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ウーハー出力付きオーディオパワーアンプの製作

Update : 2017/9/11

PC用アンプとして使用していた鎌ベイアンプ。 最近、片チャンネルの音が出たり、出なかったり...
そんな時、5Vで動作する激安のデジタルアンプ基板を発見!
さらに先日製作したケルトン式サブウーハーも接続できる小型の2.1chオーディオアンプを作成してみました。


主要部品
デジタルアンプ

デジタルアンプ。 Amazonで2枚300円で売っているコンパクトなデジタルアンプ基板。 Diodes社のPAM8403というチップが実装されています。

この基板を2枚使用します。

ウーハー用回路
回路図

入力から分岐したL/R信号を少し増幅してからミックス。 そして多重帰還の2次ローパスフィルタを通します。 フィルタのカットオフ周波数はボリュームで可変できるようにしました。

周波数特性

周波数特性です。 カットオフ周波数調整用ボリューム「Rvol」によってカットオフ周波数が変化しているのが判ります。

FFT 100Hz

カットオフ周波数を変えることによる効果を見るため、Transient解析してみました。

IN-1から100Hz、IN-2から1KHzの正弦波を入力した場合です。 カットオフ周波数が下がるにつれ、1KHzの鈍りが大きくなっていく様子が判ります。

ケース加工
ケース

ケースはタカチ電機工業の「YM-180」です。

メイン用とウーハ用で入力を分けようかと思いましたが、コスト削減(笑)で、共通にしました。 電源スイッチとボリュームはメイン用とウーハ用で分けています。

2chメインアンプの組み立て
メインアンプ完成

まずは2chのメインアンプから組み立てです。 デジタルアンプは、電源強化の為、470uFを追加しています。 基板が小さいのは良いのですが、なかなかピッチが狭くて手強いです(笑)。

メインアンプ完成

ライン入力部分は子基板にして、カップリングコンデンサやメインアンプとウーハ用アンプへの分岐などを行っています。

メインアンプ完成

そんなこんなで2chのメインアンプの組み立て完了。 線材がいっぱいですね。 ドキドキしながら電源投入。 無事に音がなりました!

ウーハ用基板
ウーハ用基板 ウーハ用基板

お次はウーハー用基板の組み立て。 基板が大きめなので余裕があります。 集中して作業。 2時間ほどで組み立て完成!!

電源部分には1000uFを入れています。 ふっふっふっ(笑)。

ウーハー用アンプの組み立て
ウーハー用アンプの組み立て

ウーハ用基板、デジタルアンプ、ボリューム、スイッチ、端子などなどを組み付け、接続していきます。 思ったより線材が多くてゴチャゴチャしています。

完成!
完成 完成

組み付けが終わり、ドキドキの電源投入。 2chアンプはすでに確認済みなので、ウーハー用アンプの確認。 あれ、全然音が小さい... と言う事でウーハー基板を確認。 見事に接続忘れがありました。

修正して再度電源投入。 あれ、レベルは良いけどノイズが大きい。 と言う事で再度ウーハー基板を確認。 もう一か所、接続忘れがありました。 修正して三度目の正直、と言う事で電源投入。 無事動作しました!

と言う事で完成! フロントパネルは左から、2chアンプ電源スイッチ、ボリューム、ウーハー用アンプ電源スイッチ、ボリューム、そしてウーハー用カットオフ周波数調整用ボリュームです。 リアパネルは左から2chアンプスピーカー出力、ウーハー用スピーカー出力、ライン入力、電源入力です。 電源はUSBから取れるようにUSB-DCプラグのケーブルを作成しました。

測定
ウーハー用カットオフ周波数調整用ボリューム最小

以前に作成したホーンスピーカーケルトン式サブウーハーを接続して周波数特性を測定していました。 まずはウーハーから。 ウーハー用カットオフ周波数調整用ボリュームを最小にした時のウーハーの周波数特性です。

ウーハー用カットオフ周波数調整用ボリューム最大

次にウーハー用カットオフ周波数調整用ボリュームを最大にした時のウーハーの周波数特性です。 微妙な感じですが設計通りカットオフ周波数が変化しているのが判ります。

全体の周波数特性

最後に全体の周波数特性です。 2chアンプ用ボリュームが11時の位置、ウーハー用ボリュームが12時の位置、ウーハー用カットオフ周波数調整用ボリュームが最大での特性です。

ちょっとディップがありますが、この設定で音楽を聴くと、小型アンプ&小型スピーカーながらなかなか良い感じの音がします! と、自己満足の製作でした(笑)。


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