タイマーIC 555のマルチバイブレータ

皆様、暑中お見舞い申し上げます。
　日々、暑くて暑くて、オリンピック見る以外は何事もやる気が低下する毎日。だれる...

　さて、前回紹介のLED照明。昼夜連続点灯ではないが、水耕栽培に使っている。が、いまいち効果があるのかないのか....。そんなこともあって、効果アップに間欠発光が良いらしいということで、LED照明のために試してみよう、と考えた。

　植物に対する間欠光の影響は？ということで調べたところ、植物工学研究所によると、400usec周期の光に対しての光合成速度が最も良いとの結果であったらしい。実験結果はサラダ菜に対して2usecから10msecと連続光の実験なので、その前後にもっと効率が高いところはあるかもしれないし、植物の種類にも因るかもしれないが、この結果の400usecとすると周波数では2.5kHzになる。

　前回用いたLED照明の電源モジュールには制御端子があって、そこの制御で点滅できるようになっている。今回は、その端子を使う前提で、パルスを生成する回路を、タイマーICいわゆる555を使ってみた。
　一応、シミュレーションしてみようと、NE555の回路を入れなきゃならないか...と思っていたが、ラッキー、先人に感謝。なんとQucs projectのdownloadのexampleページにfamous 555 timer macromodel and examplesとあって、555_examples_prj.tar.gz  があることを発見。ダウンロードして、開いてみると、555_Fig9.schがマルチバイブレータそのままの回路。もちろん、ICの555自体もサブサーキット構造で入っている。実際使うICがNE555やLM555、NJM555でも機能は同じなので問題ない。
　データシートの計算式を用いて2.5kHzの定数を求めてみた。
　 　
から、
　
ここで、C1=0.01uFとすると
　
　R1=10kΩとすると
　R2=23.8kΩとなる。
23.8kΩはE12系列には無いので、R2=22kΩとする。
　QUCSを使ってシミュレーションでやってみると以下のような回路定数で良さそうだった。

QUCSによるシミュレーション例

ただし、このexampleのプロジェクトデータで注意点がある。サブサーキットの中身を見ていると、timer_Discharge.schのトランジスタは入っているパラメータが少ないので、多少足した方が良いと思う。例えば、Vaf=0は、さすがにないだろう。Vafはアーリー電圧なのでとりあえず100とかにしておく。シミュレーションを実行してみて、この辺りが問題で、収束しなかったりエラー出たりすることがあるので、適当に入れてみるとよい。SPICEのディフォルト値よりもQUCSはパラメータの値が「0」の項目が多いので、より注意。所詮シミュレータ、使いようである。

上の回路のシミュレーション結果

シミュレーション結果でだいたい2.5kHz。こんなものでしょう。これ以上は定数を詰めても机上の話なので、後は実際試してみるしか無い。部品の許容差もあることなので、周波数調整はR2の一部を可変抵抗にして対応。抵抗±1%、コンデンサ±10%誤差として、10kΩの半固定抵抗と15kΩの固定抵抗で実力ギリ収まるだろう。趣味の回路だし、こんなものでしょう。
電源電圧も実際には12Vだけれども、データシートによると原理的に計算は変わらないから、そのままで。
　さて、作ろうと思ってもICもコンデンサも無いので、続きは次回、部品入手後に。

OS X Mountain Lionへクリーンインストールでアップデート！

iMacのOSをLionから Mountain Lionへアップデート。今回は環境やデータ、アプリは従来のままだけども、OSはクリーンインストールという方法とした。TimeMachineとインターネットだけで、リカバリーディスクは作りません。
アップデート自体は多少時間がかかるもののきわめて簡単。環境やデータ、アプリを戻すにはTimeMachineを使う。

　手順は以下の通り。iMacは有線LANでインターネット接続状態でTimeMachineは外付けHDDをUSB接続。

1.Time MachineでLionのiMacを一応バックアップしておく。

2.App StoreからOS X Mountain Lionを¥1,700でダウンロードする。ADSLなのでダウンロードに時間がかかった。

3.指示のままに進めてアップデート完了。普通なら、これで終了。クリーンインストールするので続く。

4.Time Machineでバックアップをとる。この状態をあとでクリーンインストール後に戻す。

5.システム終了して、commandキー+ Rキーを同時に押し続けながらMacを起動。これでリカバリーHDで起動して、Mac OS Xユーティリティが起動する。

6.ディスクユーティリティで先ほどMountain Lionをインストールしたハードディスクを消去する。フォーマットはMacOS拡張（ジャーナリング）。これでディスクの中身は消去される。終わったら、ディスクユーティリティを終了する。

7.Mac OS Xユーティリティの中から再インストール。もう一度Mountain Lionをダウンロードなので、また時間がかかる。その後は、指示のままに進めていく。

8.コンピュータアカウントの作成で注意が一つ。これまで使っていたコンピュータアカウントと同じもので作ってしまうと、TimeMachineで戻すときに同じアカウント名だと戻せないと言われる（戻す方の名前をその時に変えれば良いのだが）。今回は、まるっきり元と同じにしたいので、コンピュータアカウントは適当なアカウントを作る。

9.再インストール完了後に、アプリケーションのユーティリティにある移行アシスタントを起動。TimeMachineから戻すよう進めていく。戻すのにも時間かかった。

10.戻って再起動したら、戻したアカウントの方の管理者でログイン。先ほど適当に作ったアカウントをシステム環境設定のユーザとグループを使って、カギをクリックしてから削除する。

11.一応再起動して完了。

12.X11のアップデートを忘れていた(QUCSが動かなくて気づいた）ので、XQuartzの最新版をダウンロードして再起動する。本当に完了。

　これで一通りのアプリもデータも元通り。
　このやり方だと2回もダウンロードしたので時間がかかったけれど、TimeMachineとネット環境とApp Storeのありがたさ。便利になったものだ。手早くするにはリカバリー用のディスクを使った方が早いと思う。

　何はともあれ、クリーンインストールしたのだが、ディスクアクセスの音がずいぶん減ったよう。気分的にもクリーンでこの夏を越えよう。

　そうそう、このMountarin Lionのディスクトップピクチャに北海道の写真家の作品の美瑛町の青い池が収録されていて、あのWWDCのMacBook Pro with Retina Displayのプレゼンでも使用されたとのこと。すばらしい&うれしい！！

Blue Pond - The WallPaper for Apple Inc. by Kent Shiraishi

　このかたのブログを見に行ったら、写真に物語があって泣けます。
　この猛暑にも涼しげで最適なので、この夏はこれをディスクトップで乗り切ろう！

植物用LED照明の試作

 最近流行の植物工場もどきをやってみよう！と思い立って部品だけ集めたのだが、天気がよかったので取りかかれずに放っておいた。でも、そろそろ作らないと忘れてしまうそうなので、なんとか形にしてみた。
部品といっても今回はモジュールなので、回路的にはあまり困ることは無いのだが、形にするところが工作のメイン。

電子部品は秋月電子で調達。
定電流方式ハイパワーLEDドライバモジュール（3W1個）OSMR16-W1213
スイッチングＡＣアダプター12V1A（入力100V～120V）　NP12-1S1210
それとLEDは
放熱基板付３Ｗ赤色パワーＬＥＤ　ＯＳＲ５ＸＭＥ３Ｃ１Ｓ　波長620-630nm
放熱基板付３Ｗ青色パワーＬＥＤ　ＯＳＢ５ＸＭＥ３Ｃ１Ｓ　波長465-475nm

ＯＳＲ５ＸＭＥ３Ｃ１Ｓをヒートシンクに張り付け。赤も同じ。

OSMR16-W1213。黒線が電源側（AC、DC共用）、白とピンクがLED側

 植物工場研究所によれば、640nmから690nmの赤色光が光合成には効果が最も高く、420nmから470nmの青色は葉の形成に必要らしい。
今回入手した赤のLEDの波長はやや短めだが、無いよりはましと思って付けることにした。

さて、とりあえずこのLEDを点灯状態にするにはどうするか。
　まず、ドライバモジュールだが、このモジュールの回路解析をした方がいるので参考にさせて頂いた。それと、モジュールにはCL6807というCHIPLINK SEMICONDUCTOR社のICが使用されている。ネットからこのICのデータシートを拾ってみて見る。

CL6807アプリケーション図

CL6807は、ざっくりいうと、抵抗RsでLEDの電流を電圧に変換して監視し、平均したときに一定電流が流れるように動作するようになっている。LXはGNDに対してON/OFFするスイッチになっているけれど、インダクタLによっていわば平均化されるようになっている。今回のLED２つを直列に接続して駆動しても12V電源からなら問題なさそう。（計算してないが...）

　ということで、このモジュールはデータシートのアプリケーション回路と同じだろう、ということにして、3WLED直列２灯にする。

　ACアダプタ　→　電源モジュール　→　LED直列2灯

こんな構成にした。

　LEDにヒートシンクは付けて、今回は金魚の水槽用に買ったけれども今は使っていない9Wのミニライト照明器具を改造。これが一番の手間だね。面白いけど。
　LED2個はヒートシンクごと並べて付けるために、ミニライトのプラスチッック筐体とアルミ板の反射板にに穴あけ工事。LED固定はパテ。こんな感じです。

表はこんなよう。元々あった蛍光灯とそのソケットは取り外し、そこの空間に電源モジュールを押し込む。電源モジュールの電源線はアーム内に元からあったAC100の配線を流用し、秋月のACアダプタはその先にコネクタで接続した。やっつけ仕事みたいで見てくれが悪いが、効果があるようなら作り直すってことで、今回は終了。

　点灯するとこんな感じです。

植物には点滅動作の方が成長効率が高いらしい。一応、今回のモジュールはCL6807のADJ端子でON/OFFもできるらしいので、それはもう少し調べてから、また考えるつもり。

Ubuntu 12.04 LTSをインストール

ここのところ、花粉症も収まっての反動もあって、庭仕事が忙しくこちらまで手が回らない！
気がつくとその間に、Ubuntu 12.04 LTSがリリースされていた。たいして使うわけではないのだけれども、Long Term Supportの５年間サポート版なので、入れてみることにした。
　と、思っていたらParallels Desktop 7もアップデートでBuild7.0.15094になっていて、Ubuntu 12.04も試験サポートされているらしい。
　というわけで、合わせてアップデート。

　まず、Parallelsは更新チェックからアップデート終了。
　UbuntuはJapanese TeamのUbuntu 12.04 LTS Desktop 日本語 Remix CDをダウンロード。Japanese Teamには頭下がります。Parallelsには新規で入れることに。
　Parallels　新規...でParallelsウィザードからDVDまたはイメージファイルから...で続行。インストール元で、イメージファイルの選択...として、ダウンロードしたisoファイルをオープンとし続行。Linuxユーザ名とパスワードにある高速インストールのチェックは外して続行。名前を入れて。Ubuntuのウィンドウでインストールを続行。
　Paralelles Toolsがいつものようにインストールされていないと出たので、Paralleles Toolsのインストールにして、prl-tools-lin.isoを接続。この後は、自動で進まなかったので、Ubuntu内でターミナルを起動して、
cd ”/media/Parallels Tools”
sudo sh install
でインストーラがようやく起動。
やれやれ...
　

ヘッドホンアンプを造ってみた その２

今回のヘッドホン回路で「思い」的なところは、出力トランジスタのベース端子とオペンプの出力端子を接続する大容量コンデンサの設置（図の赤丸）部分。

上の図の回路のままでも、いわゆるダイヤモンドバッファ回路でも同じなのだけれども、オペアンプから出力トランジスタまでをDC直結の回路構成のため、なんとなくオペアンプの出力部の動作と反対になっていることが気になっていた。
　過渡的にオペアンプ（OP1）の出力電圧が高くなると、Vcc-Vo間の電圧は小さくなり、抵抗Rに流れる電流は減る。減った電流の中から、トランジスタT2のベース電流となって出力電圧Voutが出力される。

気に入らないのはこの部分。本来は、出力電圧Voutが高いときは、出力電流の大きくなるのだから、このバイアス回路の電流も十分に増やしておきたい。しかしながら、実際は出力電圧が高いときにはバイアス電流は細っていて、その細った電流で大きな電流が必要となった出力トランジスタを駆動する。
　回路を単純化して、その中でうまく動かしているのだから、それは致し方ないことではあるけれども、簡単にもう少し改善できないだろうか？
　ということで、今回のコンデンサ追加の回路になったわけである。

思いとしては、オペアンプの出力VoとトランジスタT2のベースがコンデンサで接続されたので、Voが上がると、Voの出力端からコンデンサを介してトランジスタT2のベースに電荷が注入される形になる。前の回路よりは、オペアンプが出力トランジスタを駆動している感は出ていると思う。
　ブートストラップと云う回路なんだけど、この方式であれば、過渡的にはトランジスタのベース電圧をVcc以上に持ち上げることもできる。これはこれで、いろいろ問題は出るだろうけど。
　それに、コンデンサの無い以前の回路でも、ダイオードは導通しているので交流的には短絡しているから、最終的に電気的には同じ動作ではあるのだけれどもね。　
　ただ、自分としては、気分的に「こうしてみたい！」というのが今回の回路構成でした。

ヘッドホンアンプを造ってみた

さて、前回から時間が経ってしまった。気候が良くなって、花粉も減った（？）こともあって、庭仕事に掛っきり。そのまま連休に突入！天気のいいうちに...というわけで、アンプ系が全く進まない。そのくせ、やってみたいことの材料の仕入れだけするものだから、ちゃんと計画たてないといけないか、と自己反省。

なんとか眠気を払って、iMacに接続するヘッドホンアンプを造ってみた。いつもようにケースには入れず裸状態。

ヘッドホンアンプ写真　結構無理やりなつくり...

とりあえず回路はこんな感じ。

ヘッドホンアンプ回路図

回路図にあるオペアンプにmc1458とあるが、実際はNJM2114である。電源間のコンデンサは図上では省略。
説明すると、オペンプを用いた電圧利得0dBの電流バッファ。オペアンプ出力から最終出力段までのもって行き方は、あまり見ない形かもしれないが、

トランジスタ回路部　左右の回路は等価

図に示すように左の回路は、トランジスタをダイオード接続したので、比較的良く用いられる右の回路と等価である。左の回路のメリットは、出力段と同じ種類のトランジスタで構成できるので、Vbeや温度特性などがバラつかない。また、上下対照の構成にすれば、カレントミラー回路構成でもあるので、バイアス電流の設定などもやりやすい。安定して造れるところかな。出力の330uFはいずれ省くつもり。
トランジスタは2SC1815GRと2SA1015GR。電源の±12VはAC電源から整流しシリーズレギュレータで生成したものを接続する。
オペアンプの出力段に接続されている100uFについては、思いの部分なので後ほど説明してみたい。
 半月前の配置しただけのアンプの写真は、まだそのまま寝ています....（これでいくつ宿題を溜め込んでいるやら）

なぜ、ヘッドホンアンプで音が変わるのか？

　まだ、花粉症から逃れられない今日この頃。屋外は・・・、と思いながらも、今年のグリーンカーテンの植物は何にしようかと、自転車でホームセンターをはしごして。。。道すがら、公園のソメイヨシノも、ここいらではほぼ散ってしまったなあ。北はこれから桜のところもあるだろうから、今のうちに菜の花に背景も変えようか、とか。背景をまた替えてみました。埼玉飯能の巾着田です。

　そんなこんなで、なかなかヘッドホンアンプの作業が進まない。

　手は動かせていない代わりに、それとなく考えてみた。

なぜ、ヘッドホンアンプで音が良くなる、悪くなる、となるのか？

　ここでいうヘッドホンアンプとは、もともとあるヘッドホン出力に接続して使用するヘッドホンアンプ（構成図２）である。

構成図１

構成図２

　一般的には、信号の伝送路に何かを追加すると雑音や歪、クロストークなどは悪化する（特別な処理をしない限り）。この前提で考えると、ヘッドホン出力とヘッドホンの間に「ヘッドホンアンプ」を入れることに、良いことは無い。仮にヘッドホンアンプが理想的にできたとしても、ヘッドホンアンプの入力を出力に正確に転写するので、雑音や歪、クロストークなどは悪化しないだけであって良くなることは無い。

　でも、これでは現実と合わない。さて、このどこが違うのか？

　「入力」−「ヘッドホン出力」−「ヘッドホン」−「耳」の繋がりは、それぞれが独立した性能で構成されたものではない、ということであろう。前に述べたのは、それぞれが独立して相互干渉の無い前提だった。だけれど、実際には、接続された各構成要素それぞれが相互に性能に対して影響を与えている、と考える。だから、ヘッドホン出力にヘッドホンを直接接続することで相互に生じる悪影響に対して、ヘッドホンアンプを挿入することで低減する。そうであれば、ヘッドホンアンプを入れることによる悪影響の低減具合と、悪化具合の程度によって、音質が向上したように聞こえたり、あるいは、悪化したように聞こえたりする、と解釈できる。

　一応エンジニアなので、理屈をこねくり回すとこんな感じかな。

　結局は造りたいのかどうか！なんだけれどね。造るにしても何か方向性を出してみたいわけで、こんなところから、考えてみるわけだ。
　ただ、休みの日に考えこむのは疲れるので、また気が向いたときにこの続きを書いてみよう。

今週も野外で週末終了

今週も結局なんだかんだで外のことが多くて、それで終了。ヘッドホンアンプはユニバーサル基板に部品を並べて配置を考えただけで、他には進まず....。

これだけに雨の土曜日を費やすとは、なんだか情けない。何か落ち着かなかったからなあ...

　日曜の今日、外はいよいよ桜満開で花盛り！
　我が家の狭い庭でも、白の芝桜も咲き、ジューンベリーもあっという間に満開。

いろいろ咲き出すと、虫対策とか、鳥対策とか、そんなこともあって、落ち着かないんだよね。
　
　　週末は天気が悪そうなので、雨の日を計画的に使ってアンプを創ることにしようと思う。

桜の季節、だけど、菜の花に

４月も一週目となり、桜の季節到来。土筆も盛りがすぎ、蟻やてんとう虫が活動しだす時期に。とはいっても、桜は満開までもうちょい少しで、写真はもう少し待って、ちょっと遅れた菜の花の背景にしてみた。
花粉症の私には、良いような良くないような季節だけれども、花が咲きだすのはいいものだ。
結局今日は、アンプの構成を考えながらも、花粉症対策をして、芝生や月桂樹の手入れや、プランターのイチゴを植え替えたりで週末終了だ。
花粉症の良い療法を！そうすれば楽しい春になる！

LaCieドライブのハード・ファームアップデート

 　iMacに使っている外付けのDVD-ドライブはLaCie の DVD±RW。中身はDVR-106BK。別段そんなに困らないのだが、訳あってソフマップで中古品AD-7107Aを¥1,000-で購入。比較したのが下の表。

上：DVR-106BK　下：AD-7170A

　最新の新品でも値段はこの2.5倍ぐらいではあるのだけれど、買ったからには使わないと無駄！という訳でLaCieのDVDを交換してみた。
　その前にLaCieを調べていたらLaCie DVD update tool (2.0.6 Mac) · 2011/12/13が出ていたので、まずはアップデートをかけた。何の問題もなく終了。
　その後に、開けてドライブ交換。ワランティーのシールをはがさないとネジが出てこないが、とっくの昔に期限切れなのでためらわずに剥がす。ドライブはジャンパピンだけを同じに合わせて、ケーブルを接続し動作確認。認識しているようだしCDも読めたので、元通りに筐体をネジで閉じる。

　

もともと、このAD-7170AはPS２修理の生け贄として参考までにソニー製を選んだのだけれど、構造は別設計だったので、生け贄にはならずに済んだ。今後はiMacの相棒としてガンバってもらおう！

SONY PS2...修繕？

　かつて頂いたSONYプレーステーション２。息子が言うには最近動かないことがあるという。
　ゲームディスクを入れると、ガガガ...と異音やローディング途中でフリーズ。そんなときは叩いてなんとかしているそうだ。
　どうも症状からすると、光学ドライブのシークが引っかかるか何かでうまく行ってない感じがする。
　まじめに修理にだすと結構費用がかかるようだし、今更保証も何もないので手を入れることにした。PS２はSCH-37000、さてと解体へ。
　

筐体を開けるところは、ゴム足とメクラ蓋を外して、タッピングネジを全て外すとここまで。この黒いところが光学ドライブ。

 　解体を続けて、光学ドライブを完全に外すとこうなる。
　大きな丸はスピンドル、CDが回る中心だね。左にある黒い中に黄色く見えるものが、光ピックアップモジュール。そしてその光ピックアップモジュールを支えるのが２本の棒があり、その上に平行移動を行うためのモータがある。

 　平行移動はモータ軸に直結したウォームギアの溝に突起のハマった摺動子（右の写真のウォームギアにかぶさっている白いもの）によって動くようになっている。ウォームギアが回転すると、溝にそって摺動子が移動し、摺動子が付いている光ピックアップモジュールも平行移動する構造になっている。
　どうもこの摺動子の突起が削れているような？気がする。
　摺動子がウォームギアに押し付けられているのは、この摺動子自体のバネ性みたいな感じ。
　

光ピックアップモジュールを支えているもう一方がこちら側。よく見ると水色の矢印で示したネジで軸に接しているだけのよう。
　駆動モータ側の軸を支点として一方はバネ性のある摺動子がウォームギアと接して、もう一方は支柱にネジで接している構造のように思えた。
　とりあえず、そこそこ動くようになれなって光ピックアップモジュールのトラッキング調整機能でカバーできれば読み取りできるのでは！
　ということで、水色矢印のネジを少し右に回して持ち上げることで、反対側の摺動子を若干ウォームギアに押し付けるようにしてみた。

　組み上げて動かしてみると読み取りに時間がかかったり、異音がしたり、停止したりは収まった。微妙な調整だけで行ったので、いずれ駄目になるだろうが、ひとまずはこれにて終了。

iPhone、我が家に登場！

新しいiPadが...と言っていたのだが、なんとiPhone 4Sが我が家に登場。

iPhone 4S

　しかも３台。これまではdocomoだったのだけれど、息子が進学に合わせてiPhoneが欲しいということで、ホワイト学割にiPhone家族無料キャンペーンにも乗っかっての３人分３年タダに引き寄せられて、この結果に。
今回のiPhoneは多分に勢い的なところはあるけれども、それでもApple製品の魅力は高いってことだね。これでiMac、iPod、iPhone、iPad、iTunesとアップルのサイトのカテゴリーひとそろいそろってしまった訳だ。おそらく、アップルは我が家の家電製品でメーカー別で数でもナンバー１だ。昔からすると想像できない事態だ。
　振り返れば、AppleⅡを横目に国産から使いだしたPCも、Performa5240に始まって5440、PowerBook1400c、iMac G3、Cube、iBook G4、iMac Core 2 Duo、iMac mid2010と数えてみれば8台目、iPodも初代shuffleからmini、nano、touchとよくもまあ注ぎ込んできたものだ。アップルの業績と株価に相当貢献しただろうな。
　iPhone 4S、これで３年間は使い倒さなければね！

UbuntuアップデートでParallels Tooolsもアップデート

 Ubuntu11.10を何気なくアップデートしたら、カーソルがUbuntuにとらわれてしまった。あー....どうやらParallels Toolsが効かなくなってしまったらしい。カーソルはctrl+alt（キーはctrl+option）で抜け出せるのだけれども、さすがにこのままでは使いにくい。調べるとParallels Toolsを再インストールすれば良いらしい。たまにしかこんなことは生じないので、忘れないために書いておく。

1. Parallelsのメニューバーの仮想マシンからParallels Toolsを再インストールを選択する。続行を聞かれるので「はい」。prl-tools-lin.isoが接続される。
2. UbuntuウインドウのCDのParallels Toolsを開く。以下はUbuntuウインドウでの作業。
3. 左上のDashホームから、termと打ってターミナル起動。
4. sudo -s でパスワードを入れて管理者権限を得る。
5. Parallels Toolsのディスクへ移動する。cd と入れた後で上の２で開いたところのどれかのファイルをtermの中へドラックして、ファイル名の部分を削除してenterでも良い。
6. ./install で開始
7. 起動したらNextで、Upgradeを選んでNextへ
8. 終わったら再起動

今回はこれでOK。やれやれ、Parallels Toolsは正常に復帰できた。

わけもよく判らずにLinuxを使うアプリだけを使うビギナーユーザーだから、使いこなしている方にはあたり前のことも、いちいちつまずくんだよね。今回は自分のためのメモということで。

SP-AMP1改造案

 せっかくMUSES8920を購入したことでもあるし、電源も強化したので、小型スピーカアンプSP-AMP1の改造を検討した。
 まずは、パワー段とバイアス・OPAMP部の電源の分離である。これまでは、シリーズレギュレータIC　TA7815、TA79015の出力にアンプ回路のすべての電源を接続していた。電源を容量の多少あるトロイダルトランスに換えたことで、レギュレータIC出力と、整流平滑出力の２系統が出せるようになった。そこで、レギュレータIC出力にバイアス・OPAMP部を接続し、パワー段を整流平滑出力に接続することにした。
 この回路の場合は、バイアス段は電源電圧の変動で動作電流が変化してしまうので一定にしておきたいこと、OPAMPとバイアス段の消費電流は信号の大小によらずほぼ一定電流（パワー段に比べればだけど）であることから、レギュレータIC出力に接続するように考えた。
 パワー段は、といっても出力トランジスタのコレクタだけだが、負荷6Ωのスピーカなので、瞬時電流は交流状態でピーク電流は1Aを超えることもある。整流平滑出力は出力電圧も高めでアンプの最大出力電圧に対して余裕はあるし、その出力インピーダンスで大電流時に多少電圧が変動しても、エミッタホロワ回路なのでコレクタ電圧の変動はスピーカへの出力には影響がほとんど出ない。ということで、整流平滑出力へ接続することにした。

　こんな感じで。

　ここまでは考えたのだけれど、SPAMP1のヒートシンクが頼りない。パワー段の出力トランジスタのコレクタ電圧が、これまでよりも高くなるので、消費電力も増加し、発熱も増えるからだ。

　半日SPAMP1ながめての結論は、今のSPAMP1はそのまま、もう一度作り直そう！

　さて、いつ出来上がることやら...

The new iPad発表！

アップルが昨日の３月８日に新しいiPadを発表した。報道によると３月１６日から国内でも発売されるとのこと。
　現在、アップルが世界一の企業価値の会社になっていることやジョブズ氏が亡くなって最初の最初の大型イベントということもあって、発表されたiPadを見て期待はずれとの声もあるようだ。Appleを最近の流行として外見性やスペックだけを見ている方からすれば、そうなのかもしれない。でも私からすれば、その感性の方向性と技術は確実に進んでいるのではないかと思えるので、期待はずれということにはならない、と思っている。感動や楽しませることや直感的な使いやすさを達成するために、数値というスペックがあるのであって、その逆ではないのだから。
　iPhone4でRetinaディスプレイを見たときの感動を、今度はiPadでも体感できるとしたら、それだけでも十分新製品としての価値があると思う。

　そもそもiPadは不思議なものである。我が家にも初代iPadがあるが、iPadはなんというか表現しにくい「モノ」であって、機器とか装置、家電ともPCでもない、様々なものが融合した新しいカテゴリーを拓いた「モノ」であって、つまりは「iPad」と表現することしかないような「モノ」なのだ。我が家では最も活躍という表現がふさわしいも訳でもなく、日常化しているiPadである。ちょっと調べる、探す、見る、確認する、楽しむ、暇つぶしをする、であって、誰かが使い終わったらそこに放置され、また、誰かが手に取るのである。これまでにない「iPad」的なものということである。
　
　そんなiPadの新型の実物を見たら欲しくなってしまう（見る前から欲しいのだけれど）が怖い。iPad2もなんとか耐えたのに。Appleフリークってことは自覚しているが、それを差し引いても欲しくなる「モノ」だっていうところだけでも、私にとっては期待はずれではないとう証拠かな...

1st iPadに表示された「新しいiPad」
今はまだこれで見るだけ

簡易電源製作 AC100V→DC±15V1A

前にも書いたがスピーカアンプの電源が実は電力不足だったので、そのためにトロイダルトランスを手に入れたのだが、なかなか考えがまとまらずに今日まで放置状態だった。
悩んだのは、回路的ではなく、配置とかトロイダルトランスの固定方法とか。今回のトロイダルトランスは基板に刺さるタイプではないゴロッとしたもので、コイツをどう基板上に固定するか？で時間がかかった。出来上がりがこれ↓

電源出来上がり

　トロイダルトランスを基板に固定する方法は、下の部品を使って基板にボルトで固定するようにしてみた。材料はホームセンターで入手。黒いのは滑り止めの粘着テープ付きスポンジで、金具の一方に貼付けたもの。

　ユニバーサル基板上に滑り止めのスポンジを貼付けて、トロイダルトランスを基板上に置き、基板裏面から穴あき金具（スリットの入ったもの）を通して、トロイダルトランス上面をスポンジを貼付けた穴あき金具で押さえ、ボルトで挟み込んだ。

トロイダル トランス 固定の断面図

　このようにすれば、ユニバーサル基板にたわみが集中しないし、比較的簡便に取り付けられる。

　電源の回路は以下のようにした。

３端子レギュレータ（TA7815、TA79015）で±15V、および、ダイオード整流後に平滑したそのままのPower用に±18Vを出力する。レギュレータ出力側に発光ダイオードで取り合えず電圧が出ているか確認用にLEDを設けた。なお、この回路にはスイッチが無い。テーブルタップにスイッチがあるので、そちらを代用する。

　これで、小型のスピーカアンプの電源は出来上がった。さて、次はMUSESも手に入れたこともあるので、もういちどOPAMPを使ったスピーカアンプを考えおすか、MUSESを使ってみる回路を見直すかだな。

電源回路　Reg±15V　Power±18V　

どうでも良いことなのだが、なぜ東芝の7900系はTA790xxなのだろうか。他社は、例えばJRCならNJM7915なのに....

MUSES 8920！購入しました。

新日本無線のMUSES 8920を購入しに秋月電子へ。
　確か前行ったときには建物に入って右側に確かMUSES関連があったはずと思ってみると、レジ前にMUSES 8920の棚はあるがカラ！しまった売り切れか？、と思って店員さんに確認すると、「あっ、ありますよ」、と後ろからストックをたくさん出してもらった。レジの店員さんからは死角だったらしい。
１個４８０円で２個購入。やれやれ、出直さないで済んだ。

　さて、普通はここまで書いたら手持ちのアンプで交換してみるところなのだが、アンプの電源の電力不足がまだ解決しておらず製作中！
　どうやって聞いてみようが、考えながらまずは電源作成に注力しよう！
　なんか、パワーものにいろいろ手をつけてしまって、これからは熱計算まじめにしようかなーって。まあでも、試作だしバラックのままでケース入れる気はないから、過酷だけれども加速試験と思って、ICはじめ部品には耐えてもらおう！
　こうはもう一回書けるかな

オペアンプMUSES 8920 一般向け発売！

知らなかったのだが、２月２４日より秋月電子通商で新日本無線のMUSES 8920が発売されていた。１個¥480-。
　MUSESシリーズのJFET入力製品の第２弾。NJRCのMUSESシリーズとNJM2114、NJM4580を簡単に比較すると

.		MUSES8920	MUSES8820	MUSES01	MUSES02	NJM2114	NJM4580
.	入力バイアス電流	5pA	100nA	200pA	100nA	500nA	100nA
.	入力換算雑音電圧	8nV/√Hz	4.5nV/√Hz	9.5nV/√Hz	4.5nV/√Hz	3.3nV/√Hz	約3nV/√Hz
.	スルーレート	25V/us	5V/us	12V/us	5V/us	15V/us	5V/us
.	チャンネル セパレーション	150dB	140dB	150dB	150dB	ー	ー
.	全高調波歪率	0.0004%	0.001%	0.002%	0.001%	0.0005%	0.0005%
.	電源電圧除去比	110dB	110dB	83dB	110dB	100dB	110dB
.	電源電圧	±3.5〜±16V	±3.5〜±16V	±9〜±16V	±3.5〜±16V	±3.0〜±22V	±2〜±18V
.

　MUSES8920はJFET入力だから入力バイアス電流がバイポーラトランジスタ製品のMUSES02、8820に比べて非常に小さく5pAtypになっている。抵抗ラダー型の電子ボリュームMUSES 72320には、この8920のようなオペアンプが最適だろうと思う。
　表にして数字を比較してみたが、雑音を除けば8920が最良に見える。でも、これらの数字が音の良さを表しきれている訳ではないところが面白いし奥が深いのだろう。例えば雑音もNJM4580が最も良いが、そもそもこのレベルならよほど利得を上げない限り聞こえないだろうし、バイアス電流も注意深く設計すれば差をなくすこともできる。スルーレートも聞いた限りでは判らないだろう。あるいは、数字とは別に特性グラフを見るとMUSES01とチャンネルセパレーションは約3kHz以下はMUSES8920よりMUSES01の方が勝っているし、雑音も300Hz以下はやはりMUSES01の方が良い。表にしておきながら、何を言いたいかというと、一般的な電気的特性では音の良さは判らないのではないか、ということである。だから、聞いてみないと、とならざるを得ないのだろう。スペックシート上の数字での議論は論点を絞らない限り音の良さに関しては意味が無いと思う。（自分の耳は棚に上げていますが...）
　MUSES8920を電子ボリュームのMUSES 72320と組み合わせるとどんな音がするのだろう。MUSES01でも良いのだろうが、結構財布が痛い。MUSES 72320を買ったら、MUSES01の値段は相当勇気がいる。
　早く手に入れてMUSES 72320と組み合わせてみたいな。耳とシステムで違いが判ったらMUSES01も試そうか・・・
　それまでに、電源とスピーカアンプとヘッドホンアンプと、できればiMacのオプティカルデジタルアウトからのDACを造って...先は長いので、楽しみも長い、と思うことだ。

ブログに数式を表現するには？

前のブログで数式を入れたつもりが実際には入っておらず、？になってしまっていた。気ままとはいえ、このブログでは簡単な数式を書くこともあるので、できればきれいに見えるようにしきたい。
　さて、どうしようか？
　ネット上で調べてみると、いくつか方法があって、一つは数式を画像にしてアップロードして貼り込む方法、もう一つはサイトのAPIを利用してHTMLタグ に埋め込んで表示する方法に大別されるようだ。　　GoogleにもGoogle Chart APIがあって、これを使うとブログやホームページにきれいに数式を表現できるとある。ただし、この場合は数式はTeXでHTML中に記述する必要があるのだが、そもそも私は TeXを良く知らない。
　GoogleにはGoogleドキュメントがあって、MS Officeについている数式エディタのような計算式を入れる機能がついている。これを使ってみると、例えば、ドキュメントを開いて、「挿入」→「計算 式...」とすると計算式を入れられるようになり、「新しい計算式」を押して、関数を挿入して組み立てれば

 とか、

と表現することができる。同じGoogleだから、それをコピペした。安直にやってみたが残念ながら上のようには表現できなかった。（だから、上の式は画像です）
　TeX覚えろよ！ということになるのだが、それも面倒なので、しばらくは画像化してアップロードにすることにし探してみた。
　CodeCogsのOnline LaTeX Equation EditorでGUI支援されながら数式を入れて画像化することがあると判った。このサイトで数式を入力し、入力窓の下の一番左で画像の出力形式を選択し、Click here to Download Image(???)を押すと、数式が画像化されてダウンロードされる。これをブログに貼付ける。
　このオンラインエディターを開けば判るが、下側にHTMLコードも出ているから、これをHTMLに貼付けても表示できるということ。そのまま、HTMLに貼付けるとCodeCogsで変換され、TeXの書式をGoogle Chart APIに渡せばそれでも表示できるということだろう。
　私の場合、数式をきれいに書きたいが、HTMLにTeXで書くのが大変というか、よくわかってないから、という理由なので画像にした。
　このサイトを利用させていただきながら、HTMLを見ながらTeXを覚えればよいのだろうけどね。

　下は参考の変換例です。

こちらはPNG、上はGIFで貼付けたもの

スピーカエンクロージャーの作成3

スピーカエンクロージャーの作成1

スピーカエンクロージャーの作成2

DCU-F121W

いよいよ組み立て！もくもくさんで正確に寸法通りにMDF材を加工していただいたので、大きな加工は必要ないが、一部自分で木工の加工を加えている。自分での加工箇所は以下の通り

DCU-F121W寸法図

1. スピーカ裏の裏面テーパー加工
2. ポート出力のテーパー加工
3. 端子穴加工
4. 外形面取り
5. 表面加工

1のテーパ加工であるが、このPARC Audio DCU-F121Wは磁気遮蔽のコイル駆動部分がφ87mmあり、板の取り付け穴は開口がφ100mm、板厚が15mmあるので、そのままつけてしまうとコーンの背圧が共鳴箱に伝わりにくくなってバスレフの効果が弱くなってしまう可能性があるので、写真のように取り付け穴を避けた四方を木工用の丸ヤスリでえぐった。

スピーカ開口裏面　取り付け穴とユニットの磁気回路は隙間が結構狭い

2はポート出力の穴の出口も同じように丸ヤスリでえぐって紙ヤスリで仕上げ。

ポート開口部テーパ加工

3はスピーカの端子を外部に接続するため、秋葉原で探したネジの長いターミナルに合わせて穴をドリルで空けた。今回は、Mac脇に置くために奥行きが厳しいので、筐体の横に設けた。よって、右用左用で穴位置を反対側に。表が側のスピーカ固定用のガイドを同じくドリルで穴あけ。

スピーカターミナル　（下のプラスチック部は一部加工）

4の外形は平ヤスリで角を落とした後に紙ヤスリ。
5の表面加工というのは要するに紙ヤスリで表面を多少磨いてからクリアで塗装である。

　他に部品としてはポートで塩ビパイプでホームセンターの端材で入手した。グラスウールは少ない量が手に入らず、とりあえず無し。

　さて、組み立てそのものは、ネジを使用せずに木工用ボンドで接着、ポートの接着はパテのみで固定。筐体の裏蓋は開けるようにここだけネジを使用。今回は、筐体の接着ができた後に、その内側に固定用の補助木材を木工用ボンドで接着し、それが固まった後に裏蓋をはめて、同時に裏蓋と補助材を合わせてドリルで穴空けし、写真のような金具を表のスピーカ穴から手で押さえてネジ止めすればひとりでに補助材に刺さるので、それで固定することにした。補助木材は柔らかめの杉でこれも端材。

スピーカ筐体内部　木材はすべて木工用ボンドで接着

ポート　塩ビパイプをパテで固定 

裏蓋取り付け金具

以上、筐体を組み立て、全体を紙ヤスリでやすったあとで塗装して、スピーカユニットと端子を取り付け、なんとか完成！

　見た分かる通り、塗装で色むらが出てしまった。液ダレが原因。時間を焦ったからなんだけれどこれは反省点。他はグラスウールが手に入らない以外はまあまあ良くできた。

スピーカエンクロジャー完成（右用）