2016年02月26日

次作の検討(現代版ラジオ&外部スピーカー)

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前作のDSPポケットラジオでは実用性の高さもさる事ながら、完成品の小型化が容易なのでもう一作DSPラジオでケーシングを楽しもうと思案しています。

DSPポケットラジオが完成して自作ラジオとしては初のFM波内蔵なので、昨年末に始まった一部の中波局によるワイドFM放送も受信環境によっては楽しんでいます。JR在来線に乗るとインバータノイズが酷く、中波放送帯全部が無音になってしまうので、そういう時にもワイドFMが活用出来ます。

次作のコンセプトとしては、主回路のラジオモジュールは前作と同じM6592を周到し、機能とケーシングで楽しもうと思っています。まず、折角のワイドFMをイヤホン以外にスピーカーでもステレオ放送を楽しみたいので、ステレオスピーカー化をメインに据えます。

流石にステレオスピーカーとなるとポケットラジオ形態はサイズ的に無理があるので、持ち運び・出先据置きタイプを作ってみます。また、折角ステレオ化をするのとそこそこの出力が稼げるオペアンプを積むので、スマートフォンや携帯音楽プレーヤーの外付けスピーカーとしても使えるタイプにすることとしました。

いつもケースに全部が収まるかヒヤヒヤして製作しているので、今回は実装すべきパーツを確認しつつフリーハンドで実装計画を練ります。ちなみにフリーハンドのスケッチにあるFMロッドアンテナは収納時ケース幅に合う市販品が無いのでイヤホンジャック接続形式へ変更、電源スイッチは ラジオ<>外部入力切替スイッチ兼用に変更しました。

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今回採用のケースは、前回と同じシリーズでタカチ製のプラケースであるLC115‒F2、LC115‒Nをチョイス。こちらもフロント部に凹みがあるので、スピーカー内蔵後のパンチングパネルを取り付けるのに便利ですし、それっぽくなります。乾電池ケース付のLC135‒M2はスピーカーのみの右側ケースへ、乾電池なしのLC135‒Nを左側のメイン基板部に配します。

また、用途からすると単三乾電池を積みたかったのですが、そうするとケースの厚みが途端に分厚くなるのとケース内寸法が狭小なので、仕方なく単四2本タイプとしました。

実装必要部品としては、この画像の通り。チューニング用とボリューム調整用の半固定抵抗、電源スイッチ兼ラジオ・外部入力切替とバンド切替スイッチ、イヤホンと外部入力FMとロッドアンテナと右スピーカー用ジャックです。


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2016年02月25日

現代DSPポケットラジオの製作(味付けの工夫編)

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便利お手軽で安価なM6952 AM/FMラジオモジュールですが、下述の味付けをして自分なりの実用性を高めました。参考まで記録しておきます。


低周波増幅回路の追加(NJM2073)

M6952内蔵のアンプでスピーカー駆動出来ると説明書にありますが、確かにスピーカーは鳴りますがすぐクリップもするしで力不足です。スピーカーでも良い音で鳴らしたかったので、オペアンプのNJM2073で増幅させています。M6952は3V駆動可能で単四乾電池2本駆動を狙いましたので、同じく3V駆動可能なオペアンプをチョイスしています。


音がクリップする(割れる)ことへの対処

オペアンプNJM2073との組み合わせですが、ボリューム制御はM6952内蔵ではなくオペアンプの入力段に可変抵抗器を挿入しています。しかし、M6952側の低周波出力を最大にしたままですと、激しくクリップ(音が割れる)します。

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そこで、M6952に固定抵抗でクリップしない程度の音量まで絞っておきます。手持ちの50kΩ半固定抵抗で試して、手持ちの固定抵抗33kΩと22kΩの組み合わせで絞って具合良くなりました。上の画像で、モジュール基板の端に取り付けてある固定抵抗2つがそれです。


FMアンテナの工夫

イヤホンアンテナ化は仮実装状態で色々試しましたが、イヤホンジャックのGNDへM6952モジュールのFMアンテナ端子をセラミックコンデンサー 0.01μF経由で接続して使っています。横着して至近のGNDに繋いでみましたが効果なしでした。イヤホンジャックへ接続した結果、屋外ではイヤホンコードを動かすと受信状態が大きく変わりますので、ちゃんと作用しているようです。

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一方、上述の通りスピーカーラジオとしても使えるようにした訳ですが、イヤホンアンテナが無いスピーカー聴取状態では受信状態が悪くなるので、aitendoさんで195円(税別)で売っている3.5mm径ステレオジャック接続のロッドアンテナを用意しています。

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そのままイヤホン端子に繋ぐと当然スピーカーへの接続が断されますから、テスターでロッドアンテナを確認した所アンテナはプラグのコールド(GND)側に導通していたので、ペンチでロッドアンテナのホット側端子を切り落としコールド側だけを残すことで、ロッドアンテナを挿しても音声出力がヘッドホンに切り替わらないようにしています。

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2016年02月23日

現代DSPポケットラジオの製作(フィールドテスト編)

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現代DSPポケットラジオのフィールドテストを実施しています。一言で言うと、フィールドでの実用性は抜群です。私個人がメーカー製で持ち合わせているのが19年前のソニー製ポケットラジオですが、同等というか上回る勢いです。

ソニー製ポケットラジオは電子制御式でDSPが入っているかは不明で、おそらくラジオ専用ICが定着した時代のものだと思います。今回の作品は同調から低周波増幅迄全てワンチップで、信号増幅はDSPですから恐ろしくクリアーな聴き心地です。

レトロなディスクリート回路でないと、とも思っていましたが、移動しながら使う実用品としてはやっぱり安定した受信性能が大事なので、これはこれで素晴らしいですね。回路には手を入れられませんでしたが、ケーシングの工夫でオリジナリティが発揮出来たので満足度は高いです。


フィールドでの使用感

屋外であれば、およそ中波各局は綺麗に聴こえて音量も一定
電界強度が弱くなっても粘って、放送の音は消えずに聴こえる
電界強度が弱いと、ノイズこと過増幅するのでノイズまみれ

基本は中波局を楽しみ、受信品質によっては気軽にワイドFMへ切替

気軽に切替えチューニングは信号のある所にスパッと入る感じ
チューニング操作で最良点を探るような操作は無い
電界強度強い所ではバーアンテナの方向無関係

中波局は、なかなか厚みのある音で鳴ってくれる(ヘッドホン)
M6952内蔵アンプのNJM2073のS/N比は悪い
静かな室内でのヘッドホン聴取には無理がある
スピーカーで聞く分には、S/N比の件は気にならない(個人による?)
屋外歩行時にはバックノイズがあるので、ノイズは気にならない
開度後半ではかなりクリップ(音が割れる)する

何日か外出時に試聴しましたが、静かな部屋でヘッドホンで聴くには(S/N比的に)耐えないので、屋外移動時ヘッドホン聴取用と出先でのスピーカー聴取用のセットと用途を割り切れば、総合的に実用性高くコストパフォーマンスも優れていて簡単な外部回路で再現性が良いので、良いラジオモジュールです。


2016/3/2追記

ホワイトノイズの正体ですが、M6952ではなく外付けのオペアンプ NJM2073D の問題でした。ボリューム(M6952内のボリューム回路ではなくて、オペアンプ前段に入れています)を絞ってラジオ音声が無くてもホワイトノイズが酷いので、もしやとネットで「NJM2073 ノイズ」で検索するとあるわあるわ...

残念な対処法ですが、オペアンプ出力段のパスコンの後段にアッテネーターで100Ωの抵抗を繋ぐと軽減はできるようです。相対的にノイズを減らす対処であり出力に混ぜ物が入るのでどうかとは思いますが、電源電圧の関係もありNJM2073を使わなければならないので後日アッテネーター追加を試そうと思います。




また、地元川口はJOQRの強電界影響でJOLF・JORFが自作ラジオではさっぱり受信出来ませんでしたが、コレなら弱いながら(屋外でもノイズまみれではありますが)内容を理解できる程度には聴くことができます。SINPO=23232位です。それから、DSPだから当たり前なのでしょうが、選択度は素晴らしいですね。我が地元のような強電界地域には恩恵が大きいDSP回路構成です。

AKC6952の内蔵アンプはスピーカー駆動には力不足らしいので、M6952の外にオペアンプNJM2073を使った低周波増幅段を追加していますが、最初は音が歪んで参りました。後でAKC6952内蔵アンプが試作時にクリップしまくっていたのを思い出し、適切に抵抗で減衰させたら綺麗な音になりました。

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たった27mm径の超小型薄型のスピーカー(Fostexブランドで知られたフォスター製)ですが、上述処置後にはなかなかいい音で鳴ってくれます。ケースを横型に寝かして机上とスピーカーを90度の関係にすると、低音が強調されてラジオ聴取にはそこそこの音が鳴ってくれています。

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自宅に、何の付属品だったかすっかり忘れましたが、丁度良いサイズの巾着袋があったのでキャリングケースにしてみました。FMはイヤホンアンテナ化しているので、スピーカー聴取時用ロッドアンテナも入れられる仕切りがあって具合良いです。

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すこーし味付けがないと快適にはならないこのモジュールですが、そのツボを理解して対処してケーシングも楽しめば、なかなか実用性の高い自作ラジオの1作品になると思います。

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2016年02月22日

現代DSPポケットラジオの製作

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前回の『ポケットレフレックスラジオの製作(ストリートシェイクダウン編)』で触れたとおり、自室ではなく移動しながらのモバイル活用ではAGC(自動利得調整)回路が無いトランジスタ ディスクリートラジオでは実用性に難がありました。

そこで、フルディスクリート回路からは一旦離れて、近頃ラジオを聴かない世代にも電子工作の巷では静かなブームであるDSPラジオを使い、実用性の高いモバイルポケットラジオを製作してみることにしました。

過日、入手難でアキバでも種類が限定されている中波用フェライトバーアンテナを探していて見つけたaitendoさんでDSPラジオモジュールやキットを販売されているのを横目で見ていたので、出掛けたついでに上の画像の『M6952』を買い求めました。

このaitendoさんというのは、バーアンテナだけで5種以上しかも国内でよく見かける製品とは全く違ったものをラインナップしていたり、リアル店舗(アキバというより末広町と御徒町の間にあります)では何故か小姐が何人もいらっしゃって店番と通販対応をしているという、なんとも謎で怪しげなお店です(失礼。

このお店は、バーアンテナだけではなく可変抵抗もアキバのパーツショップとは違う品揃えで、一般店舗では見かけない平型ボリュームについては小売用ではない組込用と思わしきラインナップが、しかも超小型のものが各種入手できます。

平型ボリュームは絶滅危惧種で、私も知っている限りラジオデパート2階の山王電子さん以外では見かけませんでしたからラジヲ中年としては大興奮です。謎多きエキサイティングなaitendoさんについては、別のエントリーで触れたいと思います。

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このお店で入手出来るモジュールには何種類かあって、外付けでコントロールユニットが必要なものと今回選択したコントロールユニットなしで半固定抵抗とアンテナ・スピーカー類の追加だけで使えるものがあります。前者は周波数表示ができたりボタンで自動選局ができたりしますが、今回は小型化が主旨なので後者にしています。

まずはケース実装前に動作確認と理屈を理解するために、ブレッドボードへ仮組みしました。あっさり動きまして、驚きなのは電界強度が低い自室でもバーアンテナ無しで中波の強い局が聞こえてしまうほどの感度でした。バーアンテナを追加すればさらに感度が上がりますが、これまで製作した個体とは違ってバーアンテナの向きで信号の強弱が出ないほどでした。

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今回のケースは、秋葉原ラジオデパート2階のケース屋さんで調達した、単四型電池2本ケース付きの小型ケースを使います。少しは余裕があるかとたかをくくっていたのですが、ご覧のように超小型ボリュームを駆使しても入りきるかどうかハラハラの状況でした。

中波バーアンテナは、大きいものを使おうかと思っていたのですがとても入らないので、手持ち在庫で最小だったPA-63R(インダクタンス360μH)を搭載。データーシートによるとこのチップではインダクタンスが350〜450μHのバーアンテナが使用できます。PA-63Rは2次コイルが無いゲルマニュームラジオ用ですが、このチップは一次側しか必要がないので問題ありません。

因みにチューニングは、電圧可変なのでポリバリコンではなくて可変抵抗(ボリューム)で対応します。これも小型化とコストダウンに貢献していますね。ポリバリコンは安いお店でも250円はしますし相場は300円台です。今回は、同じくaitendoさんで見つけた超小型可変抵抗の基板直付けタイプを採用、同じサイズでステレオ対応の2連もあったので助かります。

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仮組みしてみました。この画像の状態で見てフロントベゼルになる箇所ですが、バーアンテナの兼ね合いもあり付属のプラスチックパネルを使いたかったのですが板厚が厚くイヤホンジャックもLEDホルダーも実装できないほどだったので、手持ちのパンチングパネルに変更。

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また外装色がグレーでなんとも中途半端だったので、手持ちのマットブラックスプレーで塗色しておきました。画像では光の加減でシルバー?に見えますが、マットブラックです。最初は塗色が面倒に思いましたが、自作品のカスタム度が上がるので、やっぱり塗色して正解でした。

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完成しました。フロントベゼルのLEDは、左右の緑色がAM/FMのバンド表示(画像はAM受信状態)で中央の橙色はチューニングインジケーターです。いいですねぇ、アナログ回路では付けたくても簡単には付けられなかったチューニングインジケーターもさらりとチップの出力から取り出せます。

ポケットラジオでもスピーカー出力は付けたいといういつもの癖(苦笑 で、側面には27mm径小型スピーカー(なんとフォスター(Fostex)製です)を収めて、表面には安直にパンチングパネルで覆いをしました。側面のパンチングパネルにも赤あたりを塗色しようと思案しましたが、シルバーのままでもちょっぴりレトロなラジオな感じで麗しいですね。

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内部はこんな具合に。一番苦労したのは、電解コンデンサーのレイアウトですね。手持ちのできるだけ小型なものを用意しましたが、ギリギリでした。在庫しているのは耐圧25Vなので、ポケットラジオ用に耐圧10V位で小型なものを用意するべきでした。

また、LED部を甘く見ていました。出来上がって思ったのは、基板をフロントベゼル至近まで配置しておいて、LEDは基板直付けにすべきでした。基板直付けは小型化とケース加工簡便化にはかなり有用で、ボリュームとスライドスイッチは基板直付けにしておいて大正解でした。

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サイズ的には、iPhone6の縦方向が30mm短くなった位です。して完成後の受信能力ですが、自室では中波は単独で在京4局+AFNが聞こえはしましたが、ザァーと電子ノイズ?が派手に覆いかぶさっていてチップの至近にバーアンテナを置いた弊害かと焦りました。

しかし、屋外に出してみるとすっかりノイズが収まりました。どうやら、自室だと電界強度が弱いのでAGCがガッツリ効いてその結果ノイズも増幅してしまっていたようです。自室でもループアンテナを近づけるとノイズレベルはぐっと下がりました。有能なAGCとDSP回路ががんばった結果だったようです。

FMについては自室でも東京スカイツリーに基幹送信所がある局は、アンテナが無くても若干ノイズ混じりながら聞こえる程度。イヤホン端子のコールド側にチップのアンテナ端子をつないでおきましたので、イヤホンを繋げば充分実用レベルです。

シェイクダウンで1日色々試してみましたが、自室内では一番使えそうなのが中波放送のワイドFM波を聴く端末として使う用途でした。スカイツリーのワイドFM送信は確か各局7kWですが、自室ではJOAVよりも強く入館します。

今日のランニングでも使ってみましたが、中波でもワイドFM波でも移動していても一定の音量で聴き続けられて実に実用的でした。ただし、電界強度が確保できる環境でもSN比は悪くスピーカー聴取では気にならないのですがヘッドホンではかなり気になります。しかし、自室のシーンとした環境では気になるSN比の悪さですが、屋外使用では環境音のバックノイズで全く気になりませんでした。

19年前に入手した手持ちの市販ポケットラジオ(電子制御・ソニー製)と比べても、格段の感度と音質です。特に中波の感度は感度の増減が移動していても殆ど気にならないのと、音の厚みもあって随分聴きやすいです。たった680円(税抜)でこのモジュールが入手できてこの性能と自作では色々大変なFMが手に入るので、いい時代になりました。

携帯用に狭小ケースに実装できた時の達成感はなかなかなのもので、実装は大変でしたがノウハウも蓄積できたのでもう一作位はDSPラジオにチャレンジしてみたいと思います。


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2016年02月19日

ポケットレフレックスラジオの製作(ストリートシェイクダウン編)

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ポケットラジオ型としては1号機である、ポケットレフレックスラジオを街に持ち出して、フィールドテスト。一枚目画像の背景には、いつもラジヲパーツ調達でお世話になっている秋葉原ラジオデパートです。

やはり、レフレックス回路には市街地ノイズは厳しく強い所では完全に抑圧される程ながら、受信状態の良い場所に立ち止まれば充二分に実用性あり。しかし、歩きながらでは受信状態の強弱はげしいのとAGCが無いので、実用性はかなり低い事が判明。

建物からの強い(おそらく)インバーターノイズが覆いかぶさると抑圧されてバンド内はシーンとして、1ブロック先ではガツんと在京キー局が普通に聴こえたり。一方、横断歩道を渡る程度の距離でもAGCが無いので大音量になったり、ふわっと聴こえなくなったり。

ポケットラジオですが歩きながら用ではなくあくまでも持ち運び用であって、出先で移動せずに聴取するイメージですね。但し、ストレートラジオよりは明らかに感度は高くて、ストレートラジオで外付けループアンテナのアシストがないとスピーカーでの実用音量にならない電界強度でも、レフレックス型ならば単独で充分実用レベルの音を鳴らしてくれます。

『電波を学ぶにはまずラジオを製作して』と昭和の頃から言われていましたが、確かに理論を理解できるようになってからこうして色々実験していると、電波の性質や復調回路の特性が肌で理解できてなかなか興味深いですね。

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振り返ると少年時代はそんなことより製作>完成と実用が目的になってしまっていて、自分にとっては理論を学ぶものではなくてただただ工作でしたね。それで、回路が理解できていなくて測定器も足りていないので、完成しても動作しないことが多かったという(汗。

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帰り道には、このポケットラジオの持ち運び用キャリングケースとして100均で布製ペンケースを買い求めました。オサーンにはかわいすぎますが、ネコ好きなのでネコのデザインで。同じく100均で入手したこのグリーンのペンケースを使ったポケットラジオケースが丁度収まり、ヘッドホンも入れたまま使えますし選局もジッパーを少し開けるだけで対応できます。

今回のマイブームはフルディスクリートで作るトランジスタラジヲが対象で専用ICの回路は避けていましたが、お出掛けラジヲにはフルディスクリートタイプだけではなくて、近頃流行りのDSPラジヲも組んでみることにしました。

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2016年02月17日

音にちょいとこだわるならば

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以前から電子工作とオーディオ関係は好きで自作スピーカーシステムもいくつか作りましたが、今回のマイブームまで知らなかったスピーカーのマグネット種類について触れたいと思います。

スピーカーは、永久磁石とコイルの反発を使ってコーン紙を振動させて音を発する訳ですが、その磁石には主に2種類あって一般的な『フェライト磁石』タイプと『アルニコ磁石』タイプの2種類があるそうです。上の画像の奥2個がフェライト型、手前3個がアルニコ型です。

最初は何の気なしにスピーカーを買い求めていましたが、ご先達のサイトを眺めていると「アルニコが音が良い」とあり気になったので、一作目のストレートラジオでは45mm径のフェライト型を搭載していましたが、同じ口径のアルニコタイプに後で差し替えてみました。

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一作目の内部ですが、この時はまだフェライト型でした。実はその後各種サイトを読み進めると『フェライト型とアルニコ型で大きく音質の差は無いのである』というのが大方の見解のようでもあったのですが、技術的好奇心で載替をチャレンジしてみました。

こちらが私の率直な感想です
パッと聴きでは、激しい差は無い 音に敏感な方には判るレベル
アルニコの方が、音は柔らかく若干解像度が高い
人の声は、男性の喉に響く低音がフェライトよりも解像度高く聴こえる
フェライトの方が、音は力強い(が硬い)
総括すると、小径の非Hi-Fiオーディオ用スピーカーとしては、『やや』繊細に音が鳴る


両者で全く音が違う、とは言えなくて音に敏感な方ならば差が判るかな、程度の差異でした。コスト的には、アルニコ型の方がレアメタルを使っていて割高なのですが、この価格差と音質の差について投資価値があるかと言うと微妙ですね。

しかし、自分は家の中でラジオを聴きだすと長時間聴きますから、少々でも耳疲れし辛いという点ではアルニコ型に軍配です。自分で作ったラジオ受信機が少しでも高品質に活用できるならばと、一番は自己満足なのだと思いますが。

アルニコ型スピーカー、画像中央の45mmモノで秋葉原店頭価格250円でした。流通量が少ないとは言え、秋葉原のパーツショップ(ラジオデパート3階シオヤ無線さん、ラジオセンターの2階各店、千石電商さんなど)には、各種取り揃えられていて、特にシオヤ無線さんが品揃え豊富です。

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2016年02月15日

ポケットレフレックスラジオの製作(ケース実装編)

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前回の試作での不具合ですが、その後の切り分けでフェライトバーアンテナの不具合だと判りました。コイルのインダクタンスは一次側二次側共に正常でしたが、何故かポリバリコンとの組み合わせで同調が上手くいっていませんでした。手持ちの別品に替えたら途端に選局が正常になり、綺麗に関東平野の5局が入感し始めました。

10kΩの平型ボリュームで、およそ40〜50%の開度で『サー』というノイズが出て過増福状態になりますが、その手前でスピーカーでも実用的な音量を得られますし、発振しやすいレフレックス回路ですから想定内です。

今回はケースが薄型ということもあり、ユニバーサル基板(いつものC基板サイズ)上のパーツは背が低くなるようレイアウトしています。また、100均スリムペンケースには余裕で収納できると思っていましたが、意外にキツキツでアウトプットトランスはご覧のように基板を削って対応する羽目になりました。

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想像以上にケース実装には苦心し自分の経験ではかなりの狭小実装となりましたが、無事全パーツを実装することができました。自作っぽくなくがコンセプトでしたが、ケース内寸にポリバリコン+ダイヤルが入りきらず、無念のチューニングダイヤルむき出し実装になりましたが、それ以外はイメージどうりの仕上がりに。

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最後までハラハラしながらも無事収納された内部。ツボは、昨今入手困難の平型ボリューム(電源スイッチ付き)とイヤフォンジャックを背の低い基板実装型にしたこと。そしてアウトプットトランスの落ち着き場所は、基板を切り欠いてかつトランスの金属シャーシの左側部が当たる場所の基板を削り込んで、基板にトランスがめり込むような格好で落ち着きました。



電源のパイロットランプとして、チューニングダイヤルの脇にLEDを仕込みました。これは、チューニングダイヤルの位置指標としても併用しています。前回同様、このLEDは高輝度タイプを使い電流を定格からかなり低くすることで消費電流は1mA未満になっています。

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最終的な消費電流は、約11mAとなりました。006P 9Vのマンガン電池は300mA/h相当だそうですから、約27時間持続となり1日8時間使用と想定して3日半の持続。スピーカーラジオとしては低消費電力な方ですが、やっぱり006Pは容量が少ないですね。現代は100均で006Pのマンガンが2本100円で買うことが出来ますから、コスト的には気楽になりましたけれども。


(気づいたこと)

ストレート型よりもレフレックス型は選局がシビアではない 
ストレート型は選局の適正位置が狭く、レフレックス型はそれが広く選局が楽

ストレート型よりレフレックス型はSN比が悪い どうしてもサーというノイズが乗る
超強電界(送信所から10km以内)でなければ、レフレックス型でも選択度は十分実用レベル
自宅はJOQR 100kWから5km圏内なので、どうしてもJOKRへはカブってしまう
カブりがあっても、中波ループアンテナで同調レベル?を上げるとカブりがなくなる

音質は、ストレート型の方が数段上 音のしっとり感と中低域のリッチさが違う
感度は3石ストレートより1石レフレックスの方が数段上
鉄筋コンクリートのベランダなし部屋である弱電界の自室では、ストレート型では局によって実用以下の音量が、レフレックス型では十二分な音量を得られる

バーアンテナの接触不良?で全く鳴らないことも 端子型でリッツ線のリード線がない方が確実かも






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2016年02月12日

ポケットレフレックスラジオの製作(試作編)

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次作はより実用度と感度が高いスーパーヘテロダイン回路を狙っていましたが、ポケットラジオケースも漁りだしたという事で、もうひとつ簡単な回路のラジオを手がける事にしました。前回がストレート型でしたので、次のステップとしてはレフレックス型ですね。

回路としては、先日手に入れた『はじめてトランジスター回路を設計する本』98ページ掲載のレフレックス回路を使わせていただく事にしました。TRは、高周波増幅部が2SC380TM-Yとなっていますが2SC1815-Yに変更、終段低周波増幅部は2SC1959-Yそのままとしています。

2SC1959-Yも入手難になってきましたが、偶然アキバ ラジオデパート3階のシオヤ無線さんで在庫を見つけましたので自分で使う程度確保しました。

1石のトランジスタを、高周波増幅と低周波増幅に2役活用する、まさに「一石二鳥」な回路です。このため、1石でもそこそこ高感度だそうですが、選択度は甘めだそうです。我が家はJOQR基幹送信所から5Km圏内なので、選択度については気になるところですが、物は試しでブレッドボード上に試作してみることにしました。

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試作回路が組み上がって、周辺パーツを接続して動作試験をしている様子です。ポケットラジオ用にと新たに入手した直径40mmのスピーカーとの組み合わせです。こんなちっちゃいですが、このサイズでアルニコスピーカーを見つけました。

火入れ直後「じゅわ〜」っという雑音が入り、バリコンを回すとキュルキュル音が変化するので、まずは成功の様子。電界強度が弱い鉄筋コンクリート造でしかもベランダに面していない自室では、バーアンテナのままでは放送を受信できませんでした。

先に作ったループアンテナを近づけると、元気よく受信信号が聞こえてきてまずは動作成功。しかし、ループアンテナ側のポリバリコンで選局する格好になってしまい、この回路側のポリバリコンではダイヤルを回しても選局できない様子で、上から下まで帯域幅一杯にループアンテナで同調した放送局だけが聞こえます。

音量自体は噂通りかなり元気に鳴ってくれています。アウトプットトランスを使っていることもあるようですが、アウトプットトランスを取り外して負荷抵抗でスピーカー駆動をしても、そこそこの音量で鳴ってくれています。

さて、なぜ帯域一杯にループアンテナで同調した放送局が聞こえてしまうのかは判らないのですが、ブレッドボードは本来高周波モノ用ではありませんから、多少無茶した配線で発振寸前な様子でもあるのできっちり基板実装したら落ち着くだろうと思う?事にしました。

また、同じくラジオデパート2階の山王電子で見つけた平型ボリューム10KΩを試作回路に投じてみましたが、半分以上回すとピギャーではなくザー音で発振?発振手前の低周波増幅過大?な様子でもあるので、ここも基板実装で落ち着くことを祈ります。

初めて使うアウトプットトランスですが、ノーブランド品(ST-80相当品)はどうもザラっとした音になってしまい、手持ち在庫のサンスイ製ST-32に替えたら音の粒が落ち着いて綺麗になりました。しかし、ペンケースにはアウトプットトランスが大きく収納が困難なので、低周波増幅部は別の回路に見直そうか模索しています。



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2016年02月11日

次作のネタ(Sメーター編)

HRW2_Front_subline


HRW2_Front_main

次作のネタを色々検討しています。前回の3石ストレートラジオでは、フロントパネルデザインをちゃんと事前検討せず行き当たりばったりだったので、Sメーターを仕込む場所を確保出来ませんでした。久しぶりにラジオを作り上げることが先行していたので。

元々は、アナログ指針式乾電池チェッカーのラジケーターが少々チープなのですが円型で雰囲気があるかと考えていましたが、気分で角型が大袈裟で良いかなと思案中。

因みにこの円型ラジケーター内蔵乾電池チェッカーは、なんと現行品でアマゾンさんやホームセンターで入手できます。現在数少なく入手できるラジケーターも高価なのと円型を見かけないので、これをバラすのも一手です。

2016年月現在は、アマゾンさんでお値段400円なので新品ラジケーターよりお値打ちですね。これはオススメです。




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今回実装を検討している角型ラジケーターです。某オークションルートから入手しましたが、よくよく見ると同じ仕様のものが千石電商さんやデジットさんで新品を入手できますね。まぁ、ちょうど良い感じに日に焼けてうっすらブラウンにケースが変色しているので、レトロな味付けになってこれはこれで良しとします。

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ネジ用の耳まで入れると大きいのでLEADさんのPSA-1には持て余しますが、耳を削ればなんとかレイアウト出来そうです。手持ちの電球色LEDでバックライト照明を追加すれば、良いムードになります。こうしてフロントパネルのデザインを色々思案するのも、ラジオ製作の醍醐味ですね。

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2016年02月10日

次作のネタ(ポケットラジオケース編)

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今回のラジオ製作マイブームでは据置き型のケース実装も含めた楽しみ方中心でいましたが、各ご先達のサイトを見て回るとポケット型ラジオの製作が多く見受けられます。ラジオ製作が流行っていた1970年前後の日本では「購入するより安価にコンパクトなラジオを作ることができる」という事にも主眼が置かれていたようで、コンパクトで携帯型のポケットラジオタイプの作例が多く見られます。

そこでポケットラジオ型にも少し興味が湧いてきまして、天邪鬼な自分としてはよくあるプラスチック・ポリエステルケースではつまらないと思い、ちょっとスタイリッシュなポケットラジオケースを模索。そこで100均でコンパクトなペンケースを発見。ピンクとグリーンなど色が選べて、ケース加工時に割れが少なそうな粘りのある材質です。

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サイズ的にはこんな具合です。乾電池は単3型2本3V形態や006P 9V共に実装可能で、ポリバリコンも何とか入ります。バリコンのダイヤルは残念ながら収納出来ない高さなので、チューニングダイヤルはむき出しになりそうです。

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携帯性はこんな感じです。現代のポケットラジオにしては大きいですが、自作ラジオとしてはスリムでなかなかスタイリッシュです。スリムなので、胸ポケットや鞄の中に入れやすいのではないでしょうか。スピーカーは4cm径の物が収納できて、試しに一般的なアルニコタイプの4cmが丁度入ります。

収納する回路としては、前回がストレートだったのでこのケースにはレフレックス回路を収納してみたいと思います。レフレックスならば石数の割に感度も良さそうですし、コンパクトに仕上がりそうです。
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2016年02月07日

中波ループアンテナ(2作目)

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前回作った中波ループアンテナ1作目はざっくり作ったのと、直径が小さく利得が今ひとつガツンと来ないのでもう一回り大きい2作目を模索していました。一昨日、雑貨を買いに100均屋さんにいったところ、ちょうどバレンタインデー直前だったので、こんな貼箱が。各種サイズがあってしかも100円商品!貼箱って最後手仕事なのでコスト高なのに不思議です。

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どこに目をつけたかというと、8角形のところ。真円ではありませんが円に近くて、円よりも多角形の方がコイルは巻きやすく、見た目的にも中波ループアンテナっぽいので。コイルを巻くにも幅が丁度良いですし、しっかりした貼箱なので強度も充分です。

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前回の1作目との寸法比較。1作目は180mm径、今回は215mm径です。一般的によく見かける作品は400mm径以上ですし、前作から径が大きく変わらないので迷いましたが、コイルを粗巻きにして巻数を増やして利得を上げることにしました。215mm径に0.29mmのポリウレタン線を23回巻で300μHとなりました。

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角に両面テープを貼って、粗巻きしていきますが特にスペーサーはなくてもそこそこ等間隔にはなるものです。万一間隔がおかしくなったり巻き数に対して幅が足りなくなっても、ピンセットでポリウレタン線をズラしていけば修正が効くので手軽で便利です。

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巻き始めと巻き終わりは、千枚通しで開けた穴から内側にポリウレタン線を引き込み、AM用一連ポリバリコン266μFを接続します。クラフトテープとロウで末端を固定。

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今回のコイル巻きに先立って、秋月電子さんのLCFメーターキットを組み立ててインダクタンスを計りながら工作を進めました。23回巻で300μHとなった所の写真は撮り忘れたので、ポリバリコンをつけた後に954MHz JOKR TBSラジオに同調させた時のインダクタンスを測ると288μHでした。

さてさて、では完成後の受信感度の変化はどうでしょうか。受信状況を録音してみましたのでお聞きください。5秒の時点まではループアンテナなしで、それ以降はループアンテナを近づけて感度UPした様子です。



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1作目と比較してガツンと感度が上がるようになり大成功。粗巻きで巻き数を増やしたのが効を発揮しました。こういう工作は、費用がかからない上に効果がテキメンに体感できるので、実に面白い実験です。最後の画像は実使用の様子。ループアンテナ本体は机の端に洗濯バサミで固定しておいて、ケーブル接続は無しでラジオを近づけるだけで結合しますので、お手軽に使えます。



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2016年02月04日

3石ストレートラジオの製作(ヘッドフォンで聴く)

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少年時代から、『ラジオと言えば、スピーカーで聴けなくては』という思いがあり、今回もスピーカー駆動が出来るように2SC1815・2SA1015 2石の低周波増幅回路を付加しています。これとアルニコスピーカーの組み合わせで、内蔵スピーカーでも自作ラジオにしてはなかなか聴きやすい音を出してくれます。

一方、この低周波増幅回路を付加したお陰でセラミックイヤホンではなく携帯プレーヤー用の一般的なヘッドフォンが使用できるようになったので、愛機のヘッドフォンで試聴してみました。ボリュームは、スピーカーですといつもボリュームを回しきって聴いていますが、ヘッドフォンの場合は1割程度の開度で充分に楽しめます。

ヘッドフォンでの聴取、これがなかなか良い音がしてビックリ。低周波増幅回路のスピーカー前段パスコンをオリジナルの330μFから1,000μFへ装替したのが効いたのか、男性アナウンサーの喋りにつきまとう低音がしっかり出てきていて、高域〜中域についてもスピーカーで聴くのとは違ってHiFiな感覚を得ました。

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そして、千石電商さんでgetしたこの380円ソーラーパネル(5.5V/0.55W)ですが、これだけでヘッドフォン駆動なら充分実用になりました。ボリュームの位置としては4~5割程度で充分な音量でした。サイズも小さいですし、これは使えますね。スピーカー駆動はこのパネルから1W・2Wの物まで試しましたが、実用レベルの音量を確保できませんでした。

ソーラーパネルを実験の結果、何故か開放なら電圧が5.5V定格となるのに回路接続後は3V程度になってしまうのです。しかし、単3乾電池2本の3Vではもっと大きな音が得られますので、3Vレベルでも電流も流せていないようです。ソーラーパネルの知見に乏しいので、おいおい勉強して改善したいと思います。ひょっとしたら、電気スタンド光だからダメで日光下なら大丈夫かもしれませんので、週末に試してみようと思います。

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2016年02月02日

3石ストレートラジオの製作(ポリバリコン編)

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今回の行き当たりばったりのケーシングで幾つかの失敗からのリカバリーがありましたが、ポリバリコンの固定もその一つです。バラック状態ではポリバリコンは基板上実装ではありませんでしたが、そのままだと皿ビスでケースに固定が必要で、これが穴位置を正確に出すのがなかなか面倒。

そんな訳で、初めてポリバリコンを基板上実装として延長シャフトを使ってケース実装の手抜きを試みました。が、シャフト中心位置を見事に外してしまってリカバリーのためにヤスリでシャフト用の穴を広げました。結果、シャフト軸受けが宙ぶらりんになるので、ダイヤルを回すとグラグラに。

軸受けの穴がシャフト同径で位置が出ていれば良いだけなので、ユニバーサル基板の端材にドリルで穴を開けシャフト径ピッタリになるようにリーマーで少しずつ穴径を調整。最後はその穴あき基板に両面テープを付けて、シャフトに通して適切な位置にケースへ貼付して完了です。

ついでにポリバリコンのボディを、基板へ固定するフレームとしてスズメッキ線を2箇所巻いて両端はユニバーサル基板に半田付けしてみました。完全固定とはなりませんでしたが、以前よりは安心です。シャフト軸受け基板追加とポリバリコンボディ固定で、かなりカチッとしたダイヤル回転になりました。

ケース内のスペース節約・発振防止・ケース加工の容易性から、ポリバリコンの基板上実装は有用性が高いのでこれからも採用しようと考えています。計ってみたところ、LEADさんのPSA-1は丁度C基板の縦方向がフロントパネル〜リアパネルの短辺にピッタリ入ることに気付いたので、その点からもポリバリコンの基板上実装は活躍しそうです。


posted by ハリー伊藤 at 06:08| 埼玉 ☔| Comment(0) | TrackBack(0) | ラジヲの製作 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2016年02月01日

3石ストレートラジオの製作(補助ループアンテナ編)

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電源昇圧ドデカ・フェライトバーアンテナのお陰で音量は確保出来たもの、自室ではどうしてもJOKR・TBSラジオだけ弱々しい。居間で確認したら、割れんばかりの大音量だったので機器そのものは問題無し。JOKR基幹送信所は自宅からたった7kmなので同然と言えば当然なのですが、どうやら自室が内廊下側の電波には最悪の環境なのが影響していたようです。

そこで、ラジオに近付けるだけで感度アップの中波ループアンテナを作って試してみました。ホームセンターで木材を調達して、用意してあったポリウレタン銅線を23ターン巻きつけます。

残念ながらLCメーターが未だ手元に無いので、他所様の作例を参考に巻き数を決めて、同調用に手持ちの中波用一連ポリバリコンをコイルの両端に接続。それだけです。直径は180mmであります。

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早速、JOKRの日曜夜半の番組に選局してシェイクダウン。参考書にはループアンテナコイルの短辺方向を送信所へ向け、ラジオのバーアンテナはループアンテナの横棒長辺へ直交させるとあったので試したものの、さっぱり。

但し、ループアンテナを近付けると微妙に受信周波数が動き、アンテナのポリバリコンを回しても同様だったので、動作して影響はしている模様。そこで、フェライトバーアンテナもループアンテナも送信所へ向けるこの画像のレイアウトにした所、微妙〜に音量が上がる場所を発見。して、アンテナのポリバリコンを回して最良点を探ります。

しかし、このセットではアンテナのポリバリコンを回すと受信周波数も影響を受けてしまうので、ラジオのバリコンと交互に回しながらの最良点模索になります。これでなんとか実用レベルの音量にはなりましたが、他局に比べるとまだまだですし、ループアンテナでガツンと感度が上がった感触はありません。

やはり、もっと大きなループ径でないと効率は悪いようです。作り方は要領を得たので、次回は径を倍位にして、LCメーターをゲットしてインダクタンスを確認しながら(コイルだけに)巻き返しを図りたいと思います。

posted by ハリー伊藤 at 12:24| 埼玉 ☔| Comment(0) | TrackBack(0) | ラジヲの製作 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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