いろいろと遊んでみましょう!(PART2)

前編はこちら

あちゃ〜

PA4525にFFASRCを接続しようとしたまではいいのだけど、FFASRCに誤って15V電源を入れてしまいました。
接続した瞬間にPA4525に接続していたLCDが消灯してしまったので、一瞬何が起こったのかわかりません
でしたが、PA4525に供給している電源からパラにFFASRCに接続していることに気づいて万事休す。
PA4525は5V供給と勘違いしていました。あ〜あ。
 でもって、再度5Vに接続しなおしましたが、LCDが動きません。LCDだけなら、との思いで新しいLCD
にとりかえたところ、表示はされました。ということはPICマイコンなどは大丈夫のようです。
でも、電源入れて数秒後に変な動きをしだします。やっぱり、基板の素子もやられたかな〜どうしよう作り直すかな・・・
ちょっと気分はグレーです。
 電源投入して各素子を触ってみるとDIT4192が異常発熱しています。これが壊れたようです。
これだけならいいのですが・・・と回路図を見直してみると、基本的に15Vが印加された5Vラインに接続されているのは
DIT4192だけのようです。ロジックICもやられた可能性ありますが、その交換は対した作業(コストも含めて)ではありません。
で、DIT4192の交換作業です。

まずは半田をテンコ盛りしてとりはずして、跡地をアルコールで洗浄して、新しいICをとりつけました。

 
DIT4192を取り外した直後の様子。半田ボールが残っています。            こってりついたフラックスをアルコールでふき取り。


新しいDIT4192を取り付け。

動いた〜!!

なんとか復帰しました。最低限の被害で済みました!! 取り替えたのはLCDとDIT4192だけで済みました。


気をとりなおしてEV3318にとりかかりましょう!

9Vレギュレータの調達が遅れていて途中までの製作になっていましたが、ようやく入手できたので
一気に組み上げました。一部ミスがあったので半田面で修正しています。


製作途中のEV3318.



完成したのでお出かけ用の写真をパチリ!

動作準備のために。

ソフト開発のために、必要なスイッチ類をとりつけました。

VRとスイッチ類をとりつけました。


さて、今日はそろそろ遅いのでお休みしましょう!

簡単なソフトで動作確認! 2012.3.14

動作確認に必要な最小限のソフトを組んでテストです。最小限といっても
電子ボリューム自体では大きなソフトにはならないので、あとは体裁を整えたら
完成はするのですが・・・。
まずは8chあるので2chずつを個別のボリューム調整できるようなソフトを組んで
チェックです。
特段問題はなさそうです。

簡単のソフトを組んでテスト中。

あれ?
8chあるうちの1chだけ、信号がでません。あれ、なぜかな?
パターンをながめていると、すぐに原因わかりました。
1つのパターンが途中で途切れてしまっています。なぜなんだろう?
おそらくCADで描くときにミスったのでしょう。
しかし太いラインで助かりました。少しレジストを剥いでジャンパー配線をして修正完了です。

 
一箇所パターンが途切れてました。                 レジストを少し剥いでジャンパー接続

さて、どんな構成のソフトにしていこうかな?


その前に2012.3.17

EV3318のソフト作成の前にまずはリレー基板を完成させましょう。
というのもEV3318とリレー基板は協調動作をさせる予定なので、リレー基板がまずは
仕上がった方がないかと都合がいいです。
さて、リレー基板はいくつかの動作モードを設定します。この動作モードはジャンパー設定で決めます。

まずはリレー基板から完成させていきましょう!


モード0:
これは一番簡単な設定方法で、6つある基板端子をどれかGNDに接続することで対応する
リレーをオンさせます。まあ、この機能だけならマイコンは必要ないですね(笑)。この方法は
簡単でいいのですが、いかんせん接続に多数の線が必要です。共通線を含めて7本必要です。
通常リレー基板は入力の近く、すなわちバックパネルの近くにつきますから、そこからフロント
パネルまで7本の線をのばすのは取り回しも大変です。ということで、もっと少ない本数で選べ
るようにということで、工夫したのがモード1です。
 
モードはこのジャンパーで設定。写真はモード0   モード0でのリレー切り替えはこの端子を使います。

モード1:
 これは基板との接続は2本だけで行います。接続する抵抗値でリレーを切り替えます。
すなわち
 ショート:ch1、10kΩ:ch2、20kΩ:ch3、30kΩ:ch4、40kΩ:ch5、オープン:6ch
という感じです。 6接点のロータリスイッチに抵抗を4本実装して、抵抗値変化
でスイッチを切り替えます。実装する抵抗の精度は2%程度あればいいので、金属皮膜の1%
を用いれば簡単です。すべて同じ値で構成します。
 ロータリースイッチをつかうので、選択しているチャンネルもわかりますが、念のためモード0で
使用する6本の基板端子は出力に定義しなおして、LEDを接続できようにしています。さらに簡単
に接続することを考えて設けたのがモード2です。
 
モード1では抵抗値の変化でリレーを切り替えます。またLEDも点灯するようにしました。

モード2:
 これはプッシュスイッチでインクリメントで入力を切り替えます。接続は簡単ですが、どのチャンネ
ルが選択されているかの表示が必要で、おなじくLED出力も可能にしています。さらに、電子ボ
リュームのオプションを用いて7セグメントLEDを接続することも可能にしています。
 モード0ー2については、基本はリレー基板単体で動作させることを前提にしていますが、
完全に外部に制御を託す方法も設定しています。それがモード3です。
  
モード2のジャンパー設定             切り替えはプッシュスイッチで行います。


7セグメントのLEDでもチャンネル表示ができます。

モード3:
 これは外部からのシリアル入力でリレーを制御します。こうしておけばフロントパネルへの配線は
不要になります。制御する側で入力チャンネルの表示をすればいいですからね。これがEV3318
との協調動作を考えている点です。

さて、一通りの動作はいいかな?モード3についてはEV3318 とあわえてチェックしていきましょう。

EV3318に戻る
 EV3318は基本的にはLCDがなくても動作することが基本に設定してソフトをくみます。というのも、
LCDをきれいにフロントパネルにとりつけるのは結構ケースの加工に技術が必要です。なかなか
金ヤスリだけではきれいに加工できません。こういったときにフライスがあれば便利だろうなっと
思ってしまいます。

まずは基板端子およびジャンパー線の設定の定義を行いましょう。

モード設定:

モード M1 M2 M3 定義
MODE0 4ch一括変換 with 個別レベル設定
MODE1 4ch一括変換 w/o 個別レベル設定
MODE2 3ch一括変換 with 個別レベル設定 + 1ch
MODE3 3ch一括変換 w/o 個別レベル設定 + 1ch

各モード時の入出力定義(その1):

S1 S2 S3 S4
MODE0 S−OUT P-SW 入力S有無 レベル範囲
MODE1 S−OUT P-SW 入力S有無
MODE2 S−OUT P-SW 入力S有無 レベル範囲
MODE3 S−OUT P-SW 入力S有無

S−OUT: 入力チャンネル選択時のシリアル出力(EV3318へ接続)
P−SW:  入力チャンネル選択時のプッシュスイッチの接続

入力S有無: 入力チャンネル選択プッシュスイッチの有無(表示の変更のため)
レベル範囲: H、20dB L,10dB

各モード時の入出力定義(その2:VR接続):

E1 E2 E3 E4
MODE0 MASTER L-B L-C L-D
MODE1 MASTER
MODE2 MASTER SUB L-B L-C
MODE3 MASTER SUB

MASTER:マスターボリューム(これで関連するチャンネルのレベルを変更)
SUB:サブチャンネルのボリューム(Dグループチャンネルを変更)
L−B: MASTERに連動するBグループチャンネル
L−C: MASTERに連動するCグループチャンネル
L−D: MASTERに連動するDグループチャンネル


まずはこんな感じで定義してソフトを組みましょう。

ソフト完成! 2012.3.18

ソフトが完成しました。LCDは必須じゃないのですが、動作確認のためにもつけた場合の状態を示しておきます。

モード0では4ch一括音量設定をします。それがマスターボリュームの値になりますが、3ch分については
個別にレベル設定ができるようになっています。P20は”+10.0dB” M04は”−2.0dB”、P03は”+1.5dB”
を表します。本来は”+1.5”とかにしたかったのですが、液晶表示器が16桁しかないため苦肉の策です。

モード0の表示例。

モード1ではレベルの個別設定はないので、表示はシンプルです。そのため入力チャンネルの表示は少し大きめにしました。

モード1の表示例。

モード2では3+1chの構成です。上段に3ch構成、下段に1chのレベルを示すようにしました。

モード2の表示例。

モード3では3+1chの構成です。個別のレベル調整はないので表示はややシンプルです。

モード3の表示例。

パネル設定モードも追加
マスターボリューム自体はVR調整を基本としますが、各チャンネルのレベル調整はVRではなく、
プッシュスイッチで調整できるモードも追加しました。これなら、調整が把握しやすいです。

パネル設定モードの表示例。

グループをA〜Dの4つに分けて各Gのレベル調整もできるようにしています。

リレー基板との協調動作
EV3318では入力チャンネルの切り替え入力があるので、その出力をシリアル転送してリレー基板を制御するようにしています。
そうすればリレー基板への配線は必要最小限で済みます。
この動作も問題ないことを確認しました。

リレー基板との組み合わせもOKです。

どのようにケースに収めようかな

いままでのプリアンプ+チャンネルディバイダを一緒にしたような構成を考えているので、
ひとつのケースの中に色々な基板を納める必要があります。
列挙すると
 1.リレー基板 2.EV3318 3.フィルター基板(2枚) 4.電源基板(TYPE-D)、5.ヘッドホンアンプ基板(2枚)、
 6.MUTE基板(ヘッドホン用)
 の計8枚は最低必要です。それに電源トランス。収まるかな?


ケースにいれる前に 2012.3.19

まずはEV3318のバラックでの試聴です。
一応ケースにいれる前の最終チェックみたいなものです。
今回は山下達郎のナンバーから選びました「ドーナ〜〜ッツ」ってどっかの店の宣伝のような曲です(笑)。
アンプなので、最大の関心事はS/Nですがまったく問題なしです。最大音量でもヒスすら聞こえません。
また電子ボリュームの操作感もOKです。常用レベルでほぼ12時につまみの位置がきます(−30dB)です。
音質も問題ないですね。

あちゃー

問題点は電源OFF時に判明しました。EV3318はMUTE用のリレーを内蔵していますが、基本は電源ON時に
一定時間経ってからMUTE解除するようにしています。本来は、基板内蔵のリレーは外部制御でON/OFFするように
していたのですが、この基板単体でも使えるように内部でもリレーのON動作のみを考えていました。
しかし、電源OFF時にすこしポップノイズがでます。原因は試聴に用いた電源が実験用のもので、電源OFFは急峻です。
そのため、アナログ電源が切れる前にリレーがOFFしきれなった模様です(リレーは意外としぶとく低電圧でもONしている)。

というこで、アナログラインの電源を監視して電源OFF時もMUTEリレーをすばやく切れるようにソフトを改善しました。
ソフトの改善と同時にハードも少し修正です。
一部基板のジャンパー配線がはいりました。これはPICのAD変換入力ができるピンが限定されているため、
他のIO端子と入れ換えるための処置です。


写真では判りにくいですが2箇所のカットと2箇所のジャンパです。要は配線をたすきがけにしました。

ソフトの修正内容は電源ラインの電圧を監視して、定常時からー10%低下したら、シャットダウンシーケンスに入ります。
シャットダウンシーケンスでは
1.MUTEリレーのOFF(ただし動作には10mSかかる)
 2.cs3318のハードウエアMUTEを起動
 3.ソフトウエアですべてのチャンネルをMUTE設定
と3段構えでです。
これで、電源OFF時にも不快なノイズはでなくなりました。

さて、ケースの配置も考えていきましょう。


話は変わって・・・・ 2012.5.6

今日で連休はおしまい。9連休になるはずが、結局中2日出勤したので、4−1−2の飛び石になってしまいました。
で、連休最後はのんびりとしようと思っていましたが、おもいたったこともあり半田ごてを握ることにしました。
PA4525をもう1台作ることにしました。ただ、ちょっとノーマル構成とは違います。

まずは
 JP5の設定をL→Hに変更します。そのため基板の裏側のパターンを切って、
JP5のH側にジャンパーを飛ばします。これはPA4525のI2Cのアドレスを変えるためです。
 
JP5の設定を切り替えました(左はカットした部分。右はジャンパーした部分)

つぎはCN1に隣接するダンピング抵抗はおそらく要らないのでここもジャンパーを飛ばしました。

使わないのジャンパーを飛ばしたダンピング抵抗部分

もう1枚が完成しました。

こんな感じで完成です。入力のアナログ部分やマイコン周辺は省略した構成となっています。

部品面の様子。左半分の部品はかなり省略しています。



裏面の様子。ダイオードは裏面にとりつけています。

もちいたショットキーダイオードは秋月で購入した40V2Aのものです。
20個入りで300円ですから安いですね。

秋月で購入したダイオードをつかいました。 → 表面実装用ショットキーバリアダイオード(40V2A)SS2040FL(20個入)

次は、ソフトを組みなおし

ソフトの修正はさほど難しくありません。基本的には2枚目のボードはほぼスレーブモードで動かすことになります。
一気に2枚を連結しましょう。

連結には 2012.5.7

連結には互いのPICマイコンのP10〜13の4本を共通接続にするだけです。手元にフラットケーブルがあったので
10cm程度に切ってつかって連結しました。

サブボードは直接、ケーブルを部品面にとりつけました。


メインボードはフラットケーブルを裏面に取り付けです。


2枚を重ねて完了! メインボードのCN2からサブボードのCN1に10Pフラットケーブルで接続しておきます。


試聴準備!
さて、電源配線をして試聴準備です。

電源や入力の配線をすれば試聴の準備が整いました。


ほんとに久しぶりに作業再開です。 2012.7.14

なにをしたかったかというと、2WAYのマルチアンプシステムを組みたかったんです。
このディジタルアンプは内部にディジタルフィルターによるチャンネルデバイダをもっていますから
容易に実現できます。

さて、まずはスピーカの改造からです。
2WAYのスピーカにはネットワークが入っていますから、まずはそれをバイパスすることから始まります。

 
使用したスピーカはONKYOのD-108Mです。   ネットワークはツーイター用の1uFのコンデンサだけでした。


スピーカを取り出しました。



直接スピーカから配線します。

こんな感じです。

アンプとスピーカを接続して試聴です。
小型のスピーカなのでBASSはかなり持ち上げる必要があります。
あと、クロスオーバ周波数は3kHzくらいがよさそうです。

試聴の様子。

2WAYマルチアンプ用のバイナリーはこれです。
PIC16F886に書き込んで、マスタのみの実装すれば動作します。
多くの設定が必要になるのでフルファンクションモードのみサポートしています。

備忘録代わりに、接続方法等を整理しておきましょう。

@用意するもの
  PA4525 2セット および 2WAYマルチアンプ用のバイナリーを書き込んだPIC

AマスタPA4525の組み立て
  マニュアル通りに組み立てます。

BスレーブPA4525の組み立て
 ・JP5をH側にセット
  JP5の基板の裏側でL側にジャンパー線があるので、それを切断します。
  そして、JP5のH側にジャンパーを飛ばします。
 

 ・必要な部品を搭載
 
スレーブ側の部品では使わない部品が多くあります。下記の写真のように、アナログ入力部のCRや
スイッチ類やI2C通信用のプルアップ抵抗(R10,R11)は不要です。
また、CN1側のダンピング抵抗Raはすべてジャンパーにしておきます。

 スレーブ側の部品搭載例

C接続

 ・マスターとスレーブPA4525のPIC16F886(IC3)のPIN10,11,12,13を互いに接続します。


 ・全体を接続
 下図のように接続します。スレーブ側はマスター側のPICにて制御されます。


試聴してみる!

 高音がすごくすっきりしたような感じです。おそらくウーハとツーイタの役割分担が明確になったためと思われます。
もともとこのスピーカのウーハはネットワークなしでスルーでつながっていましたが、これだけ口径の小さいスピーカだと
ウーハーといえでも、かなり高域まででてしまいます。それでかなりの領域でツーイタと干渉したと思われます。
そして、高音がすっきり伸びるようになると、反対の低音も伸びやかにでるように聞こえます。
全体のバランスがよくなった感じでしょうか。やっぱりマルチアンプはいいですね。
というか、きちんとネットワークを組んであがることが必要ということでしょうか。


(そろそろこのコーナも終了?)