2018年6月
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2018年6月17日 (日)

TPA6120A2 を使ったヘッドホンアンプの作製 (その2)

先週組み立てた基板のコネクタ配線を作り、バラック状態ですが音出しまで行いました。

20180617_0001


現時点での、アンプ部の回路図は以下のとおりです。

20180617_0002

TPA6120A2 の周辺回路は、データシートに載っているシングルエンド入力、非反転、ゲイン2倍
のものほぼそのままです。
入力部に OPA2604 のボルテージフォロワを置いています。

発熱が気になりましたが、電源電圧が ±12 V ではほんのり暖かくなるぐらいで、問題無さそうです。


まず PC に繋いで音を聞いてみました。ヘッドホンは、ゼンハイザーの HD206 です。
ヘッドホン有り無しで、音質も音量もほぼ変わりません。
耳が肥えていないので、違いがあまり分かりませんでした。
音が悪くなっているようには思えませんでした。


次に無線機 (TS-590S) に繋いで聞いてみました。
ヘッドホンアンプ無しだと、高域のハリみたいなものは感じられるものの、
低音が少なく薄っぺらい感じがします。
ヘッドホンアンプを通すと、低域がしっかり出て、音に厚みが出るように感じられました。
AM 放送とかで聞き比べすると、顕著に差が分かります。

4/22 に考察したように、TS-590S のヘッドホン端子の出力インピーダンスは 120 Ω と思われ、
そこにインピーダンスの低いヘッドホンを繋ぐと、高域が強調された音になるはずです。
ヘッドホンアンプを通すことにより、アンプ出力のインピーダンスが下がり、
周波数特性が改善された効果が確認できたものと思われます。


もう少しだけゲインはあった方が良さそうなので、TPA6120A2 の帰還抵抗を
1.8 kΩ ぐらいにしてみようかと考えています (電圧ゲインで 3 dB up)。


ケースも買ってあるのですが、無駄に大きいので、どうしようか迷い中です。

2018年6月10日 (日)

TPA6120A2 を使ったヘッドホンアンプの作製 (その1)

この週末、ヘッドホンアンプの作製に取りかかりました。

先週末に日本橋に行き、部品は大体揃っています。
作業は、プリント基板作りからです。
電源用基板のソルダーレジスト処理と、アンプ基板のエッチングおよびソルダーレジスト処理を行いました。

その後、部品実装まで行い、今週はここまでです。

20180610_0001

左側が電源用基板で、三端子レギュレータの放熱のため、敢えて両面基板で作りました。
右側はアンプ用基板で、片面一層基板で作製しました。
TPA6120A2 は DIP 変換基板に搭載したまま実装しました。
入力の半固定抵抗だけが残念な部品かもしれません。あとは、オーディオ用パーツを使いました。


20180610_0002

裏面はこんな感じです。
バターンの引き回しが下手くそで、お恥ずかしいです。

実際の音出しは、来週にお預けになりました。


アンプ部の回路図は、こちらの記事に記載しました。
TPA6120A2 を使ったヘッドホンアンプの作製 (その2)
よかったら、ご覧ください。

2018年6月 3日 (日)

2018/6/2のQSO

関西 VHF コンテスト以来なので、三週間ぶりに無線を楽しみました。

午後から 24 MHz の FT8 に出てみましたが、コンディションがイマイチだったので、
すぐに 18 MHz の FT8 に下りました。

夕方からは、ヨーロッパの信号が聞こえ出してきます。
加えて、国内のコンディションがまずまずだったので、18.100 〜 18.102 MHz あたりは、
ビッシリ信号が埋まっており、非常に賑やかでした。
一方、18.102 〜 18.104 MHz あたりはガランとしていて、JT65 / JT9 の信号は聞こえてきませんでした。

こちらの信号は弱いので、賑やかな信号に埋没してしまっているようで、中々 QSO ができません。
それでも何とか、国内、海外合わせて 16 QSO できました。
うち 1 QSO は、JT65 です。CQ を出してみて、コールバックをいただけました。

今回、3B8FA と QSO できたのは良かったと思います。
こちらでのデコードが、-18 dB 前後とあまり強くなかったので、正直 QSO できるとは思っていませんでした。
しかし、スプリットでコールして、何とか奇跡的にピックアップしてもらえ、とても嬉しかったです。
早々に eQSL もいただきました。

20180603_0001

3B9FR もデコードしていて、コールしていたのですが、こちらは残念ながら QSO できませんでした。


一方、スペインから SWL カードをいただきました。

20180603_0002

南米の CX8DS をコールしているときのレポートのようです。
(結局、CX とは QSO できませんでしたが ... 残念!)
夜中は西回りで南米が入感しています。
しかし、私の電波は大西洋を越えることができず、スペイン止まりだったようです。

2018年5月27日 (日)

ヘッドホンアンプの検討

ゼンハイザーのヘッドホン HD206 を買ってからは、ヘッドホンアンプの必要性を感じ始め、
自作してみようと思い立って検討を始めました。


ネットで色々と調べていると、アンプ用の IC はテキサスインスツルメンツ社の TPA6120A2 が良さそうです。
電流帰還アンプも試してみたかったので、この IC を使って回路を組むことにします。

TPA6120A2 は、秋月で TPA6120 DIP化キットとして ¥600 で手に入ります (2018年5月時点)。
他店では、TPA6120A2 単品でも ¥600 以上するところが多いので、秋月でこれを入手するのがお得だと思います。

20180527_0001


TPA6120A2 の前段にバッファ回路を設けたいので、オペアンプの OPA2604 も入手しました。

20180527_0002

これらの IC は、東京へ出張に行った際、秋月に立ち寄って買ってきました。


ところで、TPA6120A2 は電源電圧を±15 V で動作させるのが特性的に良いようです。
しかし、TPA6120A2 を DIP 化した基板で使うことを考えると、放熱対策が心配です。
なので、若干電圧を落として±12 V で動かすことを考えてみます。

ただ、ちょうど良い電圧の電源トランスが簡単に入手できそうになく、レギュレータ IC の
入力電圧が 18 V ぐらいになりそうです。
そこで、若干無駄な回路になってしまいますが、レギュレータ IC を二段構成 (18 V → 15 V → 12 V)
にしようと思います。レギュレータ IC の発熱を分散させるのが目的です。
電源ラインの残留リップルも、この方が良いように思います。


取りあえず、この週末は電源回路部分のプリント基板を焼いてみました。

20180527_0003

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片面基板で配線可能でしたが、レギュレータの発熱を基板の GND パターンに逃がそうと思い、
わざわざ両面基板で作ってみました。
写真に撮ると、パターン面がボコボコに見えますが、実際は結構綺麗に仕上がっています。
この後、ソルダーレジストを塗布しようと思います。


IC 以外の部品はまだ入手できていないので、進捗はここまでです。

2018年5月13日 (日)

関西VHFコンテスト 2018

この週末は、関西VHFコンテストに参加しました。
今年も、電信部門144MHzシングルバンドでの参加です。


開始当初は一通り呼びに回り、その後 CQ を出しますが、空振りの連続です。
同じ部門で参加されていると思われる方々が、順調に QSO を重ねておられる中、
こちらの交信局数は伸び悩み、ストレスが溜まります。
それでも、初日は何とか昨年並みの 50 QSO は到達しました。0:30 で初日の運用は終了。

二日目は、6:30 からスタート。
天気が悪くて移動されている方が少ないからか、全く QSO が伸びません。
12:00 の終了までは、我慢大会のような感じでした。

20180513_0002


結局、昨年の局数までは行かず、87 QSO で終了。

20180513_0001


今回、プリアンプも実践で試してみました。
何回かプリアンプに助けられましたが、反面使いづらい部分もありました。
プリアンプのリレーはリグから PTT と連動で制御しています。
CTESTwin で CW 送信しているときは、CTESTwin で送信の Delay 制御を設定しているため
全く問題は有りません。
しかし、パドルで直接ブレークインすると、リレーの反応が遅いため、最初の符号が少々頭切れ
しているようです。その瞬間、リグの ALC も大きく振れています。
リレーがまだ切り替わっていないオープンの状態で、信号が送信状態になっているようです。
リグにもプリアンプにもよろしくなさそうなので、仕方なくフットスイッチを使って PTT 制御しました。

二日目は、雨が結構強く降っていました。
アンテナは防水対策しておいたつもりですが、何故か VSWR が若干悪化していました。
アンテナを揺らして水滴を落とすと元に戻りますので、どこか影響の受けやすいところがあるようです。
対策は課題の一つとなりました。


交信データは Hamlog にも取り込み、eQSLcc にもアップロードしました。
また ログも早々に提出しました。

二日目は雨で、移動されている各局は大変だったと思います。
QSOしていただきました各局、ありがとうございました。

2018年5月 5日 (土)

2018/5/5のQSO

毎年ゴールデンウィークの頃になると、24 MHz に出てみたくなります。
なので、今日は 24 MHz に出てみました。
ただ、24 MHz での FT8 は初めてです。


昼頃は空振り CQ ばかりでイマイチでしたが、
15:00 頃に再び聞いてみると、 Es が開けていています。

6 エリアや8 エリア、また HL や BY の各局が、賑やかにデコードしています。
FT8 で 5 QSO、CW で 7 エリアの方と 1 QSO しました。


夕方から夜にかけては、18 MHz にも出てみました。
夕方は、ヨーロッパが非常に賑やかで、FT8 もびっしり周波数が埋まっています。
コールするも、なかなかピックアップされないので、少々ストレスが溜まります。
22:00 前でも、まだヨーロッパが開けていました。
コールしに回って、何とか 4 QSO。


しばらくは、ハイバンドの季節だなと感じた一日でした。

2018年5月 2日 (水)

オールJAコンテスト 2018

◆◆ 前置き ◆◆

オールJAコンテストの三日前、メインで使っているデスクトップPC (iMac) が突然不調になりました。

スリープ状態から復帰することができず、強制再起動すると今度は内蔵HDDへのアクセスがやたらと遅い。
HDDへのアクセスに対し、一回々々レインボーカーソルが長い時間クルクル回ります。
幸い Bootcamp の Windows 側はまだ生きているようで、バックアップを取ることができ、安心しました。
また、PROMクリアしたら macOS 側も何とか生き返ったようで、こちらも Time Machine でバックアップを取りました。

しかし、四年前にも同じようなことが起き、HDDが壊れてしまった苦い経験があります。
今は直ったかもしれませんが、また急にHDDへアクセスできなくなってしまうのも非常に心配です。
これはヤバいと思い、PCを買い替えることにしました。
突然の出費で大変痛手です。

オールJAコンテストの当日に新しくPCを買い、夕方からデータ移行作業を開始しました。
色々ともたついたせいで何度もOSを入れ直す羽目になり、結局元に戻るまでに三日間掛かりました。

おかげでオールJAコンテストへの参加が大幅に遅くなり、モチベーションがだだ下がりです。


◆◆ コンテストの結果 ◆◆

前置きが長くなりましたが、オールJAコンテストはメインPCが使えなかったので、
代役のノートPC (MacBook Pro) を使って参加しました。

当初は久しぶりに 28 MHz にでも出てみようかとも思ったりしていましたが、
PCトラブルのため途中参加が濃厚だったので、それなりに局数ができそうな 50 MHz にしました。
いつもながら、電信のみです。

スタートは二日目の14:30前、聞こえている局を片っ端から呼びに回ります。
一通り呼び回った後、CQを出してみるものの応答率があまりよくありません。

PCのセットアップと並行しながらのコンテスト参加で、所々コンテストから離れたりしました。

20180502_0001


オンエアしていた時間内では、Es は沖縄以外開かずでした。
(BVは聞こえていたようです)
なので、取れたマルチもご近所さんばかりです。

20180502_0002


結局 42 QSO × 15 Multi の低調な結果で終わってしまいました。

20180502_0003


コンテストに参加できただけでも、良しとすべきでしょう。
あと、突貫でセットアップしたノートPCでも、問題なく CTESTWINでCW運用ができたことは良かったです。


昨日ログは提出しました。

2018年5月 1日 (火)

2018/5/1のQSO

今日の 50 MHz は、夕方頃のコンディションが良かったみたいです。


50.313 MHz の FT8 で、HL を数局デコードしていました。
信号が強いので 1 局コールしてみたら、簡単に QSO できました。

しばらくすると、モンゴルの JT1BU 局をデコードしました。
私の poor なアンテナでは、信号強度は -15 dB 程度です。
周期が少し長いフェージングを伴っているのか、時々デコードできなくなったりします。

PSK Reporter で見てみると、JT1BU 局にも -15 dB で届いているようです。
何度もコールするも、各局に抜かされていきます。
2 エレのベランダアンテナでは太刀打ちできないのかと諦めかけていましたが、
何とかようやくピックアップしてもらえました。

20180501_0001


18 時頃になると、8 エリアが開けてきました。
50.313 MHz 付近が、7 MHz 帯のように賑わっています。
何局か 8 エリアの方と QSO できました。

そろそろ 50 MHz も楽しみなシーズンになってきました。


ちなみに、WSJT-X 1.9.0 rc4 がリリースされていたので、インストールしました。
上記は、新バージョンを使っての QSO です。

2018年4月22日 (日)

ヘッドホンのインピーダンスとリグ接続時の影響について

先日買った、ゼンハイザーのヘッドホン HD206 を TS-590S に繋いで聞いてみました。


先代のパイオニア SE-M380J と比べて HD206 は落ち着いた大人しい感じで聞こえますので、
了解度は若干劣るのかもしれません。もう少し使い込んでから見極めたいと思います。
それよりも、同じ AF ボリューム位置で比べて、やはり HD206 の音量が小さいことが気になります。


ヘッドホンのインピーダンス、音圧レベルのカタログスペック値を比べてみると、
 HD206 : インピーダンス 24Ω, 音圧レベル 108 dB
 SE-M380J : インピーダンス 32Ω, 音圧レベル 105 dB

となります。

アンプの出力インピーダンスが充分低く、ドライブ能力もある場合は、
ヘッドホンのインピーダンスが小さいほど、音量は大きくなるようなので、
スペック的には HD206 のほうが有利に思えます。
また音圧レベルも HD206 の方が 3dB ほど高いので、HD206 の音量が小さくなる要因は見当たりません。


不思議に思ったので、ネットで拾ってきた TS-590 のサービスマニュアルで回路図を調べてみました。
ちょっと端折って書いていますが、下図のような構成になっています。
20180422_0001

ヘッドホンの信号はスピーカーと共通で、L と R に分配後、直列に 120Ωの抵抗を入れて分圧し
信号レベルを合わせているようです。
すなわち、TS-590 のヘッドホン端子の出力インピーダンスは、120Ωに見えています。
※サービスマニュアルの回路図では、片側のコンデンサが抵抗のアンプ側に接続されていますが、
 これは間違いだと思います。基板のパターン図から追いかけると、上図のとおりです。


ヘッドホンを駆動するには、ヘッドホンに電力を供給しなければなりません。
※ヘッドホンに掛かる電圧だけが必要なのでは無く、コイルを駆動させる電流が重要です。
ヘッドホン端子の出力インピーダンスが 120 Ωでは、最大電力が得られるヘッドホンのインピーダンスは
120Ωだと思います。
これは、インピーダンスマッチングの考えと同じです。
このとき、ヘッドホンのインピーダンスが120Ωより小さい場合、インピーダンスが小さければ小さいほど
ヘッドホンに得られる電力が小さくなってしまいます。

なので、インピーダンスが24Ωの HD206 の方が音量が小さいのも理解できます。

TS-590 の取扱説明書では、ヘッドホン端子の仕様は 4〜32 Ω (標準 8Ω) となっています。
とてもじゃないけど、4 Ωや 8 Ωのヘッドホンでは充分な音量が得られるとは思い難いです。


アンプの出力インピーダンスが充分に低い場合、例えば 1Ωだったとすれば、
計算上は ヘッドホンのインピーダンスが 1Ωのときに最大出力が得られるはずです。
なので、一般的にヘッドホンのインピーダンスが小さいほど、音量は大きくなると言われているのだと思います。


ヘッドホンのインピーダンスは一定ではなく、周波数によって変化するようです。
大体において、周波数が高くなればインピーダンスも高くなるようです。
周波数が高くなると、ヘッドホンのコイルに流れる電流が小さくなるからだと思います。

上記の考察からすると、ヘッドホン端子の出力インピーダンスが 120Ωだったとすると、
周波数が高くなればヘッドホンのインピーダンスが高くなり 120Ωに近づいていくので、
音量が大きくなるように考えられます。つまり高域が強調された音になる可能性があります。
2 µF のコンデンサが付いているのは、それを補正するためのローパスフィルタ用ではないかと推察します。


ところで、他のリグはどうなっているか、少しだけ調べてみました。
手持ちの TS-2000SX では、TS-590 に準じた回路でした。
ヤエスの FT-DX3000 も、コンデンサは無かったものの同じような構成で、100Ωの抵抗が直列に入っていました。
FT-DX5000 はさすが高級機です。ヘッドホン専用のアンプを設けているようです。


では、どうするのが良いかと考えましたが、ヘッドホンアンプを外付けすることが良さそうです。
電流駆動型アンプ、もしくは電流帰還型アンプだとインピーダンスの影響を受けにくそうです。
時間を見つけて、自作してみたいと思っています。

2018年4月18日 (水)

長く使っているモノ

今日で開局してから丸 38 年。
※免許の交付日は 4/12 だが、免許状を受領して初めて電波を出したのが 4/18。

この 38 年、これまで色々なリグやアンテナ、周辺機器を使ってきました。
その中で、開局当初に買った物で、まだ残っているものが有ります。
それは、ハイモンドの縦振れ電鍵 HK-702 です。
ただ、使わなくなって久しく、実家のどこかに眠っていると思います。


今でも使い続けている中で一番古い物は、Bencher のパドル BY-1 だと思います。

20180418_0001

1983 年に買って以来、使いやすかったのでずっと使い続けています。
埃が被ったり、スプリング部分が少し変色したりしていますが、まあまあ綺麗な方だと思います。
造りがしっかりしているので、壊れることもまず無いでしょう。
愛着もあるので、一生使い続けられそうです。
(実は、Bencher JA-2 も 20 年前ぐらいに新品で買ったのですが、未開封のままです)


パドルと同時期に購入した、DAIWA のエレキー DK-200 も実家に残っているはずですが、
最近のリグにはエレキーが内蔵されているので、全く出番が無くなってしまいました。

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