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キノコの自省録

テクノロジーとコンテンツの融合を目指して

Raspberry Pi + YMZ294でのノイズ対策にアナログフォトカプラを使ってみる

前のエントリで、ドレミファソラシドを鳴らしてみましたが、凄くノイズが乗っています。

Raspberry piでYMZ294を鳴らす - キノコの自省録

ラズパイに挿しただけで、ピギャーピーという感じのけたたましいノイズが乗ります。以下のエントリの時にも書きましたが、シールド線使ったところでどうにもなりませんでした。

PSGで風色メロディ - キノコの自省録

ノイズの原因と対策

ノイズの原因は電源です。電源はラズパイから引っ張っているので、ラズパイの電源がノイジーだということです。ピュアオーディオマニアが発電所を評価したりマイ電信柱買ったりと、電源にやたらこだわる理由がちょっとだけわかった気がします。ちょっとだけ。電源ってこんなにノイズが乗るんですねえ。

ということで、スピーカー電源にラズパイのピンを使わず、どこかで電気的に絶縁してノイズ対策を施してみます。どこかで、といっても、2か所しかありません。

  1. ラズパイとYMZ294の間をフォトカプラで繋いで絶縁する
  2. YMZ294のSO出力とアンプ間を絶縁する

1はデジタルですが、なにしろピン数が多いため、かなりヘビーです。あまりやりたいと思わない、というかこんなことするならノイズの少ないArduino使います。2はSO出力だけなので配線は楽チンですが、アナログです。アナログの絶縁ってどうやるんでしょう・・・

※もう一つ、ラズパイに使っているUSB電源から5V/GND線を横取りしてスピーカー電源につなぐという方法もアリだと思います。

アナログフォトカプラ

アナログフォトカプラみたいなものはなんかないですかね?と検索したら、すぐ出てきました。

CdS+LED アナログ・フォトカプラ MI0202CL: 半導体 秋月電子通商 電子部品 ネット通販

フォトカプラというかフォトレジスタですね。構造は至って単純で、片側にLED、片側にCdSを取り付けて箱に閉じ込めているだけです。LEDの光量に応じて、CdSの抵抗値が上下するという仕組みです。なるほど。なので、CdSサイドはただの可変抵抗と考えればいいということです。圧電スピーカーを鳴らすには、抵抗の変動に応じて、電圧を上下させる必要があります。単純に繋いだ場合、変動するのは電流になってしまうので、GNDとの間に抵抗を繋いで並列回路構成にする必要があります。

MI0202CLのLED順方向電流は最大40mAです。YMZ294のSO電流を調べたところ、大体15mA~20mAで変動しています。なので、直挿ししてOK。

ということで、回路はこんな感じになりました。大分単純です。

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鳴らしてみる

ちゃんと鳴るか心配でしたが、ちゃんと音が出ました。YMZ294を直挿しした時に比べると、幾分音が丸くなっています。これはこれでなかなか味があって良いかもという感じなのですが、たまにボツ音が乗ります。うーん。

電源はいくつか試したのですが、一番静かだったのが乾電池でした。ノイズがほとんど聞こえません。AC/DC変換しないせいですかね。ちょっと驚きました。

とりあえず動画。最初はラズパイ直での再生、0:57あたりから、MI0202CLで絶縁して、アンプ電源に乾電池を使用したバージョンです。ノイズ比較も行っています。

youtu.be

コンデンサでのノイズ除去も試してみようかなあと思いますが、とりあえず今回はこの辺で。