オーディオクラフト工房（１１４）

更新日：２０１２年２月１９日

究極のDSP-AMラジオを作ろう
ついに登場しました。AMラジオもアナログ処理からDSP処理になってきましたね。シリコンラボ製のSi4731を使ってAMラジオに仕上げました。簡単な回路で高感度、低ノイズで文句なしの品質ですね。世間にはこのチップの記事がほとんどなく、メーカーのホームページにあるサンプルソースを参考にしました。一度習得してしまえば制御は簡単です。それでは製作をスタートしましょう。
究極のDSP-AMラジオを作ろうの基本仕様
１）AMラジオはSilicon Lab製 Si4731 のDSP処理のチップを使います。
２）20局のプリセットが可能で、設定・削除が自由に出来ます。
３）今回は3バンクを用意しました。使用地域によって切換えが簡単です。
４）設定データは外部EEPROM記憶して電源ONで前回のバンクと周波数になります。
５）アンプスピーカーを内蔵しています。
６）周波数表示は16文字2行のLCDモジュールを使用します。
７）受信周波数は522kHz〜1620kHzです。
８）選局はマニュアルライクな操作もありアナログ感覚を楽しめます。
９）外部AMアンテナチューナーとスリープタイマーセレクターに対応しています。
究極のDSP-AMラジオを作ろうの全体構成図
全体の構成図を示します。
（究極のDSP-AMラジオを作ろうの構成図）
このチップはAM/FMラジオ用ですが、操作を簡単にするためにAM専用としました。
究極のDSP-AMラジオを作ろうのチップ
いつものようにこのチップはQFNパッケージです。今回も逆さまはんだ付けを実行しました。慣れれば簡単ですので、皆さんもチャレンジして下さい。
（究極のはんだ付け）
20pinの基板にはんだ付けしています。このように配線してはどうでしょうか。
（変換基板への配線）
究極のDSP-AMラジオを作ろうの回路図
（AMラジオ部回路図）
水晶発振子を直接駆動していますので極めて簡単な回路になっています。
（マイコン制御回路図）
マイコン周辺の動作電圧はDC3.3Vで統一しています。
（電源制御回路）
定番の電源回路です。今回リップルフィルターは付けませんでした。
（モノラルアンプ回路）
AM特有の高い周波数のノイズを減らすように入力側にLCフィルターを付けました。
（外部との接続部分）
外部スリープタイマーセレクタとの接続を示しています。上図の機器側部分を組み込んでいます。こちらの記事を参照下さい。
AMアンテナチューナー
スリープタイマーセレクタ
究極のDSP-AMラジオを作ろうのマイコンポート割付
（マイコンポート割付）
究極のDSP-AMラジオを作ろうのモード操作
（モード操作一覧）
バンク切換えは電源ON時に他のキー(SW1,SW2,SW3）のどれかを一緒に押すことで切換えるようにしました。
操作は最近のラジオと全く同じです。私のラジオ操作の定番です。
究極のDSP-AMラジオを作ろうの液晶表示
（電源ON時の液晶表示）
電源ON時にチップ情報などを表示します。右上にはバンク番号を表示します。
（バンク0=BK0,バンク1=BK1,バンク2=BK2）
（液晶表示一覧）
究極のDSP-AMラジオを作ろうのEEPROM割付
（EEPROM割付）
3バンク分を用意しています。自由に使って下さい。
究極のDSP-AMラジオを作ろうのチップ制御
チップ制御が一番苦労しました。プログラミングマニュアルとサンプルソースを見比べながら勉強してやっとマスター出来ました。詳細はソースを見て下さい。
（チップ制御切換え）
チップの制御はI2Cモードとしました。明らかに簡単な制御が出来ます。GPO1、GPO2を指定のレベルにしてRST（リセット端子）を立ち上げます。基本GPO1、GPO2の内部設定がI2Cモード基準に設計されているので多分オープンでもRST立ち上げで動くはずです。
（I2Cのデバイスアドレス）
SEN端子をLとしておけばI2Cのデバイスアドレスは001001bです。
（チップ設定値）
簡単に書いていますが、ここまで来るのにかなり苦労しています。チップからの情報が読み出せますので信号強度など見ると大変面白いです。将来的にもっと展開した使い方が考えられると思います。
究極のDSP-AMラジオを作ろうの姿
（内部はシンプルです）
（電源回路、チューナー回路、アンプ回路）
（マイコン回路、前面回路）
（アンテナチューナーとの接続です）
（プリセットモード、アップダウンモード）
（マニュアルモード）
（こんな感じで完成です）
究極のDSP-AMラジオを作ろうのマイコンソフト
ソースファイル一式はこちらからダウンロードして下さい。フォルダごと圧縮しています。全ファイルが入っています。ライタで書き込みする実行ファイルも含まれています。
DSP処理のラジオを完成させると従来のアナログラジオがとても過去のものになってしまいます。LA1600で苦労していたのは何だったのか。アナログ放送は終わってほしくありませんが、受信機は高感度で高品質でありながら、どんどん簡単に作れるようになってほしいです。今後はもっと小型化に出来るようにトライしたいと考えています。
これからもオーディオクラフト工房はどんどん楽しくなっていきます。

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