元サービスエンジニアのライフワークオリジナル: 12月 2024

2024年12月28日土曜日

241228 ワイヤレススピーカーで立体音響もどきを再生する Bluetoothレシーバーの製作

こんにちはHousukeです。

前回：『20241210 菊水のブラウン管式オシロ...』の続きです。
前回お知らせした、ワイヤレススピーカーで立体音響もどきを再生する Bluetoothレシーバー の製作をご紹介します。

💻ワイヤレススピーカーを立体音響に💻
ワイヤレススピーカーはつい買ってしまうので何個かありますが、ステレオなのに臨場感が無くつまらないので飾りになっています。
≣シーイヤーパヴェ≣

立体音響を再生するキューブ型スピーカーを販売するシーイヤーパヴェさんのネット広告を見て、飾りになっているワイヤレススピーカーをその立体音響とやらにしてみたいと考えました。

≣大きな充足理由は位相差≣
以前マトリクススピーカーをいくつか製作して記事にしましたが、その経験から音場空間が広がって聞こえる大きな充足理由は位相差だろうと考えています。
両耳の視差から来る時間差もあるかとは思いますが、ややこしくて手に余るので今回はパスしました。また、一般的なステレオ音源だけを対象にしています。

≣位相器≣

株式会社エヌエフ回路設計ブロックさんのサイトで紹介されている位相器の記事です。周波数特性は一定で位相だけズラしてくれる回路です。CRフィルタの減衰時に起こる位相が変化する特性だけを取り出すようなイメージです。

この位相器を、ステレオ信号ラインの片方に入れて左右に位相差を発生させる回路を考えました。

💻製作💻
≣ハード構成≣

スマホやPCなどのBluetooth音声信号を受信し、それを立体音響もどき化して phoneケーブルでワイヤレススピーカーに接続して再生します。

≣回路図≣

≣基板パターン図(兼作業用資料)≣

≣製作風景≣

≣測定≣
位相回路の動作周波数は音質への影響が少なく立体音響もどき効果が十分見込める 260Hz～1KHz間に半固定抵抗で調整できるようにしました。測定と試聴は効果がその調整範囲で最大になる 260Hzに調整して行っています。
動作周波数をもっと低くしていくと、スピーカーを逆相に誤配線したような状態になります。逆に高くしていくと、その効果は小さくなりますが素のステレオ再生に近くなります。
１KHzの波形

50～10KHzの位相(リサージュ波形モード)

／:同相＼:逆相(180度) 〇:90度
250Hz辺りが、位相90度になっています。

≣試聴≣
1ｍくらい離れたところから聴いた感じでは、それぞれの音像が下の画像の〇と〇の間／奥にあるように聞こえます。

近づくともっと広がりが大きくなり、30cmくらいでは目の前全部が音場空間になります。自分の正面でなく横に置いても同じように広がって聞えます。
スピーカー自体を斜めにすると広がりは小さくなります。
つまらなかったワイヤレススピーカーの音場が、目のまえいっぱいに広がって楽しくなるので、一度聴いたら『元にもどせ』という人は多分いないと思います。

ただ課題もあります。

音像の定位感には乏しくフアっと広がった感じになります。
5KHz以上の周波数成分は可聴外まで180度逆相にひっくり返ったままです。
また、位相をズラしただけなので、例えばステレオテスト音源の片方のチャンネルだけが鳴っているようなときには音場の広がる効果は全くありません。
発想のもとになったマトリックススピーカー方式ではその状況でも 3個のスピーカー全部が動作します。

マトリックススピーカーの元祖 SONY MS-33
参考 ⇒『190311 トランスを使ったマトリックススピーカーの自作(前編)』

とは言え、簡単な位相回路一段の割には予想以上の効果があったので、ある意味収穫はあったと思います。
いくつかの課題については、初めにご紹介したシーイヤーパヴェやSONYの全方位スピーカーなどの情報も収集して、さらに改良したものをまたご紹介したいと思います。
次回お楽しみに...

🎲おまけ情報🎲
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2024年12月16日月曜日

241210 菊水のブラウン管式オシロスコープをUSBオシロスコープ ISDS205Aにしました ( Windows11)

こんにちはHousukeです。

💻オシロスコープ菊水5501A💻

’70年代に第一線で活躍した菊水のブラウン管式オシロスコープです。デジタルと違って応答が速く感性に合っていて使いやすいのですが、重いし場所をとるので泣く々々処分しました。

💻INSTRUSTAR USBオシロスコープ ISDS205A💻
替わりに嵩張らないUSBオシロ(以降オシロスコープをオシロと略します)を入手しました。
≣ 外観 ≣

180㎜×110㎜×30㎜のサイズで340gです。

小さいので設置が楽です。

≣ドライバーとソフト≣

上の“INSTRUSTARのサイト”からなるべく新しいバージョンのドライバーとソフトをインストールしました。

≣ 1KHz正弦波の観測 ≣

Windows11対応とはどこにも書いてありませんが、問題なくWindows11で動作します。7～8年前からあるようで、参考になるサイトや動画がたくさんあります。
(最初波形が出なくてもう一台買ってしまいました。間抜けなイキサツは最後の🎲おまけ🎲に書きました。)

💻低周波発振機💻
これも場所をとらないものを選びました。
DDS シグナルジェネレーター (Amazon 3､480円無料配送)

スマホのホルダーとカメラ用のシュー付きグリップでラックの柱に固定しました。
三角波やノコギリ波など多種な波形を出力できます。
ただ周波数や波形を変えるには、その度RUN/STOPSWを押す必要があるので、周波数をサッと動かして特性を探るような使い方には不向きです。

オシロ／発振器ときたら、次はミリバルが欲しいところですが、とりあえず手持ちのデジタルテスターを代わりに使うことにしました。

交流レンジはAC電源(50～60Hz)を計測するものなのですが、なんとか往なして８KHzまで測定したことがあります。
参考☞『200415 インプットトランスを使った...』

💻作業ベンチ💻

これでオーディオや制御系の作業ベンチが出来ました。椅子に座ってしまうと、部品を探したりするのが億劫になるので立作業にしました。

💻立体音響をワイヤレススピーカーで再生💻
一時小さなキューブスピーカーで立体音響を再生する案件動画がネット上によく出てきました。

☞ シーイヤーパヴェ Cear pavé
その立体音響をワイヤレススピーカーに中継して再生する Bluetoothレシーバー は前から考えていました。

今回作業ベンチを整備したのでそれを作ってみることにしました。
次回をお楽しみに...

次回⇒『20241228 ワイヤレススピーカーで立体音響もどきを再生する Bluetoothレシーバーの製作』

🎲おまけ🎲
≣ もう一台買ってしまった、間抜けなイキサツ ≣
ドライバとソフトをインストールして、動作確認をしようとしましたが波形が出ません。

一年くらい前に確か半ジャンクで落札したような覚えがあるので、不具合を疑っていた時丁度同じものがヤフオクに出ていたのでまた落札して仕舞いました。

ところが、また波形がでません。
今度は真剣にググってみたら、入力ラインと回路の間にはリレーSWのようなものがあって、デフォルトの状態からはCH1、CH2をクリックして初めてそれぞれに繋がるようになっていることが分かりました。

回路を保護する意味では納得したものの、適応力のなさにがっかり。
年は取りたくないもんです。
ISDS205Aが2台になってしまいました。
もう少し足せば、解像度12ビットの最近のモデルが買えたのに...
トホ😓。

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人感センサーは感度(動作温度？)が大雑把すぎて使えないと思います。

おまけのオマケ
≣菊水のオシロの行方は海外？≣
冒頭でご紹介した菊水のオシロは去年の12月に2,200円でヤフオクで売却したのですが、同じ内容の広告がMYDAYという通販サイトで見つかりました。円は日元と表記されています。