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LM386N-3 Stereo Audio Power Amplifier
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いつかは自作無線機、の目標への第一歩として、オーディオパワーアンプボードを作ってみます。
自作機での低周波出力段の定番といえばやはりナショナルセミコンダクタ社のLM386でしょう。
缶コーヒー1本より安いし、少ない外付け部品で手軽にミニパワーのオーディオアンプがつくれます。
LM386N-3なら、電源電圧9Ｖのとき出力は700mW(THD=10%)。
室内利用なら十分、でもにぎやかな場所やモービル運用ではパワー不足を感じるでしょう。 LM386の入力はプラス/マイナスの2つをもつ差動入力です。 今回は入力はグラウンド基準としますのでマイナス入力の2ピンはグラウンドに接地。 LM386にはゲイン調整端子があり、外部に抵抗とキャパシタを入れることによってアンプのゲインを調整することができます。 ゲイン調整端子開放の場合は内部の抵抗によりアンプのゲインは20倍になります。 まずはLM386のデータシートにある、ゲイン50倍の参考回路そのものでいきます。 自作無線機は内部電源電圧をDC9Vで統一しようと思っているので、 このボードも9V動作を想定します。 電源は3端子レギュレータボードで生成したDC9V。 LM386はもともとポケットラジオやポータブルテーププレーヤーなどを意図しているものなのでパワーは小さいし、 音楽鑑賞用としては役不足なのはわかっています。 が、静かな部屋でならそこそこ楽しめるんじゃないかなあ。 自作無線機用として使おうと思っているアンプユニットではありますが、音楽用としても使えるってのは楽しいかも。 そこで、このパワーアンプボードにはLM386を二つ並べておきました。 2系統あれば自作無線機のテストにも便利でしょうし、 50MHzがスタティックしか聞こえなくなる冬はミニステレオオーディオアンプとして楽しめると思います。 ユニバーサル基板につくったLM386N-3ステレオアンプは最初誤配線で発振しまくりでした。 むう、こんな回路でしくじっているようでは無線機への道のりは長いな。 どうにか完成したオーディオパワーアンプを TS-820 の復調回路出力につなぎ、実際の受信機の一部として使ってみます (信号は5V-AVRユニットのAF1コネクタ5ピンから取り出し)。 ゲインは十分で、室内で聞くなら結構ボリュームを絞る必要があります。 通信機として使う分には音質も十分。 |
 As the first step towards the dream of all homebrew SSB transceiver, a small audio power amplifier board was built. It employs a popular audio power amplifier IC --- the National Semiconductor LM386N-3. Its power output may not be enough even for a SSB receiver, however it may also be used for music in a quiet room. So a pair of LM386N-3 was mounted, resulting a low power stereo amplifier. In above photo the newly-built audio amplifier is under test, connected to the detector output of Trio/Kenwood TS-820S HF SSB transceiver. |
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2008年05月、中央研究所が完成して移転した後、Noobow9100コンピュータのオーディオアンプとスピーカを設置する余力がなく、
3ヶ月間サウンドなしで過ごしてきました。
音楽を再生するためにはBOSE 501 SeriesVがあるのですが、ここ数年ポゴ専用となっており、もっぱら
はいだしょうこ
の美しい歌声とハンナ・アンド・バーベラおよびカリキュラマシーンばかりをプレイしてきました。 新幹線の車中でなにか雑誌でも読もうと駅の書店でいままで手に取ったことのなかった管球王国を買い、 出張の帰りにパラパラ見てみると、こりゃいかん。 エキゾチックな機材にウンチクをたれたり真空管をとっかえひっかえしてああでもないこうでもないとまでやるつもりはありませんが、 せめて8時間くらいでいいから、何にも邪魔されない自分だけの時間を手に入れて、 スピーカで自分の好きな音楽を聴いてくつろぎたくなってきました。 そこで次の週末、LM386ボードと9V電源ボードを引っ張り出して、 アイワのミニコンポについてきたコンパクトスピーカにつないでみました。 管球王国の世界とは10の4乗くらい次元が違いますが･･･。 作ったときはきちんと鳴っていたはずのこのアンプは、 久しぶりに使ってみたらなんだかマトモに鳴りません。 あれえ? どうしたんだろう。 30分以上もいじって「このアンプもうだめだあ･･･」と独り言を言ったら、 近くで遊んでいたポゴが「ぱぱ、あきらめちゃだめ。きっとうまくいくから。」と励ましてくれました。 そうだよなあ、こんなちっちゃいアンプでめげちゃいかん。 |
 When we moved to the newly established NoobowSystems Headquarter, there was no enough time to install audio amplifier and speakers for Noobow9100 computer. After 3 months of life without music, we decided to use LM386N-3 board as an audio amplifier. The amplifier is now installed to a testbed chassis together with a DC9V power supply board. |
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犯人はステレオミニプラグを2つのミニジャックに分けてくれる中国製のスプリッタでした。
赤と白になっているのでてっきり右と左のモノラルミニジャックに分けてくれていると思ったのですが、
実は赤も白も同じステレオミニジャックだったのです!
そこにスピーカ接続用のモノラルプラグを差し込んだもんだから、
どうやっても片チャンネルの出力が左右のスピーカから出るだけだったのでした。
まぎらわしいモン作るなよな。 ようやくそのことに気がついてまともに鳴り出したミニミニステレオアンプは、 静かな部屋でなら実用になるパワーです。 スピーカ口径が小さいので、低域の質感を維持するためには再生機側でかなりバスブーストをかけてやる必要があります。 村松健のピアノアルバムを心地よく聴くことができますが、 ロジャー・ウォータースの重低音ベースが主体のプログレッシブ・ロックをパワフルに再生するのは無理。 出力700mWでは仕方のないところです。 入力にはレベル調整用に50kΩのトリマを入れてありますが、 ラインレベルの信号を入れてやるとトリマをさほど上げなくても出力は歪み始めてしまいます。 アンプのゲインは外部ゲイン調整なしの20倍でもよさそうです。 |
 The amplifier did not play well and troubleshooting took hours. Almost gave up, but the cause was finally found. A splitter cable shown above, looked from its apperance that it split a stereo signal into left & right mono signal; but it was not. The red and white jacks were not mono but two identical stereo signals!! |
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もちろんヘッドフォンなら十分すぎるパワー。
残留ヒスノイズは皆無ではないもののひどいというほどでもないようですが、
誘導ハムから逃げるために金属ケースに入れて入力のシールドとアース処理をしっかりする必要がありそうです。
パワーを入れすぎてヘッドフォンを壊してしまう可能性もあるので、
ヘッドホンで使うときはアッテネータを入れる必要があるでしょう。
このアンプは基本的に無線機のオーディオ出力段として使うつもりですのでヘッドフォンの使用は必須ですが、
ヘッドフォンアンプは別系統で基板の空きスペースに追加しようと考えています。 仮配策なので誘導ハムとノイズが気になるものの、 パイオニアSE-550D でしばらく音楽を楽しみました。 いっぽう試聴もせずに買ってその音の悪さと使い勝手の悪さに辟易していた某社製ヘッドフォンは、 いつの間にか内部のプラスチックボスが割れているし、 片側のドライバからまともな音が出なくなってしまいました。 時間にしてSE-550Dの1000分の1くらいしか使っておらず見た目は新品同様だけれど、こりゃ本当にクズだったな。 ケーブルをニッパでチョキンと切り、本日を持って不燃物扱いにしました。 この写真を撮るのに使ったのはこれまたクズの、 東芝X01Tスマートフォン の内蔵カメラ。 光学系も画質もカメラソフトウェアもムカつくほどのひどさ。 こちらはカメラだけを取り出して不燃物扱いにできるわけではないので、厄介払いはできません。 部屋の蛍光灯のスイッチを入れるとパチパチとノイズが聞こえます。 無線機用として使うなら電源と入力に適宜パイパスキャパシタを入れたり、 スピーカ出力にフェライトビーズを入れるなどのノイズ対策が必要になるでしょう。 このへんは実際に無線機の体裁が取れてきたらあらためてやることに。 |
 Disposed headphones which was quite a junk. |
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今日はヨメとポゴが実家にお泊りで帰りました。
一年に数回しか得られない、わずか20時間の自分だけのフリータイムです。
このチャンスを、最近いい思いをさせてあげられていない自分の大脳右半球のために使ってあげましょう。
そのためにはまずは左脳にがんばってもらわなければなりまん。 LM386アンプとアイワの小型スピーカで私の好み的にバランスよく再生するためには、 再生機のイコライザで低域・高域増強した後、 さらにコントロールアンプでバスブーストする必要があります。 LM386はスピーカの小さいポータブル機器での使用を想定しているので、 抵抗とキャパシタを追加するだけでバスブースト機能を実現できるようになっています。 このアンプで大きなスピーカを鳴らすことはないでしょうから、外付け調整素子を外してゲインを20倍にし、 代わりにバスブースト機能を使ってみましょう。 出力端子から10kΩと0.047μFで1ピンにフィードバックをかけます。 改造したボードはほどよく低音が強まりました。 再生機ではフラット、 コントロールアンプ(オーディオテクニカのAT-MX33をコントロールアンプ代わりに使っています)で低域を+6dB、 高域を+2dB増強でちょうどよくなりました。 トーンコントロールをだいたいこの程度に調整するのがいつもの私の好みですので、 使っているアイワ小型スピーカの低域不足の補正をLM386アンプで行っている、といった感じです。 Jazz On The Vine 2 - Private Reserve や Steely Danなどはうまく鳴ってくれました。 Steve Howe のソロアルバムもいい感じ。 あえて重いテーマの曲を避け、たっぷり音楽を楽しむことができました。 一方、クラシックやロック・オペラの再生はやはり無理。 パワーが不足していてダイナミックレンジが狭いので、フォルティッシモ部分でハデに歪みまくってしまいますし、 歪まないようにボリュームを下げると通常部分で音量不足。 また、音量変化の少ないアルバムでも、ソースによってはストリングスにトゲトゲ感があることがわかります。 データシートを見ても出力が0.2Wを超えるとTHDが急激に悪化していますので、このへんの関係でしょう。 そりゃそうだ、1個1ドルで買えるこんなチップでなんら不足のない音楽が楽しめるとしたら、 1台1万ドルもするアンプをわざわざ買うバカはいないはずだもんね。 |
 Got 20 hours of free time without worring about jobs or babysitting or mental health care. I decided to use this precious time to enjoy music with LM386N-3 amplifier. The circuit was reconnected so that it would have less gain, but instead, bass boost characteristic. It reasonably compensated the weakness of low frequency from cheap small speakers. The amp is absolutely underpower for powerful rock music but acceptable for smooth jazz played in a quiet room. With a help of nitrazebam pill I could really enjoy music with this cheap amplifier. |
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それにしてもこんなチープなアンプで1日楽しめるとは、オレもずいぶん安上がりだなあ。
でもなにしろ自分だけの時間に飢えていたものだから、自分で作ったミニミニアンプでたっぷり音楽を楽しめて幸せ。
さて、10枚ほどお気に入りのアルバムを楽しんだし、
久しぶりに先ほど経口投与したニトラゼバムがそろそろ効いてきて、
弱い私を識覚下でたえず苦しめていてるさまざまな重圧から明日の朝遅くまでは解放してくれるでしょう。
今日のしめくくりは村松健のファーストアルバム、Still Life Donuts。
ああ、久しぶりにいい一日だったなあ。 95年のことを思い出す そう 俺もシリコンバレーじゃ 人々の生活を永遠に変えてしまうはずのシステムの開発に人生のすべてを捧げていた 休日もバケーションもそっちのけで昼夜カリフォルニアを走り回り 若くて向こう見ずだったあの頃 富岡に越してきてからは ひどい生活さ
--- Evoked by Steely Dan "Hey Nineteen"
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第3研究所用に新規導入した
Noobow9200コンピュータ
につないで使えるオーディオパワーアンプが必要になりました。
手っ取り早く買ってくればいいのですが、あまり気に入った製品もないので、
LM386アンプを実用機として仕立てることにしました。
第3研究所ではどうせ小音量でバックグラウンドミュージックしか鳴らせないから、
最大出力1Wでもさほど困りません。 LM386ボードを オーディオVUメータ とともにテストシャーシに組み込み、パワーアンプ音量はフロントパネルのボリュームコントロールで調整できるようにしました。 レベルメータはボリュームコントロール位置にかかわらず入力レベルをモニタします。 ボリュームコントロール約70%あたりでLM386はギブアップ、 歪が顕著になってきます。 ま、もうちょっとパワーのあるアンプをキットか何かで作るまでの間に楽しむ分には十分。 できあがったミニミニアンプはなかなか調子よし。 なにしろレベルメータを見ながら音楽を聴くのは最高に楽しい!! これがあれば山も星も見えず空はノイズだらけの第3研究所もすこし楽しくなるかな。 |
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古くて断熱性も気密性も低く、なにしろ寒い安アパートでLM386アンプは鳴り出しました。
さびしい一人暮らしですが、せめてスムースジャズでも聴いて出稼ぎ暮らしを楽しもう。 テストシャーシには電源トランスと9V安定化電源回路が組み込んであるのですが、 簡単に取り付けられるヒューズホルダがなくてACケーブルはつないでいません。 そのかわりテストシャーシには単3x4本の電池ボックスを組み込んであります。 新品電池なら結構な日数使えるこのアンプは、ほかの機器で使えなくなってしまった電池でも数日間鳴らすことができ、経済的。 でも1ヶ月が経って中古の乾電池を使い尽くしてしまったし、今回 ティーディ 用のETC OBDについていたブレードヒューズホルダがあまったので、それを組み込み、ACケーブルをつなぎ、 ようやく商用電源で使えるようになりました。 使っている電源トランスは信頼性が怪しいものなので、当分は外出時は電源OFFにします。 |