2017年06月26日

ID-292専用トップパネルの製作

特異なシェイプ故に切り出し作業の難易度が高いID-292のトップパネル。

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これを外注で製作することを考えている。

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ボードにはタッチセンサーの入力端子を3箇所と、Teensy接続用のUSB端子を搭載する予定。

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現在、切り出した板を測定してCADデータを編集しているところだが、最終的には現物合わせで誤差を詰めることになるだろう。 何れにしても発注前に現物の写真から起こした型紙をソフトウエアにインポートして確認を行うべきだが、キッチリと画像の縮尺を合わせることが難しい。



posted by Yasuski at 10:39| open.Theremin

2017年06月25日

Open.Theremin@Teensyduino/Arduino互換ボードの仕様が固まる

FPGAの追加をメインとしたオプション機能の詳細が決まった。

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FPGAはオーディオクロックの分周とオーディオデータのハンドリングを行うレジスタで構成されている。

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DACはMaximの電圧出力タイプの16bitDACをメインに

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ステレオ出力の16bitオーディオDACをオプションとして追加できる。

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オーディオDACの出力は、バイアス電圧をキャンセルするためのCを介してLPFに接続している。

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LPFはTeensy本体の12bitDACと共用なので、オプション装着時にはTeensyのピンを取り除いて対応する。

FPGAは全端子を引き出している。 オープンドレイン出力のデジタルオーディオ信号はジャンパー線で引き回すことになるが、実質的に使用できるのはプルアップされた1/2chのみとなっている。 

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それ以上のCHを運用する場合には外部に専用のデバイスが必要。 他にWCKとSCKの出力端子を設定していて、何れもオープンドレイン出力。(プルアップはWCKのみ)

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源発振の分周が必要なPLLを使ったオーディオクロック・オプションはFPGAとのコンビネーションが必須。 オーディオクロックはArduinoのD3に接続されるが、この場合はOpen.ThereminShield側の端子を取り除く必要あり。

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デジタル信号のレベルシフトを行う回路はデフォルトで搭載される。

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WindowsのEagle7を使用する場合、編集は問題ないのだがGerberFileを出力するとドリルのデータにバグが生じてしまう。

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一枚目ではなんのことか判り難いが、ドリルファイルの縮尺が狂ってしまっている。

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解決法としてはMac上のEagleからファイルを出力すればよいのだが、Macを使えない場合はWindow上のEagle6を使うことで対応するしかない。



posted by Yasuski at 12:54| open.Theremin

2017年06月24日

Open.Theremin@WCKポートのつなぎ間違いを修正する

MCKの出力を間違えて繋いでしまったので、修正を行った。

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Teensyの実験用プラットフォームとしては、専用に設計した1枚タイプの基板よりもArduino互換でShieldを使えるこちらの方が使い勝手が良いかもしれない。

が、何れの基板も外部からUSBを直結できない仕様なので、試作用筐体を専門に造るべきだろう。
posted by Yasuski at 11:47| AudioElectronics

2017年06月23日

Open.Theremin@Teensy/Arduino互換基板にFPGAオプションを追加する

まだ実証試験を完了していないが、Teensy/Arduino互換基板にAudioDACをハンドリングするためにFPGAを追加するオプションを組込むことにした。

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オプションはAudioClockとFPGA/AudioDACの2段構成。 オリジナルのOpen.Thereminは31.25kHzという中途半端なサンプリングレートでオーディオを再生しているが、Teensy/Arduino互換機版にクロックソースとPLLーICを実装することで、一般的なデジタルオーディオのサンプリングレートで波形を再生できるようになる。

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デフォルトで実装される16bitDACは汎用のシングルチャンネル仕様。外部レジスタを使わず、高速にデータを転送できるのが便利。

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一方、音声データの再生に用途を限定されたAudioDACを使用する場合は、SCKのタイミングに合わせて後詰めフォーマットでデータをハンドリングする必要があり、常に割り込み処理が要求されるマイコン側のタスクが複雑になってしまう。 処理ルーティンを簡素化するには予めデータをプールするために外部レジスタを用意する方法があるが、今回はFPGAを使って32bi幅tのシリアルレジスタを構成している。 

オプションのAudioDACには各入出力端子にテストポイント型のターミナルを設定していて、これをレジスタのアウトプット端子と結線する。

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FPGAの端子は全て引出しているが、レジスタの機能をフルに活用するためには別途ADATデコーダーとDACを載せたボードが必要。 ボード単体では、16bit/モノラル出力に加えてオプションのステレオAudioDACの合計3ch同時出力が可能となる予定。
posted by Yasuski at 04:20| open.Theremin

2017年06月18日

T.C.Helicon/VSMx00/XTの電源/パワーアンプの解析(1)

6.5吋のCoaxialスピーカーを調べていたところ、珍しくebayが最安値だった。 

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PA用途を考えて200W程度までパワーを突っ込める製品を探すと、どうしても$200を超えてしまうのが難。

オリジナルは一見して奥行きが浅いことが判る。

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マウントが4点止めなので、6点系と互換性を持たせるにはスペーサーが必要だが、スペーサー挿入分のクリアランスが削られてしまうのが痛い。

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スピーカー台座は両方共に取り外す方向で検討している。

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マグネットが薄い典型的な安スピーカーのシェイプといえよう。

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アプリケーションノートによると、単純に電源を供給するのではなく、アンプのフィードバック制御を行っているようだ。

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電源とアンプの2階建て構造だが、これを分解して配置をやり直すことでクリアランスを確保する計画。

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リボンケーブルは、アンプを制御するための回線。

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電源の放熱システムは作業工程を減らすためか部品が直接取り付けられていないのがラッキーで、簡単にバラせる雰囲気だ。

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アンプ側の放熱板も半導体に放熱ブロックを取り付けるユニット化が行われていて、こちらも簡単に分解できそう。

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半導体は、放熱ブロックに固定されている。

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切り取った余分な板は、底板に貼り付けて台座に利用してもよい。

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多分アンプの制御系がまとめられているボード。

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スピーカー購入の是非は、クリアランスの確保を行うためのパーツ配置替えを実験した後に決定するが、まずは放熱板のデザインを行わなければならない。

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作業のプライオリティーとしては、DACの実装と平行してクリアランスを稼ぐために電源/アンプ部の実装形態をリファインすることになるが、後者が無効な場合は残りのスピーカーへのDACの実装を優先していく。

現在分解しているスピーカーは300XTが2台と200XTが1台で、このうち300XTは専用のバックパネルを作り直しているところ。 300XTは同時に電源/パワーアンプの分解を1台分完了している。

300XTをイジる過程で発生するの問題は、EQ等の余分なコントロール回路の再設計だが、この部分を素通しにして、回路を組むというのもアリ。 

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ただし、最も結果を速く出せるチョイスは、XT200の電源をバラしつつ、DACを実装する組み合わせなので、とにかくDACの回路を優先して製作することが望ましい。
posted by Yasuski at 16:46| AudioElectronics

2017年06月17日

VSM200XTを分解する

バックパネルの入力回路は至ってシンプルで、

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フロントの基板台座はこんな感じで回路が省略されている。

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基板は入力バッファーとレベル調整の為のヴォリュームポットとレベル監視LEDを駆動する回路で構成されている簡素なもの。

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バックパネルもシンプル。 必要となる作業は、Neutrikのパネルマウントを固定するネジの孔開けだけ。

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一方、VSM300XTの方は、部品が微妙にオフセットされているためにOpticalUnitの実装を行うスペースは無く、バックパネルの改造は難しい。

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仕方がないので、アルミ板からパネルを切り出すことにした。

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実装されているスピーカーは13ドルの安物なので、、、

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将来的には6.5吋のマトモなモデルに交換したいところだが、、、

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その場合は、スピーカーとパワーアンプのクリアランスの確認と、スピーカー側にマウント用の孔を4つ開け直す必要がある。

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スペースに余裕が無い場合に必要とされる改造は、

1)電源の実装形態を変更してスピーカーのクリアランスを確保
2)新たに300W程度のパワーアンプに積み替える
3)LCネットワークを組んでTWを駆動する
4)バイアンプ構成を取る場合は、アンプの出力を抑えたものを選択する

といった感じになるだろうか。

posted by Yasuski at 13:45| AudioElectronics

2017年06月16日

24Vトランス電源の製作@トランスをボディーに組み付ける

ダイオードブリッジを追加して、トランスをボディーに組み付けた。

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トップパネルに電圧設定用の端子を追加しなければならないが、場所の選定を思いきれない。

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裏面はこんな感じ。 これから配線を行っていく。

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整流後の平滑を行う電解コンデンサーは既にブロック化していたが、

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これをバラして、ラグ板上に組み直す予定。

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3端子レギュレーターは電圧調整が可能なLM317系を使用するが、電圧調整を行う半固定抵抗の設置場所が決まらない。

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ケースの蓋はご覧のように白いスプレーが吹かれていてみっともないのだが、これがなかなか落とせない。

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posted by Yasuski at 22:31| AudioElectronics

2017年06月15日

楽器専用アンプからスピコンを追放する計画

eKora用のアンプからスピコンを追放しようか考え中。

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使ってみて初めて解ったのだけれども、スピコンは楽器単体の専用アンプでは選択する意義が無い規格だった。 最近のジャックはスッポ抜け防止機能を持ったのがあるので、10M程度を引き回すのであれば普通のPhone端子で十分。 

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欲を言えばREMO等のスマートなデザインのコネクタが理想なのだが、在庫しているのは8p以上の無駄に高機能なものばかり。 なので使うことを思いきれない。 

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8pのケーブルはアンプ本体と電源を繋ぐケーブルに使えるが、こちらは適当な長さの8芯ケーブルの在庫が存在しないのがまた別の問題。 

日本製のこの手のコネクターは絶望的にデザインがダサイ。 そのうえ、敷設時にうっかりしてネジの端で手を怪我したことさえあるのだから、本当にコレはデザインされているのか?と疑問になることがある。 そんなデザイン不在の不毛な環境の中、手前のHirose製は日本随一ともいえる綺麗なシェイプを持った製品だろう。 Remoの半額以下なのも良いポイントだ。 

いっそのこと、余ってるHiroseの4pを2p化して使うのもアリか。 ハンドリングするパワーが70W程度なので細い端子でも問題はないし、効率云々を言うレベルの運用はしていないテキトーな構成のアンプなので、運用時の利便性を追求した方が良いのではないか。 スピコンは嵩張って収納に困るうえに、展開時はそのサイズがジャマになること多し。
posted by Yasuski at 12:02| AudioElectronics

2017年06月13日

実験用電源の仕様を変更する

製作中の電源だが、R392/URRに必要とされる電流容量が3Aと記憶していたよりも大きいことが判明。 

このままでは製作している電源の定格を超える可能性が高く、TO-3の安定化電源ICの代わりに2N3773を噛ませて出力電流をブーストすることにした。

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同時に発振の問題を抱えて扱い難い79XXシリーズの代わりに定電圧電源ICを78XXシリーズに置換する。 

トランスはセンタータップを解除して、

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新たにダイオード整流ブリッジを追加することで、電源回路の完全な並列化を行う予定。

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posted by Yasuski at 17:13| AudioElectronics

R392URR/実験用電源の製作

R392/URRを駆動するための電源を製作している。

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当初はモバイルDC電源としてバッテリーの充電装置を内装する予定だったが、いまのところはAC電源を優先して完成を目指している。

トランスには、大昔に注文製作したオーディオ用の大容量Rコアトランスを使用。 出力電圧は48V✕2と18V✕2といった仕様。 出力は並列化せずにセンタータップで±電源とする予定。

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電源ICは78/79シリーズのTO-3パッケージを使用するので、放熱と絶縁に気をつけなければならない。

ラジオ専用に設計する場合は余裕を見て出力にゲタを履かせる必要がある。 充電用途として考えた場合もある程度のマージンが必要になるので、±14V程度の出力に調整しておいた方が良いかもしれない。

posted by Yasuski at 00:04| AudioElectronics

2017年06月10日

ADAT@パワードスピーカーのコントロール基板を取外す

固着していたインジケーター固定用の接着剤を剥離してコントロール回路が取り付けられているプラスティック製のサブフレームを取外した。

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基板は入れ替えることになるが、EQ等実装する回路の詳細は未定。 現時点で考えているのは、DACのチャンネル選択とミュート機能、Volume(DACと外部入力)位だが、将来性を考えた場合EQ組み込んだ方が良さそうだ。 基板は機能が異なるVSM200XTの内部を確認してから製作すべきだろう。

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同軸スピーカーにリプレイスする場合は、クリアランスが問題となる電源・パワーアンプ部を交換する必要に迫られる可能性が高い。 電源部を残して別途パワーアンプを追加する場合、TwitterとWooferの接続方式によって回路の構成が変わってくる。 モノアンプ+ネットワーク回路にはゲイン可変型のEQを採用するが、バイアンプ構成の場合EQは固定で調整をアンプの入力レベルで行うことになる。

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posted by Yasuski at 13:19| ADAT

2017年06月09日

ADAT@パワードスピーカーを分解してみた

オリジナルのスピーカーはTannoy製フルレンジだが、これは同軸タイプに交換したいところ。 その場合はTw用のアンプを増設する必要がある。

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前面のEQを含んだコントロール回路はプラ製のサブフレームにネジ止めされているが、これが接着剤によって補助的に固定されているために、簡単には取り外しが出来そうにない。

こちらは、スピーカーの背面部。

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スイッチング電源とパワーアンプが2階建てになったフレームと、入力端子をまとめた背面パネルで構成されている。

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パワーアンプSTA575は専用のドライバーSTABP01Dとコンビで運用するタイプのデバイスで、BTL接続を行って定格出力200Wを確保している。  

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背面の基板のみでスタンドアロン型の運用が可能と思われるが、オリジナルの回路を取り払う場合はアンプの入力レベル等の仕様を調査する必要がある。

アンプを増設する分の電力面の余裕は無さそうなので、バイアンプ化する場合はスイッチング電源の追加は必須。 

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パワーアンプと入力部は直結されておらず、一旦前面の回路に送られた信号が4pコネクターによってリターンされてくるようだ。 

こちらは、入力パネルと基板。

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5532を使っていることから音質にはそれなりに気を使っている感じがするが、

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その一方でコンデンサーをケチっているのはコスト面で仕方の無い選択なのだろうか。

4pコネクターは電源と信号をハンドリングしているようにみえるが、現時点では回路を分析しておらず詳細は不明。

キャスト製の筐体は素材としては最高で、

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出来ればエンクロージャーだけ欲しい。 
posted by Yasuski at 20:27| ADAT

2017年06月06日

ADAT@パワードスピーカーへの実装を考える

実装スペースには余裕があるのだが、、、

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端子のマウントに手間取りそう。

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posted by Yasuski at 22:41| ADAT

改修したeKoraの録音を行う

eKoraの動作チェックの記録。



Bassは若干音量が下がったが、音質面の問題はなかった。
posted by Yasuski at 22:38| electricKora

ADAT@オプティカルデバイスの取り付け基台2

Neutrik製RCAパネルマウントがあらゆる意味で最適解だった。

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基板への干渉は最小限で、クリアランスは全く問題なし。

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posted by Yasuski at 22:33| ADAT

Koraの改修

以前製作して放置していた高音弦専用の可動式フレットをフレームに追加した。 

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これは高音側2弦を1音半アップする機構で、補助的に高音域を拡大するもの。

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チタンの短いパイプがフレットとして機能する。 ピボットには自転車のスポークを利用している。

マウント位置はフレームを繋ぐQ/Rの直近で、ノブを回転させると高音弦2本のピッチが1音半アップする。

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次に、取り付けが煩雑だったベース弦用のマグネティックピックアップを、

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フレーム直付に変更した。 

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これで、収納時にピックアップを取り外す必要がなくなって、運用がスマートになる。

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加工時に片方のマグネットを破損する事故が発生してしまったため、左右の磁力に差が出ている可能性がある。 

今回は、組み立て/分解の行程を減らしつつピックアップの取付強度の改善を目指す改造を行ったが、後ほどアンプを繋いでピックアップのレベル差の有無や音質面の影響をチェックしなければならない。

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posted by Yasuski at 05:12| electricKora

2017年06月05日

ADAT@オプティカルデバイスの取り付け基台を試作する

Neutrik製FWパネルマウントのハウジングにGFRPパネルのアダプターを取り付けてHFBR-1414/2416の基台を製作した。

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クリアランスはほぼOKで、機材の搬送中に予想される端子の折損事故はある程度防げると思う。

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FWパネルマウントは偶々うちに転がっていたものを転用したもので、より価格の低いRCA端子用のパネルマウントの使用を計画しているが、問題は基台がFW系とは若干異なる構造で同様のクリアランスを確保できるかどうか判らないところ。 

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RCAの基台はより単純なシェイプなので部品の追加や加工が必要無さそうな点に希望がある。

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ダメ元でも汎用性の高い素材なので、ひとまず送料がクリアされる程度の個数を購入して様子を見ることにしよう。
posted by Yasuski at 15:52| ADAT

2017年06月04日

資材調達/発注の記録

昨日、ADAT Encoder AL1401 2pcs が到着した。 今回の所要時間は1ヶ月半と、遅い方のレコード。

本日は電源用IC、NSC LM1117 IDT5.0 LM1117DTX-5.0 TO252を10pcs 発注した。 
OpenTheremin基板の電源用で、熱容量に余裕を持たせる目的で試験的に導入する予定。
posted by Yasuski at 23:00| Diary

2017年06月01日

HFBR規格でADATフォーマットの送受信に成功する

光ファイバーの受信回路を今一度精査した結果、入力アンプのバランス受け端子の片側がV+に干渉していたことが判明、

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短絡の原因を取り除いたところ、62.5/125規格/ケーブル長5mの光ファイバーケーブルで動作を確認できた。

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残念ながらケーブル長40mの駆動は行えなかった。 試しにLEDの駆動電力を上げてRLを60Ω程度に調整してみたが、それでもケーブルを駆動できない。 理論上は数百メートル以上の伝達が可能な筈なので、送受信どちらかのデバイスの損傷を含めて、回路のチェックを行わなければならない。

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ちなみに、電流制限抵抗を60Ωまで減らした場合の発熱が気になった。電流の消費が大きくなる場合は電力規格を1/4W以上に上げた方が良いだろう。

追記:

40Mケーブルの不調はケーブルの通信規格を間違えたために発生していたことが判明した。 現用しているデバイスで通信に使用できるのは、マルチモード対応の62.5/125系のみ。 

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ケーブルの色はオレンジで統一されている。 

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黄色は9/125のシングルモードなので使用不可。

追記2:

修正版の基板にはML4622を使った受信回路を採用する予定。 部品点数を減らすのが目的だが、同時にオーディオ回路の単電源化を進めたい。
posted by Yasuski at 17:30| ADAT

HFBRでADATフォーマット通信の実験を行う

ADAT送信機の光ファイバー駆動ユニットの誤配線を修正した。

確かに輝度は上がったようだがADATのリンクは確立出来ず、実験は失敗した。 発光素子がピンダイオードなので、右側のTOSLINKに比べて輝点は小さ目。

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測定の結果、送受信を行う光通信デバイスの両側で信号を確認したが、受け側のレベルが極端に低く後段のアンプで復調が行われていないことが判った。

送り側はダイオードのアノード側で波形を測定出来ていることから、信号の変調は行われている模様。

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ただし、出力レベルが適正値に達しているかは精査できず。 LEDの波長820nmはほぼ赤外線なので、目視による確認は難しい。

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一方、受け側でも受光デバイスの出力を直接測定しているが、

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レベルがかなり低く、ヘッドアンプの追加が必要と思われる。 LEDの出力を受けるバランスアンプでは減衰が酷く、波形を確認できなかった。

トラブルシューティングのためにHFBR系統のアプリケーションノートを漁っている過程で、受信信号をオプティマイズする専用デバイスを発見した。 

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出来ればこれを購入して別にバラックを組んで、低データレートで通信状態を観測する実験を行うべきか。
posted by Yasuski at 14:37| ADAT