みなさんこんにちは、トドお父さんです。
近隣自治体のおもちゃ病院から、おもちゃ修理用のCPU基板の作成を要望されて、前回は
名張市つつじが丘のおもちゃ病院 大泉院長のプロジェクトをトレースしているところまででした。
今日はブレッドボードで試作をしたところと、PWMのノイズを外部アンプを付けて除去する試験を
した所をレポしたいと思います。
また丁寧に助言頂いた、糸魚川の 「おもちゃクリニックゆりかご」 のDｒ.わたなべ様にもお礼を申し上げます。
最初のブレッドボードはこんな感じです。
音声出力のトランジスタ２SC1815も省略して、220uFのケミコンを介して直接スピーカに接続しました。 こんな物でも、ちゃんと音がでるんですよ？
さて音はでたものの、どうもバックグランドノイズが気になる。
8ｋHz/（16ｋHz)でスイッチングしているので、PWMノイズでしょうか？
ローパスフィルタで除去したいですね。
いつも参考にしている、Technoblogyさんにローパスフィルタの例が記載されていました。
Four Sample Player のこの部分です。
時定数は τ＝CxR= 0.1u x 1k = 100uS なので、10kHzに肩を持った-6ｄB/Octの
ローパスフィルタになりますね。
でも、これを試験するためには、AC結合されたアンプが必要になります。
できるだけ安価で部品点数が少なく、消費電流の小さいアンプがいいですね。
って探してたら、自分の過去ブログにこんな記事がありましたね。
スマホ用のICを使って超小型PCアンプを作りました Part3 (最終回)
これをパクりましょう。 回路図は下のようになります。20ｋは22ｋ、0.47uFは1uFにして
手持ちの部品で組み立てます。
RfとCfでローパスフィルタも構成できるようです。ひとまず、Cfは1000pFを実装します。
手元にSOP8PとMSOP8Pの2種類のIS31AP4991Aがありました。
SOP8PのアンプICは貴重なので、MSOP8PでDIP8P変換基板に組んでみます。 変換基板にスペースが
あるので、チップ部品で一部の配線やパスコンの設置ができる、こっちの方が便利かもしれませんね。
これらを組んだ状態が、前回予告したこの写真になります。
ごちゃごちゃしましたね。 でも、音はいいですよ。1Wでますし。
中央下にある10kΩ半固定抵抗の下が0.1uFの青いセラコンです。
これを付けたり外したりしたら、音質の違いが確認できますかね。
やってみました、下の動画で確認できますよ。
バックグランドでジリジリ音がしているのが分かると思います。
0.1uFの青いセラコンを付けると明らかにノイズが減ってますね。
そのへんオシロでも、確認してみました。
上のCHが、ローパスフィルタ前、下のCHがローパスフィルタ後の信号です。
明らかに上のPWM信号をそのままアンプに入れるのは、振幅が3Vの8/16kHzが
入るのでまずそうです。 スピーカに直接入れるのなら、インダクタ成分に入力する
ことになるので、問題は少ないと思いますが、ノイズが出るのは気になりますよね。
この内容で、ファイナルアンサーにしたいと思います。半固定ボリュームで音量調整できますし
IS31AP4991A 1個 80円くらいで、安いんですよ。
追記：MOUSERで調べると、TIにも、同じようなICがありますね。
Class-AB オーディオ IC LM4818MX/NOPB も80円でいいんじゃないんでしょうか？
供給電圧もIS31AP4991Aの最低2.7Vに比べて2.0VまでOKの様です。在庫が切れたらこれに切り替えましょうかね？
IS31AP4991Aはさすがスマホ用のAB級アンプなので、スリープ入力がありSDB端子
が”L"の時は、MAXでも1uAになりますので、電池運用でもOKそうです。
スリープ信号は、大泉さんの獅子舞プロジェクトで音声再生中はモータを回転させる
ロジックを実装すればOKだと思います。
今回は、この辺で勘弁してやろう！（勘弁してねｗ）
それでは、次回以降は大泉さんのこの最新ファームにモータ回転とピエゾスイッチを
実装していく予定です。
ピエゾでスイッチ ？ ネットでググるとピエゾスピーカ（ブザー）をマイクとして
使うようです。 この辺の調査から始めたいと思います。
待機中に電流を流すといけないので、省電力のマイクアンプも検討が必要になりそうです。
それでは、またね～