2017年07月23日

Teensy3.6の修理を行う

開発中の短絡事故でオンボードの電源ICが破損したTeensy3.6の修理を行った。 

パワーソースを接続しても反応がなく、パソコンとの通信も行えない。 オンボードの電源ラインには正常な電圧が供給されておらず、電源ICの破損が疑わしい。 

IMG_7219.JPG

まず、破壊が予想される該当部品を撤去した後、ボードにピギーバックさせる形にユニバーサル基板を敷設し、そこに1117系の電源ICを取り付けた。

IMG_7221.JPG

改修後はパソコンからのデータアップロードが正常に行えるようになった。 入出力端子が死亡している可能性は残るが、とりあえず基幹部は正常に動作している模様。
posted by Yasuski at 06:32| Arduino

2017年07月17日

ADAT@ToneControl基板の設計

しばらく寝かせてバグの発覚を待つ。

toneControl.png

回路の少変更が予想されるので、予備のランドを80個分用意している。

トーンコントロール基板はSubWoofer用にも転用できるので、LPFの効きが悪い場合はこれを追加しよう。
posted by Yasuski at 06:26| ADAT

2017年07月15日

ADAT@decoder基板のパネルへの実装

IMG_7198.JPG

オプティカル・インターフェイス全部載せヴァージョンのADATdecoder基板を、パネルに実装した。

IMG_7199.JPG

パネルを取り付けるサブウーファ・ユニットは演奏者の手元に置き、TOSLINKから62.5/125への通信フォーマット変換器として使用する用法を想定している。

DAC基板に行うデフォルトの設定は、TOSLINKで受信したADAT信号をフォーマット変換してHFBR1414から送信を行う形となる。 録音及びエフェクトセンド端子として使用できるように、TOSLINKのパラアウトを2ch用意している。 Phone端子は、予備チャンネルからのアナログ信号を出力する。 VRはアンプの入力レベルを設定する。 ロータリータイプのデジタルスイッチは受信チャンネルの設定用だが、通常は7/8に固定する。 サブウーファCHは8番となる。 サブウーファを運用するためのLPFの実装が未了なので、フィルターの追加を忘れないこと。

WS001124.JPG

取付角度に誤差が生じているので、無理矢理に実装しているHFBR系列の断線がないか確認しなければならない。

IMG_7200.JPG

仮組みしたサブウーファをバラしているところだが、バッフル板に使った合板が湿気で狂い始めていたのか取り外しにかなり手間取らされた。 狂いと劣化対策に瞬間接着剤の含浸を行っておいたほうが良い雰囲気だが、手間と出費を考えると最初から硬めの木を使った方が良い。

IMG_7201.JPG

贅沢でギターアンプのバッフル板に唐木を使っていたが、湿度に拠って生じる「狂い」の問題を考えた場合、唐木の選択は正解だったと思う。

試しに、木材のサクイ部分にアロンアルファを含浸させてみたところ、白煙をあげていた。 材が相当な湿気を含んでいたと思われるが、これを教訓に今後は安い合板を使わない方針。

IMG_7202.JPG

裏面を見ると非常に荒い仕上がりで、経年劣化の影響が心配になる。 ポロポロと崩壊する兆しが見られるので、目止めのためバッフル板に瞬間接着剤を含浸した後、仮止めだったスピーカーをナットを噛ませて再固定した。 後に緩み止めの処置を行う予定。

問題は、バッフル板のサイズがギチギチなことで、これを組み付けた後は故障時の分解がほぼ不可能になってしまう。 サービス性を考えるとこれはマズいので、バッフル板を取外すための支点となる「ハンドル」を取り付けることを考えているが、まずは遊んでいる単体のハンドルを捜索しなければならない。

IMG_7208.JPG

DAC基板をパワードモニターに仮実装してみたが、(SMDと較べて)巨大な出力コンデンサが放熱アングルと干渉することが判明。  不具合が発生した原因は、当初の予定からアングル放熱板の実装方向を倒置したことにあるのだが、DACに部品を実装したのは倒置を行った後なので自分の中で情報をアップデートしきれなかったのが失敗の原因。  スピーカーユニットのアップグレードを考えて放熱板を倒置しているわけだが、この分ではこちらのクリアランスチェックも怪しい感触である。

IMG_7210.JPG

仮実装ではかろうじてクリアランスを確保できたが、パネルマウントの基台は筐体外側から取り付けるので、問題はない。 他に、SubWooferのバッフル板をリリースするためのハンドル取り付け用スペーサーの加工等の作業を行ったが、暑過ぎるのと右肩の疼痛が酷くなってきたので、今日の作業はこの辺でひとまず終了。
posted by Yasuski at 21:48| ADAT

2017年07月09日

ADAT@Decoder基板がほぼ完成する

画像は、サブウーファーユニットに内装する予定のオプティカル系を全部載せした基板。 DAコンバーターから送り出されたADAT信号をTORX-176で受けた後、HFBR-1414で再変調を掛けてTOSLINK→STコネクタにケーブルフォーマットの変換を行う。

IMG_7175.JPG

オーディオアウトにはリードタイプのOSコンを実装している。 

一方、製作の過程でDACの出力をカップリングする部分の規格に合うリード型コンデンサの欠品が発覚、代わりに在庫していたSMDの電解コンを基板裏に取り付けた。 ただ、これの耐圧がギリ故に部品の破損が心配なので、動作試験時には入念にチェックを行った方が良いだろう。

IMG_7176.JPG

ADATのDecoderICが欠品していたため、足らない分の基板3枚の組み立てはペンディング中。光学ユニット、及びリードタイプの部品の取り付けは部品が到着してから行う予定。

IMG_7177.JPG

DACはAlesisのAL1201G、オーディオオペアンプにはOPA1662を使用している。 ステレオ運用が可能な基板は3枚で、うち1枚はサブウーファーに、残りの2枚はイコライザー基板を装備したVSM300XTベースのパワードモニターに実装する予定。 残りの基板は部品点数を減らすためにモノラル仕様とした。

IMG_7180.JPG

DACのカップリング・コンデンサーは基板裏に配置した。

IMG_7182.JPG

基板は、ピンの実装を行えばほぼ完成するが、前述したADATデコーダが欠品している3枚組に関しては作業は行っていないのと、Neutrikのパネルマウント台座を手配しないといけない。

IMG_7155.JPG

300W出力の中華製アンプキットを購入して、試験的に導入する予定。 基盤のサイズはかなり小さく、コレを使用することでスピーカー背面のクリアランスを確保できそうだ。

IMG_7154.JPG

ICの取り付けは、アルミ角棒でアンプデバイスをサンドイッチする方法で行う。絶縁には放熱用両面テープを使用する。

IMG_7148.JPG

300W出力は過大なので、何らかの方法でリミットを効かせたほうが良いだろう。

IMG_7152.JPG

アンプの取り付けにはM3サイズの皿ネジを使用する予定。 放熱アングルに空けられた元穴を使えばスマートに接続を行える。
posted by Yasuski at 21:31| ADAT

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。

IMG_6885.JPG

IMG_6911.JPG

IMG_6855.JPG

これを外注で製作することを考えている。

ototTopPanel0626.png

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。

ID292TopPart.png

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。

TD0625brd.png

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。

tdSch0625.png

DACはMaximの電圧出力タイプの16bitDACをメインに

singleDAC.png

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。

WS001103.JPG

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。

WS001102.JPG

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。 

WS001104.JPG

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)

WS001100.JPG

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。

WS001099.JPG

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。

WS001101.JPG

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。

WS001097.JPG

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。

WS001098.JPG

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。

WS001095.JPG

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。

teensyDuino4.1.png

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。

singleDAC.png

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。

audioDACoption.png

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。

TeensyDuinoFPGA.png

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。 

B1.jpg

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。

IMG_7120.JPG

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。

IMG_7121.JPG

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。

IMG_7119.JPG

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。

IMG_7122.JPG

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。

IMG_7111.JPG

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。

IMG_7112.JPG

リボンケーブルは、アンプを制御するための回線。

IMG_7113.JPG

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。

IMG_7114.JPG

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。

IMG_7115.JPG

半導体は、放熱ブロックに固定されている。

IMG_7116.JPG

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。

IMG_7117.JPG

多分アンプの制御系がまとめられているボード。

IMG_7118.JPG

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。

IMG_7123.JPG

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。 

IMG_7124.JPG

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、

IMG_7089.JPG

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。

IMG_7090.JPG

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。

IMG_7091.JPG

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。

IMG_7094.JPG

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。

IMG_7095.JPG

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。

IMG_7110.JPG

実装されているスピーカーは13ドルの安物なので、、、

184885.jpg

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、、、

t4.jpg

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。

t2.jpg

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