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2017年6月 2日 (金曜日)

ポケットDSPラジオの製作No.1(2017/7/20:RFアンプ追加装備)

 30時間鳴る「フリスクDSPラジオ」100時間鳴る「据え置き形DSPラジオ」が実用的だったことで新たにポータブル形を計画しておりましたが、それを完成させる前に一回り小さなポケット形を作り上げてしまいました。寸法はフリスク120よりも一回り大きな、横45mm、縦90mm、厚み12mmのポケットサイズで、連続40時間は鳴ってくれる実用品です。
 さらにこの後継としてポケット形の参号機とか
ポケット形4号機も完成してます。また、据え置き形弐号機は24日間も鳴る?

Sdim07421  島村卯月「プロデューサーさん、宣伝のお仕事に使う『ポケットDSPラジオ』ってどこですか?」
 本田未央「ちょ、しまむー!今のっかってるヤツだよ!」
 島村卯月「ふぇ、ご、ごめんなさ~い! これだったんですか、マットかと思っちゃいました...。」
   武内P「.....いい笑顔です。」

Sdim07502 シルフィー02インターセプター「これメンテ台にちょうどイイ大きさ。貰ってくけど構わないよね。」
 クロヤマネ子@ヤマネ製作所「.....またですか。」

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Img_13263_2Img_13283_2Img_13343

  写真は三方向からの眺め。右手でスマホの様に持った時、親指の腹に同調ダイヤルが、人差し指の先にボリュームダイヤルが来るような位置にデザイン。その他の操作系は上面に集めてあり、ステレオプラグを刺すと電源ONとなる4極ジャック、同調LED、FMモードボタン、FMモードLED、AMモードLED、AMモードボタンを等間隔で配置。

Img_13393 この写真はステレオイヤフォンを差し込んだ電源ON状態で、FMモードLEDと同調LEDとが光っている様子。光源には白色チップLEDを用い、φ0.5mm光ファイバーでパネル表面まで導光。モードボタンはタクトスイッチで、飛び出し高さを確実に押せるギリギリまで抑制。見た目シンプルなスッキリ感を重視したかったので、賑やかになり過ぎる銘板は不使用。

Img_13493 上図写真は電源ONの状態で、AMモードLEDと同調LEDの点灯している様子。ケース内部の7割は電源のリチウムイオン電池で占められており、残り3割のスペースでDSPラジオ回路を組み込まねばならず配線作業は非常に難航。切手サイズに小型化したAKC6952モジュールから10本以上も配線を引き出す作業は至難の業。外観はあんなにスッキリしているが、中身はグチャグチャな事になっているという有り様。
 写真では電池右端になっているケース底部分へ内蔵リチウムイオン電池の充電用端子を設置。例のごとく、ICソケットの丸ピンから2本分を枠も含めて切り出してから接着固定。
 なお、内蔵リチウムイオン電池の容量は1500mAhのものを搭載しており、DSPラジオ受信時の消費電流が35mAなら40時間ちょっとは連続で鳴り続けてくれるものと推測。フリスクDSPラジオがあの大きさで30時間ちょっと鳴るのに比べれば僅差?

Img_13523 モードLEDや同調LEDの表示は1608サイズの白色チップ形にφ0.5mmの光ファイバーを直付けしてケース表面まで導光。表から見ても光る箇所が何処か判らないのがミソで、光って初めてそこが光るのか!というギミックを仕込。
 AMモードLEDが点灯している時、すぐ隣のFMモードLEDがうっすら光っている様に見えるのは漏れた光を導光しているからで、現在の受信モードがどちらに切り替わっているかを位置関係で理解できるのは予想外の効果。勿論その反対でFMモードLEDが点灯している時はAMモードLEDがうっすらと点いている様に視認。
 モードLEDは受信時に必ずどちらかが光っているものなので、消灯した時は電池が消耗して2.7V以下まで落ちた証拠であり充電時期を判断可能。DSPモジュール自体は2Vまで動作するのでLEDが付かなくてもしばらくは鳴るけれど、リチウムイオン電池は過放電させると寿命が縮むので留意。

~2017年7月20日のFM受信感度アップ用高周波増幅モジュール追加実装~~~

 一般市販品と比較してFM受信感度が低かったので、FM受信用高周波増幅モジュールの製作のページに記載した高周波増幅モジュールを追加実装することにしました。 Img_14573 一度完成させてからと言うもの、今更ここへあれこれと手を入れるのは億劫で仕方ありません。なのでリチウムイオン電池の設置スペースにある隙間を利用し、配線を長々と引き回して上図写真の様に妥協しました。

 結果、コンクリートに囲まれた室内ではFMヨコハマがノイズに埋もれてしまって同調しませんでしたけれど、この高周波増幅モジュールを追加したらノイズの中からポンと浮かび上がって同調する様になりましたので、明らかに効果はありました。

~2017年6月2日以前の設計及び配線前状況~~~~~~~~~~~~~~~~

Img_13242 各パーツの配置が決まり、ボリュームが頭を出す箇所のケース加工を済ませ、後はややこしい配線をやっつける段階に。中央の基板は切手サイズにまで小型化したAKC6952使用のDSPラジオモジュールです。Akc6952_circuit 上記の回路図は、aitendoから発売のAKIT-M6952S(V2)にアレンジを加えたもので、ポータブル形の製作計画ページに記載したものを転載。

 

Miniakc6952 この切手サイズモジュールは、TSSOP28⇔SOP28変換基板を使ってアレンジ回路を組み立てたものです。今回のポケットDSPラジオにも同じ構成で使います。

Photo_2 イヤフォンコードをFMアンテナ兼用にするので、フリスクDSPラジオで使った上図の高周波分離回路を挿入します。音声出力用ジャックにφ3.5mmの4極タイプを用いることで、3極のステレオプラグを差し込んだ時に電源がONになる仕組みにしてます。

 ポケットDSPラジオを組み込むケースにタカチ製のCS90N-Bを採用しました。縦90mm×横45mm×厚み12mmの極薄なケースに入る最大厚みは板厚を差し引いて8.3mmまでです。第94呟でバラした6.5mm厚の角型リチウムイオン電池が上手く納まってくれたので、トントン拍子に製作が進みました。

 

※製造は各人の判断にて行い、それによって生じる責任を負うこともお忘れなく。

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コメント

凄い、凄い、凄い!
使い勝手が良さそうな配置で、コンパクトなのに40時間以上稼働、素晴らしい!

ヘッドフォンは耳穴に軽くのせるだけで重低音を楽しめ感度も良くてワンコイン(今は値上がり)で買えるJVC HP-F140が断然お勧めです。耳に差し込まない方式なので圧迫感が無くて良いです。

同じサイズの角形電池は手に入らないから、私がマネして作るなら長時間稼働は諦めて単四電池版でしょうか。
EBL1100mAh使用なら実力900mAhで消費電流30mAと仮定すれば30時間稼働?
百均アンプの四角いケースなら単四x2本BOXですが、少し厚みが有って胸ポケットに入れるには出っ張り過ぎるか。でもその代わり、厚さ4mm程度の薄型スピーカーなら電池ケースの裏側に固定出来そう。

( '-'} ポータブル形に取り掛かる前からポケット形に手を出すという愚行をやらかしてます。

 フリスクDSPラジオは30時間鳴る実用品ではありますが基本的にネタ扱いなので常用しづらく、それで今回のポケット形に熱を上げているという訳なのです。

 タカチ製プラケースCS90N-Bは見た目より随分と薄いので、中に入れることのできる厚みに注意せねばなりません。流石に8mmちょっとしかありませんので単4形すら入らないです。縦横厚みに決まった規格のないバリエーション豊富なリチウムポリマー電池なら、このケースにピッタリのものがあるはずなのでしょうけれど。

百均アンプケースへの組み込みを本気で考えてみました。
私でも単四x2本式ステレオDSPポケットラジオをうまく作れそうな感じです。
これは何としても秋葉原へ行って部品をかき集めなくてはならない?

アンプケースの外寸55x55x17.7mm、肉厚は1.5mm~1.7mm。
電池ケース以外の部品組み込み隙間は内寸で27x51.8x14mm有ります。

DSPラジオモジュールキットM6952S(V2)(20mmx25mm)はそのままでも入ります。
上面側に音量用ツマミと3.5mmジャック、LED等、側面に同調ツマミなら楽に付きそうです。

古い4.3インチアンドロイド機から取り出した薄型スピーカーなら電池ボックス裏の隙間へ二個楽に納まります。スピーカー有効無効の超小型スライドスイッチ付ければ机上でも使えるラジオになります。

[ '-']ゝ 100均アンプにDSPラジオを組み込む話で、当方も似た様な事を最近検討していました。

 LEDミニタッチライトに付いている白いドーム部分の開口径は、aitendoで売っている口径40mmのスピーカーがピッタリなのです! 3種類ほど確かめましたが、あまりにも親和性が高いのでそのままスピーカーBOXにしたりDSPラジオを突っ込もうとして、一時期はLEDライト改造そっちのけでした。

写真を見て感動しています!
完成おめでとうございます。お疲れさまでした。

配線が緻密になることは予想していましたが、本当にビッシリで小さなフェライトコアが大きく見えるほどの、予想を遥かに超える密集ぶりで驚いています。

> モードLEDは、、、充電時期を判断できます。

充電池使用するので取り外した制御基板を活用できれば万全なのでしょうけど、過放電予防の目安になるLEDがあると便利ですね。

> 見た目シンプルなスッキリ感を重視したかったので、、、銘板はこのまま貼らないことに

確かにそうですね。自分で作ったのだから操作で迷うことは無いだろうし…
銘板が有った縁の出っ張りを削って平らにしたくなってしまいます。

[ 'o'] 完成するまでに幾多の犠牲を払いました。

イ)コテライザーの着火用圧電素子が放つ電磁パルスでAKC6952がショート、1個潰す。
ロ)それにともなうVOL用ダイヤル式ボリュームの抵抗膜が焼損断線、1個潰す。
ハ)モード選択用タクトスイッチの取付け時に瞬間接着剤が染み込み過ぎて固着、2個潰す。
ニ)再配線しているうちにTUNE用ボリュームのダイヤルをハンダゴテで溶かす、1個潰す。

 最悪、ケースを誤って溶かさなかっただけでもよかったです、そうなるともう取返しが付きませんので。

久々のマスコット登場!
癒されます。

これがあってこそ「ヤマネ製作所な日々」の記事完成です。


> 島村卯月「マットかと思っちゃいました...。

卯月ちゃん、この上に小さなスピーカーを枕代わりに置けば「お昼寝」にぴったりですよ!

> 配線を長々と引き回して上図写真の様に妥協

配線引き回しても大丈夫なのですね!
VHF帯は最短距離で配線する必要があると思い込んでいました。

私のDSPラジオは多分一段アンプが入っていると思われますが、もう一段入れてどうなるか…
その前に部品入手必要ですけど。
手持ちのFETで試してみるのも良いかな。その方が高インピーダンスで良いかもしれない。逆に発振する?

> AM受信時にはムダになっている (←モジュールの記事からクロヤマネ子さんの返事を引用です)

プリアンプTrのコレクター出力から、もう一つ1000pF経由してAM用バーアンテナのホット側へつなぐだけでは増幅効果薄いでしょうか?

同調回路が無いプリアンプなのでHF帯で多少でも効果が有れば回路一つで済み電力が無駄にならず良さそうですが…

( '-')ゝ [mytoshi]さんに言われるまで気付かず、最短配線の鉄則をすっかり忘れていました!

 同調回路のない一石アンプですからそれほど利得を稼いでいる訳ではありません。DSPラジオのAGCが動作するか否かの信号レベルだった同調しない局は、このアンプで多少なりとも増幅されるとAGCが働いて復調出来るレベルまでDSPがやってくれる様です。

 [mytoshi]さんアイデアはちょっと試してみたいと思います。AM受信でもバーアンテナにリード線足せば感度上がるのを思い出しました。

クロヤマネ子さん! ご報告です。(長文)

ポケットDSPラジオをもう一台(ZM-AF1、1880円)買いました。

というのは、前回購入したラジオが一時的に私の手元を離れているからです。いつ戻るか未定でパソコンやりながらラジオ(主に79.5)を聴くのに不便を感じていて、デジタル表示の便利さが忘れられず検索して購入。

結論はまずまずでした。1000mA角型充電池で、中くらいの音量なら14時間とのこと。LED表示切スイッチ追加すれば二倍持つかも。

自動サーチ記憶に加えてテンキーから周波数入力でも受信可能です。MicroSDやUSBからのMP3再生機能もあり便利です。音質はTD-V26には負けますが、前回購入したラジオよりは聴きやすくて遥かに良いです。

アマゾンレビューでは「感度が良い」ということでしたが「並み」でした。前回購入したDSPラジオと似たり寄ったりですですからFMの受信感度は悪くはないです。AMは同等でTBS付近までしか受信できず感度低い。でも補完FMで関東3局は受信できるので問題無し。

ラジオIC:KT0913 プリアンプ無しでもそこそこの感度です。
AFアンプ:MIX2018A
EEPROM。T24C02A
メインIC:AC1519CFD311-E 性能など不明。I2C機能と7セグLED表示も担っているようです。

基板には「JCJ-218AM 2014.12.9 V1.8」と印刷あり。

内部基板は下記記事のものと配列がほぼ同じでした。真ん中の48pin四角形がメインICです。右端がKT0913、左上がMIX2108Aです。

分解して画像検索で比較してみて分かったことなのでどうしようもないのですが、下記の「L-065AM」の方が遊べて良かったなと感じています。
LED用ボタンがキーの一番外側にあり、録音機能もあるなど。

「L-065AM をゲット!」記事最後の内部基板参照
http://nice.kaze.com/l-065am.html

楽天での販売店見つけた
https://item.rakuten.co.jp/auc-funksstore/miniradiosp/


問題点:(改造計画中)
「1」 回転式ボリューム音量変化大き過ぎる。
 改造:2/10回転くらいで十分。今の半分以下の音量に改造したい。物理ボリュームなので改造できると予想。

「2」 ヘッドフォン音量が激小で、スピーカーと10倍?くらい違う
 改造:ヘッドフォンのコモン端子から56ΩでGNDに落ちているようだ。AFアンプ手前から来ているようなので、調整できそうだ。ヘッドフォンが16Ωとして2割しか供給されていない(?)なら音が小さくて当然だ。

「3」 5mm砲弾型LEDはボタン押したときのみ40mA程度で点灯
 改造。これは百均部品利用して連続点灯化改造予定。COBミニランタンの基板を使いたい。

「4」 受信感度やや不足
 改造:クロヤマネ子式RFアンプ追加予定。
  アマゾンでS9018のTO92型10個など発注済。17種類170個で送料込み265円。

すみません、タイプミスありました

誤: 基板には「JCJ-218AM 
正: 基板には「LCJ-218AM 

自己宣伝です。

レビューの文章を整理してAmazonへ投稿しました。
https://www.amazon.co.jp/review/R1YGWNLVDMNUFQ/ref=cm_cr_dp_title?ie=UTF8&ASIN=B014UZLBF8&channel=detail-glance&nodeID=3210981&store=electronics

/( '-')/ たくさん情報頂いて有り難うございます、[mytoshi]さん。

 7セグLED表示のDSPラジオですね、使っている各パーツがaitendoで馴染みのものだったりして興味深いですが、ここのところはDSPラジオ熱が冷めていて触らない日々が続いております。

 DSPラジオチップで周波数表示する場合はマイコンコントロールのI2Cタイプを使うことになり、なかなか簡単に手が出せません。良いチップが出ているものの、プログラミングで挫けそうです。ichigojamのI2CでBASICを使って何とか出来そうな気がするのですけど。

 クロヤマネ子さん、お久しぶりです。以前、何度かお邪魔させていただきました。

 その際お伝えしましたように、私は、aitendoのM6952モジュール(完成品)やそのキット版を使い、何台ものラジオを製作しました。そして、ある日を境に「起動問題」に悩まされるようになりましたが、やっと問題の本質が分かりました。

 即ち、電源電圧が規定を満たしているにもかかわらず起動しないのは、環境温度によることが分かりました。例えば、酷い場合、環境温度17度で、電源電圧が2.7Vではもう起動しません。逆に、5度、1.8Vで起動するものも有りました。この現象は、ロットに関係しないようです。後者のように問題がないモジュールやキットは半数程度のようです。これに気付くまで煩わされました。なお、以前お伝えしたように、起動しない状態ではオンボードLEDが薄暗く光っています。

 冬季に、なるべく冷えた場所を選んで実験するのも、過去に作りためたラジオのモジュールやICを交換するのも、なかなか大変でした。
 データシートだけから考えると、何か狐につままれたかのような現象ですが、同一条件でモジュールやICのみを交換しながら実験しましたし、その数も少なくはないので、間違いないと思っています。
 どなたかのご参考にでもなればと思い、ここに投稿させていただきます。

[機械屋]さん、お久しぶりです。情報有り難うございます。

 まさか環境温度が起動条件を左右していたとは驚きです。当方も何台か作ってきましたけれど悪いものには当たった記憶がありません。それで[機械屋]さんの検証に倣って、当方も冷蔵庫へ入れて良く冷やしてから起動するかどうか実験してみます。

 AKC4926(DSP4926)というチップがaitendoで大量在庫入荷中です(昔は欠品中で買えませんでした)。当方のお気に入りなAKC6952の廉価版のようなチップで、一般市販品のYAZAWA製RD12BKにも使ってます(→分解記事あります)。
 値段が¥250と安く、ピン数が少ないので作りやすいかと思いますが、LRの音声出力は逆相設定で変えられないところが少々残念です。イヤホン接続のポータブル用途ではなく、スピーカー直結の据え置き型を作る時には重宝しそうなので、幾つかゲットしてきたところです。
 aitendoではこれを使ったモジュールを近頃発売した様です。これの他には・・・あまり進展が無いですね。店舗の方は不動在庫を処分するべく、取り扱い終了予定のパーツが所狭しと並べられて安値が付いてました。前よりもバリエーションが減ってきてちょっと面白みに欠けている様に感じました。

 今後とも引き続き『ヤマネ製作所な日々』を御贔屓ください。

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