カテゴリー「DSPラジオ少年!」の13件の記事

2017年11月16日 (木曜日)

記録ス、二〇一七一一一六。

 恐らくDSPラジオチップの動作検証では最後にするつもりなSi4831-B30を試してみたので記録しておきます。

Img_16162 基板側が0.65でチップ側が0.635と微妙にピッチの合わない変換基板へ強引に載せてハンダ付けしたまましばらく放置されてましたが、ようやく配線を組んで動作検証です。

Sdim08772 前回のKT0922動作検証では「轟雷」が絡まっていましたけれど、今回は本家の「シルフィー」が負けず嫌いを発揮してお手伝い。

[AM/FMステレオDSPラジオチップSi4831-B30のこと]

イ)FMステレオ音声はセパレーションも良くて綺麗な音がする。C9612と同等くらい。
ロ)AM受信音は低域と高域とがバッサリ落とされて帯域の狭い篭った音。
ハ)AM/FMともに受信感度はC9612と同等くらいで、そこそこな感度がある。
ニ)音声出力は32Ωヘッドフォンを直接駆動すると音が割れる。負荷が10KΩなので外部アンプを噛ませないと十分な音量は望めない。
ホ)音声ボリュームは、タクトスイッチによるUP/DOWN方式を装備してる。
ヘ)全体的にC9612に似た動作状況を示す。FMの音質が良くて、AMのそれが良くない
 所、ピン記号、ピン配置、受信感度、周辺回路などソックリ。
ト)FM受信バンドに関して、76~108MHzをカバーしようとすると2バンドでの対応になる。
 C9612は同調がクリティカルになるけれど1バンドでフルカバーできる。

 SSOP24ピンなSi4831-B30とSOP16なC9612とがほとんど同等な性能と考えるならば、前者よりも後者のほうがピッチ広くて少ピンなチップだから作りやすいと言える。両者ともFMの性能は抜群だけれど、AMの音質が残念なのでこれ以上の製作はやらないと思います。

 今まで色々試してみましたけれど、一番最初に検証したAKC6952が最もバランス良くて満足のいくDSPラジオチップと言えそうです。

 

※製作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きよう。

2017年11月12日 (日曜日)

第104呟【DSPラジオチップ_KT09xxシリーズのこと】(2018/1/14追記あり)

DSPラジオチップ・KT09xxシリーズのこと。

※ 最                       


  【最新の追記は2018年1月14日です。】


【KT09xxシリーズ比較表】-------------

Kt09xx_2        この表のダウンロードはこちらへ。[KT09xx.pdf (10.7K)]

【概要】---------------------

 LW/SW/AM/FMステレオDSPラジオチップのKT09XXシリーズについてまとめた比較表です、取り敢えず。
 KT0915のみLW/SWが受信できる他、全てのシリーズでAM/FMが受信できます。ただし末尾にMが付くKT0932MとKT0922MはモノラルFMであり、他シリーズはステレオFMとなってるのが注意点です。
 FMの受信感度は1.6μVEMF、AMのそれは16μVEMFであり比較的に優れているのが魅力。
 

 このシリーズには、マイコンを内蔵して初期設定を外部接続のEEPROMから読み込んで書き換える機能を持つタイプが4種類と、I2C接続で外部マイコンからコントロールするタイプが3種類あります。
 前者の、外部マイコンを使わず設定を書き込んだEEPROMのみ接続すれば希望の動作をするタイプは、KT0932M、KT9022およびKT0922M、KT9011です。
 なおEEPROMを取り付けずDSPラジオチップを単独で使用した場合は機能が限定的となり、デフォルト設定のままでは日本仕様向きでなく使いづらいため、苦労してでもEEPROMは取り付けないと宝の持ち腐れになっちゃいます。

【回路図の一例】 -----------------

Kt0922_circuit2 シリーズ一覧を眺めて比較検討した結果、KT0922に狙いを定めて検証用に組んでみた回路図がこれで、上図には幾つか工夫が施してあり以下に列記しておきます。

イ)FMアンテナはイヤフォンケーブル兼用方式にするためインダクターを幾つか入れてる。
 ただPDF資料には
、RF-GNDをAVSSとDVSSに繋ぐ様な説明があるけど、
 その方
法だと上手く受信出来ない。もちろん、資料通りRF-in端子にケーブルを数十センチ
 繋ぐだけなら高感度に受信できるけど。思考錯誤した結果、RF-GNDに10μHを
 噛ましてからAVSSとDVSSに繋ぐことで何とかなることが判った。

ロ)SPANピンで行うバンド切替は抵抗ネットワーク選択式かタクトスイッチ方式を設定で
 EEPROMに焼き込むことができ、今回は部品点数を減らすために後者を選んでる。
 前者の方式だと、ややこしい数値の抵抗器と多接点切り替えスイッチが要るので。
 (後述の2017/12/10検証で、10kΩと100kを組み合わせれば簡単にできた)

ハ)音声出力LRに入れるカップリングコンデンサーは100μFあると十分。
 47μFだと低音不足でちょっと硬い音がするけど、その辺は好みで選択すればいい。

ニ)電源には3.7Vのリチウムイオン電池を繋いでいるけど、充電直後の4.1Vだと
 チップ定格電圧上限の3.6Vを軽く超えてしまうので、平均消費電流25mAに対し
 20Ωの制限抵抗を入れて0.5Vの電圧降下を発生させることで対応した。
 アルカリマンガン電池やニッケル水素電池を2本直列にして繋ぐなら抵抗は要らない。

【動作検証中の空中配線回路?】 ----------

Sdim08723 ひとまず空中配線にて動作検証を行っているところ。ありゃりゃ、「デスクトップアーミー・轟雷」が絡まってるじゃないの。設定用のEEPROMはトライ&エラーで何回も書き直すため着脱が容易な様にソケット式にしてますが、組み込みを優先してDIP-8じゃなくてSOP-8のを買ってきたから写真の様に足を延ばして取り付けてます。まるでクモが乗っかってるみたい。

【設定用の外付けEEPROMどこいった?】------

Sdim08653 「轟雷」に浮気してたから、嫉妬したデスクトップアーミー本家の「シルフィー」に最も重要な心臓部のEEPROMを持ってかれそうになった? でも大丈夫、まだ新品が3個残ってるから新しく焼けばいいし。

【外付けEEPROM設定の一例】----------

Kt0922_eeprom_ver12_2         このHEXファイルのダウンロードはこちら。[ KT0922_ver12.hex (0.7K)]

 始めに、公式PDFファイルに記載されてる外付け設定用EEPROMのレジスター表を読み解いて焼いてみたら全く動作せずお手上げで泣きました...。
 ネット検索すると有難いことに先達の人柱情報があって、AKI-PICプログラマーのEEPROM焼き画面を残してくれていたから、そこから読み取って書き込んでみたら漸く上手く動いてくれて思わず吠えました!
 実は、公式PDFをいくら読み解いても載っていない重要なレジスター値があって、それがスッポリ抜けていたから動作しなかったのでした。
 なおaitendoからKT0922対応の焼き込み済みEEPROMが発売されており、それを買えば不明なレジスター値も書き込まれていてちゃんと動作するらしい。
 しかしそのオリジナル設定では一応動くけれどイマイチ使いづらい仕様になっていて部分的にアレンジする必要があり、以下へ具体的に変更した設定を列記しておきます。

ホ) Address 0x02 Bit3:2 FM_BAND_NUM<1:0>=10 FMバンド数を2に。

ヘ) Address 0x03 Bit15 FM_DSFTMUTE<1>=1 FMミュートを無効に。

ト) Address 0x03 Bit14 AM_DSFTMUTE<1>=1 AMミュートを無効に。

チ) Address 0x03 Bit9:8 BASE<1:0>=01 低音強調をLOWに。

リ) Address 0x04 Bit11 SFTMUTE_MD<1>=0 RSSIモード。ミュート無効なので意味ないか。

ヌ) Address 0x07 Bit14 ST_IN_EN<1>=0 モノ/ステレオはMONOレジスターで制御。

ル) Address 0x07 Bit11 DE<1>=1 デエンファシスを50μsに。

ヲ) Address 0x07 Bit5 DBLND<1>=1 モノ/ステレオのブレンドを無効に。

ワ) Address 0x07 Bit3 FAST_SEP<1>=1 高速ステレオ分離?を有効に。

カ) Address 0x23 Bit10:8 FLT_SEL<2:0>=010 AM選択度幅を3KHzに。若干音質よくなる。

ヨ) Address 0x2b Bit7:6 AM_FM_PIN<1:0> AM_FMピンを出力に。

タ) Address 0x2b Bit5:4 SPAN_PIN<1:0> SPANピンをキーコントロールモードに。

レ) Address 0x35 Bit15:8 FM3_GUARD<7:0> FMバンド3のダイヤルガード幅をゼロに。

ソ) Address 0x35 Bit7:0 FM2_GUARD<7:0> FMバンド2のダイヤルガード幅をゼロに。

ツ) Address 0x36 Bit15:8 FM1_GUARD<7:0> FMバンド1のダイヤルガード幅をゼロに。

ネ) Address 0x36 Bit7:0 AM_GUARD<7:0> AMバンドのダイヤルガード幅をゼロに。

ナ) Address 0x39 Bit11:0 FM1_LOW_CHAN<11:0> FMバンド1の下限を76MHzに。

ラ) Address 0x3a Bit11:0 FM1_CHAN_NUM<11:0> FMバンド1の上限を95MHzに。

ム) Address 0x3b Bit11:0 FM2_LOW_CHAN<11:0> FMバンド2の下限を95MHzに。

ウ) Address 0x3c Bit11:0 FM2_CHAN_NUM<11:0> FMバンド2の上限を108MHzに。

イ) Address 0x3f Bit14:0 AM_LOW_CHAN<14:0> AMバンドの下限を531KHzに。

ノ) Address 0x40 Bit11:0 AM_CHAN_NUM<11:0> AMバンドの上限を1620KHzに。

【設定変更後の仕様】---------------

 上記の設定変更を行って読み込ませた後の動作仕様について列記。

オ)AMは1バンドで531~1620KHzの9KHzステップな日本仕様。選択度幅3KHz。

ク)FMは2バンドでFM1は76~95MHz、FM2は95~108MHz。100KHzステップで
 デエンファシス50μsの日本仕様。

ヤ)ソフトミュート機能を無効にしたので非同調時のホワイトノイズは常に鳴ってる状態。
 
選局時のプツプツ音が鬱陶しかったので。 

マ)バンド選択はSPANピンで行う。タクトスイッチを押す度にAM→FM1→FM2→AMを
 繰り返す。

ケ)同調時はチューニングLEDが点灯。ステレオ受信時はさらにステレオLEDが点灯。

フ)低音増強をの設定をLOWにして音質改善。MEDやHIGHだと音割れる。

コ)ガード幅をゼロにして、ダイヤルチューニングの有効範囲をギリギリまで拡大。

エ)モノ/ステレオのブレンドを無効にしたので、FM時はノイズまみれでも無理やり
 ステレオ分離しようとする? もしかしたら聴きにくくなっただけかもしれないけど。

【EEPROM設定を応用すると?】(2017/11/13追記)

 設定を焼き込んだEEPROMを繋いでからDSPラジオチップの電源を入れ直すと、真っ先に設定内容を読み込んで処理してからラジオ機能が立ち上がります。
 ということは、色々な設定を書き込んだEEPROMを切り替えながら電源を立ち上げれば、多機能化出来るかも?と思った訳。
 例えばバンド選択をAM、FM1、FM2、FM3の4つにしておき、SPANピンのバンド選択をキーセレクト方式に設定してタクトスイッチ選局が出来る様にしてから、それぞれ同調周波数範囲を1chのみの一点に絞って設定しておくと、AM+FMで4チャンネルのプリセット選局ラジオが可能になるんです!(←確認済み)

 試してみた応用設定は以下の通り。

テ) Address 0x02 Bit3:2 FM_BAND_NUM<1:0>=11 FMバンド数を3に。

ア) Address 0x2b Bit5:4 SPAN_PIN<1:0> SPANピンをキーコントロールモードに。

サ)Address 0x39 Bit11:0 FM1_LOW_CHAN<11:0> FMバンド1の下限を80.0MHzに。

キ) Address 0x3a Bit11:0 FM1_CHAN_NUM<11:0> FMバンド1のch数を1に。

ユ) Address 0x3b Bit11:0 FM2_LOW_CHAN<11:0> FMバンド2の下限を81.3MHzに。

メ) Address 0x3c Bit11:0 FM2_CHAN_NUM<11:0> FMバンド2のch数を1に。

ミ) Address 0x3d Bit11:0 FM3_LOW_CHAN<11:0> FMバンド3の下限を82.5MHzに。

シ) Address 0x3e Bit11:0 FM3_CHAN_NUM<11:0> FMバンド3のch数を1に。

エ) Address 0x3f Bit14:0 AM_LOW_CHAN<14:0> AMバンドの下限を594KHzに。

ヒ) Address 0x40 Bit11:0 AM_CHAN_NUM<11:0> AMバンドのch数を1に。

 これを読み込ませて電源入れると、タクトスイッチを押す度にNHK東京第一、TOKYO-FM、J-WAVE、NHK東京FMがチューニングダイヤルを回さなくてもダイレクトに選局できる!
 そしてこんな感じでもっと他の局を設定しておいた別のEEPROMに切り替えながら電源入れることで、4局以上のプリセット選局システムが構築できる!
 本来なら、外部マイコン繋いでI2C接続でやれば簡単に実現出来ることだけれど、それらを使わずEEPROM切替だけでプリセット数をいくらでも増やせるのが魅力!
 ノイズ発生源となる外部マイコンを排除できる利点はあるけれど、依然としてどの局を受信しているかを示す周波数表示が出来ない点は変わらないけどね。

【受信局プリセット方式の本格検討】(2017/11/21追記)

Kt0922__6xeeprom_circuit 先週、動作確認できた同調周波数の1局固定によるプリセット化で、取りあえず手元にあるロータリースイッチに合わせて24chダイレクト選局をやってみたくなり上図のような回路を考えてみた。

 本来ならDSPラジオチップのKT9022には1個もあれば十分なところにEEPROMが6個も連なる壮絶な回路。SCL&SDA端子は6個とも共通配線にしておき、VDDのみ個別に電源を注入することで特定の設定が入ったEEPROMを一つだけ読み込める様にする仕組み。
 KT0922は電源投入初期にEEPROMの設定内容を読み取ってからラジオ動作を開始するので、別なEEPROM設定を読ませるにはKT0922自身の電源を一旦切断、再通電する必要がある。

 そこでロータリースイッチで個別に選択したEEPROM用の電源を利用し、ダイオードマトリクスを通して回収したものをKT0922へ流すことで、EEPROM選択と同時にKT0922への電源が一旦切断→再通電される予定なんだけど。

Img_16192 手元にある8ポジション6接点式のプッシュ式ロータリースイッチはノンショーティングタイプである必要があって、もしもショーティングタイプだとEEPROMの1と4は問題ないけれど2、3、5、6選択時は二つのEEPROMが同時通電されてしまって恐らくKT0922が読み込まないと考えます。 

【EEPROM切替プリセット式の動作検証】(2017/11/26追記)

 複数のEEPROMを繋いだ多局プリセット方式の回路を考えてみたけれど実際にちゃんと動作するかどうか検証するため、ひとまずEEPROMを2個だけ使って3Pスライドスイッチで切り替える8局プリセット方式を試してみました。

 結果 → 予定通りの動作を確認できました。

 ただし切り替えが上手くいかないことも何回かあり、DSPラジオチップにリセットが掛からずEEPROMを正しく読み込めないため誤動作することもありました。
 何が起こっているかというと、スイッチを切り替えた瞬間に電源パスコンへ溜まっている電荷が一旦完全に放電しないとDSPチップにリセットが掛からず、EEPROMを再読み込みしないという問題でした。
 この問題を検証するためパスコンを外して試してみたら改善することが判ったので、現在の回路から電源パスコンの挿入位置を変更する必要がありそうです。

【SPANピンのバンド切替抵抗値検証】(2017/12/10追記)

Band_select_r_for_kt0922 SPANピンによるバンド切替において、EEPROM設定でタクトスイッチ式ではなく抵抗ネットワーク切り替え式にした場合、公式デフォルト値の抵抗を探すのに苦労するかも知れません。
 ピッタリの数値がなければ合成抵抗で無理やり作り出すとかそんな面倒な事をしなければいけないものなのか気になったので、SPANピンとVSSとの間に挿入する固定抵抗をVRにしてバンド切替のしきい値を探ってみたところ上図の様な結果になりました。

a)AMはショート~38kΩの範囲。デフォルトでは30kΩだが10kΩでOK。
 (抵抗をケチってショートで済まそうとすると、SPANピンに繋がっているEEPROMの
 SDAピンをもアースしてしまい、初期設定を読み込めなくなるのでダメです。)

b)FM1は38kΩ~64kΩの範囲。デフォルトでは47kΩだが50kΩ前後でOK。

c)FM2は64kΩ~143kΩの範囲。デフォルトでは82kΩだが100kΩでOK。

d)FM3は143kΩ~オープンの範囲。デフォルトでは256kΩだがオープンでOK。

 検証の結果、わざわざE24系列の抵抗をピッタリ探さなくても、10kΩ1本と100kΩ3本あれば(そのうちの2本は並列にして50kΩを作る)事足りるということが判りましたのでご参考まで。

【24プリセット検証機の製作開始】(2017/12/16追記)

 多連装EEPROM切替方式によるAM6局およびFM18局の合計24局プリセット化を検証するため、本格的に試験機を作り始めました。

Img_16552Img_16572 今回は配線が大変なことになるのでケーブル空中結線は止めてちゃんと基板に組んでみることにします。まだ製作途中ですけれども既にスズめっき空中配線がスゴイことになってきました。

【24プリセット検証機の製作開始】(2017/12/17追記)

Img_16592 さらに配線を進めたところです。写真上で文字を入れている箇所を迂回する様な配線にしていますけれども、これには理由があって後々にコンパレータ―のLM339とエクスクルーシブORの74HC86とを搭載する予定だからです。EEPROMの選択切替配線にはカラーコードに沿ったケーブルを使って、1→茶、2→赤、3→橙、4→黄、5→緑、6→青にしてみました。

 ひとまずここまで、あとは設定を焼いたEEPROMを載せれば動作が出来る段階まで来ました。さて無事に動作するでしょうか、何処か配線を間違えていたら直すのが大変そうです。

【1個のEEPROMで8局プリセットが可能に!】(2018/1/14追記)

 今までやってきたEEPROMの設定では1個のEEPROMでAM×1局とFM×3局の計4局分しかプリセット出来ませんでした。これはCHピンに繋いでいるVRがどんな値でも強制的に1chしか受信しない様にする設定にしていたからです。

 CHピンにおけるチューニングの仕組みを応用して、CHピンの上限と下限とを強制的に3PスイッチでVDDとGNDとに繋ぐ様に配線すれば上限で1局、下限で1局の計2局分が1バンド内でプリセット出来ます。AMは1バンドなので2局、FMは3バンドあるので6局、併せて8局分のプリセットが可能になるという理屈です。

e) Address 0x02 Bit3:2 FM_BAND_NUM<1:0>=11 FMバンド数を3に。

f) Address 0x2b Bit5:4 SPAN_PIN<1:0> SPANピンをキーコントロールモードに。

g)Address 0x39 Bit11:0 FM1_LOW_CHAN<11:0> FMバンド1の下限を78.0MHzに。
 →バンドFM1選択しCHピン=GNDにすれば78.0MHzの”bay-fm”を受信。

h) Address 0x3a Bit11:0 FM1_CHAN_NUM<11:0> FMバンド1のch数を15に。
 →バンドFM1選択しCHピン=VDDにすれば、
  (78.0MHz+100kHz×15ch)=79.5MHzの”NACK5”を受信。

i) Address 0x3b Bit11:0 FM2_LOW_CHAN<11:0> FMバンド2の下限を80.0MHzに。
 →バンドFM2選択しCHピン=GNDにすれば80.0MHzの”東京FM”を受信。

j) Address 0x3c Bit11:0 FM2_CHAN_NUM<11:0> FMバンド2のch数を13に。
 →バンドFM2選択しCHピン=VDDにすれば、
  (80.0MHz+100kHz×13ch)=81.3MHzの”J-WAVE”を受信。

k) Address 0x3d Bit11:0 FM3_LOW_CHAN<11:0> FMバンド3の下限を82.5MHzに。
 →バンドFM3選択しCHピン=GNDにすれば82.5MHzの”NHK東京FM”を受信。

l) Address 0x3e Bit11:0 FM3_CHAN_NUM<11:0> FMバンド3のch数を72に。
 →バンドFM3選択しCHピン=VDDにすれば、
  (82.5MHz+100kHz×72ch)=89.7MHzの”Inter-FM”を受信。

m) Address 0x3f Bit14:0 AM_LOW_CHAN<14:0> AMバンドの下限を594kHzに。
 →バンドAMを選択しCHピン=GNDにすれば594kHzの”NHK東京第一”を受信。

n) Address 0x40 Bit11:0 AM_CHAN_NUM<11:0> AMバンドのch数を24に。
 →バンドAMを選択しCHピン=VDDにすれば、
  (594kHz+9kHz×24ch)=810kHzの”AFN東京(和光)”を受信。

o)ダイヤルガード関連を全てゼロに。

p)AM、FM1~3のバンドガード関連も全てゼロに。

 この設定変更で無事に完全動作が確認でき、まさか1個のEEPROMだけで8局もプリセット可能になるとは思いませんでした。これだと別に検証している6連装EEPROM切替式24プリセット機が3Pスイッチ追加で48プリセット機に化けるということになり、訳が判らなくなりそうです。

 EEPROM1個あたりAM2局とFM6局がプリセット出来るので普段使いなら十分かと思います。aitendoで近頃発売になったSOP-8用のフラッシュソケットを使えば、エリアごとのプリセット局を書き込んだEEPROMに適宜入れ替えることで即対応出来たりしてオモシロイかも。

※製作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きよう。

2017年10月18日 (水曜日)

記録ス、二〇一七一〇一八(回路図追記あり)。

※更新情報に載せていた内容をこちらに移しました。

 先日に入手した「すみぺ1stEP」の「アンチテーゼ・エスケイプ」、ボーカル曲とカラオケ曲とからボーカルのみ抽出して聴いてみる・・・・・、アカン、カワイすぎ。すみぺの「白子まり」なりきりボーカルがダイレクトに両耳へ飛び込んできて堪らん、もう部屋ん中ゴロゴロ転がりまくり~。

  ボーカル曲にLR両ch波形反転したカラオケ曲を合成すると、オケだけ打ち消してボーカルが抽出できる。でも今回はそのまま単純に合成すると上手くいかない。イントロの無音が8サンプルだけズレてるから。WAVE波形ソフトで手動抽出する場合は、カラオケ版のほうが8サンプル分だけ無音が長いのでそれを勘案して合成しましょう。上手くやればアナタも”すみぺボイス”で骨抜きになること間違いなし!

 実は、世の中にはこの方法をソフト化したものが幾つも出回っているから、実際はそんなに難しくないか。

  Aメロのコーラス「 ハァ~、ウラハラシック、ウラハラシック! 」
  Cメロのコーラス「 ウッウッウッウッ、ウラハラシック、ウラハラシック!! 」
 

 しかしこのフレーズは中毒性あってクセになるなぁ、既にリピート解除できない病を発症中。

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 上で説明した加工音源をDAPに移し、108MHzトランスミッターで飛ばしたのを下記のシステム?で受信しながらこの記事を執筆中なのであります。

Img_16013Img_16022 AM/FMステレオDSPラジオチップC9612を使った動作検証試作品で、いつもの様にとりあえずは空中配線を駆使して組んだものですので、少々お見苦しい点は勘弁してください。組んでみて使ってみて判ったことを列記しておきます、参考までに。 

[AM/FMステレオDSPラジオチップC9612のこと] 

イ)FMステレオ音声はとても良い音がする。今まで使ってきたAKC6952、SC1299、
 RTC6215よりもステレオセパレーションが良いのは間違いない。

ロ)無音受信時にはデジタルノイズリダクションシステムが稼働して、S/N比が向上する!
 まるでドルビーNRを装備しているかのような錯覚に陥る。

ハ)チューニングVRによる同調ポイントの挙動について、FMでは1局で3ポイントある。
 ステレオLEDは3ポイントの内の真ん中で点灯する。両サイドはステレオ受信中でも消灯。
 AMでは5~6ポイントと広い範囲で受信しアナログっぽい同調操作感になっている。

ニ)AM受信音は低域と高域がバッサリと切られて中音域の強調された音。

ホ)AF/FMともに受信感度は他チップと比較して同等か少し劣る程度。

ヘ)音声出力は、32Ωヘッドフォンをダイレクトドライブする能力なくて、蚊の泣く様な音。
 なのでアンプは必須となる。

ト)消費電流はPDF資料通り、FM受信時で35mAを確認。

チ)LM4880によるアンプを繋いでフルドライブすれば32Ωヘッドフォンを十分駆動できる。
 なお消費電流は5mA程度あるので、DSPチップと併せてトータル40mAくらい食うけど。

C9612lm4880_circuit_2 今回も配線の取り回しで苦労した回路図を載せておきます。スッキリ見せるのにこだわって、こんなに疲れるとは思わなかったっぽい。

※製作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きよう。

2017年10月11日 (水曜日)

据え置き形DSPラジオの製作No.2(2017/10/12:トータル回路図追記)

 前回、AM&FMステレオDSPラジオチップAKC6952使用の据え置き形を作った訳ですが、あれは手のひらに乗るくらいの小さなものだったので音量控えても4日間連続で鳴るくらいにしか電池を積めませんでした。そこで第二弾は、FMステレオ専用DSPラジオチップRTC6215を用い、16.2Ahもの大容量なリチウムポリマー電池を搭載、ステレオ3WのD級アンプPAM8408でスピーカーをガンガン鳴らして6日間ぐらいは使えるものを作ってみました。
 なお普通に室内でうるさくないBGM的な音量で聴くなら、なんと24日間も連続で鳴り続けた実績があります。

 参考までにフリスクDSPラジオ据え置き形①ポケット形①ポケット形③ポケット形④を作ってます。

Img_15802Img_15822 両サイドに小さなスピーカーボックスを備えたラジカセ風なFMステレオ専用の据え置き形DSPラジオです。中央本体ボックスはノッペラボウで天面に操作系ボタンがあるのみ、裏面も同様にあっさりした外観となっています。各部寸法について、左右のスピーカーボックスは縦50mm×横50mm×厚25mmな大きさのTAKACHI製TW5-3-5を、中央本体ボックスは縦60mm×横115mm×厚40mmな大きさのテイシン製TB-36をそれぞれ使っていて、トータル長さは215mmとなっており可成り細長い印象です。

Img_15833 短縮時15cmで伸長時90cmな8段ロッドアンテナを装備、使わない時は先端を引っ掛けて固定できるフックを設けてあります。

Img_15873 タクトスイッチが5個しかない極めてシンプルな操作系で、中央には電源ON/OFF用、向かって左側には受信選局用、右側には音量調整用ボタンを配置しています。φ1mm光ファイバー導光の赤LEDは電源ON時に点灯するだけでなく、選局時は点滅表示となって動作状況を示します。

Img_15893 中央本体ボックスを開けてみたら、なんと容積の7割を電源のリチウムポリマー電池が占めていてビックリ。FMステレオDSPラジオチップRTC6215モジュールと3WステレオD級アンプPAM8408基板とが申し訳なさそうに隙間へ押し込まれています。

Img_15912Img_15932 FMステレオDSPラジオチップRTC6215モジュールは15mm角で、3WステレオD級アンプPAM8408基板は21mm×9mm角の大きさしかなく、動作安定用のφ10×9mmな10V1000μF電源パスコンが随分大きく見えます。

Img_15952 今回の据え置き形DSPラジオ弐号機は、スピーカーを気兼ねなくガンガン鳴らしても長時間使える様にするため電源を奮発しました。3.8V2700mAhなリチウムポリマー電池を6枚並列接続して組電池を構成、2700mAh×6枚=16200mAh=16.2Ahものトータル容量を稼げたのは良かったのですが、【本体ボックス=電池ボックス】となってしまったのはご愛敬?

Rtc6215pam8408 FMステレオDSPラジオチップRTC6215からLR音声出力と外部アンプ制御信号とを引き出して、3WステレオD級アンプPAM8408へ繋いだトータル回路図を記載しておきます。

【3WステレオD級アンプPAM8408のこと】
 PAM8408は同シリーズの中では、唯一メモリー機能付きのデジタル式UP/DOWN音量調整機能を持つタイプです。差動入力を採用しているので、Positive端子に音声を入力し、Negative端子はGNDへ接続して使います。

【電源制御をどうするか】
 PAM8408はシャットダウン機能を装備しており、SD端子をGNDへ落とすと電源が落ちます。これを利用して、RTC6215の外部アンプ制御信号にNPNトランジスターを噛ませてからSD端子を駆動します。これで、RTC6215の電源ON/OFFとリンクしてアンプ電源もコントロールされます。

【音量調整をどうするか】
 両チップそれぞれデジタル式UP/DOWNボリュームが内蔵されていますけど、今回はRTC6215のものは使わずPAM8408の方で行うことにしました。この理由は後者の方が高分解能なので音量が飛び飛びになりにくいからです。

【消費電流について】
 PAM8408のボリュームをゼロまで絞った時だと19mA、室内で普通の音量を流していても30mAを越えるかどうか。これで鳴らしっぱなしだとしたら、16.2Ah÷30mA=540時間=22.5日、ということになり、3週間ほど電池が持つことになりますにゃ。

【実際容量について】
 実際の連続稼働時間がどうなったかというと、なんと24日間鳴り続けてました。そののち充電に丸一日を掛けて14.5Ah吸い込んだのを確認、表示容量の16.2Ahからは9割となりましたが、中古セルなのでそんなところでしょう。


 そして次の放電テストでも24日間連続で鳴り続けてくれたので、しかっり充電出来ていたようです。長い間使われずに放置されていたセルがそろそろ活性化されて容量戻ってくれれば有り難いです。

 2回目の充電は制限電流(650mA)の関係で30時間30分掛かって14.2AH吸い込んだことを確認しました。前回よりも少し低い充電容量で活性化どころかむしろ劣化が進んでいる?

 さらに次の放電テストでも24日間連続稼働を確認、充電と放電とはちゃんと行われていることを認めても良いでしょう。 

これより以下は試作編。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 全く予想外でTS-SOP16タイプのRTC6215を手に入れたので、まずは載せるためのピッチ変換基板を既製品からカスタマイズしてみました。 

Stereofm_dsp_chip 安価で手に入るワンチップFMステレオDSPラジオチップを何種類かリストアップして比較検討。

Img_15722 検討当初はRTC6215もSOP16サイズなはずだったのに、なぜかaitendoで実際に手に入れてみるとTS-SOP16サイズだったという。 

Img_15733Img_15743   おもて面のTS-SOP28面                うら面のSOP28面

 秋月電子のTS-SOP28およびSOP28を2.54ピッチに変換する基板に細工して、SOP16のRTC6215を載せるための変換基板にカスタマイズします。 

Img_15753 TS-SOP面にチップを載せ、反対面のSOP面へ各種SMDパーツを載せたり配線を引き出したりします。TS-SOPの0.65mmピッチから配線引き出すのは骨が折れますけど、SOPの1.27mmピッチなら楽勝です。2.54ピッチのパターンまで残すようにするとさらに楽なんでしょうけど、そうすると試作では問題ありませんが組み込み用途では小型化が望めませんので。

Img_15763 カスタマイズしたピッチ変換基板を使って本格的な組み込み用途の動作検証試作品を作ってみました。RTC6215メインボードは15mm角の大きさしかなく、巨大なリチウムイオン電池や操作系スイッチボード、音声出力段カップリングコンデンサー基板と比較してかなり小さいです。 

Img_15772 アンテナ同調用の24pFコンデンサーがデカくて飛び出していますが、メインボードは大体15mm角に納まっています。ピッチ変換基板のTS-SOP側にはチップのみ搭載します。 

Img_15782 ひっくり返してSOP16側に各種SMDパーツを搭載しつつ、スイッチや音声出力、電源入力用の各配線を引き出します。ピッチが1.27mmなのでそれほど苦労はしません。

 さて、aitendoおよび公式PDF取扱説明書の最終ページに記載がある回路図どおりに組立てテストしてみましたが、32Ωの一般イヤフォンを繋いだらバリバリ音割れして大変な目に遭いました。おかしいな、と思って入力インピーダンスが10kΩと高いSTAX製イヤスピーカーSR-001Mk2を繋いでみたところ全く問題なくスバラシイ音でした。このことから、RTC6215のLRオーディオアンプは出力インピーダンスが高めに設定されており、32Ωのイヤフォンを繋ぐと音が歪む様です。対策としてはLR出力へ330Ωの抵抗を噛ませれば歪みが消えて大人しい音になります。アンプ出力は151mVrmsもあるので、抵抗を噛ませても音量は十分確保できます。SC1299の時はとても素直だったのに、このコはちょっとクセがあるようです。

 

Rtc6215circuit_2

 ※使い勝手に関して列記しておきます。(2017年10月4日:少し追記)


イ)局シーク時はLEDが忙しなく点滅して一生懸命探しているのが判るから健気。
 SC1299だとシーク時は何か同調するまで動いているのかどうかさっぱり判らないから
 ちょっと不安になる。
ロ)シーク時にボタンを押すと非同調な状態でも止められる。つまりボタンを高速で
 ダブルクリックすれば好きな周波数で止められて、同調してなくても受信音が出る。
 SC1299では何か受信できるまでひたすらシークしっぱなしになって、その間は
 強制ミュート状態が続く。
ハ)電源ON/OFFボタンは1秒長押しでないと反応しない。SC1299は直ぐに反応する。
 電源ボタンが不意に押され勝手にONしてたという事はRTC6215では起こりにくい。
ニ)受信感度に関しては、SC1299よりも若干良いようです。スペック通りかも。
ホ)音量調整ステップはゼロまで絞れる。SC1299ではゼロに出来ない。

※製作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きよう。

2017年9月21日 (木曜日)

ポケットDSPラジオの製作No.4(2017/12/7:完成+なにか!)

 ワンチップFMステレオDSPラジオチップのRTC6215でポケット形の4号機を作っておきましたのでご報告です。
 フリスク120の横幅を少し大きくしたような縦70mm×横50mm×厚み12mmのポケットサイズで、1900mAhな容量を持つリチウムイオン電池を搭載して100時間連続で鳴るFMステレオラジオです。

Sdim08966       サーバルちゃん「なにこれ黒い石板?もしかしてこれも四神なの?」
       ラッキービースト「これは四神じゃなくて”でぃーえすぴーらじお”だね。」
       サーバルちゃん「声が聴こえるよ、・・・えいてぃわんぽいんとすりぃじぇいうぇいぶ・・・、これって何かの呪文?」
       ラッキービースト「81.3MHzのJ-WAVEだよ。キョウシュウでも聴こえるなんて、Eスポでも出ているのかな。」

                 (12/9:サーバルちゃんの画像、圧縮を失敗してて拡大表示するとジャギ酷かったから修正。)

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

 サーバルちゃんに踏まれている(←うらやましいゾ)のは、タカチ製プラスチックケースTW5-2-7にちょっと細工して厚みを15mmから12mmへ減らしたものに組み込んだFMステレオDSPラジオです。

Img_16373_Img_16383Img_16393 一つの側面へ操作系を集中配置したためタクトスイッチの間隔がとても狭くなっており指先を酷使することになるかも知れません。

 5個並ぶスイッチの真ん中が電源ON/OFF用で、2秒長押しするとONになって再度2秒長押しするとOFFとなりますから、不用意に押してON/OFFすることはない親切設計です。

 向かって左二つは選局用のUP/DOWNで、右二つは音量用のDOWN/UPになっており、一番右端にφ3.5ステレオジャックを備えています。

 一番左の選局用UPボタンのさらに端へ電源ON時に点灯するLEDインジケータがあって、これはφ0.5mm光ファイバーによって導光しておりパッと見ではどこが光るのか判らない様にデザインしてます。

Img_16403 裏面は元々のフタの周囲を削って箱内に落とし込むことによって15mmのケース厚みを12mmまで薄くする加工が施してあるので、一見してタカチ製TW5-2-7の外観とは違う印象となっており僅か3mm減っただけなのに随分薄くなった感じがします。

Img_16413 ケース内部の様子を晒してみますと、なんとまぁ電源のリチウムイオン電池が8割を占めていて残り2割のスペースへギュウギュウ詰めになっていて、DSPラジオ部分はまるでモバイルバッテリーの制御回路みたいになってる。

 容量1900mAhなリチウムイオン電池を搭載しているおかげで、RTC6215の消費電流が17~19mA程度ならば100時間あるいは丸4日間連続で鳴ってくれるでしょう。

Img_16453 こんな狭いスペースへ組み込んだものだから本当に余裕なくて綺麗に配線できずグチャグチャになってしまい、挙句の果てにRTC6215モジュールは斜めに入っているとか表面実装プロトタイピング基板を2階建てにして使っているとか、もう大変な目に遭ってしまいましたの。 

Img_16282Img_16292 今回の4号機用に新しく作ったRTC6215モジュールで、32.768kHzクリスタルに円筒形ではなくて表面実装タイプを使ったことでさらなる小型化が望めました。

Img_16322 1.6mmある基板の厚みを利用して表面実装形クリスタルを埋め込んでいる様子で、以前まで使っていたφ2×5mm円筒形のものよりも随分とスマートになったと思います。

~~(これより以下は検討と試作と動作検証編です。)~

~【2017年9月21日:まずSC2199を試してみた。】~~~~~~~~

 ¥108で(税込)で買えるワンチップFMステレオDSPラジオを4種類ほど集めて比較検討しています。

Img_15722

Stereofm_dsp_chip

 RDA7088とコンパチなSC1299を試してたところ、みわずかSOP16ピンで¥100なのに高感度で音も良いです。

Img_15652Img_15662 まずは大き目なSOP16ピッチ変換基板に乗っけて動作検証してみましたが、電源ON/OFF、局シーク、音量調整など全てタクトスイッチで行うので、操作に慣れないと聞きたい局を選ぶのに苦労します。

 あと、音量調整がゼロに絞れないとか、小音量時のステップが荒いとかのクセがあるものの、パワーアンプは積んでいないので4~8Ωスピーカーを繋げても大して鳴りませんが、32Ωヘッドフォンならガンガンうるさいくらい鳴ります。

Sc1299circuit aitendoや公式PDFに記載の回路だとイヤフォンアンテナが上手く働いてくれず感度が稼げませんので、上図の様にイヤフォンケーブルに繋がるL、R、GNDそれぞれに高周波分離用10μHインダクターを挿入すると改善します。

 イヤフォンケーブルアンテナを利用しない場合は、FM-in端子へ直接に数十cmのアンテナケーブルを繋げば問題ありません。

 あと電源について、SC1299の動作電圧範囲は1.8~3.6Vになっており、電池を2本直列にしたものが使える様になっています。

 動作電流は実測で22mA程度でしたから、単3形電池2本直列なら連続で100時間くらいは鳴るんじゃないでしょうか、単4形電池2本直列でも50時間くらい?

 もっと稼働時間を稼ぐため容量の大きなリチウムイオン電池を繋ぎたくなるのですけど、最大絶対定格が3.9Vなので充電直後の4.2Vを繋ぐと昇天するかも知れません。

 なので電池へ直列に36Ωを噛ませて繋ぐと、22mAの動作電流が流れた時に0.9Vの電圧降下を生じてチップには3V前後が掛かるのでちょうど良い感じです。

 電池電圧が2.7Vの放電末期になればO.9Vの電圧降下を差し引いて1.8Vがチップに掛かることになり、チップ動作限界状態で電池充電目安になり都合がいいと思います。

~【2017年10月5日:つぎにRTC6215を試してみた。】~~~~~~~

 →とりあえず完成版できました。据え置き形DSPラジオの製作No.2

 全く予想外でTS-SOP16タイプのRTC6215を手に入れたので、早速に載せるためのピッチ変換基板を既製品からカスタマイズしてみました。

Img_15733

Img_15743   おもて面のTS-SOP28面                うら面のSOP28面

 秋月電子のTS-SOP28およびSOP28を2.54ピッチに変換する基板に細工して、TS-SOP16のRTC6215を載せるための変換基板にカスタマイズします。

Img_15753 TS-SOP面にチップを載せ、反対面のSOP面へ各種SMDパーツを載せたり配線を引き出したりすれば、TS-SOPの0.65mmピッチから配線引き出すのは骨が折れますけど、SOPの1.27mmピッチなら楽勝です。

 2.54ピッチのパターンまで残すようにするとさらに楽なんでしょうけど、そうすると試作では問題ありませんが組み込み用途では小型化が望めませんので。

Img_15763 カスタマイズしたピッチ変換基板を使って本格的な組み込み用途の動作検証試作品を作ってみました。

 RTC6215メインボードは15mm角の大きさしかなく、巨大なリチウムイオン電池や操作系スイッチボード、音声出力段カップリングコンデンサー基板と比較してかなり小さいです。

Img_15772 ピッチ変換基板のTS-SOP側にはチップのみ搭載、アンテナ同調用の24pFコンデンサーがデカくて飛び出していますが、メインボードは大体15mm角に納まっています。

Img_15782 ひっくり返してSOP16側に各種SMDパーツを搭載しつつ、スイッチや音声出力、電源入力用の各配線を引き出す作業は、ピッチが1.27mmなのでそれほど苦労はしません。

 さて、aitendoおよび公式PDF取扱説明書の最終ページに記載がある回路図どおりに組立てテストしてみましたが、32Ωの一般イヤフォンを繋いだらバリバリ音割れして大変な目に遭いました。

 おかしいな、と思って入力インピーダンスが10kΩと高いSTAX製イヤスピーカーSR-001Mk2を繋いでみたところ全く問題なくスバラシイ音でした。

 このことから、RTC6215のLRオーディオアンプは出力インピーダンスが高めに設定されており、32Ωのイヤフォンを繋ぐと音が歪む様です。対策としてはLR出力へ330Ωの抵抗を噛ませれば歪みが消えて大人しい音になります。

 アンプ出力は151mVrmsもあるので、抵抗を噛ませても音量は十分確保できます。SC1299の時はとても素直だったのに、このコはちょっとクセがあるようです。

Rtc6215circuit_2

 ※使い勝手に関して列記しておきます。(2017年10月4日:少し追記)

イ)局シーク時はLEDが忙しなく点滅して一生懸命探しているのが判るから健気。
 SC1299だとシーク時は何か同調するまで動いているのかどうかさっぱり判らないから
 ちょっと不安になる。

ロ)シーク時にボタンを押すと非同調な状態でも止められる。つまりボタンを高速で
 ダブルクリックすれば好きな周波数で止められて、同調してなくても受信音が出る。
 SC1299では何か受信できるまでひたすらシークしっぱなしになって、その間は
 強制ミュート状態が続く。

ハ)電源ON/OFFボタンは1秒長押しでないと反応しない。SC1299は直ぐに反応する。
 電源ボタンが不意に押され勝手にONしてたという事はRTC6215では起こりにくい。

ニ)受信感度に関しては、SC1299よりも若干良いようです。スペック通りかも。

ホ)音量調整ステップはゼロまで絞れる。SC1299ではゼロに出来ない。

~【2017年11月30日:RTC6215でポケット形を組んみる。】~~~~

 SC199、RDA7088(SC2199とコンパチ)、AR1320、RTC6215の4種類からポケットDSPラジオの四号機を組んでみようと考えて収納するケースを色々と検討してみたところ、ようやく納得の出来るものが見つかったので製作に取り掛かろうと思います。

 ABSプラ板からフルスクラッチでケースを作る予定を棚上げし、タカチ製TW5-2-7(縦50×厚15×横70mm)に手を加えて15mmの厚みを12mmにまで減らしたものに組み込もうと思った訳なのです。

Tw527_mod2

Img_16212

Img_16202 厚み15mmだとズッシリ感があるのに僅か3mm減って12mmになっただけで結構な薄っぺら感を得られたので、ふとしたアイデアから始めた加工が上手くいった時は可成りテンション上がったっぽい。

 ケース板厚自体が2mmあるから内側に入れられる最大厚みは8mmまでとなり、使う予定の厚み6.8mmなリチウムイオン電池を入れてもムダなスペースは極力少なく出来そう。

~【2017年12月3日:ケース加工を完了しました。】~~~~~~

Img_16262 縦70×横50×厚12mmのケースへ、ステレオジャックと操作系タクトスイッチ5個の取付けが完了したところです。

Img_16222Img_16242 5個横並びのタクトスイッチは、電源ON/OFF、音量UP/DOWN、同調UP/DOWNに使うもので、まだどのスイッチに割り振るかは決めていませんけど、イヤフォンジャックに近いスイッチはプラグが刺さっている時に押しにくくなるので、電源ON/OFFにするのが良いかも知れませんね。

Img_16272 ケースの内側はどうなっているかというと、1.2mm厚の極薄タクトスイッチを並べて狭い領域へ組み込んでおり加工が大変でした。

 この極薄タクトスイッチに別なタクトスイッチから取り出したボタンヘッドを組み合わせ、省スペースな押しボタンスイッチを構成しているのが今回のミソで、一般的な6mm角のタクトスイッチを使えればこんなにも苦労はしなかったでしょうけど、それだと横並びで5個入らなかったからしょうがないじゃない。

Img_16423 裏ブタはパーツが飛び出して干渉する部分を削ってあったりするのであまり綺麗ではありません。

Img_16443 裏ブタを閉じる4箇所のネジ穴は搭載するリチウムイオン電池と干渉する2箇所のボスを除去しているので別な方法で浮かない様にする必要がありましたけど、写真の様にツメを設けることで先に引っ掛けておいてから残り2箇所のネジで止めればしっかりと閉じることができます。

※製作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きよう。

2017年7月19日 (水曜日)

DSPラジオに組み込むFM受信用高周波増幅モジュールの製作No.1(2018/8/25追記あり)

最終更新は2018年8月25日です。(追記分は記事の最後に)

 今までにフリスク形据え置き形据え置き形弐号機ポケット形ポケット形参号機の各種DSPラジオを作ってきましたけれど、FM放送の受信感度は一般市販品よりも劣ることが判っていたため、対策として新たに高周波増幅モジュールを搭載することにしました。

 

Rfamp_s9018_2 一般市販品のYAZAWA製DSPラジオRD12BKを分解して回路解析した結果、上記の様な一石の高周波増幅段がFMアンテナ端子に入っていましたので、これをそっくりそのまま転用することにします。S9018は高周波用トランジスターでft=800MHzとなっており、TO-92形やSOT-23形がaitendoで購入できます。なお抵抗とコンデンサーは1608形を千石電商で入手しました。

Img_14563 そしてこれは実際にチップ部品で3台分組んでみたモジュールで、一個あたり4mm×7mmに納まる大きさです。既に先行試作で1台分を組んでおり据え置き形へ装着して様子を見てみたところ、今までノイズだらけで同調すらしなかった放送局がポコポコと受信できるようになったので、明らかに効果があることを確認出来ました。

 今後、このモジュールを一つづつ切り離してからフリスク形ポケット形ポケット形参号機に順次組み込んでいく予定であります。

~2018年8月25日:追記分(RFアンプの効果を確認)~~~~~~~~~

 あれからRFアンプが本当に働いているのか疑問でしたが、本日の受信テストで効果あることを認めることができました。比較対象は、同じDSPラジオチップAKC6952を搭載しているけれどもRFアンプのない「フリスクDSPラジオ」と、この記事のRFアンプを搭載した「ポケット形壱号機」および「ポケット形参号機」で、それぞれ遠方局の低出力局が受信できるかを聴き比べてみました。

 具体的には当方拠点の東京都北区から、78.9MHzの20Wコミュニティー局【葛飾FM】、83.0MHの20Wコミュニティー局【市川うららFM】が、1m弱のアンテナ兼用イヤフォンケーブルで受信できるかどうかの確認です。

【RFアンプを持たない場合】 → 両局ともノイズに埋もれて選局できず。

【RFアンプを搭載した場合】 → 両局ともノイズは入るけれど聴き取れる様に。

 数値的に何デシベルアップとか表記出来ないのは心苦しいですけど、元々受信感度の高いDSPラジオチップAKC6952でも搭載した効果が確認できたのは良かったです。

※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きよう。

2017年6月26日 (月曜日)

ポケットDSPラジオの製作No.3(2017/7/26:RFアンプ追加実装)

 最近はポケット形のDSPラジオに憑りつかれております。ポケット形の壱号機を完成させただけでは飽き足らず、弐号機の計画をぶち上げたと思ったらもう参号機ですか?充電用電池BOXが華麗に変身してます。
 ps:ポケット形4号機も最近完成しました。

Sdim08003                    こちらはLEDライトに改造したもの。

Img_14243Img_14313  100均キャンドゥ店で入手できるCONCEPTEYES製のUSB端子付き充電用電池BOXは、単三形電池を2本搭載できるケースサイズに小さな多目的組み込みスペースを伴った、改造にうってつけの頑丈2mm厚なABS製ケースです。
 いつかLEDライトに改造しようと思って持て余していたモノだったんですけど、ここ最近溺れている影響でDSPラジオになってしまいました!!

[デザインについて]
 ケースサイドへ同調と音量のダイヤル形ボリュームを備え、手で持った時にちょうど親指と人差し指の腹でグリグリ回せる位置にして操作性を確保しています。

[受信バンドについて]
 受信バンドは522~1620kHz日本仕様AM(9kHzステップ)とワイドFM対応(100kHzステップ)76~108MHzの二つに絞り、長波やTV音声受信機能は省いています。

[音声出力について]
 AKC6952の4番ピンで音声出力の同相/逆相を設定できます。今回はGNDに落としてステレオLR同相出力にしているので、片ch反転アンプや特殊逆相逆接イヤフォンを使わずとも一般市販品のイヤフォンをそのまま使えます。

[ボタン操作に付いて]
 AM/FMバンド選択と電源ON/OFFはスライドスイッチを使うのが一般的ですけど、操作性を高めるためボタン選択式にしてタクトスイッチを仕込んであります。

[インジケーターについて]
 φ1mm径の光ファイバーを使った導光式インジケーターにより、動作状況がクッキリと点で光ってくれるので視認性は抜群です。

Img_14263 これは実際にFMステレオ放送を受信して同調している様子。インジケーターはφ1mmの光ファイバーを使ってチップ赤LEDの光を化粧板パネル表面まで導いたもの。
 今回は電源電圧が単3形2本直列の3V系なので青や白は使えず赤や黄色、緑を使わねばなりません。最初LEDは黄色を使っていたのですが度重なる作り直しで在庫を全て潰してしまい、手持ちの余剰品で妥協した結果の赤です。

Img_14323 一応は完成しているんですけど、まだFM受信用のRFアンプを搭載しようか迷っているのでケースは接着していません(後日、搭載しました。20170726報告)。今回のプラケースは一度接着するとバラせなくなるのでまだ仮テープ止めな状態に留めています。なので今の内に最終版の内部を晒しておきます。

Img_14353Img_14403 AKC6952切手サイズDSPラジオモジュールへの配線は結局今回もグチャグチャになって酷い有り様です。今後、FM受信用RFアンプを搭載する時にやり直せばいいかなと思ってこのままでしばらく使い勝手を試してみます。

 仕上げている最中に最も気になっていたのはバーアンテナの取付け位置の問題。最初に組み上がった状態ではAMバンド全域に「サー」というホワイトノイズが強く乗っていて放送信号が埋もれてしまっていました。
 これはバーアンテナがモジュールや電池に近すぎると内部デジタル処理信号を拾ってしまう現象で数cm距離をとって設置すれば改善出来るんですが、今回はどこにもそんな隙間はない。こりゃ失敗作かと諦めかけたものの、ノイズならシールドすれば何とかなるんじゃない?と思って銅箔敷いてみたら可成りマシになったから写真の様に分厚い銅板を入れてある訳です。
 バーアンテナに金属近づけすぎると受信感度下がるかと思ったけれど全然大丈夫でしたので今回のピンチは何とかなって助かりました。

Akc6952_circuit 今回搭載したDSPラジオモジュールの回路図で、基本的にこの部品定数で動作しています。音声出力に入っているカップリングコンデンサーは書いてある47μFではなくて100μFにしているのと、電源スイッチにはマイコン制御形のものを入れているのが違う点です。
 FMアンテナについてもちょっと違っていて、イヤフォンコードをアンテナ兼用とするためのフェライトビーズを使った高周波分離回路を付けています。

Miniakc6952 ポケット形の壱号機でも使ったAKC6952使用の切手サイズDSPラジオモジュールです。今回の参号機で在庫を使ってしまったので、弐号機を組み立てる時にはこのモジュールを先に作らねばならなくなりました。

 


  

これ以降は完成までの計画立案と実際の製作経過などをを時系列で書いてます、ご参考まで。

~2017年6月26日(計画開始、ドローソフトで確認)~~~~~~~~~~~

Box_for_dsp_radio_lr6 参号機でDSPラジオを詰め込むプラケースは、100均系キャンドゥ店で販売されている【USBポート付き充電用電池BOX】。改造報告No.15でLEDライト改造を施そうとして結局は放置したままになってますけど、どうやら先にラジオに化けそうな気配であります。

 DSPラジオを詰め込めるスペースは可成り狭く、バーアンテナのPA-63Rでさえ無加工では入りません。内寸幅は29mmしかなく30mmのものはギリギリ入らないので、干渉部分を1mmほど削り込むと漸くバーアンテナは入ってくれそうです。ケース厚みは2mmあるので多少削っても強度が下がることはないでしょう。

 音量調整および選局用ダイヤル形VRは厚み2.5mmのものを最初考えていたので、わざわざ先日にお高い専用基板付きのを買ってきたものの、パーツ配置設計を再検討したら別にそれじゃなくても良くなって在庫の手持ち3.5mm厚タイプでも大丈夫と判った途端、ガックリきちゃいました、あ~もうヤダヤダ.....。

 元々のUSBコネクターが顔を覗かせている開口部は、別なプラ板で覆ってからでないとφ3.5mm4極ジャックやバンド選択用タクトスイッチを上手く組み込めないので、それがちょっと苦労するところかも。

PS:最初の設計ではバーアンテナに定番なPA-63Rを使おうと考えていましたが、ケース内に色々と
   詰め込める余裕がなくなって加工が大変になるはずと予想、すぐにバーアンテナの再選定を行い、
   薄型なタイプに切り替えました。結果、最終版ではそれでも可成りきむくて大変だったんですけど。

~2017年6月28日の追記分(バーアンテナ再考)~~~~~~~~~~~

Box_for_dsp_radio_lr6_2 いつも重宝しているバーアンテナPA-63Rの代わりに、aitendoで出ている全長は同じ30mmで平べったいのを使った場合のパーツ配置を再考してみた。これで少しは組み込みも楽になるっぽい。あとダイヤル形VRの顔を出す角穴を加工するのがとても大変なので、少しでも楽にするためケースの殻割継ぎ目部分に持ってくる案を考えた。こうすればロの字形の角穴を”掘る”のではなく、コの字形の溝を”刻む”だけで済むから大いに助かるはず。
 フリスク形の時は狭い角穴を開けるのに往生したけれど、据え置き形ポケット形ではこの手法を採用して随分と楽だったからね。

PS:最終版が完成するまで、この計画図が随分と役に立ちました。各部寸法をきっちりと出してあるので
   加工精度や各パーツの配置でイレギュラーが生じても、全体のバランスを崩さずに微調整できるから。
   このイメージ図を最初に苦労してでも作っておけば、後々で楽に進められることを痛感しました。

~2017年6月29日の追記分(ケース加工スタート)~~~~~~~~~~

Batterybox_mod2 ここからは展開図を元にしたケース加工を追いかけていきます。元々USB端子が顔を覗かせていた開口面は大胆にくり抜き、フリスクブラックの空きケースより削り出した化粧板を後から嵌め込んで接着します。厚み1mmのABS樹脂だと強度不足なので2枚重ねて2mm厚にしてから、AM選択、FM選択、電源の各タクトスイッチと音声出力ジャック用の丸穴を開けました。

~2017年6月30日の追記分(ジャックとスイッチの取付け)~~~~~~~~~~

Img_14092 先日加工が終った化粧板パネルへ音声出力用φ3.5ジャックと各タクトスイッチとを取り付けました。瞬間接着剤を流し込む際、スイッチ固着による失敗を何としても避けたかったので可成り時間を費やしました。

 昨日の写真と印象がちょっと違うのは、化粧板の取付け方が180度クルッと回っているからですね。設計とは反対の位置になっている訳ですが、最終的には電池BOXのフタ面を裏にするつもりでいるので、見た目の安定感を考えてのことです。

~2017年7月1日の追記分(ダイヤル形VRとバーアンテナの取付け)~~~~~~~~~

Img_14143 音量と選局用のダイヤル形VRを取付けて位置合わせを行った後、ケース表面へ頭を出す箇所のコの字形カット加工を済ませました。長さ30mmの平形バーアンテナは、ケース内寸29mmのところを1mmほど削り込めば写真の様にスッポリ納まります。

 ダイヤル形VR用の窓を開けるのに狭くて細長い角穴を綺麗に穿つのは大変ですから、写真のようにケース殻割り組み合い部分を利用してコの字形カットする方法を取れば、加工しやすいばかりでなく精度も保てて綺麗に仕上げられますね。

~2017年7月2日の追記分(メインモジュールとインジケータLED取付け)~~~~~~~

Img_14202 切手サイズにまで小型化したAKC6952使用のDSPラジオモジュールを組み込みます。あとは、地獄の配線接続を地道に忍耐強く続けるだけです。

PS:最終版ではタクトスイッチの配線をやり直しています。上図の根元から切断しているスイッチの端子を
   復活して利用するべく、カッターで削り出し何とか無理やりハンダ付けしてリカバリーしました。

Img_14172 化粧板パネルの各タクトスイッチ上部にφ0.5mm光ファイバー導光によるインジケーターを取り付けました。ポケット形で培った技術をここでも利用します。

PS:最終版ではインジケーターの導光用の光ファイバー径をφ0.5からφ1mmにアップしました。
   ケース内に全然余裕がなくなって、背面チップLEDとの位置合わせが困難を極めたからです。
   径を増したことで軸線が多少ずれても光量を稼ぐことができたので助かりました。

  

Img_14192 光ファイバー導光元には1608サイズの黄色チップLEDを取り付けます。写真ではまだ位置決めを行っている段階なので仮止めな状態です。流石に電源が1.5V×2直列な3V系だと白色LEDが使えないので、黒い筐体でも目立つ様に黄色を選んでおきました。

 ここまでで、一応モジュールの受信動作確認をしてみてOKでしたのでホッと一息ついておりますが、依然として配線だらけで見苦しいのを何とかしたいです。

PS:最終版では結局この方式でインジケーターLEDを作り直してます。ただし配線は比較的に嵩張る
   ラッピングワイヤーの代わりに極細ポリウレタン線で取り回してます。そして度重なる作り直しで
   黄色の在庫を潰してしまい、最終的には残っている赤で妥協せざるを得ませんでした。   

~2017年7月3日の追記分(インジケータ作り直しと電源制御モジュール作製)~~~~

Img_14212 グチャグチャしてて嫌な感じがしたインジケータLEDを作り直しました。チップLEDを基板に取り付けて配線本数を必要最小限に絞り、光ファイバーとの位置合わせを確認した後にマジックハンダ(ハックルー)で固定してます。仕上がりが気に入らなかったらやり直しが効くので瞬間接着剤は使いませんでした。

PS:最終版では再度インジケーターLED部分を作り直しました。基板取付けやラッピングワイヤーを
   やめて1608形LEDへ直接に極細ポリウレタン線をハンダ付けし省スペース化を図らねば色々と
   詰め込めなくなったからです。見た目が綺麗なのは良いですけど意外と嵩張るんですよね、これ。

Img_14222 3×10mmに納まっているモジュールは、化粧板パネルに設けたタクトスイッチでDSPラジオの電源をON/OFF出来るようにするためのもの。これの出所はLEDミニタッチライトで、LEDの点灯を電源制御しているマイコンチップをまるっと転用したものです。

~2017年7月26日の追記分(FM受信感度アップ用の高周波増幅モジュールを追加搭載)~

Img_14623 FM受信感度アップ用にこちらで紹介している高周波増幅モジュールを追加装備しました。もはや詰め込める場所が限られていて、こんな場所に張り付く形になってしまいました。これで漸く完成ということになり今まで仮テープ止めだった外装カバーを接着固定したら、文字通りポケットに突っ込みアウトドアで使えるようになります。

※改造や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。

2017年6月16日 (金曜日)

ポケットDSPラジオの製作No.2(2017/6/17:計画中+単3電池版の追記)

 ポケットDSPラジオ初号機が完成度高くて可成り使える逸品だったことから、早くも第二弾を計画しています。ですが、先にポケット形の参号機が完成してしまいました。

Tw428b_for_dsp_radio 弐号機で組み込むプラケースはタカチ製のTW4-2-8B、横40mm、縦80mm、厚み20mmのもので、先日バラして解析したYAZAWA製DSPラジオRD12BKと比較し、縦横は同寸で厚みが4mmほど大きいだけ。

 このケースに入る角形リチウムイオン電池を探していたら、第70呟でバラしたものがピッタリ3枚重ねて収納できることに気付いた。1150mAhの容量を持つセルを3枚並列接続して3450mAhの組電池を構成、これなら連続で90時間くらい鳴らせるものが出来るはず。

 ポケットDSPラジオ初号機で、バンド選択をタクトスイッチ式にしたものが操作性に優れていることも判ったから今回もそれでいくとして、唯一気になったのは電源ON/OFFをステレオプラグの抜き差し方式にしたこと。敢えてスイッチを設けないシンプルさは良かったけれど、次第に飽きてきて面倒くさくなってしまった。だからここへLEDミニタッチライトに内蔵されている米粒マイコン制御の電源コントロールスイッチを組み込む予定でおり、もう一つ増えて計3個のタクトスイッチが整然と並ぶデザインとなる。

~2016年6月17日追記分:単3形電池搭載バージョン~~~~~~~~~~~~~~~

 ふと思って、リチウムイオン電池の代わりに単3形電池を突っ込んでみたら綺麗に2本入った。単4形だと3本なら余裕で入るけど4本は無理っぽい。入手が難しいリチウムイオン電池を使わず、何処でも手に入る単3形や単4形を使える様に設計し直してもいいかな。Tw428b_for_dsp_radio_lr6 ケース四隅のうち二か所にある蓋留用ボスは、リチウムイオン電池を使った時に除去しなければならないけれど、単3形を使った場合では有効に利用できる。そのためφ3.5ステレオジャックとタクトスイッチ3個のデザインをバランスの良い均等配置にしたら意外とカツカツになってしまった。

 消費電流を38mAとして、単3形だと2本直列で2.4V2700mAhのニッケル水素電池なら70時間弱、単4形を3本直列で3.6V1000mAhなタイプなら放電末期まで使い切れて26時間鳴らせるじゃない。

2017年6月12日 (月曜日)

第95呟【YAZAWA製DSPラジオRD12BKのこと】(2017/7/14:回路定数確定)

 今まで4台(フリスク据え置きポケット①ポケット③)のDSPラジオを作ってきたけれど、いまいち性能の良し悪しが判らないので比較してみたくなって一般市販品のYAZAWA製DSPラジオRD12BKを解析するに至りました。

Img_13662 市場販売価格は壱千円ちょいで流通してる。この価格でもちゃんとしたDSPラジオで、横40mm、縦80mm、厚み16mmの大きさなポケットサイズ。当方自作のポケットDSPラジオよりも厚みはあるけれど一回り小さいのがいい。

Img_13642 AM受信は522~1620KHz(9KHzステップ)、FM受信は76~108MHz(100KHzステップ)でワイドFM対応と銘打ってます。表記やインジケーターはありませんが、FM放送はステレオで受信できます。

Img_13622 受信バンドのモード切替はAM/FMの二通りしかなく、音量調整や選局はダイヤル形ボリュームを使う方式。DSPラジオといえども流行りのオールボタン式ではありません。

Img_13563 受信テストを終えた後、パカッと殻割りしました。電源は単4形を2本直列にした3V系で、電池BOXを避ける様にグリーンレジストの施された基板が配されています。判りにくいですがケース底にAM受信用のバーアンテナが忍ばせてあり、この位置だと受信感度的に弊害でるのでは? 幅8mm、厚み3mm、長さ35mmの薄形なフェライトコアに、Qの高いリッツ線ではなく普通のエナメル線が巻かれてあり、その点でも感度悪そうな感じがしてちょっと怪しいのですが、それでも実際には問題無いんです。

Img_13593 基板をもっとよく見てみます。選局用のボリュームはφ9mmと小型なものを使っていて、この形式でこんな大きさのものもあるんですね、音量調整用はダイヤル形ボリュームでaitendo取り扱いの良く見慣れたタイプでした。他に、32.768KHzのクリスタルや10V220μFの電源パスコンが確認できます。

Img_13583 基板裏側は表面実装部品の世界。TS-SOP20ピンなDSPラジオチップや、FM受信用の高周波増幅にS9018(J8)を使ってあったりして、実はどちらもaitendoで単品が入手出来るアイテムです。

Img_13602 DSPラジオのメインチップはなんとAKC4926で、何だか自作DSPラジオの選局シーク音に似てるにゃ、と思ってましたが同系列のチップでしたか道理で。このチップ、ネット検索してみても詳細データが出てこなく辛うじてピン記号しか判りませんが、系列チップのデータ資料から推測するしかなさそうです。

Img_13542 本体を分解する前に行った受信チェックで手持ちの一般市販イヤフォンを突っ込んだ時、LRの音が中央に定位せず片chに寄って聴こえてくるからどうなっているのか頭を捻っていました。さては、この手のDSPラジオチップにありがちなLR音声逆相出力の仕業だな、と思って付属の専用イヤフォンに仕込まれている小細工を暴いてみたのがこれ。LRユニットの配線は片chの極性が逆に入れ替わった”逆相結線”で間違いありません。この専用品を使った時だけLRの音が中央定位し、FM受信ステレオ時でまともに聴こえましたからね。

Akc4926_circuit3

 両面スルーホールな基板のパーツを部分的に外しながら配線パターンを追いかけて回路図に起こしてみたところ。後日LCメーターを購入したので、今まで推測値を表示していたチップコンデンサやチップコイルの数値は確定しました。(確定:2017年7月14日)

ということで、ひとまず解析結果考察などを列記。~~~~~~~~~~~~~~~~~~

イ)AM受信はバーアンテナのQが低く思えて感度悪そうに思えたけれど、再度確認してみたら、
 AFN東京(和光)はちゃんと聴こえたので問題なかったと訂正します。

ロ)FM受信は一応ステレオで聴けるけれど、LRの音声出力が逆相になっており、一般市販品のイヤフォンを
 使うと片chに寄って中央定位しないからまともに聴けない。付属品の専用イヤフォンならユニットの
 片chが極性逆接されてて大丈夫。

ハ)メインチップはTS-SOP20ピンなAKC4926を使っており、詳細データは検索しても出てこない。
 aitendoで単品を扱っており辛うじてピン記号は判るのみ。

ニ)FMアンテナ回路には、ft=800MHzなNPNトランジスターのS9018(J8)を使ったRFアンプ搭載で
 意外と感度良いから、是非ともこれを自作DSPラジオへ搭載したい。

ホ)電源は単4形電池2本直列の3V系でニッケル水素電池も勿論使える。DSPラジオチップの
 最低動作電圧が2Vだから、電池の放電末期までは使えない仕様。

以下、一般市販品のイヤフォンを使った受信チェック時の覚え書き。~~~~~~~~~

ヘ)電池を入れて電源オン、AMもFMも音が片chに寄っている?どういう事だ、いきなり不良品か?

ト)FMはamazonレビュー通りステレオ音声になっているけれど、片chに寄ってて定位してない。

チ)もう我慢ならず分解するとチップはAKC4926で、同調時のシーク音が自作ポケットDSPラジオの
 AKC6952に似てると思ったら、つまりそう言う事でしたか。

リ)ネットで資料漁ってみるけど出てこない。aitendoでチップ売ってるけど取扱説明PDFが出ない。

ヌ)かろうじてピン記号だけは判るけれど、その先にどう繋げばいいか不明(何となくは判るが)。

ル)音がおかしく聴こえる原因は多分、DSPチップのLR音声出力が逆相になってるからっぽい。

ヲ)amazonレビューで問題ないと言っていたのは、付属品のイヤフォンで聴いた時の評価だろう。
 で、付属品イヤフォンに替えると確かにLR音声は定位したし、FMはちゃんとまともに聴こえた。

ワ)一般市販品のステレオイヤフォンを使うと逆相で聞こえてしまうということは間違いないから、
 専用イヤフォンが必須となるけれど、この付属品、クリアーなのは良いけど篭った感じの音で。

カ)検証するため専用イヤフォン分解したら、左右のユニットで片chの配線が逆に付いているのを確認。
 この逆相出力ラジオをちゃんと使いたければ、逆相接続イヤフォンが必要なのにゃ。

ヨ)どうしてもこのイヤフォンの音質に我慢できなければ、一般品を逆相接続化改造すればいいじゃない。
 実際、手持ちのチタン製お高いイヤフォンの片chのみユニットの接続入れ替えて逆相化してみたら、
 ほほぅ、スバラシイ音じゃないの! DSPチップは同じ系統なのだから、音の良し悪しは評価に使った
 イヤフォンで決まるってことですね。

タ)他、気付いた点、最初はバーアンテナの感度が悪い様に思えたけれど、AFN東京(和光)は
 再確認してみてちゃんと聴こえてるから問題なし。試しにPA-63Rへ付け替えてみたけれども、
 ほぼ同等で優劣をつけるほどのこともないと訂正します。

レ)FMの方はRFアンプ一段噛ませてあるみたく感度良い。自作品はアンプ無しなので明らかに負けてる。

ソ)電池は単4を2本直列にして使っており、3V系なので電源や同調LEDは赤や緑を使っている。
 自作ポケットDSPラジオは3.7V系のリチウムイオン電池なので白色LEDが使えるんだけれど。

せっかくバラしたので有効活用しようと思った訳で。(2016年6月14日)~~~~~~~~~

 回路解析で外したDSPラジオチップのAKC4926ですが、これを有効活用しようと思ったので、まず手始めにピッチ変換基板へ張り付けてみたのです。大きさは15mm角に納まってます。

Img_13901 TSSPO28⇔SOP28変換基板を削って20ピン対応にしてからチップをハンダ付け。背景5mm方眼。

Img_13911 裏面はSOP28のシルク印刷がありますけど、削って20ピン分しか残してませんの。背景は5mm方眼。

Img_13921 TSSOP28パターンの四隅合計8ピン分を避けて中央部分へTSSOP20ピンなチップを貼り付け。くどいですが背景は5mm方眼です。

Sdim07682 シルフィー04SCOUT「ハンダブリッジしてないか、良く確かめねば.....」

Sdim07712 シルフィー04SCOUT「う~ん、微妙? 大丈夫かな? しっかり確認.....」

Sdim07742 シルフィー04SCOUT「これなら問題ないみたい。ところで、これ何? ラジオの部品?」

※分解と改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。

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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