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サルフェーションの除去回路とナノパルサー [電子回路]

 どの車両にもナノパルサーPG-12Sを取り付けて使って来たけれど、ナノパルサーは既に生産を終了したみたいで入手出来ず、数が足りないのでKL250RとTLR200にはまだ取り付けていない。

 実は一年半ほど前、ネット上に出ているサルフェーション除去回路を参考に、手元にある中古部品を使ってブレッドボード上に回路を組んでテストした事がある。オシロスコープで見ると、波形はこんな感じ。
テスト回路の波形
200kHzで3Vほどのパルスを繰り返し発生させている。動作が確認できたので、ユニバーサル基板に組んだ。
IMG_4026.JPG
ところが、何故かウンともスンとも言わない。(滝汗)色々調べてみたら、どうやら中古のFETが壊れているらしいと判った。このFETは、回路で組んで、使わなくなると取り外して、というのを何度も繰り返していたから、壊れたとしても無理も無い。

 「そういえば、本家のナノパルサーってどうなんだろう?」気になって早速車から外してきた。
外してきたナノパルサー
12Vを超える電源は自宅には無くて18Vソーラーパネルを使った為、ナノパルサーに流れる電流は10mAほどしかない。だから、実際の動作波形とは違うかも知れないけれど、目安にはなる筈。
ナノパルサーの動作波形
10kHzの一寸歪な方形波になっている。サルフェーション除去は10kHzから20kHz辺りが一番効果があるらしいから、この波形は十分理にかなっている。

 以前乗っていたA170はナノパルサーを取り付けて10年近く乗ったけれど、9年目までバッテリーは全く問題無かった。流石に9年目を過ぎた辺りでエンジンの掛かりが一寸悪くなってきて替えた。但し、「遠出した時にエンジンが掛からないでは困るから、早めに交換しておこう」と交換しただけで、何か支障が出ていた訳ではない。ちなみに、テスタロッサやER-6nも同様である。
 少なくとも我が家の使い方でば効果があるので、KL250RやTLR200にも取り付る方が良さそう。でも、市販されていないから...やっぱ自作するかなぁ。
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ギター用ヘッドフォンアンプPocket Rock Itの修理(その3) [電子回路]

前回からの続き)

 かなり時間を掛けて、一通り回路図を起こした。
実態配線から作成した回路図
基板グロック毎に回路図エディタBSCH3Vに入力してプリンタで出力すると、一応回路図に見える。
回路図エディタで作成したROCKIT回路図
基板と配線の突き合わせをしていないので記載ミスは結構あると思うけれど、これで全体の回路構成が見えて来た。

 一枚目の基板はブロック分けするとこうなる。
ROCKIT基板一枚目のブロック構成
二枚目はこんな感じ。
ROCKIT基板二枚目のブロック構成
エレキギターと外部入力の信号は基板二枚目に入り、ギターを歪ませる場合のみギター音声信号を一枚目に送って歪ませる。二枚目では必要に応じてギター音声信号にアナログコーラスをかけ、外部入力からの音声信号とミックスして電力増幅してからヘッドフォンへ送り出している。小さな筐体なので基板を二枚に分けて積み重ね、部品も小さな1/8W抵抗や小型電解コンデンサを使って小型化している。
 今時ならDSPチップを使って基板一枚に収めるだろうが、アナログ回路だとそうは行かない。

 出来上がった回路図を眺めていると「ありゃ?」「おやぁ??」「へっ???」と不思議に感じる箇所が見つかる。
 UTC2822Dのヘッドフォン・パワーアンプ回路と、BL3207とBL3102のセットを使ったアナログコーラス回路は、一般的な回路構成だから問題は無い。
 ところが、ギター入力のバッファ回路は、何故か前後にダイオードクリップのような回路が入っていて、その理由が分からない。ディストーション回路は別にあるし、コンデンサで高域部をアースに逃がしているので、単純に歪ませる為ではなさそうだ。
 外部入力(AUX)と他の信号をミックスする回路も、何故か左の一部を右に、右の一部を左に入れている。何故そうしているのか分からない。アナログコーラスがステレオ出力なら分からないでもないが、このコーラス回路はモノラル出力なのだ。

 実態配線から回路図を起こすのは、ある意味コンピュータシステム開発における逆フローのような物だ。
#プログラマや一般の方には「何のこっちゃ?」でしょうけれど、
# システム設計の経験がある方なら解りますよねー?(^^;)

だから、おかしな部分が出て来ても仕方ないけれど、実際に動作しているのだから何かしら意味がある筈。その辺を理解していないと、本来の動作が分かり難くなってしまうのである。こりゃぁ難儀やなぁ...

(続く)
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ギター用ヘッドフォンアンプPocket Rock Itの修理(その2) [電子回路]

前回からの続き)

 配線を追う前に、取り外したインプット・ボリウムを分解して内部を清掃する。
取り外したボリウム
折ってしまわないように注意しながら、基板を固定している爪を起こす。
固定している詰めを起こしたところ
内部は、意外と傷んでいない。
ボリウムを分解したところ
NeverDull(ネバーダル:金属磨き)で摺動面を磨くと奇麗になった。
ボリウム内部の摺動面を磨き終わったところ
接点も磨いてから元通り組み立てる。
 ヘッドフォン・ボリウムも同様に作業する。
取り外したヘッドフォン・ボリウム
こちらも内部は意外と綺麗だった。
ボリウムを分解したところ
 スライドスイッチも分解して清掃する。
取り外したスライドスイッチ
爪を慎重に起こして基板を取り外す。
スイッチの基板を取り外したところ
接点はかなり汚れている。
スイッチの接点はかなり汚れている
こちらもNeverDullで磨いたら、とても奇麗になった。
スイッチの接点を磨き折ったところ
後は元通り組み立てればOKだ。

 殆ど丸一日費やして、やっとこさ基板両面の配線を書き込んだ。
配線を紙に写し終えた
ところが、翌日改めてチェックすると、あちこちに配線の抜けがあったり、誤記があったり。しかも、見直す度に不具合が見つかるではないか。一体どーなってんだろ?(汗)

 ここから回路図を起こすんだけど、これがなかなか手強い。というのは、抵抗のカラーコードが5本あると、右から読むのと左から読むのとでは値が違ってくるからだ。
 一番端の色が橙・黄・白・黒なら間違わないけれど、他の色だと抵抗の値なのか、それとも精度の表示なのかが判らないのである。例えば、「黒黒」という並びだと、左から読むと「10kΩ精度1%」、右から読むと「120Ω精度1%」になるので、見ただけではどっちなのか分からない。
 テスターで測れば良いのだが、繋がっている部品があると影響を受けてしまい、必ずしもカラーコード通りの値になるとは限らないから厄介だ。カラーコードと実測値と繋がってる部品を考えて、実際の値を推測する事になるけれど、これが結構面倒なのである。(汗)まだまだ時間が掛かりそうだな...

(続く)
タグ:Pocket C Tech rockit
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ギター用ヘッドフォンアンプPocket Rock Itの修理(その1) [電子回路]

 9年程前に米国から購入して使っていたC TECHのPocket Rockitの調子が悪くなってしまった。
調子が悪くなったC TECHのPocket Rockit
具体的には、ヘッドフォン出力の右側が小さいのだ。更に、ギターのボリウムがゼロでもRockitのボリウムを半分位に上げると「ピー」という発信音が聞こえる。
 C TECH製品は国内では現在取り扱いが無いので本国送りで面倒な事になりそうだし、既に現行品では無いので修理可能かどうかも分からない。「ぢゃぁ、ダメ元で修理してみよう。」

 本体裏側にネジがある。
本体裏側にネジがある
ネジを外したら、簡単に分解できた。
分解したところ
ボリウムの載る基板にはTIのオペアンプTL062がある。
基板にはTL062がある
下側のメイン基板の上の方には、やはりTIのオペアンプTL072がある。
メイン基板にはTL072がある
下の方には沢山の部品が並んでいる。
基板下側は部品が沢山並んでいる
画像上から時計回りにBL3207(1024段BBD)・BL3102(BBDドライバ)・TLC555CP(タイマーIC)・LM358P(オペアンプ)・UTC2822D(低電圧オペアンプ)。コネクタ近くにある黒い四角は2N3904(NPN型汎用トランジスタ)。
汎用トランジスタ2N3904
基板は両面基板なので、表も裏も銅箔配線が入っている。
基板は両面基板
この状態で配線を追いかけるのは一寸大変だ。
基板は両面でトレースが大変
そこで、基板をデジカメで撮影して印刷し、そこに配線を書き込むことにした。
プリント基板を撮影して紙で出力したところ
邪魔になるので、2枚の基板を繋いでるジャンパー線を外した。
ジャンパー線を外したところ
ボリウムやスイッチも分解清掃する積もりなので、基板から外した。
ボリウムやスイッチを外したところ
ボリウムを外す時に「えらく梃子摺るな」と思ったら、ボリウム裏側にもハンダ付けされていたらしく、銅箔が一部剥がれてしまった。
ボリウム裏側の銅箔パターンが剥がれてしまった
「参ったなぁ」とは思ったが、後の祭りである。組み立てる時に何かしら策を考えるとしよう。

 これで配線を追いかけられるようになったので、実態配線図をまず作成し、それを回路図に直す。回路図が出来上がったら、それを元に故障個所の特定に取り掛かる。こりゃぁ時間が掛かりそうだなぁ。(溜め息)

(続く)
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治療不可!Logicool G27ハンドルコントローラー [電子回路]

 子供がPCに接続してドライビングゲームで使っているロジクール製のG27ハンドルコントローラーの動作がおかしくなったと言う。
挙動不審?なG27ハンコン
具体的には、電源投入後の動作は普通なんだけど、シフトノブ部のボタンを押すと本来900度ほどハンドルが回る筈なのに途中で停まってしまい、その後は動かなくなってしまうんだそう。外観は問題無いので、とりあえず分解してみることに。

 ハンドル部本体をひっくり返すとネジ穴が見える。
G27ハンドル部を裏返したところ
まず、ネジ全てを外す。
G27ハンドル部のネジを緩めているところ
すると、一部のネジには何故か油がべっとりと付いていた。
G27ハンドル部のネジに油分が付着している
内部で何か油分が回り込んでいるらしい。ハンドルを外さないと上側の蓋を外せないので、ハンドル取り付け部を分解すると、ハンドルの裏側に基板が潜んでいた。
ハンドル部を分解したところ
基板を外すと、固定しているネジが見えて来るので外す。
ハンドル部を固定しているネジを外しているところ
これで上側の蓋が外せた。
ハンドル部の上側の蓋を外したところ
上から見る限りはおかしな場所は見当たらない。
上からみたところ
よく見ると、固定ネジが当たる部分は左右共に油が付いている。
固定ネジ左側が当たる部分には油分がある
固定ネジ右側が当たる部分にも油分がある
まず基盤を外して細かく観察する。基板上の電解コンデンサは至って正常で問題は見つからなかった。
 一番大きなICは8ビットUSBコントローラーST72F651AR6T1。
8ビットUSBコントローラーST72F651AR6T1
AP9977GMもAP4951GMもスイッチング用パワーMOS・FET。ハンドルに繋がるモーターの電力を制御している。
スイッチング用パワーMOS・FETのAP9977GMとAP4951GM
LM393は低電圧でも動くコンパレータ。
LM393は低電圧でも動くコンパレータ
基板に繋がる配線全てにノイズ除去用のフェライトコアのリングが付いている。
配線にはノイズ除去用フェライトコア・リングがある
本体にはモーターとセンサーしかなく、故障するような部品は見当たらない。
基板を外したハンドル部本体
モーターを外すと、ハンドルの動きを制限するギアが見える。
ハンドルの動きを制限するギアが見えている
ギア周辺は劣化して緩くなったグリスが広がっていたので拭き取った。
ギア周辺はグリスまみれだった
ネジに付着していた油はここが元だったようだ。
 念の為にモーターの部分も分解したら、こちらもグリスまみれだったので軽く清掃する。
グリスまみれだったモーター部
拭き取ったら組み立てて、薄くグリスを塗り込む。
モーター部をグリスアップしたところ
ギアにもグリスを塗る。
ギアをグリスアップしたところ
問題となる箇所は見つからなかったので、元通りに組み立てた。

 次はシフト部だ。こちらも裏側にネジがあるので外す。
シフト部も裏側にネジがある
ネジを外しても分離できないので、どこかにネジがまだある筈。そこで、シフトノブを外してみることに。
シフトノブを外す前
外して見たら、やはりネジ穴があった。
シフトノブを外したらネジ穴が見えた
これで分解できた。
シフト部を分解しているところ
シフトレバーの下はスイッチを押す単純な構造。スイッチに劣化などは見られないので問題は無い。
シフトレバースイッチには問題は無かった
ボタンが集中する部分には基板があるけれど、劣化し易い電解コンデンサは使われていない。
ボタンの裏側にある基板には電解コンデンサは無い
念の為に外したが、接点があるだけだった。
基板裏面は接点のみ
接点を支えるゴム部品を外す。
接点のゴム部品を外したところ
よく見ると、ゴム側に付いている導電ゴムの表面は少し劣化していて、接点の当たる部分は色が変わっている。
導電ゴム表面は少し劣化していた
接点も導電ゴムもNeverDull(ネバーダル:金属磨き)で磨いておいた。
NeverDull(ネバーダル:金属磨き)で接点と導電ゴムを磨き終わったところ
こちらも問題になりそうな部分は見つからないので、元通り組み立てた。

 再度子供に使ってみて貰ったら「動きはスムーズになったけれど、症状は変わらない」という。
 ということは、ICチップかチップ部品のどれかがイカレている筈。更に調べるなら、回路図やタイミングチャートが必要で、素人修理は無理だ。
 残念だけど、「万事休す」である。こりゃぁ買い替えを考えなきゃね。(汗)
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液晶モニターディスプレイの簡単な修理 [電子回路]

 子供がパソコンに接続して使っている液晶ディスプレイのスイッチが動かないという。三菱製のRDT234WX-E9という機種である。
子供が使っている液晶ディスプレイ
付属のリモコンで操作できるから酷く困っている訳ではないそうだが、何かの拍子に不便を感じるそう。
液晶ディスプレイのスイッチ部
随分前にリサイクルショップで購入したので、既に保証期間は過ぎている。「どうせ中古なんだから分解してみるか。」

 ディスプレイ裏側にネジが見えている。
ディスプレイ裏側にネジがある
ネジを全て外し、樹脂製のツメを折らないよう慎重に筐体を外す。
ディスプレイ裏側のパネルを外したところ
下側の左右にある黒い棒状の物はスピーカーだ。
モニターに内蔵されているスピーカーは小さい
とても小さくて、音質云々という以前のレベルの物。せめて背面をバックロードホーンにすれば多少マシな音になると思うが、そうなると全体が大型化してしまうので、実際には難しいだろうなぁ。
スイッチ部にある金属板を外すと基板が見えて来た。
スイッチ部の基板が見える
部品面を見ると、タクトスイッチが並んでいる。
基板上にはタクトスイッチが並ぶ
ハンダを緩めて取り外す。
取り外したタクトスイッチ
汎用品なので交換できるが生憎手持ちの部品が無いので、ジュエリースケール修理の時と同様スイッチを分解して修理する。

 蓋の金属板を固定している樹脂の留め具を切り取る。
金属蓋を固定する樹脂を切り取ったところ
中身が飛び出さないように注意しながら金属板を外す。
金属の蓋を外したところ
押しボタンを取り除くと金属の接点が見える。
押しボタンを外したところ
丸い接点を取り出せば分解は完了である。
タクトスイッチを分解し終えたところ
小さな部品ばかりで一寸した風でも飛んでってしまうので、散らばってしまわないように注意が必要だ。
 スイッチ本体側の接点を見ると、少し錆びているように見える。
タクトスイッチ本体の接点は少し腐食しているように見える
NeverDull(ネバーダル:金属磨き)で接点を磨くと奇麗になった。
NeverDull(ネバーダル:金属磨き)で接点を磨き終わったところ
丸い接点もはやり錆びているようだ。
丸い接点も錆びている
こちらもNeverDullで磨く。
丸い接点を磨いたところ
5個全部を磨いたら元通り組み立てる。
タクトスイッチを組み立てたところ
このままだと蓋が簡単に外れてしまうので、グルーガンで蓋を固定する。
グルーガンでタクトスイッチの蓋を固定したところ
基板に取り付けてハンダ付けする。
タクトスイッチを基板にハンダ付けしたところ
後は元通り組み立てて完成である。

 早速子供に使って貰ったら「快適に動く。」これで修理完了だ。
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BOSE AW-1の独自チューンアップ [電子回路]

 BOSEのラジカセAW-1は我が家に2台あり、1台は今年一月に部分的な修理をしたけれど、もう一台を作業するだけの手持ちの部品が無く、そのままになっていた。
 先日、他の回路用も含めてまとめて東京のお店に発注した部品が届いたので、早速作業することに。

 まずは本体を分解してゆく。
AW本体を分解しているところ
AW本体を分解しているところ
AW本体を分解しているところ
AW本体を分解しているところ
AW本体を分解しているところ
分解したら、基板上の部品を交換してゆく。まずはイコライザ基板から。
次はラジカセ基板。
ラジカセ基板・交換前
ラジカセ基板・交換後
最後はアンプ基板。
アンプ基板・交換前
アンプ基板・交換後
交換した電解コンデンサはほぼ全てがESR(等価直列抵抗)の値が大きくて、見た目以上に劣化していた。
交換した電解コンデンサはどれも劣化していた

 次はLEDを取り付ける。まず、電源を取り出すVccの電圧を測る。
LEDの電源を取り出す前に測定する
取り付けるLEDは液晶用に白色2本、パイロットランプ用に赤色1本で、合計しても電流は5mA程度。どちらも高輝度タイプなので、この程度の電流でも十分明るい。
 液晶部はパネル固定部に穴を開けてLEDを取り付けるが、その前に液晶の表示がやや薄いのが気になる。
液晶表示部の基板
液晶を取り外したら、接触する部分がやや汚れていたので、NeverDull(ネバーダル:金属磨き)で奇麗にする。
液晶の接点をNeverDullでクリーニングしたところ
液晶の固定カバーに穴を開けてLEDの光が入るようにする。
LEDの光を入れる穴を開けたところ
組み立ててLEDを配線する。
液晶にLEDを配線したところ
パイロットランプ用のLEDに配線を取り付け、ショートしないように熱収縮チューブで覆う。
パイロットランプ用LEDに配線を取り付けたところ
パイロットランプ用の穴をフロントパネルに開ける。
フロントパネルにパイロットランプ用の穴を開けているところ
イコライザ基板のVcc電源から配線を取り出す。
LED用電源配線をイコライザ基板に取り付けたところ
あとは元通りに組み立てれば完成だ。ちなみに、暗い場所で見ると、こんな感じになる。
チューンしたAW
一通り動作確認して、正常なことを確かめて作業完了である。液晶表示も色が濃くなった。

 作業の内容は前回と何も変わらないが、敢えてタイトルを「チューンアップ」としたのは、一部コンデンサの容量を変更しているから。作業中に周辺の部品も含めて大雑把に回路図を起こしてみたら「ここってもっと容量が多い方がエエんとちゃうか?」と気が付いたのである。全体の回路図は無いので良し悪しは良く分からないものの、容量不足が何かしら音(特に低音域)に影響を与えそうだと思ったので、独断で変更した。市販品の改造なので詳細は書かないが、変更による悪影響は無い。
 前回と同様に実際に使ってみると、交換前よりも遥かに良い音になっている。一寸した規模のシステムコンポに引けを取らない位だ。これからもタップリ活躍して貰おう。
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直せるか!?ハモンドオルガン146K2(その1) [電子回路]

 少し前になるけれど、子供の依頼で某所に格安で売りに出されていたハモンドのオルガンを手に入れた。
格安で手に入れたハモンドのオルガン
格安で手に入れたハモンドのオルガンの背面
鍵盤の下にはマイク入力などの端子が並んでいる。
鍵盤の下にマイク端子などがある
ベースパート用のペダルもある。
ペースパート用ペダル
鍵盤裏側にある金属板で品番が「146K2」と判った。
鍵盤裏側にある品番表示板
一部動かない機能がある為、通常では考えられないほどの安い価格だったが、古い割には外観の痛みはあまり目立たない。
 我が家に届いた時はまだそこそこ動いたが、その後時間が経つに連れてあちこちが動かなくなっていった。だから、現在は全く音出しはしていない。

 まず、裏の板を取り外してみた。
背面の板を外したところ
結構な大きさの基板がギッチリ入っている。
オルガン内部の基板1
オルガン内部の基板2
オルガン内部の基板3
オルガン内部の基板4
オルガン内部の基板5
オルガン内部の基板6
膝の位置にはスピーカやロータリースピーカー関係の基板などがある。
下にはスピーカーなどがある
右側の囲われた部分はロータリースピーカーが入っている。金色の箱はリバーブユニットだ。
金色の箱はリバーブ、右側の囲いの中はロータリースピーカー
ざっと見た感じでは特殊な物は無く、ほぼ汎用部品が使われている。
 何しろ古い機種なので、ネット上にも情報は殆ど出ていない。時代柄チップ部品が使われていないので、まだ何とかなりそうな気がする。

 これからすこしずつ修理を進めていく予定だが、一体どれ位の時間(とお金!)が掛かるやら...「エライもんが来ちゃったなぁ」というのが率直な感想である。(滝汗)

(多分、続く)

ちょいと分解:超小型コイン型バイブモーター [電子回路]

 少し前に購入したDC3Vコイン型バイブモーターは、あれこれ実験している最中に突然動かなくなってしまった。
動かなくなったコイン型バイブモーター
このモーターは携帯電話のマナーモードなどで振動を発生させるための物で、「直流でただ動かすんじゃなくて、わざと交流を流して超音波振動子の代わりにできないか?」と思い、あれこれやってみた。が、どうも上手く動かない。
 一応配線の付け根はホットメルトで保護してあったけれど、実験の時の振動などで断線してしまったようだ。

 超音波洗浄器は最近になって安価なものが出回るようになったが、それでも結構なお値段がする。ネット上の投稿を見ると結構便利に使えそうな気がするが、何故か自宅周辺のホームセンターでは取り扱いが無く、実物を見たことが一度も無い。
 そんな時、名古屋・大須の部品店で200円弱で売られているのを見かけて「これは使えるかも知れない」と思って購入したのだった。

 実験してみると、これがなかなか上手く行かない。元々が直流で動かすようになっているところへ全波整流しただけの脈流を流し込むんだから「簡単には行かないだろうな」とは思っていたけれど、やっぱり難しい。
 この手のモーターは中に整流子が入っていて、それが電流の流れを制御して回転するような磁場を作り出している。モーターが常に一定の速度で回っていれば何とかなるのかも知れないが、実際には電源を接続した直後から安定した回転の状態になるまで、1秒にも満たない非常に短い間に回転数がどんどん上昇する。その上昇に合わせて脈流も制御しなければ、うまく回転させるような磁場を作り出せないのだ。結局は弱弱しい回転にしかならなかった。整流しただけで平滑化していないから、直流と比べれば電力はだいぶ少ない。だから弱い回転にしかならないのだ。
 よくよく考えれば実験する前に分かった筈だが、そこに気が付くまで随分と時間が掛かってしまった。
# 何しろ頭がニブイもんで...(^^;)
そんなこんなで色々試しているうちに動かなくなってしまったのである。

 そのまま処分しようかとも思ったが、「一寸分解してみよう。」本体裏側はカシメてあるように見える。
モーター裏側を見たところ
マイナス精密ドライバーで少しずつ広げたら、案外簡単に開いた。楕円形のコイルには、髪の毛程度の細さの電線が使われている。
モーターの蓋を開けたところ
中心の軸に対してコイルが片側に偏っていて、回転させると振動が発生するという仕組みだ。回転部を抜くと、その下には環状の磁石と接点が見えてくる。
回転部を外したところ
軸のすぐ近くに出ている接点は髪の毛よりも少し太い程度の非常に細い線だ。
接点はとても細い線で出来ている
回転部側にはエッチングで作られた整流部の接点が環状に並んでいる。
円形に接点が並んでいる回転部
対角線上にある接点同士がコイルと繋がっている。
 回転部のコイル側をよく見ると、コイルは一つではなくて複数のコイルの集合体になっていた。
コイルは複数が集まって一つになっている
軸受側の磁石を取り外すと、フレキシブル基板の全体が見える。
丸い磁石を外したところ
基板は薄く塗られた接着剤で貼られていたので、簡単に剥がせた。
フレキシブル基板を外したところ
先端を横から見ると、回転部に繋がる接点が良く見える。
フレキシブル基板に配線されている接点
ここから回転部に電気が流れて回るのだが、それにしても細い。

 分解するのにかかった時間は5分弱で、とても簡単だった。小さい部品だし、大きな動力を発生させる訳ではないので、頑丈に作る必要は無いのだろう。
 構造は一般的なモーターと全く同じだけど、このサイズで作るとなると色んな技術を組み合わせる必要がある。
 また、少ない電力で動くように回転部のサイズ・重さやコイルの位置・磁力の強さなど、色々な要素を検討して最適化されていると思う。
 ちなみに、このモーターは1.5Vから4Vまでの直流が電源で指定されていて、それ以上の電圧では故障してしまうそう。恐らくコイルが焼き切れてしまうのだろうが、それだけ使われている配線が細いということだ。

 分解してみて率直に「よくもまぁここまで小型化できたもんだなー」と感心してしまった。普段は意識しないが、こういう技術があるからこそ、便利な生活が成り立つのだと改めて実感した次第である。

ベース用ヘッドフォンアンプとLM386 [電子回路]

 楽器類の練習は滅多にやらないのだが、昨日雨が降っていたので久し振りに「ベースを弾いてみよう」と思ってケースから出してきた。練習で使うアンプはC-TECHの「Pocket Rock It BASS」だ。
IMG_8345.JPG
ヘッドフォンタイプで、電源は006P(9V乾電池)である。ヘッドフォンアンプは、エレキギター向けのモデルは色んなメーカから出ているけれど、電池駆動のお手軽なベース用は珍しい。
 ちなみに、このモデルは既に生産を終了しているけれど、後継機種が販売されている。C-TECHは現在国内に代理店が無いので、入手は一寸面倒かも知れない。

 弾き始めて少し経った時、机の上にあった紙を何気なく見たら、先日作った9V電池充電用の回路図だった。「あっ、これはきちんと紙にまとめておかないと分からなくなっちゃうなぁ。」
 とりあえず近くにあったA4の紙に手書きで書き写し、自作の回路図を入れているファイルに綴じようとしたら、今度はLM386を使った回路図が目に入った。
LM386のアンプ回路図
「そういえば、データシートの"Bass boost"が気になってたんだっけ...。」
 20分ほど弾いて「相変わらず下手だなぁ。(溜め息)」と弾けないことを確認(!)し終わったので、「ついでに試してみよう」と、部品箱を出してきてブレッドボードに組んだ。
ブレッドボードに組んだLM386アンプ回路
LM386の出力とスピーカの間にはコンデンサが入るけれど、このコンデンサの容量でも音質が変わる筈なので併せてテストすることに。LM386は別の回路で使っていて手持ちが無いが、代替IC(多分セカンドソース品)が何故かあったのでそれを使う。
LM386の代替IC

 下の画像はLM386のデータシートに載っている回路図を抜き出したものだが、10kΩと0.033μFのたった2つの部品でBass boostを作り出している。
LM386のデータシートにあるBass boostアンプ回路図
まずはこの通りに組んで音を出してみたら、「まぁ、普通の音だよねぇ。」
 次に、Bass boostの部分だけを取り払って単純なアンプにしてから音を出すと「ん?あんまり変わらないぞぉ。」

 Bass boost有りの時はホワイトノイズの高音成分が大幅に削減されて耳障りな音では無いけれど、Bass boostを外しても低音域はあまり変わらないように感じる。
 その時使ったヘッドフォンが百円ショップで買った音出しテスト用のイヤホンタイプだったので、念の為にHD800でも入念に音をチェックしたが、やっぱりあまり変わらない。強いて言えば、Bass boost有りの方がほんの少し低音が多い。これは低音を強調したというよりも、負帰還で高音域を少し削っただけという方が表現としては合っていると思う。

 次に、出力側のコンデンサ容量を変えて出力がどれ位違うのかを見る。測定の音源がベースだとやり難いので、久し振りにファンクションジェネレータ(画像真ん中の機器)を使う。
我が家の測定器が勢揃い
ついでに、しばらく使っていないデジタルオシロスコープ(上の機器)も出してきた。我が家の測定器が勢揃いである。(笑)
 データシートでは250μFが使われているけれど、国内では220μFの方が一般的なのでそれを使う。
 LM386に限らず、出力側のコンデンサは最低でも2200μF程度の容量が無いと低音域が削れてしまうけれど、そんな大きなサイズは持ってないので、手元にあった220μF等を複数使って2200μFにした。
テストに使ったオーディオグレードの電解コンデンサ10V220マイクロファラッド

 40Hz正弦波をファンクションジェネレータから出してLM386の回路に入れ、出力側コンデンサの容量を変えて波形を見比べる。上の波形が入力、下の波形が出力だ。
出力側コンデンサの違いに依る波形の違い
大雑把に比べると、220μFの方が-0.7dBほど出力が低く、実際に耳で聞いても低音が少し軽く感じられる。たかが-0.7dBであっても、低音域での差は意外なほど大きく感じられるのには少々ビックリ!であった。
# オーディオマニアでなくても、十分違いが判るレベルです。

 更に、入力と出力の位相差を計測してみた。測定時の出力側コンデンサは2200μF、接続したヘッドフォンは百円ショップの物である。
周波数毎の位相差
リサージュ曲線を見る限りでは位相差はかなり小さいし、周波数によっても殆ど変化していない。

 簡単なテストだったが、LM386の能力の高さには改めて驚いた。室内用オーディオなら、わざわざ市販品を買わなくても、このICだけで十分以上の音を出せそう。
 このICを使ったミニギターアンプなどはあちこちで製作記事が出ているけれど、実際に音を聞いてみると「一寸作ってみようか」という気にさせられる。いやぁ、面白いICだねぇ。

 それに対して、Pocket Rock It Bassはベース用だけあって、流石に音はLM386の回路よりベースらしい音になっている。決して高価な製品ではないけれど、その実力は結構高い。普段は全然気にしていなかったけれど、改めて見直したぜぃ。(笑)
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