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2020年6月15日 (月)

PGA2311 電子ボリューム基板

ざっくり作ってみました。

可変抵抗の値をマイコンのADCで読み取ってPGA2311の設定を行うという極めてシンプルなものです。

Pga2311a

電源は、アンプに簡単に内蔵できるように±15~20Vくらいを供給するようにしています。
単なる三端子レギュレータでは面白くないので、秋月で見つけたオーディオ用シャントレギュレータ(NJM7400DL1)を使ってみました。

かつての高級カセットデッキなどをご存じの方は知っていらっしゃると思いますが、シャントレギュレータは昔は良く使われていました。

 

シャントレギュレータの最大の特徴は、電源供給もとへの負荷が変動しないというところにあると思います。なんというか、A級アンプの「アンプ部と電源部」の関係みたいです。

カセットデッキなど非常に微弱な信号を扱う場合、ヘッドアンプ部の電源変動を最小に抑えたかったという理由があるのだと思います。

NJM7400は、一応オーディオ用を謳っていて、ダイナミックインピーダンスがmax 0.5Ωと小さいところが優れている点と思います。ノイズに関してはデータシートに何も書かれていないのですが、シャントレギュレータは古来から信号基準のリファレンス電圧に使用するほど低ノイズ+高安定性が特徴ですので心配ないと思われます。

 

Pga2311b
     < 電源が基板の半分を占めてます >

 

電源のお話はこのくらいにしておきまして、肝心のボリュームの方です。

 

基板サイズをコンパクトにするために、9型のボリュームを実装してみました。いつもは27型のボリュームを使っているため、軸の弱さやグラつきが気になりました。バックラッシュ(遊び)もひどいです。

 

 

 

 

抵抗分圧した電圧をADCで読み取るだけなので音質には影響しないハズですが、これだけグラグラしていると、質感とか製作した充実感みたいなのか台無しになってしまいます。ノブを小さいものにするか、基板から配線を引き出して16型以上のボリュームを使うのが良いと思います。

改めてRK27が優秀だったことに気付かされました。


さてさて、

肝心の音の方ですが、RK27の50kΩからそのままの交換では高域がキンキンして聴き疲れする音がします。さすがにポン付けで済むほど甘い世界ではないですね。

HPA-1000側でPGA2311の出音に合わせて調整する必要があります。とは言っても入力フィルタの最適化くらいですけども。

ギャングエラーがほぼ無い、音量調整時のショックノイズもなし、60dBくらい絞った時でも鮮明な音が出る、などなどPGA2311の良さも確かにあります。

 

 

コントロール用の可変抵抗のカーブは抵抗値がリニアなBカーブが適切です。

アンプのボリュームの周囲に減衰量を印字してあるものがありますね。センター(12時方向)で-16から-18dBくらいのモノが多いと思います。

Pga2311c

当初、Bカーブのリニアな値をそのまま-90dBの範囲で等分しようとしていました。そうすると、センターで-45dBになってしまい、一般のオーディオアンプの特性と一致しなくなって違和感があります。

という訳で、カーブをソフト的に作ってセンターが-18dBくらいになるようにしました。

Pga2311d

  < いくつかのカーブを作って試してみました >

 

実はこの試作基板、勢い余って沢山作ってしまいました。25枚くらい頒布可能です。欲しい方いらっしゃいますか?

1608チップ部品、PGA2311、マイコンは付録で、その他の部品はご自身で入手して頂く必要があります。また、マイコンだけはファームウェア書き込みのため、基板に(私が)手実装する予定です。

 

よろしくお願いします。

 

 

 

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電子ボリューム」カテゴリの記事

コメント

HPA-1000を鋭意作成中です。
電子ボリューム待ってました。
是非、購入させて頂ければ嬉しく思います。
でも、競争激しそうですね。
配布案内楽しみに待っています。

>高域がキンキンして聴き疲れする音がします。

う~んやっぱりそうですか。
十数年前同IC(PGA2310)搭載の基板キットを某雑誌社のサービス部よりとりよせて組み立てたことがあります。
その時は音量を上げると少しキツくなる原因は別にあるのかなと思っていました。その後のWM8816やMUSES72320を使用した電子VR基板ではそんなことなく現在も愛用中です。

この後の展開は…?

こんにちは。
電子ボリューム、小音量時でも綺麗に聴けるとの事、とても興味があります!メーカー製のアンプを使う時は、よくミュート(アッテネータ?)オンにして音量を上げていたので、そんな手間が不要になるのもいいですね!

お世話になります。
2枚ほど欲しいです。。

頒布していただけるとうれしいです。

2枚頒布希望します。
よろしくお願い致します。

2枚頒布希望します。
よろしくお願い致します。

dondon さん

ありがとうございます。前向きに進めていきますので、よろしくお願いいたします。

onajinn さん

キンキンぐあいの原因はおそらく内蔵OPAMPの特徴だと思われます。この音の場合は、ある程度は対策できるかなっと思っています。
もっさり、霞んでいるような音がでていたら、もう捨てるしかありません(笑

中島屋さん

-60dBも絞っていてこの音は、まあまあ良いのではと思っています。-80dBくらいまで絞ると、さすがに音も小さくなるので良くわかりません。

JTさん
murumuru さん
cattleya さん
fumufumu さん

ありがとうございます。とりあえず、頒布できるように進めてまいりますのでよろしくお願いします。

たびたびすみません。わたしも1枚頒布希望致します。

私も1枚頒布希望します。よろしくお願いいたします。

たかじん さん
HPA-1000アンプ筐体、部品配置に手間取りましたが、穴あけ等開始しました、PGA2311 電子ボリュームが搭載できるようですので、
ぜひ、1枚頒布の際はお願いします。

HPA-1000アンプ試作段階でのスピーカー駆動の音感等、ちょこっと、書いて下さい。
小出力の無帰還A級回路アンプの音、、経験ないですが。
どんな感じですか、よろしくお願いします。

頒布時は、2枚購入させて頂ければと思います。
楽しみです。

Ising さん
かわべさん
くま さん

ありがとうございます。 ただ、ここにコメントを頂いても予約にはなりません。すみません。頒布開始時には、またブログでご案内いたしますので、よろしくお願いいたします。

TINA さん

もうケース加工に取り掛かっているのですね。ご購入ありがとうございます。

HPA-1000でのスピーカー駆動は、PRT-03に搭載したリレーの接点の最大電流の制限で、基本的にはお薦めしません。 ごく小音量でしか聴かないのでしたらすぐに接点不良には陥らないとは思いますが、、保証はできません。 スピーカーOUT用に大きなリレーを外付けで付けるならアリかもしれないですね。

音質の方は、ヘッドホン試聴と同じくNFB量を減らすほどに開放的、かつ豪快な音になります。特に低音の表現が独特です。豪快で雑なようで、聴き心地が良いという不思議な音がします。
ヘッドホン、イヤホンほど残留ノイズに拘る必要がないので、単純にNFB量による音の違いを楽しんでいただけたら幸いです。

たかじん さん
 
不思議’豪快’、、Fostex Solで体感煩悩MAX。
筐体配置図面では、PRT-03とPRT-01を搭載し、PRT-03は推奨組み構成、ヘッドホン専用 ヘッドホン端子は使用時接続。 
電源は別筐体PTF-01、DC21Vx2です。
PRT-01、PRT-03は電源パラ。HPA-1000電源供給はPRT-03のみ。
HPA-1000より、OUTのみ接続、常時スピーカー駆動になるので、2回路SWで対処したいですが、これで悩んでます、
1,PRT-01の信号入力で切る。
2,PRT-01の電源をスピーカー視聴時にアンプ電源投入前に切り替えて 入切。
3,PRT-01のOUTのLR+側を入切。
自分としては3で、リア−パネルSP端子直ぐ横で最短+側配線で思案。
どうでしょうか、何か良い案あれば、助言お願いします。

たかじんさんは、ラズパイ用のDACなどで、DAC内蔵デジタルボリュームは
あまり積極的に利用されていないように見受けられますが、最近のDACの内蔵デジタルボリュームについてはどう思われますか?

TINA さん

PRT-01とPRT-03の併用は、なかなかスリリングですね。
03の電源部にはリップルフィルタを搭載していて、整流後の100Hzのリップルを低減する機能があります。しかし、スピーカーを駆動するには、そのフィルタがネックになって大電流を流しにくくなります。
スピーカー駆動をおまけ程度としてとらえるならば、標準のPRT-03のまま使用して、リレーが痛んだら交換する。というのはどうでしょうか。

インピーダンス切り替え機能で
Lowは、基板パターンがダイレクトに接続されてますので、そのままヘッドホンに出力。
Midに10Ωくらいの抵抗を付ける。 これもヘッドホン出力。
Highには抵抗を付けず、抵抗のランドからSP-OUT端子へと配線を引き出す。

そうすると、インピーダンス切り替えをHighにするとスピーカーへ出力。MidとLowはヘッドホン出力。 という選択が手動でできます。

スピーカー駆動をよく使うのでしたら、PRT-03のリップルフィルタの抵抗値を下げるか、バイパスしてしまうという手もあります。その場合、高感度なイヤホンでは100Hzのハムノイズが僅かに聞こえるかもしれません。

DSK さん

32bitのDACに内蔵されたデジタルボリュームは、そこそこ考えられているので、-20dBくらい絞ってもさほどひどい音にはならないと思ってます。

SB32+PRO DoPには24dBのアナログボリュームも内蔵されているので、-24dBまで絞ってもビットパーフェクトのままDA変換されます。 そこから更に20dBほど絞ってもあからさまな劣化を感じさせないので、音量調整として使ってもまったく問題ありません。

HPC-01(D級アンプ)を検討しているときは、RK27ボリュームを1~2時方向まであげて、DAC側で音量を調整した方がきめ細かい音まで聴こえると感じました。

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