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。

　　　　　　　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。）

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　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。

　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。

　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。

　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。

　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。　

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　　　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。

　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。

　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。

 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。

　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。

 ※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でみる。】～～～～

　ＳＣ１２９９、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。

　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。】～～～～～～～～～

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。