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開発の目的 そりゃ〜どうせスピーカーを通してしかキャラクター(声優)の声を聴けないのなら、せめてそのオーディオシステムくらい自分で作りたいじゃん？ ノートPCのスピーカーがあまりにも貧弱なので、せめて家にいる間は、いい音で音楽を鑑賞したいから 開発の方向性 ・静かな部屋で大きくない音で楽しむことが目的、出力は合計1Wもあれば十分 ・大きくない音でも低音部が十分に出るようにアンプは2.1chとする ・音量が小さいときのノイズを極力抑える 
・スピーカーはメインの２個は高音部までしっかり発音されるもの、ウーファーは低音部がしっかり発音される大型のもの・多少図体が大きくなることは気にしない ・予算6000円 設計 今回作るのは実用品であり、安全性や寿命もよく考えた上で性能を追求しなければなりません。 安全性に関しては、きちんとACアダプタを使います。（前回の試作機は基板むき出しのAC電源）これにより、感電に対する安全性は販売しても大丈夫なくらいです。 部品はきちんとディレーティングして使い、寿命を延ばし、信頼性も高めます。 アンプICはNJM386BD(電圧 4V〜16V 許容損失 700mW) 電源電圧は9Vで、8Ωのスピーカーを繋いだ場合、最大の損失は許容損失の8割になります。 
実用的な最大出力は、各ICごとに0.7Wで、スピーカーのスペックを見る限りでは90dB(1m)程の音圧を出せ、周りが相当うるさくなければ十分です。データシートに書かれている代表的な応用例は通常、素人の設計より優れているので、基本的にはデータシートの通りに作ります。その中で使う部品は工夫します。 メインの２個のアンプについて、コンデンサの容量はデータシートの通りか、少し小さくなっても周波数特性のいいものを使用し、高音域をしっかり出します。 ウーファー用のアンプについて、コンデンサの容量はデータシートのものより大きめにして、ローパスフィルターでは周波数特性の良いものを使用し、低音域を中心にしっかり出力されるようにします。 材料 スピーカー、コード、木材、ネジ、ナット、釘、紙、接着剤、塗料、基板、ケース、アンプIC、ボリューム、スイッチ、アダプタ、ジャック、コンデンサ、抵抗器 製作 今回、この段階では特に工夫も無く組み立てていきます。 加工する難易度が高すぎるため、前面は紙製です。で、もろ紙製だと雰囲気が出ないので、一応こんなものを張ったりしましたが。（作り方は、木材を直接スキャナーで取り込んで適当に加工） テスト・調整 ウーファーの出力が小さい・右の出力が大きい という結果となったため、ウーファー用のアンプのゲインを上げ（ICの1,8番ピンに抵抗とコンデンサのシリーズを繋ぐとゲインが上がる）右は、抵抗分圧（もちろん入力側です）で出力を少し小さくすることにした。 評価 
本来ならオシレーターとかを使いたいところですが、高いので信号のデータを焼き付けたCD-Rを再生しているCDプレーヤーをその代わりにします。そのデータ(1.07MB)これを展開して音楽CDとして焼けば簡易オシレーターになります。(注意 展開すると600MB位になるのでHDDの空きに注意してください) 今回は共鳴箱も自作したので、低音域が十分に発音されるか不安がありましたが、50Hzや60Hzで大きな出力を出すと部屋全体が振動するような音圧で、これまで少しは良いかとノートPC内蔵のスピーカーの代わりに使っていたデスクトップPC用のスピーカーとは明らかに違います。 これで音楽を聴くと、ノートPC内蔵のスピーカーのときとは、もう、別な曲に感じます。 これに対して高音域は、出力側のコンデンサが安物のと同じように通常の電解コンデンサであったこともあり、多少物足りない感じではあります。 長時間最大出力で動作させた場合、低音域用のコンデンサの発熱が目立ちました。これは、コンデンサの寿命を縮めると共に効率の低下を招くので、できる限り抑えたい現象です。 改良 高音域をより良く出すためには、通常のオーディオ機器では高音域を他の音域より強く増幅していたりしますし、私の技術力でも可能ですが、開発の方向性とずれるのでこれは避けます。 今回は中音域から高音域を発音するスピーカーは、高音域がしっかり出る小さめのものを使用しています。これでも超音波との境目付近では弱まることが考えられますが、現実的には周波数特性の悪い電解コンデンサを出力側に使っていることの方が大きな問題であると考えられますし、こちらの方が改良しやすいので、こちらを改良します。 そこで、中音域から高音域を担当するアンプの出力側のコンデンサをOSコン（電解コンデンサ並の容量とフィルムコンデンサ並の周波数特性だという）に取り換えました。その結果、大分良くなった感じはします。ちなみに入力側のコンデンサは最初からフィルムコンデンサ（ポリエステルフィルムコンデンサですが）を使っているので、特性は良好です。 次に、低音域用のアンプのコンデンサの発熱は、電解コンデンサの内部抵抗の大きさが原因と考えられるので、こちらもOSコンに、、、高けーよ！（そうOSコンは高級品である）というわけでなんかいいもの無いかなと部品屋をうろついていたら「105℃耐熱、低内部抵抗の高信頼品」とかいうのを見つけました。値段も通常のものとそれほど差が無かったのでこれにしました。 これにより、発熱はある程度抑えられた感じはしますが、改良の段階ではアパートに移住したこともあり大音量を出せないのでダミーの抵抗器を使って確かめたので実際にスピーカーに出力した場合のことは詳しくは分りません。 その後 やはり、不満な部分が出てきたので、改良することにしました。 改良 前回は2.1ch方式で、大きいスピーカは1個だけしか使いませんでした。確かに、ヒトは低音域はどこからきたかがはっきりしないと言われます。しかし、前回の環境において、小さい方のスピーカが対応できる下限はせいぜい200Hzであり、これに近い音域では音がどこからきたのかが判ります。そこで、今回は、大きいスピーカも2個とし、2wayにしようと考えました。 前回は、ケースがプラスチック製で、電磁波が侵入しまくりでしたが、今度はアルミ箔でシールドされたケースにします。 
さらに、GNDとケースのシールドを繋ぐなどの工夫も。設計 電子回路は右図の通り。(ただし、左の分の回路だけ図示した。) 2コ目の大型スピーカは1コ目と同じ設計とする。 改良の予算は5000円にした。 制作 
アンプ とりあえず前回のパターンを参考に、部品を回収しつつ新たに作ることにした。 アンプの数は4個。2枚のユニバーサル基板を使用。そして、基板を左右で分けました。 外側は、いつもより多めにGNDを外側に配線。 そして、箱に入れる。表側に4個のボリュームが見えますが、つまみが付いているのが、左右の音量調節。つまみが付いていないのは、低音域ブーストの調節。  スピーカ ホームセンターで、木材を調達したときに、カットしてくれるサービス(5カットまで無料6カット以降有料)があったので、楽をしようと頼んだら、渡した図面が1cmずれてて、前回のやつより、大きくなってしまいましたとさ。 でも、きれいに組みあがる範囲での間違いであったため助かった。しかし、なんていうか、あの工具すごい。あんな短時間できれいに切れる。もうノコギリで地道に切るのは嫌になった。 前面は、前回より厚く工作用紙を重ねたもので、やはり木目をプリントした紙を貼り付けました。 
試運転
考えた通り低音域にも広がりが感じられました。 なんか100〜200Hzが弱い感じがありますが、許容範囲。 写真を撮ってみると、スピーカの大きさが目立つ。ノートPCの画面より大きい。 音質の改善への効果は、小型フルレンチのステレオ→2.1chが大きく、2.1chから2wayはそれほど大きくはなかった。 それでも、確かに改善はされました。 そして、ミドルレンチのミニコンボを目標としていた今回のオーディオ環境の研究は、これで終了したのであった。 ｛追加｝そして、この構成に不満が出て新しく作ることに。 あと、このアンプは、コイルガンのインダクタンス測定に流用したら過電流（もしくは熱？）で壊れました。 新作ページへ トップページへもどる |
