【電波】Bluetooth オーディオレシーバーを作る【電波】

2020年1月15日水曜日

オーディオ 電子工作

t f B! P L
こんにちは。tsuboです。
※ここに書いてあることが正しいという保証はありませんので悪しからず。

最近はPCかスマートフォンで音楽を再生することがほとんどになってます。
ディジタル音源を購入することもありますが、それ以外にAmazon Primeや、Spotifyの無料プランとかも結構使います。
古い音楽を聴くことが多いオッサンには十分かもしれません。

私のリスニング機器は

PC

自作USBハイレゾDAC

自作6n6p真空管アンプ

自作スピーカー

で再生しています。
自作6n6p真空管アンプには入力が2系統あり、1系統空いているので、これを使って下記のような経路でも再生したいな、と考えBluetoothオーディオレシーバーを作ることにしました。

スマートフォン

Bluetoothレシーバー(本記事)

自作6n6p真空管アンプ

自作スピーカー

とは言っても、ぺるけさんのページにある、BluetoothレシーバーVersion1.0ほぼそのままです。お世話になりっぱなしです。

設計と部品の調達

部品の調達

以下の部品を調達しました。
  1. Bluetoothレシーバー (amazon)  \2,189円
  2. 外部アンテナ+ケーブル (amazon) \720円
  3. アルミケース (秋月)  \770円 (消費税10%込み)
  4. その他手持ちで足りないコンデンサとか抵抗など (秋月)\1,000円未満
  5. 手持ち部品のコンデンサ、スイッチ、LED、RCA端子などなど

設計?

回路定数の確認と変更


このBluetoothレシーバは、こちらにも書いてある通り、購入するタイミングで回路定数が色々違うようです。

回路定数を確認する必要があるため、ぺるけさんのページにあるアナログ部の回路図と実際の基板を確認しながらLTSpiceで回路図を起こしてみました。

Bluetoothレシーバーの回路(抜粋)

オペアンプの入力部分は、8.2KΩから10KΩに変更されています。
また出力部分は2.2KΩから1.0KΩに変更されています。

LTSpiceに起こした回路図で色々シミュレートしてみます。こんなことができるなんていい時代になりました。まずは入力を正弦波で0.7V、1KHzに設定してみました。

想定通り、2.5V手前で頭打ちになります。
オペアンプ NE5532には9Vが供給されているため、これをためしに15Vや18Vにしてみたところ....
3V強の出力となり、何となくそれっぽくでてますね。

しかし、オペアンプへの電源供給は9Vなので、お手本通り利得を下げます。
負帰還の47KΩと並列に、手持ち部品の関係で27KΩと0.22uFを付けます。

ローパスフィルタの設計

次にローパスフィルタですが、これも手持ち部品の関係で、こちらの記事にある秋月の4.7mHインダクタを使うこととしました。

オペアンプの出力部分が2.2KΩであれば、並列に3.9KΩを付けて、1.3KΩ前後にしようと思っていましたが、2.2KΩではなく1KΩとなっていたため、390Ωを直列に追加します。

結果としてこんな感じになりました。
Bluetoothレシーバーの回路変更

LTSpice実行結果です。


LPFについては、大川電子設計さん(とても便利)の技術系ツール→フィルタ→RLCローパス・フィルタ計算ツールを使って確認してみました。

実装

さて、実装です。
Bluetoothレシーバはこんな感じで部品を追加しました。
空中配線なので、一応ショート防止にテープを張っています。
Bluetoothレシーバー 改造

次にLPFです。
部品点数が少ないので、遠い昔に買ったラグ板を使いました。
端子数が足りないので一部空中配線です。

ケースに適当に穴をあけて…
アンテナ、電源SW、LED、出力端子などを付けて配線します。
Bluetoothレシーバー 組み立て


出来上がりです。
Bluetoothレシーバー 外観

Bluetoothレシーバー 外観

動作確認

WaveGeneで1KHzの正弦波ファイルを作成して、最大音量で再生した出力波形を計測してみました。

  1. PCで再生


  2. スマホ(Android 9.0 SH-M12)で再生



どちらも1.8V程度の出力で、歪んでないので、とりあえずいいんじゃないでしょうか?

スマホからのBluetooth接続は、aptXとなっています。
Bluetoothレシーバー 接続 aptX

なかなか便利でいいです。





自己紹介

IT業界でSEやってます。 写真撮ったり電子工作したり車を愛でたり。
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電気が流れるモノや工具を使う記事を書いているため、以下の内容を正しくご理解ください。 「本ブログの情報が正しい保証はありません。また、本記事を参考にした電子工作、改造、DIY作業などによって生じた傷害・事故や不利益などの全てにおいて当方は一切責任を持ちません。」 ご自身で安全に配慮し、自己責任で行ってください。
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