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2025年12月2日火曜日

AKG K702 Balanced Cable

AKG K702 バランス化の道
① AKG K702 修理とバランス接続化の計画
② AKG K702 ヘッドフォンをミニXLR4でバランス接続
③ AKG K702 バランスケーブル

自作したケーブル
K702 Balanced Cableを自作
アリエクスプレスで買ったSENNHEISER用のバランスケーブルが不具合があり(R(-)とL(-)が接続されていた)の70cmケーブルがあったので、Sennheiser側を切断して、AKG用ミニXLR4コネクタをハンダした
中央の4番pinは他のケーブルと接触しそうなので、絶縁チューブ(熱収縮チューブ)をはめた。
ハンダがめちゃムズイ線だった 高温でないとハンダが乗らなかった

音量が大きくなって、分離もよくなった
ご機嫌なAKG K702 Balanced Connectionになった

以下のように接続
TRRS(2.5mm)   XLR4
 T R(-)  ーーー 4-R(-)
 R R(+) ーーー 3-R(+)
 R L(+) ーーー 1-L(+) 
 S L(-) ーーー 2-L(-)

2025年11月22日土曜日

AKG K702 balanced connection


ミニXLR4に置換


■ 使用機材
 ①ハンダコテ
 ②ピンセット
 ③金属ヘラ
 ④ミニXLR 4を固定する器具(フレキシブルハンド)

■プロセス
まずはミニXLR3を外す。
①ヘッドフォンの左側にアクセスして、全てのラインのハンダを取って切断(結線の様子は写真または、メモを残した)
②購入したヤキヤキを200度に設定。XLR3の金属側の部分をヤキヤキに載せて10秒もしない内に接着剤が柔らかくなり後ろ面から金属ヘラで押したらスルッと落ちてきた。
100度ぐらいからはじめると良い。だめなら20度ぐらい上げるを繰り返して適切な温度を探すと良い。
③接着剤がヘッドホン側に残っているので、ヘラでこすぎ落とした。
④ミニXLR4を試しに入れてみるとうまく入る。 ヤキヤキの200度の設定は高すぎたのか入口側が変形して大きくなった  入口側は手で触るとわかるぐらいグラグラする。
⑤ミニXLR4を取り出して配線 「ゼンハイザー HD490 pro バランスケーブル自作」 を参考にしました
 1-L(+) 黄
 2-L(-) 白
 3-R(+) 赤
 4-R(-) 白
結線の写真はこちら
https://nw-electric.way-nifty.com/photos/uncategorized/hd490pro_03.jpg
⑥ミニXLR 4を入れる。
⑦1,3,4,2(右からの順番通り)の順にハンダする。線が短いので、本体に結線するのは非常に難しい。特にR(-)はハンダコテが入り難いので手が4本必要だった。

一度目は間違えて結線した 2と4を取り違えた 残念!!
次回は、ケーブルを作成する
 バランス化 XLR3コネクタのものがヤキヤキで温度を上げるだけで取れるので、一番やりやすいと思う(変な加工作業が不要だと言う意味で)

内部の配線の結果

2025年1月18日土曜日

AKG K702 Repaired

AKG K702 バランス化の道
① AKG K702 修理とバランス接続化の計画
② AKG K702 ヘッドフォンをミニXLR4でバランス接続
③ AKG K702 バランスケーブル

中古で断線しているK702を購入した。

中古品によくある臭いで大変。
イヤーパッドを捨てて新しいものを発注した。
右側が断線しているためハンダしてとりあえず音出しOK。
4極バランス用部品も発注した。
ヘッドバンドも「こば」の部分が剥がれているため接着。
ミニXLRプラグの根本のプラスチックも弱ってきている。

今後終了後結果をUpする予定

現在の悩みは、自分でバランス化するか?プロにお願いするか?
「プロにお願いする場合」はここを見つけて連絡した。
スマートサウンドでは、バランス化をお手軽にやってくれそうです。AKGも大丈夫ということだった。

「自分でバランス化する場合」むつかしいと思うところは、ミニXLRのジャックの取り外し。
ドリルで削っているようようなことが日本語のHPに書いてありました。
しかし、もう少し調べるとYouTubeに、ヒートガンやおやきを使っているページも見つけた。

ヒートガン使用
おやき使用(13分頃から実行している)
廉価版の小さなおやき
買ってみて、自分でやってみるか?
最近 どんどん、変な道具が増えてる

購入品
これがあると取りやすい(笑)
断線していた右側(赤線)
左側はこれから4極バランス化予定

2025年1月12日日曜日

Sennheiser HD 599用バランスケーブル作成

前回の記事は、2021/10なので4年越しの完成になる。いつも遅いなと思う。

◾️作成状況
6.35mmステレオ標準プラグを採用した3mケーブルをぶったぎってバランスケーブルを作成した。写真
2.5mm 4極プラグは小さくてハンダつけが難しい。ハンダして目をつぶって黒い熱収縮チューブに閉じ込めてプラグ/バックシェルを捻って完成。
最初は熱収縮チューブをかぶせずにバックシェルを捻ったら断線してしまった。
ハンダしたところは、グルガン、接着剤、または 熱収縮チューブで保護しないとダメですね。
また、プラグを保持/固定する治具がないとハンダ付けはできません。

■問題発生(2025/1/24追記)
ワイヤーが固いためか、接触が悪い。普段、写真のヘッドフォンアンプを胸の中にしまって、そこからワイヤーを出している。冬はマフラーを使用するので耳元が固定するので頭を振ると断線が発生する。マフラーを使用しなければ特段の問題はない。今回ハンダした部分の問題だろう。がしかし、Sennheiserはなぜこんなに硬いケーブルを標準で添付するのだろうか?なぞだ。
2.5mm 4極 バランスケーブル

◾️結線の仕様

上記にプラグの結線を描いたが念のため書くと
Sennheiser側  Tipから順に
 L(+)、R(+)、L(-)、R(-)
アンプ側(Astell & Kern) Tipから順に
 R(-)、R(+)、L(+)、L(-)

◾️作成の背景
https://a.aliexpress.com/_okuPrsV
実は、自作を諦めて上記のケーブル購入したがシングルエンドの接続だった。
ヘッドフォン側のプラグが外せないので完全に検証できた訳ではないが、TRRSのRとSが接続されているはず。アンプ側のプラグのバックシェルは外せたのでS部を切断して導通を調べた。

まさか接続ミスとは気がつかず、「音を大きくするとなぜか雑音が増えるなぁ。」ぐらいの感じだった。線にヒゲが生えて何処かで接触しているのかと思っていた。

現在、ケーブルを交換する様にアリエクスプレスと交渉したら、10ドルを送料として払ったら新品を追加で送ると言っている。謎の商売か?検討中。ヘッドフォン側のプラグ(のバックシェル)が簡単に外れないので自分で修理する訳にもいかないのが現状。(2025/1/24追記)

(2025/2/20追記)
10ドル払って新しいものを入手。
今度はさすがにOKだった。ヘッドフォン接続状態でアンプ側から抵抗計測
    T/R右 (R(-)/R(+)) :49.8Ω
    R/S左 (L(+)/L(-)) :47.7Ω
    T/S間 (R(-)/L(-)) :絶縁

今更、左側でプラグ/ジャックで接続 右側にアーチを経由して渡している間に2Ωのロスがあるの?MDR-1Aも似た傾向。偶然? 以下にMDR-1Aの結果を示す
    T/R右 (R(-)/R(+)) :27.1Ω
    R/S左 (L(+)/L(-)) :25.0Ω
    T/S間 (R(-)/L(-)) :絶縁 


長さ70cmの2.5mmバランスケーブル

2024年9月20日金曜日

LTspice OPAMP_ONKYO特許 ダイヤモンド・バッファ

 たかじんさんのHPを見て、ONKYOの特許というダイヤモンド・バッファに似た回路のシミュレーションをまねてやってみた。が、どうしてもうまくいかなくて途方に暮れた。
 こちらが たかじんさんのHP

 なぜだろう?わかっていない。確認のためLT1007単体で簡単な回路を組んでも発振するのであきらめた。ネットで他の例としてLT1115があったが、これもダメだった。
 仕方がないので、OPAMPをLT1007から普通のOPAMPにしたら発振もなく動作した。なぜだろう?図ではOP213という(Analog Devices Inc. )チップでも動いている。たかじんさんのはLT1007がクリーンに動作してたんだけどなぁ。
 本来の目的はこれをベースに、LTSpice Pythonを動かすこと。パラメトリックスタディのベースを作ろうと思っていた。疲れたので今日はこれまで。愚痴としてblogに載せた。

LT1007

LT1007のシミュレーション結果

OP213に変更
ONKYO Diamond Buffer

参考 普通のDiamond Buffer



2024年3月12日火曜日

SONY WF-H800 バッテリー交換


WF-H800 バッテリー交換
他人のワイヤレスイヤフォンを勝手に分解して、電池交換をする。

必要なもの
 LioN電池CP1254/LIR1254 3.7V 0.2Wh(60mAh)(イヤフォン用)×2
 Liポリマー電池 621733 300mAh(ケース用)×1

購入したもの
 LioN電池CP1254/LIR1254 3.7V 0.24Wh(65mAh)(イヤフォン用)×2
 Liポリマー電池 602035 500mAh(ケース用)×1

 LioN電池はZ55Hでもよいかと思う。3.85V 0.29Wh(75mAh)

分解後の写真
取り出したVARTA CP1254

イヤフォンの分解後
ケース側 シールの裏に2か所+のビス
分解後 バッテリを拡大して見ると
容量(300mAh)とサイズ(621733)記載 
分解後のケース部品一式
分解のTips
(1) ケース
 ケースの底にあるシールを剥がすと、2か所小さな+のビスで結合してあるので、先にビスを取り外してから、殻割をする。バッテリは両面テープで上下が貼ってある。
(2) earphone
 長楕円の2か所を攻めて殻割する。
 次に、中の基板を取る前にフィルムコネクタを外す。
 基板保持しているのは短楕円の細い側にある爪である。そこに殻割用のナイフを入れて爪を外してから外す。
 基板が外れるとバッテリが見える。表面が-側。サイドに+側の端子。底側は端子としては+側だが、電池の底側は本体と両面テープで接着してある。なかなか取れない。

組み立て
 電池を購入してから再組立てを行う。
 ケースのバッテリは、大きかったのでアルミの側板を曲げてやって収納できた。
 問題は本体。スイッチのクリックができなくなった。1個は復元しない。
大失敗!
















2021年11月14日日曜日

POYATU Bluetooth Wireless Adapter for Sennheiser HD598

Aliexpressで怪しげな、中国製のBluetooth Wireless Adapterを買った。
やっぱり怪しかった。
価格は約5,000円
HD598にさりげなく装着できるデザインは悪くない。
Bose用もある。内容は以下と同じかな?

■作動時間
説明書には記載がなかったので、8時間程度かなと思っていたが、さにあらず。
作動時間は約2時間20分 音量は最大3のインジケータで1。(家ではこれで十分)
作動時間は約TBD時間TBD分 音量は最大3のインジケータで2。(街中相当 未確認)
中を開いてLi-Poバッテリを見ると、401025程度のサイズで容量の表記がない。
サイズ601235 180〜200mAh程度のものに交換してみようかと考えている。

■Bluetoothの接続性
街中では、iPhoneが目の前(Day Packのトップポケット)にないと瞬断する。
50cm以内にiPhoneが欲しい感じ。

iPhoneがズボンのポケットにあると、少し厳しい。
一人で散歩程度では使える。
ズボンの中では人通りが多いと使えない。

■音
低音のブーストが掛っているとしか思えない音。
大音量にすると気持ち悪い。
装着する対象がヘッドフォンに限定されているので、ブーストは不要と思うが。
音量は小さい。音量maxにしても大丈夫。
Wired で直接PC 接続すると小音量で十分なのにね。(PC のインジケータの1/3では耳が痛い)

ということで、良くないこと3つの商品だった。
デザインは悪くないけどなぁ。

================================
追記
 Bluetoothの接続が良くない原因は何だろう? と ふと考えた。

電波
室内なら、壁がなければ5mぐらいは、別に苦にしない。
となると、単純に電波が弱いのではないようだ。

次に考えられるのは、CPUの処理能力。
選択しているBluetoothの親機以外の電波が入ったら、棄却する作業が発生するはず。
これが思いの他、量が多いと必要時間内に処理しきれない可能性がある。
人込みのなかに行けば電波が飛び回っているはずだから、大変だ。
仮に、電波の強いのを優先したとする。
GATT Browser(By RENESAS)で眺めていると一定出力ではないように見える。
なので、電波が強いだけではうまくいかないことになっている?

また、BufferMemoryの大きさ。
1回の処理でどれほどのデータを取り込んでMemoryに保存しているか知らないが、
BufferMemoryが大きければ、1サイクルで親機の選択処置が間に合わなくても、
次のサイクルでは受信できることがあるはずだと思う。
これが、大きいとある程度のリカバリーが可能となると思う。

音が途切れるのは、本質はCPUが遅い。さらに、BufferMeomryが小さいので、
処理しきれないサイクルが多発して、BufferMeomry内のデータがなくなって、
音が途切れる。という仕組みなのかなと思った。

 
使っているBluetoothのBrowser

2021年10月30日土曜日

Sennheiser用 Headphone Plugのこと

Sennheiser用のバランスケーブルを作成しようとした。

やってみると、2.5mmプラグ×Litz線のハンダの難易度が高い。
Litz線は線を剥ぐ工程がないのに絶縁用のエナメルの色で判別できるので工業製品のイヤフォンケーブルにはよく使用されているように思える。エナメル線以外の細い糸を混ぜているケースもある。今回のはそれ。

Tryしてみてたのは、Sennheiserについてきた6.3mmプラグを4極の2.5mmプラグに変えようと頑張ってみた。SennheiserのHeadPhone側の2.5mmプラグがやや特殊で細いプラグのみ使用が可能なようなので添付されていた6.3mmプラグを改造しようと思い立った。
が上手くハンダできていない。導通がない。厳しい結果。
いつも失敗ばかりなんで失敗に慣れたかもしれないが、やはり敗北感を味わうのはつらい。
自分で結合するなら、Litz線はやめて普通の銅線の4Strand線がBestと感じた。8Strand線もできるかもしれない。ハンダの腕に応じた銅線を選ぶのが大事なようだ。私には太い線がいいとは限らない。


以下は、Webで調べた線に関する情報。AWGさえ知ってれば大体問題ないが、detailedにこだわり始めると調べたくなるので整理してみた。

素線(wire)
 一本あたり直径0.05mmからあるようだ。
 素線を 7本、19本、37本、61本、7×7本 という感じで束ねて撚り線(Stranded wire)
にしている。

撚り線(Stranded wire)
 撚り線をPVCとかTEFLON®で絶縁して、編み込んだのが売っているEarPhoneCordになる。(平衡伝送を前提に)最低の撚り線の数は4本なので 私が手作りするなら 4 stranded Braided Wire がよい。編み込み線(Braided Cable)になる。

英語は、撚り線がStranded Wire
Core:例えば素線7本から撚り線を作るときの中心の1本をCoreと呼ぶらしい。
Strand/Core は Ropeの概念のようで、電線も似た作りをしているので、同じように使うが、ロープのように撚り線をきっちり組まないといけない訳ではないので、曖昧に使用しているような感じ。
 特に日本語では 電線の撚り線全体を芯線と呼んだりする。
 芯線は英語に直すとCoreになるので違和感がある。
 英語も曖昧で撚り線を構成している素線の本数を示すとき、19Coreと呼んだり、19Strandと呼んだりしている。

 編み込み線(Braided Cable)のほかに絶縁した線を束ねたケーブルは(Jacketed Cable)と呼ばれる。外側の絶縁をJacketedと呼ぶようだ。日本語では3芯電線とか4芯電線とか呼ばれる。芯の概念があいまいになっている。この概念は英語だと3-Conductor Cable 4-Conductor Cableかな。

銅線の品質?
 OCC線ならBest、OFC線はBetterと言ったところか。

ちなみに、
UP-OCC  (Ultra Pure Copper by Ohno Continuous Casting Process)
LC-OFC "linear-crystal" (LC-OFC) or "monocrystal"
OFHC  Oxygen-Free High-Conductivity (OFHC) copper
OFC   Oxygen-Free-Copper
6N = six-nine =99.9999%


Plugのまとめ

2021年8月4日水曜日

再変更 バランスド ヘッドフォン アンプ

バランスド ヘッドフォンを 机の上に放置して久しい。

何故か音が出ない。一旦出たけど次はダメみたいな。
小さなコネクタでボード間を接続すると接触不良が起こりやすい。
小さなコネクタをカシメる適切な小さな工具がないのも原因の一つと思っている。
それにしても失敗が増えると気力が続かない。

それはさて置き、今日の本題は、
不平衡→平衡変換を ICで代用しようと思い始めた。
DRV134(TI製)で簡単に済ませて、結合する案である。
樫木総業に部品を依頼中。
来週にも届くので、夏休みの宿題としよう。

原案は共立エレショップのこれ。
ICの中身はわからないけど簡単。Analog DevicesのSSM2142というのもあるらしい。そのほか、THAT1646というのも同じ機能ということだ。

DRV134で受けて、トランス・バッファ化する案はネット上にもある。
簡単に作られているように見えて、うらやましい。


トランス・バッファは間違えではないように見える。
DRV134の仕様書によると、
 ゲインは6dB(1Vで±1Vになるから2倍なのか、1Vが±2Vになるか不明? 1V入力で±1V出力が正しかった。)
後でに書いたが、どちらにしてもトランス側で飽和してしまうので最大出力は出ない。
楽観的に1Vが±2Vになる方を取る。(1.1V出力のマイUSBDACを入力としよう)
1Vで入力するがDRVの出力は±2Vrmsで

トランス入口600Ω:出口150Ωインピーダンス
受け手側に32Ωのヘッドフォンがあるとすると、
120Ω相当がトランス入力インピーダンスとなる筈? 
(トランス入口120Ω:出口32Ω)

120Ω相当に ±2Vrmsの電圧を供給すると、33mAが流れる?
 W=VI=4Vrms×33mA=132mW=21dBm=多分定格オーバー
120Ω相当に ±1Vrmsの電圧を供給すると、17mAが流れる?
 W=VI=2Vrms×17mA=34mW=15dBm=こちらも多分定格オーバー
10dBm=10mW程度でないとね。となると、±0.5Vrmsってことかな

出力側は±0.25Vrms 8mW程度になる。(最大出力)
そもそも、DRVの出力インピーダンスが50Ωなので、
DRVが120Ωの受け手に対して最大出力を出すのは厳しいだろう。
OPAMP(DRVも含めて)は600Ω程度で受けることが前提のような。
(DRV134の仕様書の各種の出力の図は600Ω)


2021年1月28日木曜日

構想変更 バランスド ヘッドフォン アンプ

上がBalanced HPA

 フルのバランスド ヘッドフォン アンプを考えていたが、課題が色々噴出したので計画変更した。

課題
 4連ボリュームの調子が良く無い。
 上記を解消すべく、ALPSの4連ボリュームにするにはケース内に収まりきらない。

■変更案(1/28)
 ①入力は不平衡とする。
 ②OPアンプによる不平衡→平衡変換
 ③出力はトランス変換する。(変更なし)
 ④電源部は変更しない。
 ⑤「OPアンプの不平衡→平衡変換」は たかじんさんのHPの2つのバランスド ヘッドフォン アンプのうち以下ものをコピーする。

回路は以下の通り。
たかじんさんのHPから引用

 作成中のボードで上記を達成するために、ボード上の配線に展開。
 元のボードが簡単な正帰還OPAmpだったので、混乱した物になった。
 信号は図上では右から左に流れるので注意が必要。
 部品の取り外しでボードが荒れた。
 無理やり部品を剥がしたために配線を切断した部分もある。OMG!
 2回は確かめたのでハンダ作業に移ることにした。
変更案をボード上へ展開2021/1/28_間違い多し

2021/2/5 B改訂版

 
■部品取り付け中(1/28〜1/29) 定数の変更他 
 主に、手持ちのパーツの関係で以下の様に定数を変更
  ①R4 =22kΩ → 47kΩ
  ②R52 =2.2Ω → 15Ω
  ③R12, R34=100Ω → 省略不可 91Ω
  (アッテネーションは不要と判断した。 発振防止用なのでOPAmp出力近傍に必須)
  ④C2 =100pF → 150pF,   C4=10pF → 22pF
  ⑤出力トランスの1次側の中点はGNDに接地しない?
   (±出力のアンバランスによる電位差?をGNDに入れない。バラックでの確認事項)
   出力トランスの1次側のGND?
    ±出力のアンバランスは 処置する場所が無いけど我慢しようかな。
    良い方策無し。仮にDCを調整しても、AC成分のアンバランスは処置無し。
    接地する場合、仮にアンバランス±5mVとすると、
   R52の抵抗15Ωから0.67mA程度の電流が流れるだけじゃない。
    電位差±5mVでGNDが揺さぶられるとノイズの原因になるからなぁ。  
  ⑥出力トランスの2次側の負荷Openに対する保護抵抗:330Ωとした。
  (OPアンプ保護目的のため。
  (出力トランス交流抵抗150Ωの2倍程度の330Ωで、負荷は軽めを狙った。)



■バラックで調整(1/30〜2/5)
①R12, R34=省略して発振が止まらず、トラブル・シュート開始。
 R12, R34 発振防止用なので必須と解った。
②トランスの2次側からOPAmpにFBすると発振したので、
 OPAmp出力からのFBに変更。
③出力トランスの1次側の中点の処置は以下の2ケースを確認した。
  浮かす場合
  GNDに接地した場合
 GNDに接地したほうが少し出力があるので、GNDに接地にした。
 電源電圧±5V, 入力500mV, 負荷抵抗51Ωのスペクトラム
   注)電源はANALOG DISCOVERY 2から供給した。
出力トランスの1次側の中点 浮かした場合
出力トランスの1次側の中点 GNDに接地
若干ノイズが多い。

④入力を1Vにすると発振。
 2/5現在原因不明。
 電源電圧を±15Vにすると止まらないかなぁ〜。
電源電圧±5V, 入力1V, 負荷抵抗51Ω

■電源を接続(2/6〜)
ほぼ良さそうなので、電源を接続して試験運用を開始した。
電源電圧を±15Vにしたら発振は収まった。原因不明。
±1Vの入力に対してOPAmpではゲインが無いので出力は±1Vになる。
±5Vの電源電圧では電圧が不足する可能性があるかも知れないと考えた。
下記は電源電圧±15V時のNJM072Dの最大出力電圧対負荷特性。
 現状、600Ωのトランスが負荷になっている。図から600Ωの負荷の場合出力の上限は±9V程度、電源電圧±5V時は下記の図の1/3が上限と仮定すると±3V程度。腑に落ちない。
 2次側の負荷に繋いだのが51Ωの抵抗。 600Ω:150Ωのトランスなので2次側に合わせて200Ω:50Ωの様な状態だとすると、上限は±6V程度と読める。電源電圧±5V時はその1/3が上限と仮定すると±2V程度になる。やはり合わない。
 しかし、発振は収まったので良しとする。


現在の問題点/気付きを列記しておく。
①ケースへの接地を忘れたので全体が電気的に浮いている。1時間程度稼働後にケースに触れたらバチバチ雑音が聞こえた。短時間では発生しない様だ。帯電していると思う。→低電圧とは言え危険なので電源GNDをケースへ接地する。
②ボリューム未接続 ボリュームを変更したので、フロントの穴を大きくする必要あり。
③2.5mmバランスジャック以外に、4.4mmバランスジャックも装備したい。
④Coolなボリュームつまみが欲しい。
⑤BalancedHPAは初めて。音を聞いても3本線との違いがわからない。音は硬いイメージ。キンキンな感じ。エイジングが進みコンデンサが馴染むと違ってくるかも知れないと期待する。雑音は聴こえないと思う。特性は詳細に見ていないが、発振のことがあったので1Vと2V入力(@1kHz)のスペクトラムのみ見た。電源を繋いだらフロアノイズのレベルが上がったと記憶。エイジングが済み次第特性計測予定。
 出力トランスの1次側の中点の処置は気掛かりである。

電源を接続して試運転開始(2/6〜)
上:Balanced HPA
下:トランス式USB_DAC(TD-1W)


■回路図の修正
 未着手
  





2019年12月23日月曜日

Balanced HPA 工作中

製作途上の状況を掲載
構想案はこちらを参照ください。
 https://iwharpar.blogspot.com/2019/12/blog-post.html
あとは、4つを繋いで、入出力を整えると完成するはずなんですがね〜。

左右独立もどき正負電源系
電源系と平衡型オペアンプ部
DAC2号機で使用したものと同じ仕様。
600Ω入力・150Ω出力として使用する
タムラのライントランス
(入出力は逆で使用する)

2019年12月5日木曜日

構想 バランスド ヘッドフォン アンプ

2021/01/28現在 構想を以下へ変更
  https://iwharpar.blogspot.com/2021/01/balanced-headphone-amp-modify.html



構想 バランスド ヘッドフォン アンプ         
構想ばかりで、全く進んでいません。
真空管アンプ5号機も未稼働状態で、お恥ずかしい限り。


最近手を動かしているのが、バランスドヘッドフォンアンプ
イヤフォンのリケーブルや
4連ボリュームはこのために作成していたもの。

■回路案としては                     
秋月の非反転型オペアンプのHPAボード100円を2枚使用して作ろうというもの。
オリジナルの部分を生かして、そのまま利用する。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-12310/
http://akizukidenshi.com/download/ds/akizuki/AE-KIT45-HPA.pdf

バランスドにするには、増幅系をL/Rそれぞれ±の2レーンにする。
ただのOPampもつまらないので、トランス出力型とした。
電源は±15V電源。
トランスは、手持ちでは出力インピーダンス
150Ωものがあるので当面はそれを使用する。
出力が大きくなってしまうが可能なら、
30Ω~70Ω程度のものが欲しい。

回路の案は以下の通り。(OPAMPはJ-FET入力で安価なNJM072使用を計画)

以下のNC版は良くない可能性がある。出力側が平衡出力でないので負のFBは適切でない様な気がする。まずは、NC版で行こうと思う。失敗したらA改訂に移行する。
ぺるけさんの平衡プリアンプでは、NC版と似た設定になっているが………。
A改訂:OPAMPの出力を直接NFBに返すように変更する。(2020/12/12)
FET式・・・平衡型差動プリアンプ Version2
     http://www.op316.com/tubes/balanced/balprefet-v2.htm
平衡型差動FET+トランス式ライン・バッファ
OPアンプ+トランスで作るマイク・プリアンプ(こちらはOPアンプの出力を返している)

B改訂:「2次側が浮いているので電位が決まらないことが問題である。」とやっと気付いた。2次側のHot/Coldの両方で10k〜47kの抵抗を介して接地する必要がある様だ。具体的には、ぺるけさんのライン・バッファの図のRxという抵抗が相当する。(2021/2/19)
勝手にOPAMPの出力側にある安定用の抵抗を抜かしていたようだ。47~100Ω程度が必要。図は未反映。(2021/08/24)

HPA案NC
出力側に抵抗必要(2021/08/24)
HPA案FB改訂(A改訂案_2020/12/12)
出力側に抵抗必要(2021/08/24)

(B改訂案_2021/2/19)
出力側に抵抗必要(2021/08/24)


■入出力は                        
平衡インプットで、ステレオ3.5mmプラグ(2本)
平衡アウトプットは、2.5mm4極プラグを考えている。

■性能は                         
アンプのゲインは2.5倍(2倍(A改訂案))


入力が1Vとして、2.5V程度。(2V程度(A改訂案))
AKIDAC(トランス式USB DACの1号機)が入力なので、入力は1V程度。
出力インピーダンスが150Ωで、Hot/Coldともに出力は±2.5Vで
5V*5V/150Ω=165mW 
(バランスド タイプなので、出力はシングルエンドの4倍になるらしい。SEなら2.5V*2.5V/150Ω=41.25mW)
トランスが飽和している。10dBm=10mWが最大なので、±0.6Vが最大?
1.2V*1.2V/150Ω=9.6mW

■回路の多少不安な点は、                 
①インピーダンスのアンマッチ
イヤフォンとトランス2次側のインピーダンスがマッチングしていない。
トランス側/イヤフォン側のどちらのインピーダンスに合うことになるのだろうか?
出力の計算をする時は、トランスで0.5倍になっているが、実際はどうなるのか?
負荷側(イヤフォン側)に合わせるのだろうと思う。
そういえば、トランスの出力側に暫定で付けた150Ωの抵抗も役目が分かっていないが、きっと無負荷を避けるために必要なのだと思うと、イヤフォンより1オーダー高い抵抗(470Ω~620Ω)に付け替えようと思う。
②フィードバックの仕方
トランス の2次側からOPampにオーバーオールにFBを掛けていること。
OP ampは5倍、トランスは0.5倍(トランスの損失を考えず)のような割振を、うまくオーバーオールのフィードバックゲイン2.5倍で考えてくれてるのかなぁ?
③トランス の飽和
 上で書いた通り±0.6Vが最大になるが,..........。
OPアンプの出力は大丈夫?
トランス の低域は飽和してるだろう
④OPampの定格出力
OPampの定格出力を超えてないか?
(入力が1Vの時5V出力できるか?、入力が2Vの時10V出力できるか?)
NJM072のカタログだと、±15V電源の時、最大出力電圧は
-10V~+11V(@600Ω負荷)
のように読める。(ぎりぎりで出力できる)
新日本無線のHPから借用(NJM072B)

■発展型として、                     
仮に出力インピーダンスが30Ωのトランスを考えると、上より√5倍の電流となるので、400mW程度の出力になる。いや、ちょっと待てよ。トランス の容量を遥かに超えている。OPアンプの出力電圧や電流値も超越している。
実に怪しい。
怪しいHPAになるのが楽しみでもある。

以下出力に関する補足をする。
■スピーカーの能率について 以下のHPから引用。      
スピーカーの能率を測定するには、1W(ワット)の電力を持つ信号を加える事に決まっています。
この場合の電力は、他の家電製品などの消費電力と同じものです。
スピーカーに1Wを加えるための電圧は、公称インピーダンス(電気の流れにくさを示す数字)によってほぼ決まっていて、JISの規格によれば以下の様になります。
   インピーダンス8Ωの時、2.83V  (=1W)
   インピーダンス4Ωの時、2V (=1W)
■音と騒音 うるささの目安はこちらのHPが参考になる。   

■普段使用しているスピーカーYAMAHA NS-B700BPのスペック 
    86 dB/2.83V,1m
    6 Ω

 スピーカーの音圧レベルを標準化
    2.83 Vで 6 Ωということは 出力 =1.33 W =1.25 dB
   86 dB/2.83V,1m,6Ω
   84.75 dB/1W,1m

 0.5mの距離で聞くとして音圧レベルは+になる。
    0.5 m +6.02 dB

 普段は1V程度で聞いていると仮定すると、音圧レベルは
1V で6 Ω 出力 = 0.167 W  = -7.77 dB
    83.0  dB となる。

■イヤフォン shure215だとすると、スペックは        
107 dB SPL/mW    20Ω

1Vで聞いたら
    1 V で20Ω  出力 =50 mW = 17dB
124 dB となる。 爆音
0.1Vで聞いたら
0.1 Vで20Ω 出力 =0.5 mW = -3dB
    104 dB となる。
0.05Vで聞いたら
0.05 Vで20Ω 出力 =0.125 mW = -9dB
    98 dB となる。
数値では相当絞って聞いても十分な音圧レベルになるが、
肌感覚では1V=50mWでは爆音という感じではない。
FiiOBTR3の最大出力25mWでも聞いていられるが....
(25mWはバランス出力? SEなら6.2mW?その程度の出力?)

■ヘッドフォン Sony MDR-1Aだとすると、スペックは        
105 dB /mW   24Ω
1Vで聞いたら
    1 V で 24Ω  出力 =41.6 mW = 16.2dB
   まず、イヤフォン並み。

■ヘッドフォン Sennhaiser HD599だとすると、スペックは        
       106 dB SPL/1Vrms 50Ω
       1Vrmsで50Ω =1V*1V/50Ω = 20mW =13dBm
                          =93 dB/mW 50Ω
      密閉型と開放型では12dBも違うんだ。

1Vで聞いたら
    1 V で50 Ω 出力 =20 mW = 13dB
103 dB となる。
0.1Vで聞いたら
0.1 Vで50 Ω 出力 =0.2 mW = -7dB
    83 dB となる。
0.05Vで聞いたら
0.05 Vで50 Ω 出力 =0.05 mW = -13dB
    77 dB となる。

 1.2V/10mWの最大出力は非常に小さく見えるが、HPAの出力としては十分に思えてきた。自分HPAが妥当であることの言い訳なので 読み流してください。

注2)メーカー製のスペックを参照してみると以下の通り。
KORG DS-DAC-10R
  70mW+70mW(32Ω)

Sony PHA-2
 165mW+165mW(8Ω、10%歪)
  90mW+90mW(32Ω、1%歪)
  25mW+25mW(300Ω、10%歪)

ONKYO DAC-HA200
 145mW+145mW(32Ω、1kHz、10%、JEITA)
  60mW+60mW(300Ω、1kHz、10%、JEITA)
  35mW+35mW(600Ω、1kHz、10%、JEITA)


2019年12月1日日曜日

2連ボリューム3個を 4連ボリューム1個に 改造

現在のステータス(2020/12)
 組み込もうと確認したら、後付けした2つのボリュームがつまみとともに回転しない不良発生中。修理が必要。接着不良、圧着力不足で軸が連結せずに滑っていると推定。

ALPSの4連ボリュームは最低でも 3千円なんで、こちらのblogを参考に改造した。
このアイデアに感謝です。
  http://higa284.blog20.fc2.com/blog-entry-133.html

( ALPSの4連はamazon(三栄電波)で取扱いがある。東京光電のものは1万円以上。
なるほど、秋葉原の三栄電波に実物もある。)

Linkmanの 2連ボリューム3個を マルツパーツ館で購入して
軸側の鳩目ピン2箇所をドリルで削って分解する。
3つを分解して 4連ボリューム1個を作成
残った部品で singleのボリューム2個になった。
接着前なんで完成とは言え無いんですが、接着も上手くいくことを祈る。
1個220円のボリューム3個 660円の費用でした。




4連ボリュームの組立て状態

2019年11月16日土曜日

イヤフォンの リケーブル 成功と失敗


平衡伝送アンプ計画の一環として、イヤフォンをリケーブルして2.5mm4極プラグで聴ける仕様に変更してみた。
🎧のリケーブル

古くて端子の接触の良くないSonyのイヤフォンがあるのでそれを改造してみる。
良くわからないので、webページを先生に、Amazonで必要そうな以下の機材を購入。

 ① 2.5mm4極プラグ<ーー>mmcxオスコネクタ付きケーブル  2000円
 ②mmcx メスコネクタ  細目のケーブル用 の5個分 820円
 ③mmcxメスコネクタ  太目のケーブル用  左右1組 980円
その他に 熱収縮チューブを用意した。
結果的には③は使用していない。

対象としたイヤフォンの線を適当に切断。
 左は青のエナメル線と裸銅線
 右は赤のエナメル線と裸銅線
なるほど、そうかという分かりやすい仕様になっていた。
切断時のケーブルの様子
Closeup

mmcxプラグは小さくて作業がしづらい。
今回の発見は、このSonyのイヤフォンがエナメル線を使用していたこと。webで参照したページでは1芯のシールド線だった。このイヤフォンはMD Walkmanの付属品で廉価なイヤフォンなんで、エナメル線なんだと思う。エナメル線はハンダの熱で被覆が剥がれて導通するので、被覆を剥がす作業がないので。非常に扱いやすい。が 何せ線が細いので気をつけて作業した。

 今回使用したmmcxプラグの細い線用のものは小さくてはんだつけが難しい。朝の部屋でないとプラグの中身が見えていなかった。夜に電灯の下では良く見えなかったので、手の感触で入ったことを想像して ハンダを付けしたので 直後の抵抗値計測による確認は欠かせない。
 適当に2カ所ずつハンダつけしたのちにスリーブを閉じて、mmcxプラグ本体とスリーブを熱収縮チューブで覆い隠した。
 線の仕様がわからなかったので切断前は色々心配したが、今回は、想像したより簡単に出来た。

■プラグの接続仕様色々   3.5mm 4極は要注意です。
【2.5mm 4極バランスプラグ
4極プラグの仕様が色々あって、購入したプラグは、
2.5mm 4極バランスプラグで (Astell&Kern/A&ultima )準拠らしい。 Tip Ring Ring Sleeveの順に
 R(-)R(+) L(+) L(-)

【3.5mm 4極バランスプラグは、 2種類ある
 (HiFiMAN準拠)
OPPO Digital社製PM-3およびHA-2

が、しかし、
(SONYのヘッドホンMDR-1Aのヘッドホン側の3.5Φバランス接続プラグ)
こちらには、MDR-1Aのヘッドホン側の3.5Φバランス接続プラグはL(+) R(+) R(-) L(-) とある。

似た様なレビュー結果もある。

よって、売られている3.5mm 4極バランスプラグは (HiFiMAN準拠) L(+) R(+) L(-) R(-) 
ただし、SONYのヘッドホンMDR-1Aのヘッドホン側 L(+) R(+) R(-) L(-) 

【4.4mm5極のピンアサインは先端から
   L(+) L(-) R(+) R(-)  GND

■その他3.5mm 4極プラグの仕様
 amazonから引用する
   CTIA-OMTP


■ジャックの接続仕様
 秋月で購入した2.5mm 4極ジャックは以下の様。
 図は秋月のHPから借用  

プラグ名称

Tip

Ring

Ring

Sleeve

機能割付

R(-)

R(+)

L(+)

L(-)

ジャック名称

contact A

contact B

contact C

contact D

ジャック図面

図面③

図面④

図面⑤

図面⑥

    
マル信無線製パネル取付用4極ジャックMJ-068H

■調子に乗って
 新品のpioneer SE-CH5を 同様にリケーブルしようと切断した。
 こちらが本命で、古いイヤフォンは練習だった。
が
 リケーブルしても音が出ない。
 何故か イヤフォン側の抵抗が無限大で、導通が無い。
 左右ともに無限大? 不思議? 全く理解できない。失敗の理由がわからない。
 先程まで音が出ていたものなのに。

 解決策が見つかっていない。

 理由は不明ですが、途中にボリューム調整のスイッチがあるものは上手く行かない気がしてきた。