こんちはHousukeです。
前回(違うブログですが)『230428 カットオフ周波数可変 24db/oct. LPF キッチン用サブウーファーアンプの製作』の続きです。
半年前に製作したキッチン用アンプを作り直しました。
いくつかあった不具合を改善するのと、鬱陶しい電源アダプターを小さなUSB充電器に変更するためです。
🍆不具合を改善する🍆
- 中華製Amp PAM8403の発熱が多い
アンプに使っているICの発熱が大きく、ケース自体も熱くなります。アイドリング(idle current)電流はデータシートによると16mAとありますが、もっと流れていそうな気がします🐼。
ケースが燃えやすいアクリル製なこともあるので、Amp基板を違うものにしました。
⇓⇓
HXJ8002チップを使ったモノラルAmp。
こちらのアイドリング電流は7～10mAだそうです。 - iPadのボリュームを大きくすると音が歪む
iPadのボリュームを大きくすると音が歪みます。ピアノのようなパルシブな音源だとよく判ります。スピーカーに耳を付けるとデジタルノイズも聞こえます。
知識を総動員してチェックをした結果、デジタルAmpが出すノイズがブルーツース通信を妨害しているという結論になりました。
ブルーツースは、スペクトラム拡散にスピードの遅いFH(Frequency Hopping 1600 hops/s)方式を使っているので、デジタルAmpなどの低い周波数と被ってエラーを発生しやすいと思われます。WiFiの方はさらにスピードの速いDS(Direct Sequence)方式なのでFHに比べ妨害に優利です。昔、デジタル無線の仕事を少しやったことがあるので思い出しました😅。
対策として、デジタルAmpにフィルターが無かったので、遅まきながらLCフィルターを追加することにしました。
🙊インダクター(40μH)🙊ヤフオクで使えそうな安いコイルが出ていたので落札しました。10～20μHがよく使われていますが、大は小を兼ねるかも...
- 大音量で鳴らしたい
キッチンとは言え、たまに大音量で鳴らしたい時もあるので、ウーファー用のAmpを出力の大きなものに替えることにしました。
🙊TDA8932モノ35WデジタルAmp🙊
動作電圧は10～30V
🍆電源アダプターを小さいUSB充電器に変更🍆
USB電源の５Vをレギュレーターで昇圧します。電源電圧は出したい音量と発熱具合、またUSB電源のパワーによっても変わりますが、様子を見ながら12～15Vくらいに設定する予定です。
🙊XL6009 昇圧レギュレータ🙊
🍆製作🍆
🙊ブロック図🙊
<Mixer部>
<サブウーファー LPF部>
🙊外観🙊
<上>
<前>
<後>
<裏>
🍆対策効果のチェック・試聴など🍆
- 中華製Amp PAM8403の発熱が多い
発熱が多いPAM8403をHXJ8002、TDA8932に替えた対策の効果を温度計で確認しました。夏場のキッチン35℃の環境で、Youtube番組を再生時、内部温度が38℃と問題ないくらいに改善しました。
- iPadのボリュームを大きくすると音が歪む
スピーカーラインにLCフィルターを入れる対策で、ブルーツース通信で発生する歪はなくなりました。
と思いきや、今度はウーファーアンプにノイズが出るようになってしまいました。昇圧用レギュレーターとウーファーアンプ、その前段のOPアンプ回路がグルになっていて対策は相当難しそうです。HiFiオーディオとしたらアウトですが、実用上聞こえないので、次回の宿題としました😉😉。 - 大音量で鳴らしたい
キッチンとしてはこのくらいでいいだろうくらいに、音量を大きくした時のUSB電源の電流(RMS／平均)を測ってみました。
電流は最大で 0.2Aくらい、消費電力にして約 1Wでした。
ウーファーアンプの電源電圧は 12Vにしています。
USB充電器は、1,000円前後で売られている急速充電タイプ 2.0A(10W)のものを使いました。
ウーファーアンプの電源電圧を 13V⇒14V⇒15Vと上げていくとだんだん大きな音量が出せるようになります。が、音量がリミットを超えたところで、❝バコッ、バコッ❞といった、昔のアナログパワーアンプの歪とは違う破裂音のようなノイズが、より大きくなります。これはUSB電源の過負荷による動作の破綻が原因だと思います。
また、電源電圧を高くしていくとアイドリング電流が増えてきて、それに伴いケースの温度が高くなります。
電源電圧 12V以上の大音量化は、安定性・安全性を含めてまた別の機会にやってみたいと思います。
その他
大きな電源アダプターをUSB充電器にしたことで、コンセント周りがスッキリしました。これでもスッキリしたのですが😉...。
概ね、狙い通りの改造が出来ました。
iPadの歪については、ブルーツースの仕様まで疑ってしまいましたが、違っていてフィルタのないデジタルアンプの出すノイズが原因でした。
重低音も大きく鳴るようになりましたが、一方ウーファーアンプ側にレギュレータが原因と思われるノイズが大きくなってしまいました。次回はなんとか改善したいと思います。
お楽しみに...
電源は元の大きなアダプターに戻ってしまいましたが、トータルではより良くなったアンプが出来たのでご紹介します。
⇒『240111 三代目キッチン用 24db/oct.周波数可変LPF...』
🎲 メモ 🎲
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🎲 おまけ情報 🎲
今回使ったAmpと似たような色かたちで、次のTPA3118を使ったユニットがAmazonで出回っていますが要注意です。
