オーディオクラフト工房（１３）

更新日：２００５年５月１５日

電子ボリュームを作ろう
秋葉原の「千石電商」さんに立ち寄った際、ＩＣのコーナーを物色（？）していますと電子ボリュームのＩＣを見つけました。日頃オーディオクラフト工房でＦＭ放送を聴いている時、やはり夜中になりますと自然とボリュームを下げているのですが、この時のスピーカーからの音量に左右のバランスの悪さを感じておりました。音量を上げるとセンターに音位は定置するのですが、下げると右側に寄る傾向がありました。２連ボリュームのばらつきが原因なのですが、これをどうにかして改善したかったのです。アンプ側のボリュームを削除して固定抵抗のアッテネータにしてその前段にこの電子ボリューム入れることによって完全に改善することが出来ました。ますますオーディオクラフト工房が充実してきましたね。
では製作をスタートしましょう。
電子ボリュームを作ろうの基本ＩＣ
電子ボリュームのＩＣは色々あると思いますが、今回は東芝製のＩＣを使います。
東芝のＨＰには記載されていない品番ですので、データシートは海外のサイトからダウンロードしました。電子ボリュームとラウドネス（今回は使用しない）機能しかありませんので、使い易いＩＣと思います。ひずみ率も自作品と考えれば充分な特性と思います。入手性も考慮するとこれで充分です。
（ＴＣ９２６０のデータシート抜粋）
電子ボリュームを作ろうの基本構成
基本構成は非常に簡単です。電子ボリュームの動作電圧とＰＩＣの動作電圧が違いますので電源回路は２系統あります。また電子ボリュームの内部ＧＮＤ用に中間電位を作っています。電子ボリュームとＰＩＣに電圧差がありますが、制御に関しては問題ありません。
（電子ボリュームの基本構成）
電子ボリュームを作ろうの回路図
詳細の回路図を見て下さい。難しい部分はありません。
（電子ボリューム回路）
７セグメントはボリュームの減衰値を表示します。一番上の一桁は「−」の表示を行うのみです。ボリュームは「アップ/ダウン」キーで行います。
電子ボリュームを作ろうの基本仕様
１）電子ボリュームは2dBステップで0dB〜-78dBの範囲で設定出来る。
２）設定値は７セグメントＬＥＤにて表示を行う。
３）設定は「アップ/ダウン」キーで行う。長押しのオートリピートはしない。
４）初期設定は-78dBとして、設定値は電源をＯＦＦにしてもＥＥＰＲＯＭに記憶する。
本当にシンプルな内容ですね。
電子ボリュームを作ろうのポート割付
（電子ボリュームのポート割付）
電子ボリュームを作ろうの制御について
電子ボリュームはシリアルデータで制御します。データは全部で13bitです。（データシートの18bitは誤植かな）
（シリアルデータ制御）
クロックを順に出して行きながらデータを設定して最後にストローブ信号でラッチする仕様ですのでＰＩＣからすれば制御は大変簡単です。
（制御ビットの設定）
最初の2bitは「Ｌ」「Ｒ」チャンネルの制御です。今回は同時に制御しますのでどちらのビットも「１」に設定します。ボリュームデータ6bitの後にラウドネスの設定があります。今回は使用しませんので「０」にします。最後の4bitがチップセレクトの設定です。回路では「ＣＳ」を「Ｌ」に設定していますので「０」「０」「１」「１」と設定します。
（ボリュームの設定）
ボリュームの設定は6bitで制御します。上記のように「00H」から「28H」を設定して制御します。今回は最大減衰量を「-78dB」としましたので「00H」から「27H」で制御します。
後回路のアンプのアッテネータ量にもよりますが私が使用している範囲は「-20dBから-8dB」ぐらいの範囲です。あまり減衰量が多い部分を使用すると当然ですがノイズが増えて行きます。このあたりは皆さんのシステムの範囲で各自で考えて下さい。
電子ボリュームを作ろうの回路製作
では順にケース加工及び回路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）
今回のアップダウン用のプッシュスイッチは少し雰囲気の違う部品を使ってみました。
（今回の中身はシンプルです）
（正面と裏面です）
正面左より電源ＳＷ、電源インジケータ、設定ｄＢ表示、ボリュームダウン・アップです。裏面は電源ジャックと入出力端子です。
電子ボリュームを作ろうの大完成
では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）
（ＰＩＣ回路部） （電源回路部）
（システム稼動中）
中段のアンプはボリュームを取り除きました。オーディオクラフト工房の各機器はＡＣアダプターを基本的な電源にしていますが、アンプの電源のみＡＣアダプターを独立して供給しています。機器接続時のハム音に悩まされ試行錯誤の上、電源を別にしたときにハム音は解消されました。ケースへの１点アースは基本中の基本ですのできっちり守って下さいね。そうしないとシステム全体がハム音で台無しになります。勿論１点アースもどこが一番良いかはその機器ごとに充分調整をお願いいたします。
電子ボリューム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。
ここまで色々製作をしてきましたが、皆さんはどのようなシステムにされているのでしょうか。私のほうは次から次へとアイデアが浮かんできて大変です。
ここまでのオーディオクラフト工房のシステム全容
ここまでの工房の全容をご紹介しておきます。
（オーディオクラフト工房作品集）
機器が増えてきましたので、工房も増設を行いました。スピーカーを一段上のところに配置しました。もちろん上への増設には合板を買って来て付け足したということになりますが。それによって機器を組み込むスペースが増えたのでまだまだ製作しても問題ありませんよね。やりたいことはまだまだありますから。
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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