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2020年12月27日 (日)

マイクアンプ Ver.2 の製作 (その1)

今年は新型コロナウィルスの影響で在宅勤務が多く、自宅から Web 会議に参加する機会も増えました。
そのときに、今年の夏頃に作ったマイクアンプが活躍しています。
ソニーの ECM-23F5 と接続し、デジットの USB Audio Interface を経由して USB で PC に接続しています。
https://ji3csh.air-nifty.com/blog/2020/07/post-0482f7.html

ただ、このマイクアンプがゲイン不足ではないかと感じてきました。
Web 会議で音声が小さいと言われたことはありませんが、
「このデバイスを聴く」の機能のモニタ音や、ボイスレコーダーアプリで記録した再生音を聞くと、
Windows 10 上で USB Audio Codec の入力レベルを 100 に設定しても、音声レベルが低いと感じます。

そこで、マイクアンプのゲインを見直すことを考えます。

 


オリジナルの回路がこちらです。
20200713_0001_20201227114401
ゲインを上げるには、R9 (8.2 kΩ) を大きくするか、R7 (220 Ω) を小さくすればよいです。
ただし、R7 を変えるとバイアス電圧が変わってしまいます。
なので、簡単にやろうとすると、R9 を大きくした方が良さそうです。

どれだけゲインが不足しているかは定量的に捉えていませんが、
感覚的には 10 〜 20 dB 程度ではないかなと思われます。

この回路の開ループゲインが約 62 dB で、30 dB ほどの負帰還を掛けて、最終的に約 32 dB としています。
20 dB ゲインを上げようとすると、負帰還量が 10 dB 程度になってしまい、
周波数特性と歪み特性の悪化が懸念されます。

そこで、この回路の構成はゲイン配分は変えず、後段にアンプを追加する方向で考えます。

 


後段に設けるアンプは、手っ取り早く手持ちのオペアンプ OPA2350 で組むことにします。
二回路入りのオペアンプなので、アンプが一つ余ってしまいます。
勿体ないので、2SC2712Y のエミッタフォロワをボルテージフォロワで置き換えます。

20 dB ゲイン向上を前提に、回路図を引いてみました。
20201227_0001
DC 直結回路としたかったのですが、一旦カップリングコンデンサで DC カットして、
後段のオペアンプのバイアス電圧を仕切り直すことにしました。

プリント基板も作り直しです。
特に深い意味はありませんが、デジットの USB Audio Interface キットと同サイズの
88 mm × 55 mm で作ることにしました。
若干余裕を持った部品配置になります。
20201227_0002

作業はここまでで、冬休み以降に続きをしていきたいと考えています。
最終的には、モニタ用のヘッドホンアンプも付けて、ケースに収めた形にまとめたいです。

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