2020年5月4日月曜日

スピーカースタンドの自作





部屋で音楽を聴くときはたいていPCの前にいます。畳に座って机の上のPCを操作するのですがスピーカーは机の上に置くスペースがありません。
畳の上にじかに置くと耳の位置よりだいぶ低くなってしまうのでなにか台が必要です。

ということでスタンドを自作することにしました。

最初は、百均で売っている植木鉢を置く台を使っていました。

しかし、これでは高さが足りません。
ネットをみていると、百均でそろう材料で(MDF材と発泡スチロールブロック)での作例があり、しばららくはそれでしのいでいました。



そして、表題のスピーカースタンド自作になります。

近くのホームセンターで材料を物色します。
2x4工法の材料?という木材が安くて使いやすいようです。長さが6ft(1820mm)のものを4等分にしてもらいました。これを4枚張り合わせて支柱にします。


台は二つ作るので2本必要

それに30cmX90cmX厚さ1.5cmの適当な板材を4つに切ってもらい天板と底板にします。
ホームセンターで木材のカットしてもらえるのはとっても助かります。

あとはボンドで張り合わせてチャッチャッと作れてしまいますから。

支柱にする部分は、このくらいの太さと長さの木材がホームセンターにも置いてあったのでそれを買ってくるだけでもよかったのですが・・・
それでは、あまりにも工作した気分にならないので(^_^;)

このような貼り合わせの形式を取ることにしました。


一応、この段階では、色をつけることを考えていたので、サンディングシーラーなるものを調達しまして、下塗り材として使いました。


頑張って、3度塗りぐらいに気合いを入れました。気温がそこそこに高かったので、そう、30度ぐらい。。。乾きは早く、1日で 3回塗れました。

別な日に、底板と天板も下塗りし



1本千円もする”サンディングシーラー”が2本目に入ったところで、一応下塗り完了としましたが、かなり木材が吸い込みが多くて、もっと塗ったほうが良いようでした。
これは、誤算でした。Amazonでは3本以上からしか買えなかったけど、かえってよかったようです。



天板と底板は、角の部分を耐水ペーパーで軽く磨きました。80番、120番、240番のペーパーを買ったつもりだったのですが、うちに帰ってきて見てみると、なんと60番、80番、40番でした。どうやら買うときに棚の位置を間違えたようです。。。。

なので、とりあえず60番で角を丸く形を整えて見ました。結構あっという間に削れて角が取れていきます。


あとは、この天板、底板と支柱をどうやって止めるかですが、、、
支柱の中央が空洞になっていることもあり、後から詰め物をする可能性も考えて、ボルトで脱着可能な状態にしておくことにしました。
木工用の鬼目ナットというものがあるみたいで、これを使えば良い感じです。



これなんですけど、ホームセンターで見たら、結構値段が、、、純正品?だと4個で300円くらいするのです。なので、Amazonで似たようなものを発注しました。こちらは50個入ってこの値段です。M4のものを頼みました。



同じくボルトも



こちらは、実はまだ届いていません。
しびれを切らして、ホームセンターに行ったら、一本8円のM4X30mmの皿ネジを見つけてしまい、16本購入。。。これで十分でした。


天板をねじ止めしてみます。


実は、この作業なんですけど、下穴を開けて鬼目ナットをしめて、、、天板にも穴を開けてボルトを通してねじ止め。。。

ですが、、、

穴の位置が微妙にずれて、、、ネジが曲がって入って、、ボルトのネジをかしめてなめてしまう。。。

お約束のですね^^;

まあ、そんなこんなで、出来上がり!?


この後、塗装しようと思って準備していたのですが、、、さて、、、
このままでもいいんじゃないかと思うようになってきました。

多分このままだな(^_^;)

ほんじゃ、またね!


2020年5月1日金曜日

NFJのPCM2704DACにFET differential active low pass filter buffer を実装する

FET differential active low pass filter buffer
いやぁ、こうやって書くと長いね。
頭文字をとると。F.D.A.L.P.F.B
FDALPFB !?
ぬぬ、かえってわからない。略するのはやめたほうが良いみたい。

そもそもこれの作例はNFJのじゃなくて秋月のPCM2704を使った安価なUSBDACを使って高音質なUSBDACにしたててしまおうという企画から始まったもの。


秋月のDACはLPFが実装されてなく、バッファも省略されているというとっても素の状態のもの
ところで、自分が買ったPCM2704なDACキットは秋月のものではなくNFJのものだが、基本的な構成は似ている、そしてNFJのものはスイッチでUSBからのバスパワーと外部電源を使ったセルフパワーの切り替えが可能といったスグレモノ。
しかもとってもお安い。


なので、これを使って”ぺるけ”師匠と同じような高音質DACをでっち上げてしまいたいという魂胆で作り始めたのです。
最初は、LCのLowPassFilterをつけたのみで使っていました。

制作記事 PCM2704 NFJ kit のセラコンをフィルムに変更
ですが、、、、出力電圧が控えめなことと、やはりというか、”ぺるけ”師匠の作り出す音が聴いてみたくなってきました。

Active LowPass Filter Bufferの構成としてはDAC出力からLCRのLowPassフィルタを通って2SK170(2SK117)を使った差動構成のFET、これに帰還型のactiveフィルタを通すものそして高域の歪を抑えるために2SC1815Yのエミッタフォロワを付加しています。
引用:http://www.op316.com/tubes/lpcd/fet-dac2.htm

LCRの定数はL=2.7mH、C=0.01μF、R=470Ωとなっています。カットオフ周波数は30.6kHzとなります。15kHz超えたあたりから少しだけ盛り上がりがあります。

Active filterの定数は、2.7kΩと1500pFの帰還型になりカットオフ周波数はは39.3kHzになります。

このバッファアンプに必要な電源は、プラス側約19V、定電流用としてマイナス側に約5Vが必要です。このアンバランスな電源が意外と厄介だったりします。ある程度均等に電流を消費するプラスマイナス両電源ならば仮想グランド形式のものが使えますがここではそうもいきません。DACの電源も同時に賄うので消費電流アンバランスなのです。

本当はDAC部分は、別に電源を用意するとか対策を講じなければいけないのですが。
”ぺるけ”師匠の作例では24Vの単電源から抵抗による分圧で-5.5Vを作っています。
これは、バッファアンプにしか電流をまわさず、消費電流も少ないために使える技です。DAC部分の電源も兼ねるとするとおそらく100mA程度の消費電流になってしまいます。

さてどうしましょうか。。。
手元には、一応24V900mAの電源アダプタがあります。DACへの供給は12Vなので、こっちはシリーズレギュレータ―で降圧すればよさそう。
マイナス電源はどうしようか・・・・
絶縁型のコンバーターを使う手もあるけど、ほんの数ミリAのために使うのもなぁ。
やっぱり、ここはあんまりスマートじゃないけれどもダイオードの順電圧を使うとしますか。

ダイオードの順電圧を使う方法ならば、ある程度のブリーダー電流を流しておけば安定したマイナス電圧を確保できる。ということはプラス側の電圧も変動しにくいということになる。ちなみに5.5Vの順電圧を得ようとすると、1N4007ひとつで約0.7Vだとすると5.5÷0.7で≒8ということになる。
えぇっ8個も直列にするの!?って思うのは普通だと思う。でも、他に簡単なやり方を知らない。シャントレギュレータをトランジスタで電流を補強して使うやり方もあるかもしれないけれども、実際の回路の想像がつかない。
なので、やっぱりシリコンダイオード直列で8個で行こうと思う。

ということで、回路図から配線図を起こしてみました。
そうそう、ここで使うFETは特性のそろったペアを使わなければいけないのです。いまや2SK170はなかなか手に入らないうえに選別が必要となれば、それこそ頒布に頼るしかなくなってしまいます。
そこで、救世主登場とばかりに2SK2145の登場です。デュアルFET構成で特性は2SK117に似ているそうです。秋月で現行品なので、手に入りやすいです。

今回はこれを使いました。ただし表面実装ですので変換基板に載せて6ピンのICソケットに挿してつかいます。

大きさは、秋月のC基板です。これなら今使っているケースの空き部分になんとか押し込めそうです。


まずは電源部分だけを作って動作確認してみることにします。
きちんとマイナス電圧(若干高め)ができています。レギュレータの後も12Vがでており、V+は約18Vと期待された電圧が出ています。

次に右チャンネルだけを配線して動作確認です。
せっせとくみ上げていきます。
右チャンネルが完成して2SC1815Yのエミッタ電圧をみてみると6.08Vでした。
まぁまぁ。ちゃんと動作しているようです。
この状態で確認のため一度音出しをしてみます。入力にはiPodを使いこの後にヘッドフォンアンプをつないできちんと音が出ることを確認しました。
それでは続きを・・・
左チャンネルも作ってひとまずFET差動ActiveFilterBuffer部分は完成です。

電源をつないで、左チャンネルの2SK2145、ドレイン電圧を測ってみます。
7.20Vでした。


PCM2704DACをつないだ時の各部の電圧は。
R ch FET D  6.67V (D:ドレイン)
R ch Tr. E    6.03V (E:エミッタ)
R ch C-      -6.24V
R ch C- R   -4.98V (R:220Ωの後)
R ch V+      17.68V
R ch V+ R   16.46V (R:220Ωの後)
C-はダイオード8個では多すぎたようです、多分7個でちょうど設計値の5.5Vに収まるようです。一個ショートするだけでよいのですが、今回はこのままにして組み上げてみます。

なんとか、既存のケースに収まりました。


いま、この音を聴いているのだけれども、じつに、”いい”んです。
この音はなんだろう、たぶん自分で作ったという愛着とプラシーボ入っているとは思うんだけど。
ずっと聴いていても疲れない音と言ったらいいのだろうか?

特性はまだ測っていないのだけれどもね。なんだか、それをしなくてもいいと思えてしまうほど。”ぺるけ”師匠、さすがです。って思わず口ずさんでいました。。


しばらくは、ケースの天板をはずしたままで、満足感に浸りながら、聴いていることにしよう。これぞ自作の醍醐味!!

そいじゃまたね。

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