電動リモコンボリューム

 オフ会で音楽を再生する特、音量の調節で苦労します。
 音量によって音質の印象が大幅に異なるからです。煩いと感じる直前まで音量を上げて、印象を良くしたいという姑息な思いからの行動です。そしてアンプのボリュームとリスニングポジションの間を何往復もして、音量を調整しますが、この姿はとても醜く目障りです。そこで、それに一矢を報いる趣向で、リモコンのボリュームを入手してケーシングを行うことにしました。

前面
 リモコンのボタンは音量のアップ/ダウンと電源スイッチのプリミティブな物で、電源を投入すると、電源オフ時の位置からゼロの値に向かって45分の場所に移動して、爆音にならない様にプロテクトされています。ノブは形より視認性を重視しましたが、適当な大きさのチキンヘッドだと良いのですが、取り敢えず手持ちの物を充当しました。
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背面
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 抵抗値は、503Aの2連ですが、ギャングエラーは結構あります、しかし実際に聴いてみるとさほど気になりません。

内部
 電源はAvailability Serviceabilityを重視して、乾電池を電源としました。AC電源ですとノイズ対策、電源の確保が必要になり汎用性が劣るので好ましくありません。オフ会の時間帯での限定された使用時間ですので、電池の持ちは未だ未知数ですが、恐らく大丈夫でしょう。
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ブルートゥース・パワーアンプの実験

 ブルートゥース チップとPWMアンプであるTDA7492P使った基板が廉価に入手できましたので、お遊びで音だしをしてみました。
 タブレット端末からブルートゥースでダイレクトに音だしが出来ます。ペアリングも極めて簡単に行えて、選曲はタブレットから、又、音量のレベル調整は、タブレットとアンプ側の双方で行えて完全に連動します。
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使用しているIC
 アンプは、STMicroelectronicsのTDA7492Pです。PWMのBTL 25W×2チャンネルのマトモな商品です。又、ブルートゥースのトランスポンダーは、デファクトスタンダードのQualcommのCSR8635で、オペアンプはTIの定番NE5532です。
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実装のマップ
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 TDA7492のデータシートを見ると、21.6 dB, 27.6 dB, 31.1 dB 33.6 dBと4段階の調整ができるようです。TDA7492Pのデータシートを見ると25Wとありますが、0.1%歪み以内での動作を期待すると10W前後と言ったところです。

アンプの値段
 実は、このアンプは大陸製で、国際航空輸送料金を含めて、何と1,055円です。如何したらこの様な価格になるのでしょうか?凄く不思議です。まあ~注意深く基板を眺めると、LPFのインダクターが、リフローの時に移動したためか、少しズレています。でも動作上では問題ない範囲です。

肝心な音は
 本当に酷い音です、流石1,055円のPWMアンプで、電源投入時に「ポロリ~ン」と結構な大音量で開始音が響くので…ゲインの設定以外本体に触れる必要がないので、各種操作、音量、イコライザーはタブレットで行います。ご愛嬌に再生、停止時に「ポツ!」と盛大なノイズが入ります。色々調べましたが消す事ができませんでした。最後に電源を切ると「バッツン」と大音響です。
 再生無音時は「チリチリ」というロジックノイズの漏れが乗ります。何気なしに、Bluetooth のアンテナの辺りを触るとノイズがピタリ!と消えます。ノイズ対策がまるでなってません。音質はSBC(SubBand Codec)でつないだ場合、無音時に特有のロジックノイズが聞こえましたが、AACでつなぐとヒスノイズのみになります。音源としてALACで鳴らしましたが、どの様なフォーマットでも同じです。
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総括
 電源逆接続防止ダイオードを設けてあり、リフローも綺麗で、英国製のラズベリーパイより遥かに美麗に出来ています。音質はオーディオの範疇とは言えません。音楽を楽しみ、手段を選ばない方に向けた商品です。かなり"あらびき"ですが、部品を集めて作製してもこの価格に収めるのは不可能であり、コストパフォーマンスはかなりのものです。東急ハンズで購入したアクリル名刺入れとヒロセパーツのターミナルブロックで、基板の価格を超えます。次回のオフ会で紹介して、その後は夢の島行きの予定です。

Wi-Fi環境の改善 その2

 昨日は、久し振りに神宮絵画館前の銀杏並木に行ってきました。美しい冬景色を見て、帰宅は表参道の坂を上り原宿駅から帰宅しました。
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© 2016 Grigri. 神宮絵画館前

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© 2016 Grigri. 原宿表参道l

Wi-Fi環境の改善の続き
 先日、Wi-Fi環境の改善を行い玉砕状態で振り出しに戻った改善を再びチャレンジする事にしました。Wi-Fiの子機を意味も無くバッファローで揃えてきたのですが、Wi-Fiの規格は国際規格で標準化されているので、親機と子機のメーカが異なっても繋がる筈です。しかし基本部分のインターフェース以外にグレーゾーンのインターフェースが存在して、エラーハンドリング等、枝葉末節のところで苦労するのも何なので、同じメーカーに揃えました。

WSR-2533DHP
 WXR-1900DHP2の代替機種は、今秋発売のWSR-2533DHPにしました。
 特にデザインも従前の機種と同じで、只の四角い箱です。怪しいλ長のホイップ・アンテナ(無指向性)が3本あり、何dBiの利得が有るか解る訳でもなく潔いデザインです。何故最新製品から、ホイップアンテナを止めたのでしょう。
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WSR-2533DHP

早速入れ替えを行いました。
 移行は特に問題なく、接続のスピードも従前のWHR-G301Nと同じか、若干改善されています。恐らく内部処理のチップがマルチコアーで高速なため、体感上でも良化しています。機能も最小限で単純です。

入れ替えての感想
 やはりオーソドックスな機種が良いです。極普通のデザインで、そこそこの性能で適価・・・これですね。奇をてらった角(ホイップ・アンテナ)付き機種は、何れか無くなる運命です。

謎の可動式アンテナ
 フリス(Friis)の伝達公式は、受信側の電力は送信側の電力とアンテナの性能(利得)に比例し、通信距離の二乗・波長の逆二乗に反比例する。アンテナの性能が良いほど好調な通信が期待でき、距離が延びるほど通信条件は劣化してゆくという、いわば当たり前のことを示しています。アンテナ長は、1/4λよりλの方が当然利得が高いのですが、ぐりぐりと方向を変えられる無指向性のホイップアンテナの意味が不明です。
 Wi-Fiの空中線電力は、総務省のガイドラインで、以下の様に定められ、各メーカーは、規定値一杯に出力している筈ですが、ここでアンテナの向きを変えられるホイップアンテナ(無指向性)の意味が怪しく意味不明です。
 11n:10mW/MHz(20MHz)5mW/MHz(40MHz)
 11ac10mW/MHz(20MHz)5mW/MHz(40MHz)2.5mW/MHz(80MHz)1.25mW/MHz(160MHz)

 ダイポールとか、パラボラにすると指向性が有って、空中線電力の実効電力が増えて、総務省のガイドラインから逸脱することになる訳です。受信アンプの利得には法的な制限が無いので、受信アンテナとしての補完の様な気がします。

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京都造形芸術大学 外苑キャンパスの近く
© 2016 Grigri.


Wi-Fi環境の改善

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© 2016 Grigri.
 今朝、起床して窓に目をやると、黄金色に輝く銀杏の葉が目に入りました。最近天候が不順で、ここまで綺麗になっているとは、気がつきませんでした。陽気が良いので、普段出来ない「Wi-Fi環境の改善」を行ってみることにしました。
 そこで、現在使用中のWi-Fiの親機は2010年に購入した、バッファローのWHR-G301Nで、今まで安定稼動を続けてこられて、アプリシエイトしています。しかし購入当初は、かなり不安定でファームのアップを度重ねて、その度毎に少しづつ改善されて現在の安定状態に至ってます。しかし最近通信事情が変化して主流は、11nから11acに移行しつつあます。寄る年波には勝てず11acの主力機種を導入することとしました。そして、残念ながら悲しい導入顛末記を纏める結果に終わりました。

WHR-G301N.jpg WHR-G301N

必要とする要件
・現在の安定稼動は維持したい。
・現行270mbpsの速度が得られているので、この速度は確保したい。
・接続端末数が増加すると、クシャミをした様に一時停止する件は避る。
・タブレット端末、スマホを11nから11acで移行して、速度改善を行う。
・Windowsリモートディスクトップの表示速度を現行より早くしたい。

実際に購入した機器
 早速、量販店で希望に合った機種として、バッファローのWXR-1900DHP2を購入しました、値段が大分こなれて、現在使用中の旧機種と同価格で遥かに高性能、高機能の機種を入手する事ができました。
XWXR-1900DHP2.jpg WXR-1900DHP2

早速入れ替えを実施
 移行は初期段階からの導入と同じ方法で、旧機種で散々トラブルに巡り合い慣れていているので、数分で終わりました。

導入した結果は
 結論から言うと、調整しても全く駄目で、直ちに旧機種のWHR-G301Nに戻す事になりました。
・現行の11nで得られていた130~270mbpsのスピードが出ず、半分以下(50~120mbps)にダウンする。
・接続不能な子機があり、又、設定中にWiFiの親機がキャタストローフィック(Catastrophic)なエラーとなる。
・11acの速度は速く、3m程離れた場所で、680mbpsの高スループットが得られた、しかしメインの11nの速度がでない。

早速、サポート窓口に連絡
 購入後のサポートに電話するが、20分経っても繋がらない・・翌朝一番に時報にあわせて電話したろこと、即時に繋がりました。しかし得られた回答は、木で鼻を括くくた様な内容で、"速度に関しては保障される物ではなく、ベストエフォート(努力目標)である"との事、又、子機が繋がらない事は、"当方では聞いてない"との回答でした。対策としては、最新のファームウェアーをあてて、再度行って欲しいとの事でした。そこで、最新のファームウェアーにアップデートして、再度接続を試しみましたが、状況は全く変化せず徒労に終わりました。

今後の対策
 解決に時間が掛かると思われたので、取り合えず、旧機種WHR-G301Nの快適なWifi環境に戻しつつ、他の機種をあたる事にしました。

考察(以下はバッファローのことではありません)
 この手のパソコン用のニッチな商品で、問題の無い商品で出会ったことが皆無です。開発する方は、他社との差別化を優先して、RAS( Reliability, Availability, Serviceability)の事など全く考えてない様に思えます。正常に安定稼動する商品を永続的に提供する事より、見掛けの速度の方が大切で、実効速度より商品の外箱に他社より少しでも大き目の転送速度を書ける様に提供する事が営業的に求められているのではと思います。どうやら、内部処理のプライオリティーは11nより11acにあるようです。

今年のクリスマス・リース
薔薇やラナンキュラスなどの花をリース型のオアシスに挿してアレンジ、華やかなリースに仕上る事が出来ました。
© 2016 Grigri.
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ディスクリート・ヘッドホンアンプの作製

 手作りアンプの会主催のお寺大会のお題は、「ディスクリート・ヘッドホンアンプ」です。ICとかオペアンプを使う事ができないので、ハードルが高いです。安直に実現するとしたら、既存のパワーアンプのファイナル段の石(半導体)をスケールダウンして、それに見合った電源を用意すれば、シュリンク・ヘッドホンアンプの壱丁上がりなのですが、その方法では如何なものかと・・そこでヘッドホン専用のアンプを作成する事にしました。
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ディスクリート・ヘッドホンアンプ
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 ブリーダ電流バイアス回路をアレンジして、ダーリントン回路で利得が不足するところを補います。このブリーダ電流バイアスを使った増幅回路の特徴は、温度や電源電圧が多少変動してもコレクタ電流が、ほとんど変わらず、そのうえhEFにほとんど関係なくラフに設計できます。 RA、RBはブリーダ抵抗で、電源電圧を分圧して、ベース、エミッタ(グランド)間の電圧を安定に保つ働きをします。 Q1.Q2は擬似ダーリントン接続でゲインを稼いでいます。

実装
 ケーシングは、ハモンドのアルミ・ダイキャストケースで、塗装はシルバーのハンマ-ト-ン仕上げの物です。受動部品は、数が少ないので、一寸凝って抵抗はDAILの巻き線抵抗を使い、他は極普通のコンデンサーです。

電源
 電源は当初、秋月のスイッチングのACアダプターを使いましたが、スイッチングの高周波ノイズが盛大に乗って、ヒステリックな音がするので、手持ちのリチウムイオン二次電池(7.2V)に変更しました。結果は上々でノイズを皆無にする事ができました。
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肝心な音
 SNRが高く、鮮度の高い音で中々良いですが、このアンプと電源に加えてプレーヤーを持ち歩くの難儀です。

 音の良さ、携帯性、仕上げ等、完成度の総てにおいて、どう逆立ちしても以下のMojoにはかないません。
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考察
 今回作製した、アンプは、お寺大会御用達で、普段使いは重くて、使い勝手が悪く有り得ないです。お遊びとしては良いですが、結果として塵を作った事になりました。それからリチウムイオン二次電池で得たヒントですが、電動アシスト自転車のバッテリー(3.6V×7個=25.2V)をオーディオシステムに応用したら、ノイズ問題から逃れられそうですね。

 

ベントの測定と調整を行いました

 スピーカーのドライバーの入れ替え等を行い、調整を行ってきましたが、久し振りにベントの測定と調整を行いました。

 ベントを設ける場合、ドライバー(ユニット)"Q"とキャビネット(箱)の応答によって、ベントの長さと、その容積により最適解(Optimal solution)が存在して、それに可能な限り近づけられるか否かによりVented-box low-frequency system (バスレフシステム)の成否が決まります。更にその効果をより確かなものとする為に、以下の様に更なる工夫が必要です。

スピーカーのポート
 バスレフのベントを別名ポートと呼ばれ、またダクトとも言われます、本来の呼称はベントが正しく、ダクトとは、気体を運ぶ管であり、主に建築物内で空調、換気、排煙の目的で設備の事を言い、ポートとは外部との情報の受け渡しを行うためのインタフェースの事を言います。やはり共鳴管と背圧調整の主旨から、ベントが正しいと思います。

理想的なベント
 ベントからキャビネット内の空気が出入りするのですが、その時、異音(ブローノイズ)の発生を抑えて、スムースな動作が求められます。そこで、英国の某有名スピーカーメーカーのベントを見ますと、マグヌス効果を期待したディンプルが有ります。これは、ゴルフボールのディンプルと同じ考えで、極めて有効な方法だと思います。又、ベントのエンドは切りっ放しでは無く、フレアーを付けて、風切り音等のノイズ低減が必要です。更にベントの太さを一定とせず、テーパー (taper) 状として、歪み率の低減を行う工夫が必要です。ウーファー・コーン紙の裏側ノイズは極力前面に漏れない工夫が必要です。

ディンプル加工が施されているベント
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非対称でフレアーとテーパーのベント
この加工を施すと95dBSPLの音圧で、6dB程度のブローノイズの削減が期待できます。この辺は、数百年前に既にパイプオルガンで実現されていたノウハウの応用と言えます。
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実際の工法
オルガンの例
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自作のMTMスピーカー(可変長ベントで共振周波数を適切に変更ができます)
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フレアー部分を内部で強固に固定して、ベント自体の共振を避けます。
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測定結果(IEC263準拠)
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 軸上(1m)の音圧とベントの音を同じ音圧で測定しました。
 小口径のウーファーは、ベントから中音域の漏れが生ずるので、ベントは正面より、背面、又は下面が好ましい様です。又、中音域との干渉を避ける為に、少なくとも-48dB/oct.程度の急峻な遮蔽特性が必要です。小口径の場合、正面にベントを設けると、中音域での逆位相での相殺により中抜けの音となる可能性があります。
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 軸上で測定した90dBSPLの音圧でベント付近を測定した為、異常に高い音圧となってます。ベントからの音は強力な風が伴うので、正確に測定することは困難です。例えばスピーカーの後部のみを壁を境にして別の部屋で測定する等、工夫が必要かと思います。