Powered by Six Apart

マイクコンプレッサー基板(自作) NJM2783 Feed

2017年11月 4日 (土)

スピーチプロセッサー 考。「KP-12等 クリッパー方式」 VS「自動ゲインコントロール方式」

Mk

654dd0d406167b945141edee9a451fa8

*****************************

スピーチプロセッサー、マイクコンプレッサー等で呼称されているが、商品登録上から呼称が派生しているのもあるので、大まかに整理してみる。通信向け限定で考える。

業務用では過変調による電波質低下を防ぐことが主眼とされている。AM放送では音声周波数を帯域ごとに分離して処理されている。察するに8つの帯域に分けているらしい。プロ用では東芝が良いと聞く。

ここではHAM RADIO向けに考察する。

1,制御方式

①フィードバック式 :市販品のほぼ100%はこの方式。時間遅れの制御ゆえに応答時間の長短が話題になる。

②フィードフォアード式:自作記事として数作公知されている。

2,圧縮方式

①出力上限有方式 :ダイオードリミッターにみられるように上限あり。

   Ⅰ、ダイオードによるリミッター  ⇒クリップ波形の除去をどうするのか?

  Ⅱ、自動ゲインコントロール   ⇒綺麗な波形で上限制限できるicが多い。SL6270,SSM216,NJ2783.

②出力上限無方式 :コンパイダーIC採用では上限なし。過変調を防止できないので通信向けではない。

3,処理周波数

①AF

②RF  :ケンプロKP-12等

********************************

アマチュア無線局向けにコンプレッサーの基本を解説した書として、「1976-11 臨時増刊」は読んでおくべきだ。詳細に書かれており後続でもこれを超えるものはないだろう。455メカフィルタでのARA回路も紹介されている。

P1010027

P1010028

実際に製作するにあたり回路参考として、スピーチプロセッサーの製作記事の掲載本(入手しやすい)として、以下2冊は持っていたほうがよいだろう。

左のは「JA7SSB氏製作のハーモニックスピーチプロセッサー」の記事があり、これが日本で初めてのエンベロープ成分を考慮した製作記事だ。刺激を受けて高校の先輩に頼んでプリント基板製作会社にプリント基板を3枚興してもらい、その内1枚でオイラも自作した。往時は大町市内に1社・松川村に1社、計2社のプリント基板製作会社が大町・北安曇があった。エルナーが元気だった頃のお話。

006

008

FL-101のスピーチプロセッサーは別途、紹介記事がある。

①クリッパー方式

クリッパー方式は真空管全盛期でも充分に採用されており、「2極管をつかったクリッパー(制限増幅器でない方式)搭載したAM送信機製作記事」はCQ誌に掲載ある。AFでのクリッパー製作は簡単なので、現代風には「トランジスタ2個+ダイオード2個」で自作できる。

ケンプロのKP-12はこのクリッピング方式をRFで行なっている。ダイオードでクリップさせているので、スピーチプロセッサーでは無く 「RFクリッパー」だろうと、、。広告には「クリッピング開始入力は2mVrms以下」と明示されている。

007

KP-12は上記のように24,000円だった。クリッパーなので波形は綺麗ではない。副次の歪も発生する。高次歪は水晶フィルターで遮断するが、例えば音声500Hzの2次・3次・4次・5次の歪はSSBの音声帯域内にしっかりと残る。正確に述べると帯域内歪の除去方法(簡便)はない。SSB帯域を12分割してそれぞれで「クリッパー+フィルター」する手立てもあるが、費用の点で??になる。

逓倍技術でダイオードを使うことは公知だ。

「入力0.02mVあたりからの特性が載っているが、この微小をどうやって測ったのか?」ってがオイラの興味。

「ハム局アクセサリー製作」には、AFクリッパーの製作が載っている。高次歪はAFのLPFで減衰させる。後工程でSSB送信機に掛かるのであれば、送信機の水晶フィルターで高次歪は制限される。AFでは音声帯域内に歪みが残る。

積極的に歪んで使う前提ゆえに音質を気にしてはダメだ。 音声帯域内の残った「高次歪み」プラス「歪んだやや耳障りな音質」によってパイルUPを抜け出すのも手立ての一つである。

KP-12はダイオード利用であったが、後継種KP-12Aでは、FM-IFリミッター用ICで作動させている。

自動ゲインコントロール方式

放送局においては、 クリッパー方式でなく、「自動ゲインコントロール方式」が採用されていた。 おそらく現行もそのままだと想う。 幾つかのメーカー製品がWEB上でも見つかる。値段もわかるんじゃないかな? 。放送局向けのプロ製品は簡単には検索で見つからない。

メーカー製品の心臓部中身がトランジスタ構成とは思えないので、量産型ICが載っているだろう。その量産型ICの型式を探るのも手立ての一つだ。市場が狭いので10万個とか50万個のIC製造で終わりのようにも思う。 業界では制限増幅器とよばれ、応答時間が数ms程度で設定されているようだ。 その辺りは放送局の音声担当プロにお聴きするのが正しい。放送局と云えば東芝のテレトリーだ。

*************************************

以下、4種類のicで マイクコンプレッサー(自動ゲインコントロール式)を自作した。皆、KP-12同様に2mV入力以下でCOMP開始する。COMP開始点より大きな入力はすべてCOMPされるので、計測上COMP100%も可能だ。 程よく「上手な使い方」でお願いしいます。

製作順に

①SSM2166(アナログデバイス)  基板キット。 2017年10月  製作記事

comp開始点(1.3mV入力)の80倍である100mV入力にも追従するので COMP量は34dB?

036

②NJM2783(JRC)  2018年3月25日 製作 

これもCOMP量は30dB以上取れる。データシートによると「時間遅れ」に対して最も優秀なIC.

060

③TA2011S(東芝)  2018年3月29日  製作

DIP7なので最も半田しやすいし、最も廉価だ。

WEB上で云われるほどは悪くない。おそらく時定数を的確に選べないことをICのせいにしている可能性が強い。 動画のように違和感を感じ難い。概ね5dBほどCOMP動作させたのがこの動画。


YouTube: MIC-COMP ,useing TA2011s

COMP量は30dB以上とれる。

④ 軍用IC   [voice operated gain adjusting device]の SL6270.

英国海軍での実績評価が高い SL6270。 軍用で開発され現在も入手しやすいICだ。

027

性能は優秀。

⑤ 開発中

2018年3月 5日 (月)

NJM2783を使ったマイクコンプレッサー基板を興して通電してみた。

**************************

人気?のNJM2783(JRC)を使ったマイクコンプレッサー基板を興してみた。応答速度が0.5mS,1mSと速いのがセールスポイントのICだ。

クリッパーなのか?、リミッターなのか? compなのか?

すでにSSM2216基板は領布中ではあるが、このIC価格がやや高い。性能と価格とは割合に比例関係がある分野でもある。 性能としてはSSM2166 >> NJM2783だとオイラは想っており、昨年にはSSM2216を基板化した。 今日は、NJM2783の作動を確認したい。

 

009

008

サイズ間違えもなく、よい感じでNJM2783が 載った。 

SSM2166基板と同様にジャンパーソケットで定数を変えられるようにした。

回路はデータシート通りにしてみた。出力は7番ピン。

010

011

◇通電した。JRCは9V駆動を推奨中。

012

◇下写真のように15mVも入れると歪む。クリッピングされている。写真では判り難いが0.5Voutからクリップされる。どうもIC不良らしい。初回から不良品を引き当てたようだ。

11番ピンの抵抗はデータシートのように47KΩ。この時はゲインSWはLOW側、所謂OFF状態。仮にゲインSWをONさせると 20dBのゲインが増える仕様。

SSM2166の作動具合⇒ここ

013

◇ゲインswをHに吊り上げると、発振した。 やはりICの不良か、、、、。

クリッピングは上下均等のようなので 動作点はちょうどセンターにあることが判るが、データシートでは1v出力でcompされるはず。Rsense=47k.

015_2

。MICからの最大出力は1~2mV程度なことが多いので、ゲインSWをOFFにして前段に10dB程度のアンプをTRで構成してその抵抗値でCOMP開始点を換えれるほが実践的だろう。 抵抗値によっては0.5mV近傍からもCOMPできるようにしたい。

SSM2166は1.6mv近傍からcompする。このicも。 

Photo

この内容をうけて基板を訂正した。 もっとも良品ICと遭遇する必要がある。

◇比較のためにSSM2166の写真。

SSM2166製作記事

014

2018年3月18日 (日)

NJM2783を使ったマイクコンプレッサー基板 続

*************************

先日の実験は どうやらIC不良らしいことが判ってきた。 今日は先日とは挙動が違う。SSM2166では不良ICに3回遭遇したが、NJM2783も初品は不良を当てたようだ。

少し工夫してみた。

037

下写真のように幾つかトランジスタが載っている。

038

040

ここまで入れるとクリップする。この時、0.98V程度の出力。(データシート通り)

041

042

043

上の写真中に赤ペン文字があるように、0.3mV入力でCOMP状態にした。メーカーは1.5mV近傍からcompスタートだが、もっと小さい入力でもcompできる回路にした。 今回はクリップしないのでこの状態が正しいことが判った。前回はic不良だね。

ICの不良はわりと頻繁にある。某メーカー製のシーケンサーがIC不良によりメーカー回収されたことも経験しているオイラからすれば、「もっと上手につくってね」。これは新聞等で報道されていない「秘密」の事案だ。 噂では, 2万個を回収/交換したと聞いた。

HDDの大量不良事案を覚えておいでだろう、、15年くらい前か?。あれは確か純水の純度が低いことに起因していたように覚えている。新聞・webでも話題になっていた。これは公開された事案だが製造者側は瑕疵を認めなかったんじゃないかな、、。

予想より良いICだと判ったので、本基板は、このレイアウトを見直して再手配した。 

2018年3月26日 追記

修正基板が届き、 回路確定しました。

トークパワーのupにお使いください。 基板は領布中です。

出品中の商品はこちら

top page

2018年3月25日 (日)

マイクコンプレッサー基板が完成しました。NJM2783(JRC) for amateur radio.

*******************************

先日の実験をうけて、基板修正したのが今日届いた。

JRCのIC、NJM2783を載せてCOMP具合をメーターで見れるような回路にしてみた。

ICがSSOPなので 不器用な方には半田付けは苦しいことが予想されるが、時代はリフロー半田に突入して早30年なので、リフロー用部品にこちらが合わせる必要がある。

NJM2783の優位点は、ダイオードクリッピングではなく、自動ゲインコントロール方式ゆえに歪み面で良好。加えてアタックタイムがTA2011などよりは格段に速いことなどが上げられる。

このICはここで国内調達できる。この瞬間では120個(国内には40個)くらいの在庫だ。このICはおそらく生産終了品だろう。

コンプレッサー基板には、 コンプレッション後にLPFとメーター回路を載せてある。 廻り込み対策にMIC直後にLPFとフェライトビーズを回路に入れた。 LPFはNJM2783の前後にそれぞれ1段ある。

① まずICサイズ。 6x6mmほどのサイズに14本脚がある。

050

② ささっと半田付け。 

「両面テープで貼り付けは、テープ厚分 浮くので駄目」。 呼び半田をランドに行なってから実装する。呼び水と同じ。これを予備半田と書いてしまうと半田経験が無いことが露呈してしまう。(冊子・WEBでも間違っているのが主流だ)

半田後、必ずテスターで導通確認をする。

051

③他部品を実装する。 順序は不問。

052

④ LPFの作動具合を確認。 1dB 下がるのがこの周波数。

053

3dB下がるのがこの周波数。 MIC直後のLPFはRFストッパーなのでaudio用にするなら、CR値を変更のこと。

054

⑤ 次にCOMP点を確認する。

写真のように1.2mV 入力(赤指針)で COMPが掛かる。

055

上の12倍の15mVを入力させても、出力は同じだ。

このCOMP開始点はICの増幅度、ICの「1番ピン⇔2番ピン」の抵抗値に依存するので、ここを可変抵抗にしても良い。オイラはこの抵抗値をジャンパ-ソケットの差し換えで換えるようにした。

056

ジャンパーで差し替えると0.5mV近傍からCOMPする。(下写真) ここまでの低入力でCOMPさせる必要は薄いので、使用マイクの出力値と相談しながらCOMP開始点を決める。

TA2011Sでは3mV近傍入力から作動するらしい。

057

「1.2mVでcomp開始」に決めて次の「compメーターの確認」にいく。

⑥ COMPメーターをつけてみた。

058

0.8mVだとこの振れ。

059

2.8mV入力だとレッドゾーンになった。 

060

⑦ 作動が良さそうなので バラックでメーターをつけた。

1.2mV入力でレッドゾーン入口に合わせることが偶々できた。

低周波発振器 ⇒ NJM2783 コンプレッサー基板 ⇒ラジオの外部入力⇒ SPで確認した。

061

SNは80dBほどは確認できたがそれ以上はオイラの設備では無理。

この剥き出し状態でもブーン音もなくSPから聴こえるのでOKだろう。

062

メーターの振れ具合は動画参照のこと。

ある点で出力が増加しない「comp状態中」も確認できる。 良いICだが製造年が10年以上昔なので製造はおそらく終了だろう。まだ今なら入手できるらしい。


YouTube: Useing NJM2783 , mic-comp P.C.B

通算243作目。

このNJM2783コンプレッサー基板は、基板ナンバーRK-14になる。

ここで明日から領布開始。

Njm2783

***************************************

2018年3月26日 (月)

マイクコンプレッサー基板の回路図。NJM2783(JRC) for amateur radio.トークパワーupにどうぞ。

C5bayf3wqaab5zw

Shipbyjpg_640x640

**************************************

今日から領布開始したマイクコンプレッサー基板(NJM2783)の回路。メーターを振らすようにしてある。

キット品はYAHOOに出品中(ICが無くなり次第終了)。

060

Njm2783

2783


YouTube: Useing NJM2783 , mic-comp P.C.B

***************************

SSM2166 コンプレッサーも基板化済み。キットは販売終了。基板の在庫は少々。

001

037

2018年4月 8日 (日)

マイクコンプレッサーキット(自作派むけ)。 TA2011とNJM2783それにSSM2166。

****************************

mic-compキット。

1, NJM2783キット

013

 半田実装はやや技術が求められるが 0402よりは楽だ。 アマチュア無線技士で半田実装できる人は数人??だろう。アマチュア無線通信士が主流だ。

ICは3個あるので、総数3setで終了になる。

011

2, TA2011Sキット

011_2

共にyahooに出品中。

ICを多くは持っていないので、あと2SETで終了になる。

基板データは祐徳さんに渡っているので、キット希望者は問い合わせすると道が開ける可能性がある。

出品中の商品はこちら

3, SSM2166キット。

「上のSSOP14(NJM2783)の半田付けはちょっとレベルが高いなあ」と想う方々には、SSM2166.

性能はこちらの方がよい。 「ICが1000円する」のがやや難点。 高い為りに性能は優秀。 

003

 このキット品は終了ですが、基板ならまだ数枚あります。現行ICでは一番良好な性能。

037

キットはyahooにて出品中。

Ans01

ウェブページ

カテゴリ