製作モジュール一覧

ラベル ミニ・ミキサー の投稿を表示しています。 すべての投稿を表示
ラベル ミニ・ミキサー の投稿を表示しています。 すべての投稿を表示

2015年6月30日火曜日

Mini Mixerでけた


ケースの加工をして基板を収めて音出しチェックをしたら怪しいことになってしまった


赤色が入力(ぴゅんぴゅん3号のサイン波)、黄色がMini Mixerの出力

出力が正負の最大値に張り付いた矩形波になってしまった

はんだ付けが終わった時にチェックしたきは、スパイクノイズが乗りながらもちゃんとサイン波のまま出力できていた
「Mini Mixer 基板のはんだ付け完了」(http://dad8893.blogspot.jp/2015/06/mini-mixer_25.html
発振してるのかなぁなどと考えて、ブレッドボードの試作回路で部品を取り替えたりしてチェックしてみたがブレッドボードの回路ではちゃんと動く

出力波形を見るとこれはコンパレータ―の出力に似てるので、負帰還がかかってないのかも?と思ってもう一度OPAMPの負帰還のところを重点的にテスターでチェックするとはんだ不良がみつかった!


赤丸で囲ったところ。

具体的に言うと盛ったはんだと隣の部品の足が接触しているが
はんだ付けを忘れていた(^q^;;;

最初にチェックした時はたまたま接触がうまくいっていて導通してたんだろう

このチェックに半日使ってしまった(@@;

ケースへの組み込み

基板は両面テープで固定したが入出力デバイスとの接続用に使っているピンヘッダ+ピンソケットが、ぎりぎりケースと干渉した

両面テープはダイソーで買った「超強力タイプ」という厚みのあるやつを使っているが、もう少し薄めのやつにしたほうが良さそうだ

それかL型ピンヘッダ(http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-01627/)というのもあるので
またこの透明ケースを使う場合は検討してみようかな


性能に関しては

なんと夏コミに受かってしまったので、先にデモ用のヘッドホンアンプを作ってしまって安心してからやることにします(^q^/

タブレットの液晶を割ってしまって意気消沈してたけどMini Mixerが動いてくれて持ち直した!

資料等はGithubで公開しています
https://github.com/ryood/MiniMixer

2015年6月25日木曜日

Mini Mixer 基板のはんだ付け完了

回路図

高域のノイズの原因がよくわからないので、入力分圧用のPOTを50kΩから10kΩに変えたり
反転加算回路のR値を47kΩ:100kΩから10kΩ:47kΩに変えたりしてみたが
ノイズレベルはあんまり変わらなかった(10kΩ:47kΩの方が若干ノイズは軽減されます)

反転加算回路のR値を10kΩ:47kΩに下げるとC1:R1等で構成されるHPFのカットオフ周波数が上がってしまって可聴帯域にも影響してくるので、47kΩ:100kΩでいくことにした

表面

はんだ面

入出力のチェック

ch1は50kΩB特性のPOT、ch2は22kΩ:22kΩのRで分圧、ch3は15kΩ:33kΩのRで分圧にして
オシロで入出力を見ていた

入力はAndroid Tabletのアプリの「Keuwl Dual Channel Function Genertor」で1kHzのサイン波を出力し、自作のLPF(http://dad8893.blogspot.jp/2015/04/lpf_6.html)を通してした

ch1: 50kΩ/B POT (フルボリューム)

赤色が入力、黄色が出力

だいたい±1.1V(p-p)の入力で±2.4V(p-p)の出力
2.4V / 1.1V = だいたい2.2
反転加算回路の増幅率はR5/R1になるはずなので
100kΩ / 47kΩ = だいたい2.13
波形は反転している

入力からスパイクノイズが乗ってるが、まあよしとします

ch2、ch3は測定したがミスしている気がするのでケースに入れてからまた調べたいと思います(^q^;

ノイズの原因

22kΩ:22kΩのRで分圧してWaveSpectraでTHD, THD+Nを見てみた

入力

22kΩ:22kΩで分圧

MiniMixerの回路にはつないでいるが信号は回路に通さずRで分圧しただけの結果だ

回路の電源は入れていたような気がするが忘れた(^q^;

分圧した時にノイズレベルが上がっているようだ

後段の反転加算回路はこれを増幅しているので当然ノイズはそのまま増幅される

が、Mixerなので(自作のへたれ音源を入力する)入力インピーダンスはあんまり下げたくないので
ノイズは多少がまんして50kΩのPOTを使おうと思う

2015年6月24日水曜日

Mini Mixerの設計 続き

反転加算回路で仮想GNDはOPAMPの余っている1回路を使うことにしてブレッドボードで実験してみた

回路図

大してGNDレベルが変動しないと思うので、デカップリング用の電解コンデンサーは10uFのものにした

10uFの電解コンデンサーが余っているという事情もある(^q^;

ブレッドボード図

電源は自作の5V/3.3V安定化電源を使った

入力のレベル調整用のPOTは50kΩのものを使う予定なので、
入力1: 50kΩ/BのPOT
入力2: 22kΩ:22kΩのRで分圧
入力3: 15kΩ:33kΩのRで分圧
というふうにした

オシロで出力波形の確認

電源電圧(VCC): 5.08V

OPAMP: NJM2732

信号源はAndroid Tabletの「Keuwl Dual Channel Function Genertor」で1kHzのサイン波を出力し、
自作のLPF(http://dad8893.blogspot.jp/2015/04/lpf_6.html)を通して回路(ch1)に入力した

反転加算回路が約2倍増幅なので、入力分圧用のPOTで倍率が約1倍になるように調節した

波形は反転、目だったノイズは出ていないようだ

WaveSpectaraで歪率のチェック

OPAMPを交換しつつ、Audio InterfaceのTascam US-144MKII経由でWaveSpectraで歪率を計測

US-144MKIIの入力はMIC/LINEモードにしたので仕様書通りなら入力インピーダンスは10kΩだ

なので負荷用に特にRをつないだりはしないで測定した

入力

THD: 0.00513%
THD+N: 0.02174%
RMS: -23.75dB

NJM2732 約1倍増幅

THD: 0.01127%
THD+N: 0.11683%
RMS: -23.70dB

ハムノイズ(60Hzとその倍音)は無視するとして高域のノイズがかなり増えている

原因はよくわからない(@@;

NJM4580 約1倍増幅

THD: 0.00959%
THD+N: 0.10325%
RMS: -23.70dB

NJM2732と大差ない

OPA2134 約1倍増幅

THD: 0.01288%
THD+N: 0.11221%
RMS: -23.70dB

OPA2134でも大差ない

入力のPOTを最大(だいたい2倍増幅)にしても似たような感じだった

入力レベルを上げてみる

5Vを1/2に分圧して仮想GNDを作っているので電源は±2.5Vになる

入力信号のレベルを上げるとOPAMPが飽和しそうなのでオシロで計測してみた

NJM2713

入力信号はだいたい±800mV(p-p)、出力はだいたい±1.7V(p-p)
(反転加算回路で約2倍に増幅している)

波形は見た感じ崩れていない


NJM4580

NJM4580だと波形の下側が頭打ちになった!

OPA2134

OPA2134だと波形は崩れないようだ


出力はラインレベルなので±1Vも出れば十分だが、電池がヘタって来た場合を考えると
(安定化電源から5V出せなくなってしまった場合)NJM2732かOPA2134だと歪まなくて済む

なのでOPAMPはこのどちらかを使う方向でいくことにする

ミキシングのチェック


Tabletのファンクションジェネレータ―、ぴゅんぴゅん3号(http://dad8893.blogspot.jp/2015/04/3vcvs-lpf_29.html)、こないだ作った矩形波だけのファンクションジェネレーター(http://dad8893.blogspot.jp/2015/06/blog-post_21.html)の3入力でミキシングのチェックをしてみた

特に図はないが、ま、聞いた感じちゃんとミキシングできてそうっていうことで(^q^;

基板設計


透明ケースシリーズということで(^q^;部品を並べて収まるかどうかチェック

RCAジャックの赤色が入力、黒色が出力用だ

スペースはまたぎりぎりっぽい

基板図


ジャンパー1本が悔しいが、これなら1日ぐらいではんだ付けできるかな(^q^/

2015年6月21日日曜日

Mini Mixerの設計

TPA6139A2を使ったヘッドホンアンプが反転出力になりそうなので
Mini Mixerも反転出力にすることにした(←妥協)

LTSpiceでのシミュレーション


電源は自作の5V/3.3V安定化電源(http://dad8893.blogspot.jp/2015/06/5v33v_13.html)を使うことを想定した

5Vの電源を1/2に分割するので低電圧で動くフルスイングのNJM2732のモデルを使ってシミュレーションしてみた


R11は受け側の装置の入力インピーダンスで、1kΩと10kΩとしてシミュレーション

R1:R2等は10kΩのPOTのつもりでIN1のみ入力でAC解析してみた


負荷を1kΩにすると若干出力レベルが落ちるが、直接ヘッドホンを駆動するわけではないので気にしない(^q^;

位相は180度プラス・マイナス回っている

2回路入りのOPAMPだと1回路余るので出力レベルも調整できるようにしようかと思ったが、
いつも使ってる秋月の透明なケースにPOT4個、入力ジャック3個、出力ジャック1個は到底収められそうにない

出力レベル調整なしでもPOT3個、入力ジャック3個、出力ジャック1個だが(^q^;

なので、出力レベル調整は後段のヘッドホンアンプに任せることにする(←さらに妥協)

Mini MixerというよりMinimum Mixerになりそうだが(^q^;

回路設計

仮想GNDの分圧には余ってるOPAMPの1回路を使うかどうかまだ迷い中だが
とりあえずレイルスプリッタのTLE2426で設計してみた

回路図

基板図

↑とりあえずざっくり並べた

TLE2426のEagle用のモデルデータはどこから拾って来たか忘れたが
DATASHEETと突き合わせてみるとIN/OUTの足の並びが逆っぽい

やっぱり余ってるOPAMPの回路で分圧するようにしようかな

う~ん

試行錯誤中に部品を並べてみた


悩ましい(^q^;

2015年6月9日火曜日

ミニ・ミキサーの構想

去年のコミケ用に半据え置きタイプのミキサーを作ったが
持ち出し用途には結構かさばるし重かった(http://dad8893.blogspot.jp/2014/08/mixer_13.html

モバイル用途でできるだけコンパクトなミキサーを考えてみた

音源を考えると

  • リズムマシン
  • ベース
  • 飛び道具

でミニマルなテクノはやれそうだ

ステレオである必要もない

最低限必要な3ch、Monoで片手で持てるサイズに収められるか?

前作ったミキサーは、電源をOFFにしたときに音漏れするのを避けるために非反転増幅加算回路にしたが、入力信号同士が干渉するらしいので今回はまずは反転加算回路でやってみることにした

LTSpiceでシミュレーション



U1のOPAMPの反転入力は非反転入力がGNDに落ちているので仮想的にGNDレベルになると思う

IN1からの入力はC1とR7でハイパス・フィルタを通したのと等価になると思うので
カットオフ周波数 fc = 1 / (2 * pi * C1 * R7) = だいたい3.39Hz
シミュレーションの結果もまあまあ似た感じだ

ブレッドボードで実験



「IN1」はぴゅんぴゅん3号でだいたい1kHzのサイン波を生成して入力
「IN2」はWaveGeneで2kHzのサイン波を生成して入力した
「IN3]はオープン

OPAMPはNJM4580を使った


入出力波形

赤色が出力、黄色が「IN1](ぴゅんぴゅん3号)の入力

見た感じ、1kHz + 2kHzのサイン波の合成波形になっている

入出力特性

WaveGene&WeveSpecraで特性を見てみた(IN2のみ)

THD: 0.00513%
THD+N: 0.02919%


これも問題なさそう


パスコンの威力

OPAMPの電源ラインに入れている0.1uFのパスコンをとってみた


発振しているのかなんだかわからないが、猛烈に悪化してしまった(^q^;

正負のどちらかの電源ラインに入れるだけでもかなり改善する

耳で聞いたりWaveSpectraだけで見ていたらわからない世界だ

パスコンを入れても、もしかするとオシロの計測可能な帯域外で発振しているのかも知れない