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リレーアッテネーターノイズ - mtoshi

2021/08/31 (Tue) 21:37:40

遅ればせながら、リレーアッテネーターを組ませていただきました。
最もシンプルに10kohmのBカーブのボリュームのみ接続してテストしております。
音質は非常にクリアで、一定の音量で聴いている限りなんの問題もないのですが、残念なことに静かに鳴らすボリューム位置9時を少し上回ったあたりの使用頻度の比較的高いソーンでボリュームを上下させ、リレーの切り替わるポイントでバチっとノイズが発生しております。
この1点以外のノイズは大して気にならないのですが、ハンダ不良を疑いまして、チップ抵抗 チップトランジスタ他、全面的にやり直しテスターで確認するも異常は見当たらず、外れのリレーが混ざりこんでしまったのかと思っておりますが、不良個所を限定するのに手間取っております。

とりあえず、ノイズの出るポイントで稼働しているリレーを限定し、外して交換しようとも思ってますが、これ以外にも、何か心当たりのある点がありましたら、ご指導いただければ幸いです。

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/08/31 (Tue) 22:47:58

よほど大きい音がするなら、どれかリレーが動いていないような気がします。
①LRの両方でノイズがでますか?そうなら駆動系と思われます。
②LRの片方ならリレーでしょう。
上記をみていると①のようなので駆動系のような気がします。まずVRをゆっくり1回転させたときに、トランジスタのコレクタ電位が一度は0.6Vまで下がるかどうかみてはどうでしょう。もし5Vのままで動かないトランジスタがあれば、そこが動作していないことになります。

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/08/31 (Tue) 22:49:49

small-LED4はないですよね?あればどの音量の変化点かの特定がしやすいのですが。

Re: リレーアッテネーターノイズ - mtoshi

2021/09/01 (Wed) 10:34:24

ヒロ様

早々にヒントのコメント頂きありがとうございます。
ノイズがバチっと結構大きいので、やはりリレー動いていないんでしょうね。

Bチャネル側の片方だった気がしますが、先ずは①の駆動系から確認して、問題なさそうなら②ですが、今日帰宅したら確認してみます。

small-LED4は注文し損ねてしまいまして、次に何か頒布いただく際にいただこうと思っておりましたが、この様な際にも便利そうですね!

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/09/01 (Wed) 19:18:09

考えてみるとリレーが動いていないならノイズのほかに音量が不連続に変化するはず。ノイズだけだとリレーの動作速度が遅い場合ですが、機構的にありうるかな~?

Re: リレーアッテネーターノイズ - mtoshi

2021/09/02 (Thu) 12:46:06

昨夜、①駆動系のチェックを行い、リレーがON時は5V。OFFの時は60mA程度と特に問題なく、②を疑いチェックしましたが、限定には至らず、一度全部リレーを外して、動作を確認しました。
確実に動作不良な物が混ざっていればよかったのですが、そのような個体は見当たらず、どうしたものかと考えおりましたが、通電後、動作までのタイミングが微妙に遅い物があり、その個体は交換し、組みなおしたところ、解消しました。

リレーの取り付け箇所が元の位置関係とは変わっておりますし、原因は確定的とも言えず結果オーライですが、もしかすると、A,Bチャネルで動作時間が異なるとありうるのかもしれません。

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/09/02 (Thu) 13:32:58

半田吸い取りガンがあるとはいえ、大変でしたね。

>通電後、動作までのタイミングが微妙に遅い物があり、

原因はこれですね。おそらくスペック(0.5ms)を大幅に超えるON時間のものがあったものと推察します。それがあると常にショートモードで推移するはずの減衰が一瞬オープンモードになりノイズ(正確には音がほとんど減衰せずスルーに流れる)が発生してしまいます。
 リレーの仕様上、ON時間0.5ms、OFF時間0.2msの差の0.3ms以上のオーバラップを設ければショートモードになるため、ソフトでは最大で0.45msまで延長できるように余裕を持たせています。しかし、そういったリレーも混じる可能性もあることを考えると、余裕時間をさらに伸ばす必要がでてきそうな感じがしました。

 ちなみに微妙に遅いということですが、何か測定されました?すごくその数値が気になります。

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/09/02 (Thu) 13:43:58

さきほどみたら秋月のリードリレーの商品の説明の欄に下記が追記されているようです(以前はなかったと記憶していますが)。向きの間違いも含めて、動作不良の報告等が上がってきているのでしょうかね?


※ソケットを使って差し替え可能にしたい場合は丸ピンICソケットもございます
・RI-1S/O-SG/7.43(1P、スルーホール):P-12369
・RI-01S-SG/4.2SMT(1P、面実装):P-12368

Re: リレーアッテネーターノイズ - mtoshi

2021/09/03 (Fri) 00:31:12

極性方向は逆のものが無いか慎重に組みましたが、次に組むときは、動作確認してから組もうと思います。

生憎、動作が遅い物もXXmsといった計測器は持ち合わせておらず、計測はしていらず、五感だよりといいますか、個別に安定化電源のON/OFFを動作音を聞いて、タイミングが少しでもずれているものは無いか確認するといういい加減な方法です。

その後テスターで確認し、その他のリレーと違い0ohmに至る過程で8ohmと表示されたりしたので、多分動作が遅いのだろうと考えた次第です。

吸取機は、滅茶苦茶便利ですね。
これだけの数のリレーも30分くらいで、基盤も傷めず外すことができますね。
技量が無いので、道具でカバーするしかありません。

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/09/03 (Fri) 06:49:17

>その後テスターで確認し、その他のリレーと違い0ohmに至る過程で8ohmと表示されたりしたので

速度でなく、接触が不安定なのかもですね。いづれにしても問題ですが。

>吸取機は、滅茶苦茶便利ですね。
なんでもかんでも吸いたくなりますよ(笑。

Re: リレーアッテネーターノイズ - 目黒区のN

2021/09/03 (Fri) 10:55:23

もし、本体に異常がなかったとしてもノイズが出るとしたら。RCA入力とRCA出力のアースを電源のアース(基盤の)に接続してみてください。グランドループか、アースが浮いているかはわかりませんが、ノイズが出なくなりました。


Re: リレーアッテネーターノイズ - mtoshi

2021/09/03 (Fri) 12:10:45

目黒区のNさま

アースの電位差はちょっと気になってました。

今回接続しているパワーアンプとは、別体のトランスで接続されているので、アースの電位差が生じている可能性が高く、早々に太めのケーブルでアースを接続し試してみます!

Re: リレーアッテネーターノイズ - mtoshi

2021/09/04 (Sat) 02:13:48

電源側のアースと、抵抗リレー側のアースの共用を試してみました。

ノイズは確かに減る傾向ですが、残念ながら私の環境ではPIC制御が奇妙な動きをしてしまい、ボリュームを触ってないので、勝手にボリュームがブルブルと変動する症状が発生し、直結にしても、試しに0.1uFのコンデンサーでも結合してみましたが、同じような感じでした。
試しに、ボリューム基盤とリレーと抵抗が乗っている基盤は分離したままで、PIC制御側のアースと、アンプのアースを結合しても、上記のような奇妙なことになり、10kのボリュームの接点不良かとも考え別のボリュームに交換してみても同じでした。

結果的に、先日リレーを交換し、全くクリック音が無いわけではないにせよ微細レベルにに収まっているので。現状のままが一番良いようです。

Re: リレーアッテネーターノイズ - 目黒区のN

2021/09/04 (Sat) 10:22:58

試しにVRでなくエンコーダを使ってみたらどうでしょうか。 最初、低ノイズになると思って50KΩのVRを使用しましたが、VRの角度の分解能せいか、抵抗値の変化のせいかはわかりませんがリレーがカチカチ言い出しました。エンコーダにした場合確実に1クリックで0.5dBの変化となり、そのステップでリレーの動作はそれでおしまいになります。ノイズも気になりませんでした。

Re: リレーアッテネーターノイズ - mtoshi

2021/09/04 (Sat) 19:18:54

目黒区のNさま
エンコーダも工具箱を探したらあったので、試してみました-79.5dbから0.5dbステップで、エンコーダーは1回転24ステップなので、VRの12時あたりの位置まで到達するのに、3回転以上回さないと、音量が上がってこないので、付けてすぐは動いていないのか?と勘違いしましたが、1クリック0.5dbの減衰特性がここまで細かかったのかと初めて実感しました。(笑)

確かにおっしゃるような、VRの分解能の問題なのか、リレーが細かくON/OFFすることがあって、ある程度の音量で聴いている際にリレーが動いている音が聞こえず、アンプが歪んでいるのか?とも思いましたが、エンコーダだとノブを回さない限りリレーが動くこともなさそうなので、そのような事もありませんね。


ヒロさま
この基盤の銅箔厚70um版やPIC制御の変更等、今後検討される事はありますでしょうか?
バージョンアップ版を頒布の際は、是非頂戴したいので、今後に期待しております。

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/09/04 (Sat) 20:44:49

①VR使用時で固定時でもリレーのON/OFFを繰り返すということであればかなりのノイズが乗っていると思います。VR使用時はフィルタ用に0.1uFのコンデンサを入れることを推奨していますが、さらに1uFとか10uFとかの電解コンデンサを入れると改善すると思います。さらにVRの抵抗値を下げるとかも効果有です。もちろんソフトでのノイズ処理を強めることは可能ですが弊害もあるので、そこまで必要ないかな~とは思っていますが。

②今回70umにしなかったのはHDMI関連が主目的だったのと、電源系もないので35umでいいかな~との判断です。次ロットといってもまだ在庫ありますし、もっと違う機能を追加してもいいかな~とも思ったりです。まあ、いつになることやらですが。

Re: リレーアッテネーターノイズ - mtoshi

2021/09/04 (Sat) 21:36:26

ヒロ さま

①について、リモコン代わりに10Kohmのボリュームまでの距離が2Mくらいにかなり長くしてしまっており、ノイスを拾ってしまているのだと思います。
現状0.1uFを入れておりますが、10uF等のチップ積セラを入れておきます。
ただ、やはりケーブルが長すぎるおでしょう。

②2枚、3枚のマルチチャネル制御できると便利そうですね。気長にお待ちしております。

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/09/04 (Sat) 22:01:44

①2mは想定外でした。通常は機器内での配線をイメージしています。でも、そこまで伸ばす必要があるならリモコン操作の方がいいかもですね。
#2mのケーブルでケーブルあるいはVRを手で触る、あるいは近接するとなるとコンデンサだけでノイズが取れるかどうか・・・。

②マルチチャンネルはすこし考えています。かなりシンプルですからね。

Re: リレーアッテネーターノイズ - mtoshi

2021/09/09 (Thu) 01:50:57

マルチ仕様着手されたんですね!

EVM3318を長らく使用しておりますが、今回のリレーアッテネータの音の鮮度が高いので、置き換えようと思ってます。

シンプルに複数基盤が連動し、個人的には各々複数基盤が連動し、個別のレベルバランスが取れればいいのですが、元々スタンドアローンの基盤で考えておられたと思うので、操作系や表示は難題もあろうかと思いますが、楽しみお待ちしております。

Re: 誤変換 - mj

2021/09/09 (Thu) 08:27:29

正:基板
誤:基盤

Re: リレーアッテネーターノイズ - mtoshi

2021/09/09 (Thu) 10:59:26

基板の誤変換、失礼しました!

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/09/09 (Thu) 23:32:42

マルチにかかる前に、ちょっと試しに0.2dBステップに改造してみようかと思っています。

Re: リレーアッテネーターノイズ - mtoshi

2021/09/10 (Fri) 03:11:39

全帯域の減衰を0.2db ステップですか?

エンコーダでボリューム全開に至るまでに、16 2/3 回転(?)のグルグル仕様でしょうか(笑)

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/09/10 (Fri) 07:44:55

全域です。さすがにエンコーダの場合だと加速制御は入れるつもりです(現在も入っているはずなのですが、効きは弱めです)。いつも小さいつまみをつかっているので回すのはあまり苦になりませんが、さすがに16回転はきつそうなので(笑。どちらかといえば0.2dBの場合はVRでのチェックが主体です。

Re: リレーアッテネーターノイズ - bose

2021/12/29 (Wed) 12:15:28

ヒロ様お世話になります。
リレーアッテネーターを製作しました。
最近のリードリレー入手不足・不良の話題から、フォトリレーを使用して組んでみました。
アッテネーターとして動作には問題ありませんでしたが、リレー動作遅延時間の設定を最大にしてもクリックノイズが気になります。
もし可能であれば、リレー遅延時間の設定が480uSより大きくなるようソフトの修正をお願いできないでしょうか。
お手数ですがよろしくお願いいたします。

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/12/29 (Wed) 13:58:41

たいへん興味のある改造ですね。
#かなりコストがかかったのでは?

遅延時間はTLP241だと
L->H 0.3ms (ON時)
H->L 2.8ms (OFF時)
なので概ね現在の10倍くらいの設定でいいかと
思います。

書き込み済PICが必要ですか?
バイナリーのみならBBSにアップできます。

Re: リレーアッテネーターノイズ - bose

2021/12/29 (Wed) 16:54:29

ヒロ様
フォトリレーは、秋月電子通商のPS7200K-1A (4個入)を使用しましたので、コストはかかっていません。
書き込む環境がありませんので、「書き込み済PIC」を希望します。
よろしくお願いいたします。

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/12/29 (Wed) 17:32:12

であれば遅れ時間は0.1msなのでリードリレーより早いのでノイズの原因は別にあるような気がしますが・・・・ でも同じMOSリレーでこれだけ速度が違うのはなんなんだろう?

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/12/29 (Wed) 21:16:14

ノイズの原因はチャージインジェクションではないでしょうか。以前にR-2Rネットワークとアナログスイッチを組み合わせた電子ボリュームを検討したときにこれによるノイズに悩まされました。対策は同じ回路を2つ用意しての差動化です。
a回路:音楽信号あり+チャージインジェクションノイズ
b回路:音楽信号なし(入力はGND)+チャージインジェクションノイズ
c差動(a-b)=音楽信号

という感じです。リレーアッテネータをもう1個用意して、出力をOPアンプの差動回路を通すという構成です。これでうまくいくかどうかはわかりませんが・・・。

Re: リレーアッテネーターノイズ - bose

2021/12/30 (Thu) 14:21:03

ヒロ様
お手数おかけします。

こちらでも色々調べてみました。
・アッテネーターとしては、-79.5dB~0.0dBまでスムーズに変化し動作は良好です。
・リレー動作遅延時間は、100uSより450uSに設定すると、クリックノイズは小さくなる(エンコーダ使用)
・音声信号なしの時、-79.5dB~0.0dBまでクリックノイズはなし。
・音声信号ありの時、-79.5dB~53.0dBと-11.0dB~0.0dBではクリックノイズはなし。
・-53.0dB~-11.0dBの間では、クリックノイズ出る箇所と出ない箇所がある(リレーが多く切り替わる箇所で多く発生している傾向)
以上です。

試しにリレー動作遅延時間を大きく設定できるよう修正したソフトを使ってみたいと思います。
お手数ですがよろしくお願いいたします。

Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/12/30 (Thu) 15:41:56


ちなみに、今はフォトリレーの駆動(発光)側と受光(MOS)側のGNDは分離されているならば、一度そのGNDを共通にしてみてどうなるか調べてもらえませんか?それでも変わらないなら、遅延時間を延長するのがいいのかもしれません。

Re: リレーアッテネーターノイズ - bose

2021/12/30 (Thu) 17:25:45

ヒロ様
お世話になります。

早速、フォトリレーの駆動(発光)側と受光(MOS)側のGNDを接続してみましたが、変化ありませんでした。
よろしくお願いいたします。


Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2021/12/30 (Thu) 18:43:28

了解です。送付先を私信ください。

LEDの順電流が低いと動作時間が最大0.4msまで長くなるのと、気温が下がると動作速度が75%くらいになるので450usの遅延では短いのかもしれませんね。
 現状より3倍長い遅延にしておきましょう。

Re: リレーアッテネーターノイズ - bose

2022/01/03 (Mon) 16:38:44

ヒロ様
あけましておめでとうございます。
本年もよろしくお願いいたします。

早速、long delayのPICありがとうございました。
交換してみました。
-79.5dB~0.0dBまで全域でクリックノイズが気にならなくなりました。
アッテネーターとしてスムーズに動作し、感激しました。
ありがとうございました。



Re: リレーアッテネーターノイズ - ヒロ

2022/01/03 (Mon) 18:13:09

解消してなによりでです。

ちなみに情報共有のために記しておきますが、
フォトリレーのLED電流が小さいと動作時間が
伸びますので、PS7200K-1Aであれば
電流制限抵抗は200Ωくらいがいいでしょう。
これならLEDに10mA程度流れます。

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