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このページの内容

ここに掲載する資料はあくまで個人的な覚え書きですので、誤りや不正確な部分があるかも知れません。その点はご容赦ください。


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自作オーディオ資料集

バランス/アンバランス変換回路

一般的なアンバランス入出力の機器とバランス入出力端子をもつ機器とを接続するための回路です。


Fig.1 アンバランス->バランス変換
Fig.2 バランス->アンバランス変換

簡易ミューティング回路

作成: 2001年11月13日〜11月14日
更新: 2003年4月12日

Muting Circuit #1
Fig.1 ミューティング回路1
Muting Circuit #2
Fig.2 ミューティング回路2

概要

電源オン時のポップノイズを除去するミューティング回路です。電源オンの後しばらくしてリレーがオンになります。

回路図に誤りがありました。Q2のコレクタはVCCに接続するのではなく、Q3のコレクタと接続します。すなわち、Q2とQ3はダーリントン接続となります。(2003年4月12日追記)

ミューティング回路1の動作説明

R1, R2の分圧回路から、R3を通してC1を充電し、C1の端子間電圧が約1.9V (Q2, Q3のVBEおよびD1の順方向電圧降下の合計)に達したところで、Q3がオンになり、コレクタ電流でリレーが作動します。電源をオフにすると、R4とQ1によりC1は急速に放電されます。

作動時間 T[ms] は、電源電圧が 12V のとき、非常に大雑把ですが、およそT[ms] = 0.7×R3[kΩ]×C1[uF] で求められます。ただし、C1に漏れ電流があり、Q2にベース電流を流す必要があるので、R3をあまり大きくすると動作しなくなります。せいぜい22kΩが無難なところでしょう。

ミューティング回路2について

電源オフの後すぐにキャパシタの放電が行われるようにし、さらにリレーの駆動電圧をレギュレータの前から得るようにした回路です。リレーの直流抵抗に応じてR7を加減する必要があります。

注意事項

本回路の作動時間は電源電圧に依存し、精度もあまり良くありません。

Antoniou 型 GIC

作成: 2001年10月31日
改訂: 2001年11月1日, 2001年11月4日 Antoniou GIC

概要

フィルタの構成要素としてよく用いられる Antoniou 型 GIC (Generalized Impedance Converter) 回路です。ディジタルオーディオ機器のLPFやマルチアンプ用チャネルディバイダへの利用を考えています。

入力インピーダンス(GICの合成インピーダンス) Zin、回路のノード電位 Va, Vb, Vc, Vd, Ve、インピーダンス素子 Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 に流れる電流 I1, I2, I3, I4, I5、オペアンプの出力電流 Io1, Io2、オペアンプ出力への負荷インピーダンス Zo1, Zo2 の間の関係は次のように表されます。

入力インピーダンス

Zin = Va / I1 = Z1 Z3 Z5
Z2 Z4

ノード電位

Vc = Ve = Va
Vb = ( 1 - Z2 Z4
Z3 Z5		   ) Va
Vd = ( 1 + Z4 / Z5 ) Va

インピーダンス素子に流れる電流

I1 = Va / Zin
I2 = I3 = -Z4
Z3 Z5		 Va
I4 = I5 = Va / Z5

オペアンプの出力電流

Io1 = -( Z1 + Z2 ) Z4
Z1 Z3 Z5		 Va
Io2 = Z3 + Z4
Z3 Z5		 Va

オペアンプ出力への負荷インピーダンス

Zo1 = Vb / Io1 = Z1(Z2Z4 - Z3Z5)
(Z1 + Z2)Z4
Zo2 = Vd / Io2 = Z3(Z4 + Z5)
Z3 + Z4

Antoniou 型 GIC による FDNR

作成: 2001年10月31日
改訂: 2001年11月1日

FDNR Antoniou 型 GIC 回路による FDNR (周波数依存負性抵抗)です。

Zin = Va/I1 = - R2
ω2C1C2R1R3		 = - 1
ω2D
D = C1C2R1R3 / R2
Vc = Ve = Va
Vb = ( 1 -   jωC2R1R3 / R2   ) Va
Vd = ( 1 + jωC2R3 ) Va
I2 = I3 = -   jωC2R3
R2		 Va
I4 = I5 = jωC2Va
Io1 = ω2C1C2R1R3 - jωC2R3
R2		 Va
Io2 = jωC2 (R2 + R3)
R2		 Va

FDNR を使った LPF

準備中

ステップアッテネータ

作成: 2001年12月5日
改訂: 2001年12月6日 Step Attenuator

概要

ロータリスイッチによる抵抗切替式のステップアッテネータです。ロータリスイッチの接点ポジションが k (k = 0, 1, 2, ..., 22) のとき、出力電圧と入力電圧の比 (Vout/Vin) が次式で与えられる目標値に近くなるように設計しました。

Vout/Vin = 10-0.025 sinh(5.2 k /22)
sinh 5.2

減衰量

Table 1 減衰量とポジションの関係
ポジションVout/Vin
目標値(dB)		Vout/Vin
計算値(dB)		偏差(dB)
0 Mute
1 -52.09 -52.45 -0.36
2 -45.83 -45.99 -0.16
3 -41.92 -42.06 -0.14
4 -38.88 -38.92 -0.05
5 -36.26 -36.15 0.11
6 -33.87 -33.71 0.16
7 -31.62 -31.46 0.16
8 -29.44 -29.33 0.11
9 -27.31 -27.16 0.15
10 -25.21 -25.16 0.05
11 -23.13 -23.14 -0.01
12 -21.06 -21.06 0.00
13 -19.00 -18.95 0.04
14 -16.94 -16.88 0.05
15 -14.88 -14.93 -0.05
16 -12.82 -12.87 -0.05
17 -10.77 -10.89 -0.13
18 -8.71 -8.78 -0.06
19 -6.66 -6.64 0.02
20 -4.61 -4.68 -0.08
21 -2.55 -2.56 -0.01
22 -0.50 -0.51 -0.01

使用部品

使用部品はロータリスイッチ(2回路23接点のショーティングタイプ)と24個の抵抗です。一般に入手可能な2回路23接点ショーティングタイプのロータリスイッチには、岩通のUS43 A2123K、セイデンの32007および32013などがあります。使用する抵抗の値をTable 2 に示します。

厳密に設計値通りの減衰特性を得たい場合は、信号源となる機器の出力インピーダンスおよび負荷となる機器の入力インピーダンスを考慮して RS と RL の値を調整してください。たとえば、出力インピーダンス 100Ω の機器と入力インピーダンス 47kΩ の機器の間にこのアッテネータを接続する場合、 RS を 910Ω に、RL を 110kΩ にします。

Table 2 抵抗値
記号抵抗値(Ω)
R1 4.3k
R2 4.7k
R3 4.3k
R4 4.3k
R5 3.6k
R6 2.7k
R7 2.2k
R8 1.6k
記号抵抗値(Ω)
R9 1.3k
R10 1k
R11 750
R12 560
R13 430
R14 360
R15 270
R16 220
記号抵抗値(Ω)
R17 180
R18 150
R19 120
R20 100
R21 91
R22 82
RS 1k (*1)
RL 33k (*2)
*1 信号源インピーダンスと RS 合成値。
*2 負荷インピーダンスと RL の合成値。

注意事項

このステップアッテネータの性能は未確認です。
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Last Updated: January 3, 2005.
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