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キチクロZの特性測るよー

「僕クロ」「ありやす」に続いて開発中のポータブルタイプの高性能バランスアンプ「キチクロZ」。
「ありやす」の性能を「僕クロ」規模の小型基板にキチキチに詰め込んだ、製作に面実装のスキルを必要とする「鬼畜な」キットとなる予定です。見た目だけでなく性能もキチなレベルを目指しています。

製作過程はtwitterに書きっぱなしになっているので、そこから抜粋して掲載しておきます。


■届いた試作基板(2回目…)
BzJX1bhCIAA2HaP001.jpg

1回目のキチクロ試作基板は回路を端折り過ぎたせいで安定動作が得られなかったので、もう少し「ありやす」に近い構成に変更しました。



■組立中
BzJwHCYCAAENo_B001.jpg




■完成
BzKi7u5CEAAJCgl001.jpg


しかし動かない。右chの信号が何故か-Vレベルに貼り付いていて動作しない。片っ端からチップ剥がしてチェックしたけど、どうしても原因がわからず。殆どの部品を剥がしてから気づいたよ。パターン設計のミスで出力のパターンが-Vにショートしていたよwwww そりゃあDCサーボ回路も悲鳴を上げるってもんよwww

あと、左chの入力保護ダイオードの極性表示が逆になっているというミスも…。慌てて作ったので詰めが甘かったです。もう少し念入りにチェックしてから作成すべきでした…。


その後も、NJM8080Gが電源電圧に対して出力スイングが得られなくて、しかもクリップ超えると反転しちゃうとか厄介な問題もありました。音とコストの面で採用したかったのですが、見送りとなりました。

上:LME49720 下:NJM8080G
BzMd4NzCQAAeWw3001.jpg



あと、ヘッドホンのコードにシールド線を使った(本来はシールド入れないほうが良いけれど、使った電線にシールドがついていたので結線してあった)場合に、信号ラインとGNDが容量結合して発振する問題が発生したので念のため出力にフェライトコアを入れて対策することにしました。EMC対策としても効果があるので、小型で良いものを選定して入れようと思います。


BzOx4L2CUAAlCN3001.jpg
ミニXLRコネクタのハウジングからシャーシを経由してGNDが接続されていました。


BzOydigCUAAcex5001.jpg
シールドケーブルを使用したMDR-CD900STの使用時、時々12MHzくらいで発振を起こしていました。音としてシャーと聴こえる時も。


BzOyXeWCMAAaWq-001.jpg
出力の4線に対してクランプフィルタを入れることで高周波成分の結合を阻止して対策しました。



こんな感じで、他にも回路の定数やら色々調整して良い具合になってきたので、ざっと特性を取ってみました。twitterからの転載です。


■周波数特性
キチクロZ_周波数特性
DCサーボは1MΩと1μFの時定数。フィルムはサイズ的にもコスト的にも1μFがなんとかって感じ。1MΩはノイズの事考えるとホントはもう少し下げたいくらい。下は伸ばせるだけ伸ばしたいからこのくらいかねえ。


■THD(歪率) 電源9Vで無負荷と10Ω負荷
キチクロZ_THD9V


■THD 電源電圧5V時
キチクロZ_THD5V
5Vまで下がってもそんな問題なく使えそう。電流はアイドリングで60mAくらいだな。これオペアンプ変えたらちょっとくらい落ちるかな。バカ食いってほどでもないけれど。


■ステレオクロストーク
キチクロZ_クロストーク
素晴らしい感じだねこれ。さすがバランス入力バランス出力って感じ。


■DCサーボの動作チェック
キチクロZ_DCオフセット
オシレータ出力が1kHz 100mVに対して0.5VのDCオフセット重畳で、出力では除去されていますと(ただしコモンモード分は表れる)
そもそもアンプ自体では問題となるようなDCオフセットは発生しないので、入力に接続した信号にDC成分があった場合に除去する機能として搭載した感じ。


■残留ノイズ
キチクロZ_残留ノイズ
Aウエイティングで3.7μVって値をみんながどう見るかって感じだけど、これ可能なら2μV台まで落としたいんだよねえ…。
残留ノイズについてはもうやれることはやったつもりだから、あとはDCサーボのオペアンプ変えて少し落とせるかどうかくらいだと思うんだよなあ。

※追記
残留ノイズの原因はLT1361にあったようです。オペアンプをOPA1662に交換してみたところ、ノイズレベルは2.2μVまで落とすことができました。
しかし、OPA1662、というかバーブラウンのオペアンプを入れるとイヤホンで聴いている時に、音が硬いのか歯を噛み締めたくなる感じがして歯が疲れて嫌なので、やっぱりLT1361というか、他に変わるオペアンプは見つかりません。
まあ、3.7μVというノイズレベルも決して高い値ではなく、それこそ10Ωとか低いインピーダンスのイヤホンの使用時でかすかに聴こえる程度ですので、音の質感を優先してLT1361にしたいといった感じです。しっかし、このオペアンプ高いんだよね…。



大体こんな感じかなあ。気になってるのはATH-IM50で僅かに聞こえる残留ノイズ。極限まで性能求めるならもう少し落としたいけど…ってなくらい。

特性はこんな感じでいいと思うんだけど、あとは評価しにくい部分の事だよなあ。どんなイヤホン繋いでも発振しないとか、電池の持ちとか、ノイズを拾うとか。そういうの。

音の印象は素晴らしいので、あとはもう少し細かい部分をつめたら完成しそうな感じ。発表までもうすこしお待ちください。






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No title

表面実装は鬼畜でもなんでもない

日本の電子工作のレベルが保育園児レベルなのだ。

甘ったれるな。表面実装に慣れろ
秋月も甘やかすな。

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まあ実際、いまどき面実装くらいできないと仕事勤まらないですよ。リード品しか扱えないと趣味で終わってしまう。
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