2021年04月29日

Type_IDE-292の試作機群

一番奥のアンテナが真鍮製。その下がチタン製で分解が可能。一番手前は分解出来ない構造のチタン製。何故かアルミ製がラインアップから外れている。

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ID-292サイズの基板にマウントしたFPGAにファームウエアを書き込んだ。

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この基板はadat出力の実験に使用することになりそうだ。

VolumeAnt側のあと5mmが収まらない。

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アンテナを切らずにケースを加工すべきか。

adat出力に完全対応するには、FPGAを大容量なものに乗り換える必要があるのだが、チップの選択が可能なIDEはWin10でしか動かない。 が、とりあえず基板上で端子から信号を取り出せるように、細工を施しておいた。

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PWM対応のポートを取り違えていたので、LEDにアサインしていたD38をD36に修正している。 同時に、レベルシフター経由でadatEncoderをドライヴする予定だった端子をスワップした。 

搭載するMCUが異なるT3.6とT4.1ではPWMに対応するPinの配列が変化する。 MCUによって対応するPinの修正が可能な設計を行うことに留意しなければならない。

PWMでRGBrotaryEncoderのLEDを直結でドライヴする場合に、ClickEncoderのタクトスイッチはActiveHighとなる。 

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つまり、ActiveLowに設定していたスイッチの極性を反転させなければならない。 ID-292系の基板は、回路の簡素化を推進しているために、この条件に合致する。

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インバーターを介してLEDをドライヴする従来型の回路ではスイッチの状態が論理反転するために、極性の問題は発生しない。

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逆に、LEDのドライヴ時にも極性が反転するのでPWMのDutyCycleを操作する必要がある。

Type_ID-292基板プロジェクトにおける現時点の目標は、可能な限りフルスペックに近い形に回路をまとめ直すことで、その絶対条件が汎用オーディオDACへの対応だ。

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謎の故障が頻発するその原因を特定できないままに開発を進めている現状から、このプロジェクトが純粋な「道楽」と化しつつあることを危惧すべきなのだろうが、基板製作のコストが送料込みで3k/10pcs程度ということを考えると、まあそれもアリなのではないかな、、、とも思う。

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2層基板の限界に挑戦している感があるが、4層だと物凄く配置&配線が楽になる上に、音質も向上する。 それがなかなか出来ないのは初期投資の大きさに原因があるのだが、一方で、コストをケチる選択肢もあって、その場合には技術的な資産の継承が難しいことが最大のネックとなっている。

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基板を改装する過程で、adat運用を前提にした場合に発生する端子配列の不具合をフィックスしている。

AL1201は3.3V規格のLogic信号を受け取ることが出来るが、AL1401は5V規格なので、安定した通信を保証するにはレベルシフターを信号ラインに追加する必要がある。

問題は後付けしたUSER0/1のターミナルで、これらの端子にはレベルシフトを行っておらず、デバイスを追加することになった。

あと、OLEDディスプレイを使用する場合に、FPGAに接続している D27 が、SCK1 出力として使用できなくなる問題が発覚した。 こちらは、暫定処置としてFPGAの配線を途中で切って別端子に機能を付け替えて対応しているが、最新版の基板ではD27からD29にポートを変更する手当を施した。

基板をガーバーファイルに変換する過程でドリルの位置がズレる問題が発生する場合は、アウトプット・デバイスを確認すること。

5/5追記:

FusionはDrillファイルの出力にExcellonを指定しているということで、Gerber出力で受け付けられなかったファイルが2件報告された。 この件で、Mac版の7.1のCAM Processorにバグがあると確定、Win版の7.5で再出力したところ、問題は発生しなかった。

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フリー版のEagleからGerberFilesを出力してそれを再読込する方法を試してもよいが、電源系だけKiCADで再配線を行うのはハードルが高そうだ。

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そのKiKADがメチャクチャに遣い難いのだが、慣れの問題では無さそうな気がする。 ちなみに、Eagleは最初から遣い易く、ストレスを感じずにすんなりと作業を行うことが出来た。

数年間放置していたVeryFirstEditionな旧型機のバックパネルを製作した。

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ID-292型の基板に対応するにはキャビティーの容量を増やす必要があり、試行錯誤の結果、Hammondのキャストケースを水平方向にスライスして体裁を整えた。

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アンテナの信号ラインの取り回しが難しく、これから折衷案を試していくことになる。

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アンテナのガイシに使うGFRPを裁断した。

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18mmの尺で1本のGFRP棒から6個分の材を切り出せる。 中心にアンテナ用の6/7mm径の孔を空けなければならないのだが、通常のドリルを使用した場合、刃が抜ける側にどうしてもバリが出てしまう。 今回は切削面が綺麗に仕上がるダイヤモンド刃のルータービットを発注しているので、それらの到着を待って作業を開始する。

木製のアンテナ台座にねじ込むSMA端子の中継端末を製作している。

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これは、古い設計の筐体に規格の違うボードを突っ込むことによって生じている弊害をクリアするための処置なのだが、木製台座という厄介な仕様をカヴァーするためには、専用のパーツを製作するしかない。

自製するのはパネルマウント方式のジャックで、本体側の端子を1.8mm径の真鍮パイプで延長したものの周囲をテフロン製のインシュレーターで絶縁し、インシュレーターを包んだ銅箔部分を端子の外周(グランド電位)にハンダ付けで固定する構造とした。

ここに、アングルの付いたSMA、もしくはSMBコネクターのケーブルの末端をハンダ付けで接続する。 

本体側のバックパネルに端子を設ける余裕が殆ど無い状況に対応するために知恵を絞った結果がこれなのだが、古い資産を活かすための無駄な努力ではある。
posted by Yasuski at 08:48| LaVoixski

Type_AN/PRC-6@2台目

塗装を剥離して、粗いポリッシュ加工を施してみたところ、、、

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割と良い感じに仕上がっている。

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ユニット化したアンテナ部は、Q/RではなくL型のアングル材による固定とした。

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Z軸に生じるオフセット分を考慮しなかったために、SMAケーブルの尺が足りなくなってしまった。

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今回はホールソーを使って銅板から切出した丸板を、アンテナ端子の基台として使用している。

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基台は接着剤で固定したあとに、パイプ側面から接合部にドリルで穴を開けて導通を確保する。

一方、90度アングルのSMA端子が折損したPitch側アンテナを、より強度を持った構造にリプレイスしている。 

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アングル材の欠点は接合部の脆弱性にあるが、今回試作したアンテナではGFRP製の円筒にストレートのSMA端子を挿入することで、90度の転回を行った。

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今回もフロントパネルにパンチングメタルを使用しているが、アルミ材の粘性もあって穴空け作業はかなり難しい。 OLEDのマウント孔はなんとか破綻の少ない形で開けることが出来たが、将来的には作業が楽な丸穴にデザインを変更する可能性が高い。

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今回は、マイクスタンド用のスタッドはK&M製のものを使用しているが、これのタッパが足りず、AKG用の変換ナットを切削したものを組み合わせて固定する必要が生じた。

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不具合に気づいて急遽購入したAKGサイズに対応する市販のナットは、径が大き過ぎて使用できなかった。

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このケースに適合するパーツは以前購入したClassicPro製と思われるので、試しに購入しておく。

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オシレーター基板の固定は、GFRPのチップを使ってオフセットを確保したM3ネジ2本で行っているが、パンチングメタルを使用しない場合にはこの手当が不要となる。

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ケースの確保が未了だが、次のロットにはより工作が楽なアンテナ部材を購入済みだ。
posted by Yasuski at 08:45| LaVoixski

2021年03月31日

Type-AN/PRC-6 製作の進捗状況

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アンテナ・ユニットと本体をSMAケーブルで接続する。

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オシレーター基板は、60mm規格のものを使用する。

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目玉スイッチの直径は8mm。

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試作一号機には、Maximの高速DACを4個マウントしたDACボードを搭載する。

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4ch運用は、M7の使用を前提としている。

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リボンケーブルがそれなりにスペースを専有してしまうのが問題で、これが必要なDACボードの選定を考え直すかもしれない。

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posted by Yasuski at 01:17| LaVoixski

2021年03月30日

Alesis / AL1201を採用する計画

コストパフォーマンスが抜群に良い楽器用のAudioDAC、AL1201を使ったDACボードの試作を開始した。

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ボードはWCKとDATAを受けるパートと、adatデコーダーのパートに分割した設計で、DACを2個実装する。

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データの送信を行う楽器側には、MCUからのデータをadatエンコーダーに送るためにFPGAで構成したレジスタを実装しているのだが、残念ながら現時点で稼働実績はない。

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FPGAは容量の限界から7chのみの送信に限定されている。 より大容量のモデルに乗り換えにはIDEのヴァージョンアップが必須。

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VHDLコードで巨大なシフトレジスタを構成し、WCKのタイミングで超高速書き込み/通常スピードの読み出しを2バンクで相互に行う設計。

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Type_ID-292の基板にも、近似した構成の回路を組み込んである。

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AL1201は優秀な設計で、BCKを入力する必要がないうえに、ロジックレベルの判定が3.3Vに対応している。

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DACボードは、異なるサイズの筐体に対応するために基板の分割が可能な構造に設計している。

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DACボードは、adatデコーダー部分を切り離して75mm規格のスロットに対応する。

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DACボードは、MCUボードのオーディオデータ出力に直結することもできる。



posted by Yasuski at 21:32| LaVoixski

Type/ID-292専用基板の製作

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度重なるトラブルによって、開発途中で放置していたID-292ヴァージョンのLaVoixskiの製作を再開している。

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ひとまず、制作の途中だった旧型の黄色い基板を完成させることから作業を始めた。

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ようやく目玉スイッチの製法が確立できたが、運用上、目玉のサイズは小さい方が安定した動作が保証されることが判った。 今回製作したサイズは6mm径で、これが小さい方の限界。 物理的にバランスが取れるサイズは8mmで、10mmだとオーヴァーサイズな感触がある。

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同時に次の世代の赤い基板に部品の実装を始めた。 こちらのヴァージョンには、VRTのシェイプやオシレーター用に独立したレギュレータを装備しているが、黄色い基板共々、LEDのPWMドライヴには対応しておらず、ドライバICの配線を変更する必要がある。

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目玉スイッチを仮装着した図。 配線材はジェンフロン線を使用するのが正解で、PTFE系は折損のリスクが伴うことが判明している。

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ジャンパー線が多いのがまどろっこしい。 もし次の機会があるとすれば、配線をリファインしたい。

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裏面にMCUを実装する。 端子の接続は固定性を向上するために、可能な限りグループ化を行う。

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テスト時に、LEDドライバの入力端子がオープンになってしまうことを防ぐための「ジャンパー線」を用意した。

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通電時の事故でMCU毎ご逝去な案件が頻発していることを踏まえ、調整時には専用の筐体を使用する。

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調整用のケースには、3年前プロトタイピング用に製作したものを転用している。

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ケースのスロットに、配線を中継するための基板を渡した。

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サンプリング・クロックを選択するロータリースイッチはダミー。

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オリジナルの固定具にはQ/Rを採用していたのだが、、、

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今回は、マイクスタンドに直結できるように、取り付け穴を新たに開けている。

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今回、新たにID-292専用となる短尺のアンテナ・エクステンションを製作した。

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仮組みを行ってトラブルの要因を探ってみたところ、MCUのクリアランスがギリギリで、この部分で短絡が発生した可能性が高い。 アンテナ端子を含めたケース側に、徹底的な絶縁を行うことが必要と思われる。

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同時にLサイズ筐体のテストベッドを製作した。 裏蓋を使用してMサイズ筐体のオシレーターに対応することも考えている。

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並行して、M型筐体専用の基板を組んでいるが、何れもPWM及びCortex/M7版のMCUには未対応なので、配線を変更する必要があった。

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現在、ID-292 / Mサイズ、合わせて3枚ずつ基板を製作している。

posted by Yasuski at 20:49| LaVoixski

OLEDパネルの外枠を作り直す

エッジの「まるめ」を失敗したアルミ板の外枠を造り直した。

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素材はWatkins&Johnsonの通信機のパネルで、薄くて強度が高い超々ジェラルミン製。

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今回、固定はネジによらず、ヒートシンクの固定用に購入した耐熱両面テープを使用している。

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posted by Yasuski at 20:35| LaVoixski

2021年01月27日

DACのデータ転送クロックの最適化を行う

久しぶりにLaVoixskiの演奏をオーディオ・インターフェイス直結で録音したところ、出音が恐ろしくノイズっぽいことに気付いた。 

これは、DACへのデータ送信を行うサブルーチンでクロック幅を設定しているNOP命令を削り過ぎたことが怪しいと考えてNOPの量を2倍に増やしたところ、音質の改善が認められた。

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ただし、この改変の影響で波形EDITモードに入ってパラメーターを変化させた瞬間にシステムがフリーズするトラブルが発生してしまった。 これは、明らかに重タスクの影響と思われる。

対処法として、クロックのエッジ毎に送出されるデータの配置を変更して処理のバランスを取ったところ、運良くフリーズを解消することができた。

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posted by Yasuski at 22:37| LaVoixski

2021年01月26日

AM/PRC-6筐体専用のアンテナ・ユニットを製作する

AN/PRC-6のバックパネルの側面は幅が狭く微妙にRの掛かったスラントが付いているので、アンテナ基台となるTNCコネクタを取り付けるのには少々無理があるのだが、、、

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偶然見つけた自転車のパーツから、

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ユニット化したアンテナを本体から吊り下げる構造を思い付いた。

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ユニットの構造は25φ✕110mmのパイプの両端にTNCコネクタを配置し、パイプ側面からSMAコネクタを介して本体に接続する。

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自転車のパーツを流用したクランパーは、バックパネルのスリング固定用のネジを使って取り付ける。

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組立前の映像。 TNCコネクタには20φのシムを噛ませ、内径21φのパイプにイモネジの3点止めで固定した。 パイプ側面にはバルクヘッドタイプのSMAコネクターを配置する。

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円筒の側面はRの影響でコネクタの固定が難しい。 パイプ内部に発生したバリは、取り除かずにシムの代用とする形で活用した方がよいだろう。

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本体から吊り下げられたアンテナ・ユニット。

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信号はアングルの付いたSMAケーブルで引き回し、本体に接続する。
posted by Yasuski at 04:13| LaVoixski

2021年01月24日

AN/PRC-6のバックパネルにLaVoixskiを内装する(その2)

予想通り、孔の位置が微妙にズレて困惑した。 材の粘性が高いことも災いしているようだ。

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結局、Hammondケースのバックパネルに換気孔を空けた時に出た端切れをシム代わりに使って誤魔化すことにした。 デザイン上、これは正解。

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同様に、OLEDディスプレイの角穴の加工も失敗している。 ハンドニブラーを使用すると格段に作業効率がアップするのだが、パンチング板で考えなしに使用すると後戻りができなくなる。

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結局、薄いアルミ板を使ってサブフレームを造り、それをマウントする方法に落ち着いた。 薄板はWJの業務用受信機のジャンクから取得しているが、薄くて頑丈なうえに、加工が行い易い良い素材だった。

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パネルの位置関係はこんな感じになった。 オシレーターのチューニングを行うポット類との干渉が若干気になるが、この場所に折衷することにした。

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その後、パネルのRを大きくしたが少しやりすぎたかもしれない。

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アンテナとボディーの位置関係は、このように逆後退角のオフセットが掛かる。

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アンテナの間隔は1455K120と似たような感じで、1455N220よりもコンパクトにまとまっている。

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アンテナをユニット化して吊り下げる構造はデザイン及びTNCコネクタの取付けの確実性を追求した結果なので、

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性能上得られるメリットは使ってみないとわからないところがある。

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左手のアクセスがより容易になると思われるが、右手でスイッチを押す際にも本体のオフセットが有利に働きそうだ。

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TNCコネクタの取付けは先に使用した端切れをシムとして使用しているが、内径21φのパイプに20φのシムを挿入するために、イモネジによる3点止めを行っている。 残念ながら固定が甘い感じがしているので、この部分は改良の必要あり。

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ボディー側にノブやスイッチ類、コネクタを取付けたが、予想していたよりも制限がきつく配置が難しい。

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SMAコネクタはこの場所に仮設置したが、DAC基板との干渉が気になった。

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最終的には、DAC基板の設置場所を本体側に移行している。

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DAC基板の移動に伴い、Neutrikのパネルマウント基台をフロントパネルに設置した。 ボディー側にはHammondシリーズと同じく、USBコネクタを設置する予定。

posted by Yasuski at 16:19| LaVoixski

2021年01月20日

フロントパネルが届いたので、早速フィッティングを行った

角を丸めてAN/PRC-6のバックパネルに填め込んだ。「意地でも排気を行う」という決意が表明されたデザイン。

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水ペーパによる手磨きでは板表面の細かな傷を消すことが出来なかった。 明日は、サンダーを使って#240位の荒目なサイズのペーパーを使って磨いてみよう。

本来はニカジル処理された板を使いたいところなのだが、このサイズで転用できる素材を探すのが難しい。もちろん、表面処理を剥がしてしまう磨きは厳禁。

ギチギチに填まった板を引っ剥がすのにM3対応のトルクスドライバーを使ったところ、微妙に孔がひん曲がって仕舞った。 この素材は、想像していたよりも柔らいので注意が必要だ。

25φのパイプで作るアンテナ用コンパートメントは少し径が足らず、薄いシムを追加することになった。 マウンテンバイクのパーツから転用した取付金具がインチ仕様なのだろう。

スタンド金具はどうしても「締め」が甘くなるので、接着した方がよいだろう。

径が3φのパンチングは部品の配置には微妙で、辻褄合わせに苦労するかもしれない。
posted by Yasuski at 04:20| LaVoixski