S/N比を計ろうにも計測器が無いので代替ツールを作成しました。
【はじめに】 CDプレイヤーやDACの雑音測定にはEIAJで定められた測定方法がある様です。 TIの技術資料を参考にしました。 「デジタル・オーディオ用DACの ダイナミック特性テスト」 で検索すれば見つかります。「DAC S/N比」で検索しても出てきます。 そこからの引用ですが、下図の測定法が掲載されています。 実際には下図の手段となります。 当方はノイズ・メーター非所持なので色々と作らなければなりません。 ノイズ・メーターが非所持ならフィルタだけ作ればOKでしょうか? いーや駄目ですな。何故なら、最近の機器はノイズレベルが小さ過ぎます。 100dBを超えるS/N比の測定はオシロやテスターでは不可能です。 交流電圧計も無くてオシロで代用とかしたいなら、計測用の増幅器も必要です。 という訳でして、次の物を作ろうと思います。 * 20kHz LPF * IHF-Aフィルタ * +60dB低雑音 計測用アンプ ←次回 この記事は、そういった内容で御座います。 IHF-Aフィルタと+60dBアンプは同一ケース内に作成します。 【20kHz LPFを作る】 電源があればOP-AMPを使って回路を構成するのも一手段でしょう。 OP-AMPを使ったらOP-AMPの雑音も加算しますが宜しいですか? そんな訳で、雑音がゼロ、電源不要というフィルタを作ります。 雑音がゼロ? エヘヘ♡抵抗も不使用のパッシブ回路という事でご理解下さい。(爆) 高周波では50Ωインピーダンス整合がありますので容易です。 こちらのI-Laboratoryさんの「TOOL」にはフィルタ自動計算のページがあります。 ところが1MHz以下は計算出来ませんな。 まあ2MHzで計算して1/100にすれば20kHz同等でしょう。 しかし50Ω以外の負荷をつないでも機能させたいですな? そこに挑戦してみました。高抵抗負荷でも使えるパッシブ20kHz LPF。 具体的には下図です。エミュレーションはMC9を使っています。 (MC10は何だか使いにくくなったので当方はMC9を使用。) (CQ出版のMicroCap9があります。当方は無料のデモ版。) 35kHzくらいにディップがあるのはC4 0.047uF追加の効果です。 高抵抗負荷(10kΩ)だと20kHzに少しピークがあるけど大丈夫でしょうか? 実際に組み立てて測定してみました。(画像クリックで拡大) 案外イケますな。これは使えますよ旦那! 電源不要というのが良いですな! 【IHF-Aフィルタを作る】 IHF-Aという名称ですが、JIS-Aでも同等ですな。 ほとんど全ての市販音響機器のS/N比はIHF-Aフィルタを使用してますから必須です。 IHF-Aとは何ぞや? まあIHF-Aで検索してトップヒットが→IHF-Aの重み付け この先生の推奨の入り口→The Art of Analog Circuitsの2005/06/08の記事です。 非常にくわしく書かれて居ります。ありがたく参考にさせて頂きました。 これを元にして、更に実用的な回路構成を考えました。 下図の回路構成と定数は当方が考案しました。オリジナル回路と定数です。 回路は結果でありまして、問題は特性です。 下図はエミュレーションの結果です。ほぼ理論値に一致します。 各々の周波数に対する減衰量などは先の先生のページをご参考にして下さい。 次に、実際に組み立てて測定した結果が下図です。 雑音レベルはOP-AMPの性能にも依存しますが、次回に持ち越しとします。 まあ色々と考慮していますから、問題無いレベルになるでしょう。 今回に掲載したf特カーブとしては大成功と言える結果と思います。 こんなの作ってS/N比以外に役に立つの?? そうですな、 ノイズシェーパーを完全に取り除いた状態の挙動を観察できます。 ツェナー等の雑音特性とかは測定できるかな? そのうちチャレンジしてみます。 電源回路の雑音なども見れますよ。 【次回の話】 +60dB低雑音計測アンプを作ります。 測定結果も載せたいですな。 【注意事項】 実験は自由ですが、当方の検討結果とか考案の回路を勝手に採用しないで下さい。 記事を鵜呑みにせずご自身で実験評価して下さい。当方は一切サポート致しません。 作るまで わからなかった 駄目回路 (爆) 以上です。 。
by ca3080
| 2013-11-29 22:00
| 電子工作(一般)
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