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2024/11/04

後編:電子ブロックSRとFMステレオパーツ

電子ブロックSRとFMステレオパーツの紹介です。前回はFMラジオ用IC TDA7000をチューナーブロックに組み込んでFMパーツを製作しました。しかし、FMラジオはモノラルです。FM放送はやはりステレオで聞きたいです。今回は電子ブロックSRと組み合わせて使えるFMステレオパーツを製作します。子供のころは夢だった電子ブロックSRによるFMステレオ放送の再生です。

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FMラジオをステレオで聞くために、いろいろ検討しましたがアナログ回路の小型化が難しく自作を諦めてDSPラジオ・キットを組み込むことにしました。候補としては、上の写真のEQKIT(左側)とHEX3653(右側)のDSP FMラジオ・キットの2つです。

 DSPラジオ・キットHEX3653:Amazonへのリンク

この2つのキットのプリント基板の大きさなら電子ブロックSRの電池ブロックに搭載できるかもしれません。プリント基板の大きさを比較すると、EQKIT(左側)は縦30mm×横55mm、HEX3653(右側)縦28mm×横55mmの大きさいです。電池ブロックは、縦26mm×横58mmなので入りません。プリント基板のパターンを見るとEQKITはプリント基板の隅までギッシリ配線していますが、HEX3653は数ミリの余裕があります。

HEX3653のプリント基板をヤスリで削って実装できるか試してみます。限界まで削ったところ、ギリギリ電池ブロックの一番奥に実装できるようになりました。

電池ブロックに穴あけをします。タクトスイッチ用の穴あけです。HEX3653のタクトスイッチのボタンは5mmの高さがありプリント基板を奥に実装できれば直接スイッチを押すことでができます。プリント基板を固定するためのネジ穴を2つ確保しました。

電池ブロックの上からタクトスイッチを押せるようにするため、背の高い部品(イヤホンジャック、電解コンデンサ、トランジスタ、セレクタピン)はプリント基板の表面には実装しません。また、発光ダイオードを小型のものに変更しました。

プリント基板の裏面には、イヤホンジャック、電解コンデンサ、トランジスタ、セレクタピンを実装します。この状態で電池をつなぎイヤホンで動作確認をします。やや受信感度が弱いですが動作は良好でした。

電池ブロックにプリント基板を入れて配線します。 電子ブロックなので006P(9V)で動作するように3.3Vの簡単な定電圧回路(ツェナーダイードと抵抗)を組み込みます。参考までに、このラジオ基板は、1.8V~3.6V、26mAで動作します。 

完成したFMステレオパーツです。

完成したFMステレオパーツをクリスタルイヤホンで試聴します。電源をONするとホワイトノイズが聞こえます。SEEKボタンを押すとチッチッ・・・と選局する音が聞こえます。FM放送の受信も良好で動作も安定しています。外部アンテナを接続しましたが300Ωより75Ωの方が受信感度が高かったです。

FMステレオパーツと電子ブロックのアンプを接続するとラジオが受信できたり出来なかったりと状態が不安定になります。FMステレオパーツのアンテナ線材をスズメッキ線で最短ルートに変更することでて受信状態が改善しました。

FMステレオパーツのセパレーションを測定してみました。セパレーションは約10dBほどです。

次にFMステレオパーツでスピーカーを正常に鳴らす方法を2つご紹介します。HEX3653のインピーダンスは32Ωイヤホン用です。スピーカー(8Ω)を接続すれば小出力で鳴らすことができます。しかし32Ω定格に8Ω接続では4倍の電流が流れるため無理があり故障の原因になります。そのため、下記の2つのどちらかで対策する必要があります。

【接続方法①】FMステレオパーツの出力端子に68Ωを入れる方法です。HEX3653のインピーダンス32Ωより高い抵抗値ですが、この抵抗値以上でないとFMステレオパーツの電源がON/OFF出来ません。定電圧回路を組み込んだことが原因かと思います。低インピーダンス8Ωのスピーカー接続ありと接続なしによる消費電流の変動で給電電圧が動作範囲を超えたためです。

上の写真は、出力端子に68Ωを組み込んだ様子です。

上の写真は改良したFMステレオパーツに電子ブロックの8Ωスピーカーを接続した様子です。定格より低い8Ωスピーカーの接続や出力端子がショートしても故障することはありません。音はやや小さくなりますが十分な音量です。

 

【接続方法②】FMステレオパーツの出力をアンプに接続してスピーカーで聞く方法です。アンプ入力側でインピーダンスを整合させます。FMステレオパーツの出力端子に68Ωがなくても正常に動作します。今回は電子ブロックSRのレコードプレーヤー・スピーカー式アンプを2セット使用します。ただし、FMステレオパーツの出力レベルが大きすぎるため、3石アンプの初段のトランジスタ回路は省略して2石アンプに回路変更します。前回のTDA7000のFMパーツに使ったアンプより高性能で出力も大きくとれます。音質が良いので2Wayスピーカーを使用しました。

 

次に左右の入力とスピーカーの極性を合わせ、音量を揃えてヒヤリングします。高域が鮮やかに伸びた透明感のある音です。奥行きもありバランスも良好です。ノイズ感はなくクリアなFM放送です。パワーがあり音に余裕が感じられます。クラッシク音楽やジャズの放送を聴きましたが鑑賞に耐えうる音です。電子ブロックSRのアンプが良い音だとは知りませんでした。音だけ聴いたら電子ブロックだとはわかりません。

我が家にある電子ブロック×3セットを生かせないかとFMステレオパーツを製作しました。小型なDSPラジオの性能に驚きを隠せません。昔のFMラジオの製作とは隔世の感があります。また、電子ブロックで良い音が出せることに50年経ってようやく気づき、いい意味で刺激の多い製作でした。今回の電子ブロックSR用のFMステレオパーツ製作が皆様の参考になれば幸いです。

2024.11.3 トランジスタ故障

電子ブロックでアンプを組みましたが、サッーとホワイトノイズが混入します。増幅はするがノイズがでる故障です。トランジスタを1個交換したら良好です。AMラジオでは気が付かないノイズだったかもしれません。

2026.1.30 前編:電子ブロックSR用FMパーツの製作(TDA7000) 

前編:電子ブロックSR用FMパーツの製作(TDA7000)では、FM用IC TDM7000によるFMラジオを製作しています。電子ブロックSRの機能を拡張する製作記事です。合わせてお読みいただければと思います。

 

部品の入手先 

FMラジオ用IC TDA7000:Amazonへのリンク

DSPラジオ・キットHEX3653:Amazonへのリンク

2024/04/27

前編:電子ブロックSR用FMパーツの製作(TDA7000)

 

電子ブロック:SR用FMパーツ製作の紹介です。当時、買ってもらった電子ブロックはSR3A(1969年発売、100回路、4,950円)で夢中になって遊んでいました。その後発売された電子ブロックにはSTシリーズやEXシリーズがあります。その中でも心が引かれたのがFM放送を受信できるFMパーツです。FMパーツは1977年頃に3,000円で発売されましたが、知らずに購入できませんでした。FMパーツは今でもたまにネットで見かけますが10,000円以上の高値で取引されています。遅まきながらFMパーツを製作して、電子ブロックSR3AでFMラジオを聞けるようにしてみました。

FMパーツ製作にはSR用のアンテナブロックをケースとして利用します。ケース内にポリバリコンを入れると残りのスペース2.0cm×4.5cmにプリント基板を入れて、そこにすべての部品を実装する必要があります。そのため今回はFMパーツの核になる部品としてTDA7000を使用します。1983年頃フィリップスより発売された18pinのFMラジオチップです。1チップでFMラジオを構成でき、動作電源電圧は2.7V~10.0Vで9Vの電子ブロックとの相性もよさそうです。

FMラジオIC TDA7000:Amazonへのリンク

必要な部品を揃えてみました。TDA7000×1、SR用アンテナブロック(ダイヤル付き)、プリント基板(2.0cm×4.5cm)、AM/FMポリバリコン(2連×2)、電解コンデンサー(10μF×1,220μF×1)、抵抗(22kΩ×1、10kΩ×1)、セラミックコンデンサー×13、同調コイル×1、スペーサー×1、以上になります。

組み立ては2時間ほどの作業で完成します。上の写真が製作したSR用FMパーツになります。TDA7000が透けて見えて映える外観に仕上がりました。部品実装はギリギリのスペースでした。

プリント基板は高さ2.0cmの範囲内にうまく収まっています。

FMポリバリコンは厚みが薄いFM専用2連を使いたかったのですが、厚みのあるAM/FM2連×2です。アンテナブロックの高さと同じ厚みでしたがなんとか実装できました。

 

プリント基板を装着後に配線をして完成です。

左が製作したSR用FMパーツです。右が純正品のSR用アンテナブロック(AM)です。

FMパーツ単体に電源とアンテナをつなぐとクリスタルイヤホンで正常にFM放送を聞くことができました。

FMパーツを電子ブロックの2石スピーカー式アンプに組み込んでみます。

FM放送を受信できているようですが、スピーカーからの雑音も大きく音も不明瞭です。ダイヤル選局も不安定です。FMパーツ単体で受信は良好なので、電子ブロックの2石アンプの回路に問題がありそうです。

電子ブロックで回路変更しやすい機種はスペースの制約がないSRシリーズです。1段目のトランジスタのエミッタに10μFと1MΩを入れて改善してみます。雑音がなくなりFM放送が選局しやすくなり、クリアな音質でFM放送を聞くことができます。
このFMパーツで受信できる放送局は、80.0MHz:TOKYO FM、80.7MHz:NHK-FM、81.3MHz:J-WAVE、89.7MHz:InterFM897でした。78.0MHz:bayfmがダイヤルの範囲外で受信できません。ポリバリコンのトリマでトラッキングを調整します。チューニングダイヤルを左いっぱいに回して 78.0MHz:bayfmの受信が出来るようになりました。今回のFMパーツは78.0MHz~90.0MHzまでの受信範囲をカバーすることができたようです。


強電界地域のアンテナはリード線でも受信は可能かと思います。我家のような電波難民地域ではリード線では雑音が大きいので、有線放送のFMアンテナを接続しています。FMパーツの性能ですが受信感度や選局も良好で音もクリアに聞こえることに驚きます。長時間ラジオを聞いていても受信周波数のドリフトもなく安定しています。ただし、チューニングはシビアで少しでもズレると雑音が多くなります。音質は電波強度とアンプの性能がそのまま音の良し悪しとして反映されます。使用環境(上の写真)ですがPCの傍に電子ブロックを置いてみましたがノイズの影響は少ないです。2石アンプの音量は夜間のFM放送リスニングにちょうど良い大きさです。昔から欲しくて心残りだったFMパーツです。自作したことで今日ようやく完結しました。古い電子ブロックSR3AはFMパーツを付加したことで新たな魅力ある製品に復活したようです。
 
2024.5.1 
mute switchを付加しました。
 FMパーツの横に小型スライド・スイッチを取付けます。TDA7000の1番端子と接続した10kΩ抵抗とアース間をON/OFFすることでミュート機能を制御しています。

ミュートONにすると局間の雑音が入らなくなり選局が快適になりました。TDA7000を搭載したFMパーツにより、電子ブロックとは思えないすばらしい性能を体感することができます。
 
2026.1.30 後編:電子ブロックSR用のFMステレオ・ラジオ
後編:電子ブロックSR用のFMステレオ・ラジオのブログ公開しました。電子ブロックSR用のDSPラジオの製作です。FMステレオを電子ブロックSRで聞くことができます。アンプ回路も見直し音質も格段に良い音になりました。後編も合わせてお読みいただければと思います。
 
部品の入手先