オーディオクラフト工房（９）

更新日：２００５年２月２７日

７バンドスペクトルアナライザーを作ろう
前回に引き続いて○イワ製のミニコンポより収穫しましたＩＣの製作を行います。品番をＷＥＢで調べてみて「こんな便利なＩＣもあるんだ」と感激した次第です。
少なくとも１０年前にこれと同じ回路を組もうとすると大変な規模になるのではないかと思います。ミニコンも安くなりましたが内部は進化しているのですね。
ということで今回の製作をスタートしましょう。
７バンドスペクトルアナライザーを作ろうの基本ＩＣ
今回のＩＣを簡単に説明しておきます。
（ローム製ＢＡ３８３４Ｓ）
スペアナ用のバンドパスフィルタＩＣです。７バンド分のバンドパスフィルタがほとんどの外付け部品無しで組むことが出来ます。バンドごとの電圧成分をＡ／Ｄコンバータで読み出し表示することでスペクトルアナライザーとすることが出来ます。
高速読み出しが可能ですので、７バンド分表示してもほぼリアルタイムに表示の変化を楽しむことが出来ます。（本当に良く出来たＩＣですね。）
ロームのＨＰから資料を入手することが出来ますので現役のＩＣとは思いますが、パーツ屋には置いていないと思いますので、メーカーに直接聞いてみて下さい。
（ＢＡ３８３４Ｓを変換基板に取り付ける）
今回のＩＣはシュリンクＤＩＰタイプですので、変換基板に取り付けてから使用しましょう。シュリンクＤＩＰの幅が合っていませんが強引にハンダ付けしています。
７バンドスペクトルアナライザーを作ろうの基本構成
（７バンドスペクトルアナライザーの基本構成）
今回の製作は音声信号を処理して出力するものではありませんので、入力バッファより前の部分で入出力となるようにしています。ＰＩＣはバンドパスフィルタを選択しながらバンドごとに出力される電圧をＡ／Ｄ変換してその値を表示データに変換して表示しています。ＰＩＣ１６Ｆ８８でないと出来ない技ではありませんが、今回も８８を使用します。（私自身８４よりも大変重宝しています。単価も安くなってきていますので・・・）
７バンドスペクトルアナライザーを作ろうのアナログ部回路図
（７バンドスペクトルアナライザーのアナログ部回路）
ＮＪＭ４５８０で入力バッファとアンプとしています。それぞれのチャンネルについて約４倍の増幅をしています。増幅後ＬｃｈとＲｃｈをミックスしてバンドパスフィルタへ入力しています。バンドパスフィルタはＳＥＬで選択されるバンドに対して電圧成分の出力を行います。
（ＳＥＬ端子とバンド周波数との関係）
（バンドパスフィルタの周波数特性と電圧特性）
このＩＣ自体増幅特性をもっていますが、前段にアンプを設けないと出力される電圧が低かったのでそのようにしています。ＰＩＣでは５Ｖ基準にＡ／Ｄコンバータをしていますので出来るだけ電圧を上げるようにしています。しかしながら入力電圧が１００ｍＶを超えるとさちりますので、充分気を付けて下さい。（といっても今回の回路がそこまで考えているかといえば、充分な検証は出来ておりません。表示はそれなりに出ていますので良しとしましょう。）
７バンドスペクトルアナライザーを作ろうのＰＩＣ回路部
（７バンドスペクトルアナライザーのＰＩＣ回路部）
基本的にはドットマトリックスＬＥＤの制御とバンドパスフィルタの選択とＡ／Ｄ変換を行っています。今回も発振精度は厳しくありませんので内蔵発振子を使用します。
（８ｘ８ドットマトリックス表示ＬＥＤ）
久しぶりに東京方面に行く機会がありましたので、秋葉原の秋月に寄ってきました。今回の製作にピッタリと考えて単色（赤色）のドットマトリックスＬＥＤを購入しました。（ちなみに２色も同値ですので、工夫次第ではそちらを使ってもいいかもしれません。このあたりは皆さんのセンスにお任せします。）
７バンドスペクトルアナライザーを作ろうの基本仕様
１）７バンドのスペクトルアナライザー表示を行う。
２）表示ドット数は１バンドにつき８ドットとする。
３）表示は「バー」、「ドット」の２種類としてプッシュボタン（ＳＷ１）にて切り換える。
いかがでしょうか難しい部分は全くありませんね。
７バンドスペクトルアナライザーを作ろうのポート割付
（７バンドスペクトルアナライザーのポート割付）
今回はＰＩＣの端子を目一杯使っています。８８でないと出来ない技ですね。
７バンドスペクトルアナライザーを作ろうのＬＥＤ表示
ＬＥＤの表示はｄＢ表示間隔で行いますので、レベルメータと同様に計算が必要になります。今回も一応参考に付けておきます。
（ｄＢ表示検討シート）
レベルメータの時と同様にＡ／Ｄ変換の出力は１０ｂｉｔですが上位の８ｂｉｔのみ使用します。基準電圧は５Ｖですので、バンドパスフィルタから出力される電圧に合わせて検討しています。（すいませんあまり難しいことは考えていませんが・・・）
７バンドスペクトルアナライザーを作ろうの回路製作
では順にケース加工及び回路の製作についてダイジェスト写真で示します。
（ケース加工中）
（次に入出力部品を取り付けよう）
（今回も中身充実の状態ですね）
（正面と裏面です。ドットマトリックスＬＥＤがセンターにあります）
操作パネルの左から電源ＳＷ、電源インジケータ、ドットマトリックス表示、モード切換えＳＷ、入力調整ボリュームです。
７バンドスペクトルアナライザーを作ろうの大完成
大完成の姿を見て頂きましょう。
（完成形外観姿）
（上からもじっくりどうぞ）
（アナログ、ＰＩＣ回路部） （電源回路部）
（７バンドスペクトルアナライザー表示中）
７バンドスペクトルアナライザーを作ろうの全ソースコードとＨＥＸコード
毎度おなじみのソースリストとＨＥＸコードです。
一緒に圧縮してありますのでダウンロードしてからじっくり眺めて下さい。
ソースリストとＨＥＸコードはこちらです。
今回はいかがでしたでしょうか。こんな便利なＩＣがあるならどんどん使って自作の世界を皆さんで楽しんで行きましょう。
ここまでのオーディオクラフト工房のシステム全容
これまでの製作をコンパクトにまとめて私の場合のオーディオクラフト工房として楽しんでおります。次の製作のアイデアを練りながら、今の製作を行いながら、音楽やＦＭ放送を楽しんでおります。そろそろ新しいスピーカーを作りたくなってきました。
（オーディオクラフト工房作品集）
右下のＢＯＸはＰＩＣ製作で作ったＤＣ電源です。どんどんクラフト作品が増えればどこかに移動させられる運命にありますが・・・
結構コンパクトにまとまっているでしょう。照明を消して楽しむとＬＥＤが綺麗です。
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。
ネタはまだまだあります。今後ともよろしくお願いいたします。

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