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デジタルアンプTA2020のポップノイズ撲滅成功!

【★この記事に基づいた事故等については筆者は責任を持ちません。】

■【解決編】2014/12/23: TA2020のポップノイズ消音作戦終了宣言
http://jyougasaki-2.cocolog-nifty.com/blog/2014/12/ta2020-90c4.html
もご覧ください。

■11月19日記載。11月22日&24日修正

ポップノイズ対策。ポップノイズ除去

デジタルアンプ(TA2020)のキットを購入して組み立てて、使っている。そこそこの性能が出ているのだがポップ音が気になる。
YAMAHAのスピーカー(密閉式)のときは見逃せる程度だったが、FE103-Solスピーカー(バスレフ式)にしたらコーンが盛大に前後に動く。ポップ音として嫌われているだけでなく、下手をするとスピーカーのコイルが断線する。

 これの撲滅対策の最終手段はリレーを用いた遅延回路が定番になっているが、その方法は間違っている、と私は考えている。
 アンプからスピーカーに至る配線に、余分なハンダ付けを最低2か所、リレー内部にも2か所はあるはずだから、全体で4箇所のハンダ接続が増える。それに加えてリレー接点。同種の金属同士だとしてもこれも避けたい。

ではどうするか。
【これまでの私の努力】
●アンプの中点を注意深く設定 ⇒ 効果「全く」なし

     バランス調整前でも、僅かなアンバランスなので直流電流はわずかで、

     スピーカーの音質には影響を与えないと思います。

     精神的には気持ちが良いですが、費用(努力)対効果は??

●カップリングコンデンサーをフィルムコンデンサー(2.2μF)に。ポップ音低減した。
●フィルムコンデンサー4.4μFではポップ音は大きくなった。
 ⇒ やはり低音が豊かな電解コンデンサーを使いたい。
   無極性MUSE4.7μに代えたら、ポップ音が激しくなった。

【原因追及】
●スピーカーに代えて、スピーカー端子にアナログテスターを繋ぎ、±5Vモードにセット。
  ■ デジタルテスターはサンプリングのタイミングでピークをうまく拾えません。
  ⇒ 最低でもポップ音に相当する+1.5Vの起動ノイズが出る。
  ⇒ これで心置きなく原因追及ができるようになった。

カップリングコンデンサの変更の結果から、原因はデジタル回路の立ち上がりより、アナログ回路の安定が微妙に遅れることにあることは明らかだ。

【対策1】[独立ミニ電源]
●アナログ回路をデジタルアンプより速く立ち上げれば良いはず。
  100VACから直接小型トランスを使って5VDCを供給。
  これを、切り離したアナログVDDに接続。
  [回路構成]100V AC ⇒ 小型トランス ⇒ 7.5V ⇒ SBD ⇒ 10V DC(100μF)
    ⇒ 7805(5V) ⇒ 100μF ⇒ アナログVDD

【結果1】
●大成功!。

●[考察]
 デジタルを含む全体の電源は、メインのスイッチング電源のSW-ONの後に数秒遅れて立ち上がります。それに加えて15700μFの充電にも手こずります。合計で、SW-ONの後に3秒ぐらい遅れて全体が起動します。
 従来は、その直後にアナログが安定しますのでポップ音が発生します。

 ミニトランスからの5Vは瞬時に立ち上がり、アナログ回路は瞬時に立ち上がり、カップリングコンデンサの充電に手間取っても、アナログ回路全体の立ち上がり・安定は速い。その結果ポップ音は発生しません。
 5V±テスターの針が極僅かに振れる程度です。

【次なる問題が発生】
■SW-OFF時にポップ音が発生します。
 15000μFに充電されたメインの電源はSW-OFFにしても5-6秒間hotです。
アナログ回路は短時間にoffしますので、このoff時のアンバランスを増幅して、±2V程度の電圧変動をスピーカー側へ出力します。(マイナス⇒プラスと大きく振れる)
■アナログ電源のoffが速すぎるの問題です。

■また、頻繁にon-off-on-offすると、メイン電源がhotのままですので、ミニ電源そしてアナログ回路の起動が遅れてポップ音が出ます。

 [独立ミニ電源]の平滑コンデンサーを1000μFにすると、ゆったりとした±3Vが出力され、改悪でした。

【対策2】[TA2020のSleep回路の利用]
■MUTE端子のON-OFFを試みましたが、ポップ音が出ます。★使えません!
●Sleep 端子を使ったon-offは全くポップ音が出ません。  ◎これは使えます。

[考え方]メインSWを2回路2接点on-onタイプに変更して、メインのoff時に、もう一方の制御側の接点をonにして、これでSleep回路を操作する。
TA2020のマニュアルにはSleep端子に3.5V〜5Vを加えるとSleepモードになると書かれている。

【結果2】
●大成功

SW-off操作した時に、ミニ電源から5VをSleepに供給する。瞬時にsleepに入ります。
見事に、off時のポップ音が消えました。

【まだ問題が】
■頻繁にon-off-on-offすると起動ポップ音が出ます。

【対策3】
ミニ電源 ⇒ sleep の間に遅延回路を入れる。

[遅延回路](★11月23日定数変更)
[独立ミニ電源] 5V ⇒ 22μF ⇒ 68KΩ ⇒ アース
                   ↳ 24KΩ ⇒ sleep 回路(キットのジャンパ・1MΩ撤去)
          22μFの両端に off時に通導するSW
★68KΩを増減するとsleep解除のタイミングを変えられる。
★on時にはこのSWは解放しているので、コンデンサーの充電で暫く高い電圧を2-3秒保ちsleepを維持する。コンデンサが充電すると電圧が低下してSleepは解除される。
★off時にはコンデンサをショートし、瞬時に5Vを供給しsleepに入る。ミニ電源はoff後1秒も持続しないのでsleepも短時間で解除される、が、その時はアナログ回路も止まっているので結果としてポップ音が発生しない。

【こちらもご覧ください】

http://jyougasaki-2.cocolog-nifty.com/blog/2014/11/ta2020-cf22.html

【結果3】
●大成功です!
今のところ、どのようなSW-on-off操作をしてもポップ音は発生しません。

●費用も安いですし、スピーカー出力の配線に余分な接点が増えませんので、精神的にとても良いです。

【問題4】
■時々、SW-onに失敗します。再SW-onすれば起動します。
自作なので、ご愛嬌ですけどね。

たぶん、メインが起動していない時にsleepがhighになっているせいだと思います。
タイミング合わせが微妙なようです。
改良は、時間が出来たらトライします。

(★11月22日色々トライしましたが解決しません)

【上記の考察は間違っていますね。別の角度からの検討が必要です(24日記)】

TA2020 pop noise

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コメント

【何が書かれているのか理解不能です】

大成功とまたトライされるようです、先日友人の娘がバイオリンのコンサートを
横浜の教会でやりました、生演奏に酔いしれたと書きたい所ですが
レコードとの違いが僕には判りません、あれではモーツアルトさんも嘆くでしょうね

投稿: しいたけ | 2014年11月21日 (金) 19時21分

しいたけさん。
 生演奏に勝る物はありません。熱意・思いが伝わってきます。居眠りも演奏を堪能した証拠です。いびきをかいてはいけませんが。
 中学生のブラスバンドも最近はノリが良いです。上手・下手という言葉がありますが、ノリはそれを吹き飛ばします。

投稿: 城ヶ崎-見習い2号 | 2014年11月23日 (日) 07時00分

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