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オーディオアンプ二作目

https://blog.with2.net/link/?1965529

オーディオアンプ二作目

https://blog.with2.net/link/?1965529

オーディオ工作もなかなか面白そうなので二作目です。

今回はPC用のスピーカアンプを作ってみることにします。自作のデスクトップPCをメインPCとして使っているが、音声出力にはこれまで興味がなくずっとスピーカーを接続することもなく過ごしてきた。
最近、PCオーディオ、DAC、ハイレゾなどの単語を見かけることが多くなり,PCでどこまでまともな音を聞けるのか検証したくなってきました。

音源のほうは購入したCDは以前よりすべてFLAC形式でリッピングしてハードディスクにあるので、いわゆるハイレゾ対応である。ちなみにリッピングにはSONYのMEDIAGOというフリーソフトを使っている。再生には定番のfoobar2000である。
再生ソフトと音源はハイレゾ対応になっているのだが、肝心のハードがない。モニター内蔵のスピーカではどうにもならない。

それではと新たにアンプを自作することとして、要求仕様は以下のようなものである。

1.入力はUSB、光端子、3.5㎜ステレオジャックの三つ。
2.出力はスピーカー、ヘッドホンの二つ。
3.低音、高音のトーンコントロール。
4.当然ながらボリューム。
5.ケースサイズはモニターの下に置きたいので幅410㎜、高さ50㎜、奥行き150mm以下。
6.矛盾はするがハイレゾ対応は特には必須としない。(所詮はPCモニターなので)

心臓部のアンプの選定ですが、前回のTV用アンプで使用したアンプ購入先のNFJストアさんにはTripath製TA2020というアンプ自作キットがあります。

https://store.shopping.yahoo.co.jp/nfj/h12s.html

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グーグル検索すると、TA2020というICはなかなか評判は良さそうである。このICはすでに倒産したTripath社というメーカーのもののようで、手に入るのはリユースようするに中古品のようです。いささか心細いですがネット上には沢山情報があり、なかには組立方法を動画で投稿してくれているものもあるので、初心者の筆者でもなんとかなりそうです。

取り敢えず1セット購入。ついでにNFJストアのサイトをチェックしてみるとトーンコントーロール用の「YAZZY」とオーディオレベルメータというキットもあったのでこれもゲット。

イメージ 1★5LEDオーディオレベルメーター(LED表示VUメーター)自作キット|nfj

NFJストアさんとはこれからも度々お世話になりそうな感じである。小額でしかも細かな部品の発注にも関わらず対応が良い。

これで、アンプ関連は揃ったので、いよいよ自作キットを組立てます。

届いたキットには説明書もなにもないが、HPの完成写真とネット上に豊富にある情報で迷うことなく作業は進められる。小一時間ほどでアンプのほうは完成、百均スピーカーと手持ちのMP3につないで緊張の音出しである。
半田熱の影響で最初は割れたような音ではあったが、ほんの数分でデジタルアンプの澄んだ音が聞こえてきた。このまま数時間はエージングしておこう、その間にYAZZYの工作にとりかかる。こちらも、ここまで来ると慣れたものでこれも小一時間で完成。YAZZYキット付属のトーンコントロール用のボリュームは使用せず、アンプ側に別ボリュームを取り付けるのでYAZZYには0Ωの抵抗をつけておく。オーディオレベルメータはLED5個は本体ケースに取り付ける予定なのでそれ以外を組み立てる。

作業机の上ではTA2020アンプが快調にエージング中であるが、どうも低温側が貧相な感じであるので、本番で使う予定のスピーカーに繋いでみる。さすがに百均スピーカーとは比較にならない良い音をだすが、やはり低音がいささか不足気味。

グーグル検索にお伺いをたててみると、効果のある方法の第一は入力のカップリングコンデンサーを変更、第二にTA2020への5V給電を外部から行う、この二点が効果がありそうである。
5V外部給電はNFJさんから専用のオプションパーツキットが販売されているが、単なる三端子レギュレータによる降圧回路をすでに用意されている基板上に組めばよいだけなので、部品箱から適当な部品を探して組み込む。つぎにカップリンコンデンサーであるがこちらは沢山な情報がありどれにするか迷う。最終的にはこちらのサイトの情報によりCROSSCAP社のコンデンサーCROSS-CAP 2.2μFに決定、早速発注しておく。

次はケースの選定であるが簡単に見つかるであろうと思っていたケースがないのです。タカチのカタログにあるSRDSLメタルケースが要求寸法には適合するのであるが1万円以上もする。いくらなんでもケースに1万円は痛い。こうなると最後の頼みはYAHOO オークションである、しばらく探しているとTechnicsのMiking Amp SH-3035というものに出くわす。本来の使い道はよくわからないが寸法は要求どおりであり、フロントパネルには好都合に入出力セレクターとボリューム用に3か所の孔があるではないか、しかも価格はわずか千円である。迷わず入札、無事落札というか入札は筆者1名のみ。送料込で1710円で手に入る。

到着したSH-3035を早速に内部チェック、嬉しいことに入力切替に使えそうな立派なセレクターがある。トランス、整流回路と平滑用のコンデンサー、ヘッドホン端子、ツマミ三個、電源スイッチはそのまま使えそうである。これだけでも数千円の価値が筆者にはある。ケースのほうは側面4本のネジを外すだけのいたって簡単な構造であるので助かる。ケース背面にはRCA 端子の孔が8個あるので、このうち4個のRCA端子は取り外して残った孔はスピカー端子を取り付ける孔に、残ったRCA端子4個はそのまま入力端子に使うことに。ここまででケースの選定が出来たので次は電源部の製作に移ります。

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電源部分の要求仕様はDC12VをTA2020アンプ、トーンコントロール「YAZZY」とレベルメーターの三カ所に供給することである。
アンプへのDC電源は特にノイズの少ないことが要求されるので、グーグル検索にお伺いをたててみると、トロイダルコアというトランスがあるそうです。共立電子のサイト上には「磁性体に継ぎ目のないドーナツ状のトロイダルコアを使用したトロイダルトランス。漏れ磁束が非常に少なく、ノイズの発生も抑えており、オーディオ電源の作成などに適しています。」とあります。
http://eleshop.jp/shop/g/gE3C36C/

価格も2千円チョットなので一度これを使ってみることにして、DC12Vを取り出すにはいったいどれを選定すればよいのか、整流回路の基本から勉強し直しです。

こちらのサイトを利用させていただきました。

http://www.picfun.com/partpwr.html

整流後に三端子レギュレータで12Vに降圧するとすれば、トランスの出力はAC13.4Vということらしい。
ということで、共立電子からHDB-8(9Vというものを購入。9,15,18Vが出力されるので、15Vを使えば若干12Vよりは高目となるがなんとかなるであろう。

組み込んだ電源回路の通電試験ですがなんなく成功。オシロスコープがないので出力波形がどうなっているのか判らないのが残念。

電源部が完成したのでてアンプ、トーンコントロール、レベルメーターをケースに収めるステップになりますが、その前に難問をひとつ解決しなければなりません。ヘッドホン端子に接続の段階でTA2020の音声出力にGND がないことに気づきました。このままではヘッドホン端子には接続できません、例によってグーグル検索です。やはりありました、しかも解決方法まで示してくれています。

http://myyosshii.blog.fc2.com/blog-entry-3.html

答えはトランスを使うんだそうです、なるほど上手く考えたものです。
作業は一時中断、トランスを発注します。スペースの確認だけをしておいて他の作業を続けることにします。到着したトランスを組み込みました。思いのほかヘッドホン回路でスペースをとられてしまい、残りのスペースがかなり狭くなってしまいました。
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アンプとトーンコントロール基板でほぼ一杯になりました、レベルメーターを入れるスペースがありません。幸い背の低い基板なのでトーンコントロールの下に収めることに変更。
カップリングコンデンサーも残っている空きスペースに実装する。
下の写真が完成写真です。

始めた時には十分スペースがあると思っていたが、ここまででほぼ満杯状態です。
まだ光入力をアナログに変換する回路を組み込まねばならないが絶望的です。
疲れました。とりあえずここまでの段階で完成として音出しをしてみることにする。
入力はPCの3.5mmステレオジャックから、出力はスピーカーとして電源オン。
今回も一発で音が出る、しかも素晴らしい音です。
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コンデンサーの効果であろう、オリジナルの状態よりは拡がりがあって、しかも迫力のある低音が響く。
次に、問題のヘッドホン回路ですがこれも音出しは問題なく綺麗な音です。
あとはケースに入らなかった光入力であるが、安直に市販の変換アダプターを購入して外置きということで妥協。こちらもPCの3.5㎜ステレオジャックからの出力よりははるかに音が良い。当分は、これでPCオーディオを楽しむことにしよう。
時間はかかったが、ほぼ満足の出来栄えとなりました。
反省点は意外に費用がかかった。とはいっても1万円強ではあったが。

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