なくとも75Ωだったら半分も音量取れないことになるのかな?)

あと、自分の設置方法だと問題なのが、プログラム的に、PICのRA0/AN0の入力が0Vだと音量MAXなのでコネクタが何かの拍子に抜けたときや接触不良で音量MAXになることくらいですかね。。。
穴とかの関係でDACの箱からはS端子、アンプの箱はステレオミニジャックで受けてます。けちなのと面倒なのとで、中古のSケーブル使ったのがまずかったかな。。。

>ねじ止めするUSB-Bソケット
これは。。。
http://www.jst-mfg.com/product/pdf/jpn/UB.pdf
このページのUBB-4R-D14T-4Dだと思いますが。。
何しろ買ったのではなく、壊れたプリンターから剥がしたものなので。。。まだ2個ほど持っていますが。ユニバーサル基板で作ると抜き差しで壊れそうなので、箱に固定できるこいつはなかなか良さそうだと思ったのですが、基板の場所とか、箱の穴あけの位置とか
(四角ですがステップドリルで穴あけしてから、ハンドニプラーでそのあとやすりで。。。)すごくめんどくさいです箱も接地できていいのですけど。。。

今度、箱を統一してUSBアイソレーター+DAC+電子ボリューム+アンプ(ヘッドホンアンプも)な電池駆動のものを妄想しているのですが(UC24-14-34に鉛電池2個とリチウム8本で)それを作る際にpsの2は参考にさせてもらいます。

最近は接地を考えるのも面倒になってきたので、絶対的な接地があるならば多点アースでも良いのではないかと考え始めたので、庭か縁の下にでもアースを打ち込んで、太い線で部屋まで持ってこようかなとも考えています。。
電柱の接地がループだらけなんで。。。(元はそっちの仕事してました)

今年最終日でお酒も飲んでいるので、(いつも飲んでるかもしれないw)文章がおかしいかもしれませんが(いつもおかしいかもしれないw)
良い良い製作物になりました。特に回路はともかく、PICのプログラムは拒絶反応が出てまったく理解できないので、ありがとうございました。

来年も良い年でありますように。
2012-12-31 月 21:26:52 | URL | KIRI #2NKnmN5w [ 編集]
年をまたいだ返信になってしまいましたね…。

まずは完成おめでとうございます&作成ありがとうございます。
少なくともL型アッテネータと比較できる程度の音質はあるようで。

>無入力状態で今までなかったノイズ
どんなのでしょう…。アンプICの特性や標準回路がよく分からないのですが、入力接地抵抗が必要なICなのかもしれませんね。VRに入力保護や入力接地抵抗の役割を持たせている回路もありますので、適宜追加されるのが正解かと。

>アンプの電源入れてから、DACの電源を入れるとポップ音がすごい
確かに…オペアンプによっては結構出るかもしれません。他の電子ボリュームICでも聞く話なので、電源投入の順番に気を付けるか、出力リレーを付けるしかないでしょうかね。

>プログラム的に、PICのRA0/AN0の入力が0Vだと音量MAXなのでコネクタが何かの拍子に抜けたときや接触不良で音量MAXになることくらいですかね
う~ん。PIC周りだけ別電源でしたっけ?AN0への入力が0Vになっているというより、PICからLM1972への信号が無くなってLM1972がスルー状態になっている…?ちょっと対処を考えてみますが、ウチで紹介しているPIC使ったPhotoMOSリレーでも対処出来ると思います。PIC電源が0Vになったら出力リレーが動作しますからね。

>ねじ止めするUSB-Bソケット
ありがとうございます。こんなヤツあるんですね。USB-Bソケットはあまりネジ止めする必要を感じてないのですが、穴あけ位置の精度が悪くても使えそうで良いかも。でも、箱と絶縁しないとデジタル系GNDがケースアースになってしまいますねえ。

>電柱の接地がループだらけなんで。。。(元はそっちの仕事してました)
おお。専門家のご意見ですね。家ごと対処できたら良いのかもしれません。マンション住まいの私としては、アンプやDACのシステムごとはもちろんですが、とにかくオーディオシステム間でのGNDループを作らないように気をつけています。どうせアンプ等の電源回路にはフィルタかましてるので壁コンより前は気にしない事にしつつ、システム全体のGNDが綺麗に取れてればOKとしてます。

ではでは。
今年一年良い年でありますように。
2013-01-08 火 00:27:26 | URL | kiry #G.Wk6TwM [ 編集]
半年?くらい前から色々と参考にさせていただいてます。
この電子ボリュームもほぼ完成し、後は火入れなのですが、こちらのブログの方でも紹介してよろしいでしょうか?
リチウム電源駆動しか変わったことはありませんが・・。
2013-06-15 土 22:42:54 | URL | 厨学生 #- [ 編集]
>厨学生さま

参考にしていただき光栄です。もちろん大歓迎ですよ。
自分も読んでみたいですし、色々と遠慮無くどうぞ。
2013-06-16 日 00:40:04 | URL | kiry #G.Wk6TwM [ 編集]

ありがとうございます。
基本構成は変えていないので接続するオペアンプについて徐々に書き加えていこうかと思います。
これからよろしくお願いします。
2013-06-17 月 00:26:27 | URL | 厨学生 #- [ 編集]
kiryさんはじめまして。
こちらの電子ボリュームを作らせて頂いたのですが、静かな曲調の音楽、楽器数が少ないパートなどで音が歪みます。特にピアノソロなどで顕著です。何故かゲインの大きな部分ではほとんど歪みません。
入力機器はPCM5102自作DAC、オペアンプはMUSES8920に、5pFマイカで位相補償を入れてあります。100Ω+0.01uFのLPFは、今のところ様子見で入れていません。
何か考えられる原因はありますでしょうか?
2016-03-11 金 01:10:54 | URL | DIY #- [ 編集]
> DIYさん。コメントありがとうございます。

残留ノイズなどではなく歪むのですよね…?残留ノイズはオペアンプにもよりますが案外聞こえたりします。…実は常に歪んでいて小音量時に目立つ…という事でしょうか。入力カップリングCを省いた場合などで、上流にオフセット電圧があると内部の抵抗ラダーが影響されるのか変な音が出たりもします。

それ以外ではちょっと絞り切れないので…デジタル系からの回り込みノイズ(ケーブルの取り回しとか)やオペアンプの電圧不足(MUSES8920なら±3.5V~)なども含めて確認してみてください。

とりあえず物理VRに変更してみたり、オペアンプを変えてみたり…でしょうか。絞り込めずもうしわけない。
2016-03-13 日 12:18:05 | URL | kiry #G.Wk6TwM [ 編集]
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2017-05-23 火 16:01:34 | | - # [ 編集]
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