SVX日記

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2014-11-02(Sun) ヘッドホンアンプづくり

  最近、ヘッドホンアンプというものがあるようだ。どうやら、ヘッドホン端子からの出力を受け、ヘッドホン端子で出力するというものらしい……

  ……って、なんですかそれは。意味あるんスカ? 一説によると音質がどうとか、なんとかかんとか、いろいろ意味があるらしいが、聞ければイイ派のオイラにはその存在意義がさっぱりわからんですたい。普通に考えれば、余計なもんが挟まるだけ音質が下がるだけだと思うのだが。

  なのに、そんなオイラがなんでヘッドホンアンプを作るかと言えば、最近、音が小さいアホな機器が多く、それに対応するためだ。大きな音が耳に悪いとか、余計なお世話なんだよ。そう、そこのPSP。オメエだよ。これまでマックスボリューム以外、使ったことがない。それでも電車の中で映画のセリフとか聞きづらい時があって、字幕の出せるものは字幕を出している……なんとアホな事態であることよ。

  ということで、チャッチャと作ってみようと思ったが、スピーカを駆動できるほどに立派なシングルチャンネルのアンプICを使うのはもったいない。ここは、2回路入りのオペアンプで安直にすませたい。手持ちの石を調べたら、NJM2114DDとNJM4580DDがあった。しかしこれ、どっちも両電源アンプなんだよな。どうやったらええんじゃろ。よくわからんな。

  いっそのこと、1石のトランジスタアンプでも作ろうかしらん。確か、入力を持ち上げ(バイアス)て、増幅するのが定石だったような気がする。いろいろ調べると、確かにその方法で間違いないみたいだが、そのぶん電流がダダ漏れになるらしく、電力効率は極めて悪くなるようだ。

  そんなら、そのバイアス回路をオペアンプと組み合わせれば、単電源でイケるんじゃないかと思ったら、実際イケるっぽい。とりあえず、ブレッドボードで実験をしようと、Φ3.5のステレオミニジャックの治具を作り、オシロで波形を見てみることにした。

  サンプルの音声として、以下のコマンドで440kHzの正弦波を生成し、PSPに転送する。

$ sox -c 2 -r 44100 -b 16 -n sin440.wav synth 30 sine 440
$ lame sin440.wav

  PSPの音量を最大にして、音声信号をオシロで計測してみた。ピークツーピークで0.8V。ZenStoneだと2.0V。そーなんだよ。後者だと十分な音量なんだよな。ったく、手間かけさせやがって。

  早速、レギュレータで作った5Vを100kΩと100kΩで分圧し、その間にデカップリングコンデンサを介して音声信号を与えてみる。すると、ちゃんとバイアスがかかり、0.8Vのピークツーピークを保ったまま、センタが2.5Vの位置までオフセットした。成功。

  信号をオペアンプに突っ込んでみる。ちゃんと音が出た。ゲインは2倍でもよかったが、30kΩがあったので、それを使い4倍強に設定。これだと、PSPのボリュームの中央辺りで十分な音量が確保できる。最初からこの位が妥当なんだよ。ったく。

  ついでに、デカップリングコンデンサの容量の変化による音質の変化についても実験してみた。入力側は0.1uFでも差はないが、出力側は0.1uFだとまるで音が出ない。100uFくらいはないと、低音がカットされてしまうということか。なるほど、これが、インピーダンスのあーだこーだというやつか。

  最後に、念のためステレオ動作のチェックもしておく。というか、バイアス回路が両チャンネル共通でも問題ないか、のテストだ。やってみたら、特に違和感はない。これで、部品点数を減らすことができた。

  で、限界まで基板面積を減らすべく、パズルに取り組む。我ながら、なかなかに美しい部品配置になった気がする。さてハンダづけ。

  画像の説明

しかしながら、テストしたら、ノイズの嵐。よく見たら、負帰還の接地を正圧側につないでいた。修正して、再チェック。オッケー。

  適当なケースを探していたら、歯ぎしり防止用のマウスピースのケースがピッタリだった。ホットボンドで固定して完成。できれば、9V電池ではなく、単5型の12V電池で動かしたかったな。持ち歩くにはちょっと重すぎる。

  画像の説明 画像の説明

  しかし、少なくとも風呂でラジオを聴く時には十分な音量が得られるようになった。満足。

本日のツッコミ(全2件) [ツッコミを入れる]
とおりすがり (2014-11-05(Wed) 16:44)

ポータブルアンプ、本来はイヤホン端子から大出力を要求するヘッドホンを駆動するための物だったはずなんですけどね。どこで世の中はまちがえたんだろう?

横須賀のアランプロスト (2014-11-06(Thu) 01:44)

どちらかと言うと給電が必要なコンデンサマイク用の <br>マイクアンプとか、3.5φ→ピンプラグ用のマイクアンプが <br>興味ありっす