【ワレコ電子工作】ぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)を自作シャーシに組み込む【オール100均】

この記事は約19分で読めます。
スポンサーリンク

写真 「ええ音や~」ぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)を自作したヘッドホン女子

さて、先日、はんだ付けして専用基板にパーツを取り付けたぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)であるが、アンプのシャーシを自作した。

パーツの半田付け作業の記事はこちら↴

【ワレコ電子工作】ぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)にパーツを半田付けした【専用基板はいい感じ】
写真 ぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)にヘッドホンを挿して音楽を聴くDIY女子 さて、コロナウイルス騒動で不要不急の外出は自粛と言う事で、本日は2020年5月10日(日)であるが、ワテも自宅にいる時間が増えた。 そんな...

当記事では、シャーシの製作過程やシャーシに基板を搭載する作業を紹介したい。

では、本題に入ろう。

スポンサーリンク
ワテ推薦のプログラミングスクールで学ぶ
スポンサーリンク
スポンサーリンク

ぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)用のシャーシを自作する

当初は、このぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)は、タカチ電機工業OS型アルミサッシケースOS 49-26-23 BBに組み込む予定であった。

その理由は、このパワーアンプと組み合わせて使う予定のぺるけ式FET式平衡型差動プリアンプVersion2に、OS 49-26-23 BBを使ったからだ。

しかし、その案は中止した。理由は、値段が高いのと、シャーシの金属加工が面倒なのでw

AutodeskのFusion360でシャーシを設計する

個人利用なら無料で使えるAutodesk社の三次元CADのFusion360でシャーシを設計してみた。

図 Autodesk社の三次元CADのFusion360でシャーシを設計

幅と奥行きはタカチ電機工業OS型アルミサッシケースOS 49-26-23 BBと同じにしたので、幅230、奥行き260だ。

高さは、53ミリ。本当は、44ミリとか49ミリの薄型にしたかったのだが、シャーシに搭載予定のジャンク屋で購入したAC100V入力24VDC出力のスイッチング電源が高さ45ミリなので、まあ妥協して53になったのだ。

フロントパネル左側には電源表示の緑LED、電源スイッチは当初は予定していたが、廃止。

フロントパネル右側には🎧ヘッドホンジャックを付ける。

リアパネルには入力にXLR5キャノンコネクター、スピーカー出力はスピコンを二個取り付ける。

ワテの場合、従来はRCAジャックや、ネジ式のスピーカー端子を用いていたのだが、最近のアンプ作りでは、キャノンコネクターやスピコンを用いる事が多い。

その理由は、Φ24ミリの穴開けで済むので加工がやり易いから。それと、キャノンコネクターやスピコンは脱着が簡単で、ラッチ機構があるので確実にカチッと篏合させる事が出来るから。

それに比べると、RCAジャックはメーカーによって抜き差しの力が違うし、クネクネ捩じりながら引き抜くと言う操作性が好きになれない。

一方、ネジスピーカー端子の場合には、スピーカーケーブルの撚り線が穴に挿す時にバラけ易いので挿しづらい。

と言う事で、物凄く気が短い(1ナノメートル以下かも)ワテの場合、RCAジャックやネジ式スピーカー端子はイライラするのだ。

ワテお勧めのRCAジャック(コネクター)

そんなRCAコネクター嫌いのワテであるが、でもRCA端子を全く使わない訳ではなくて、時々使う事もある。

その時には、RCAコネクターはサウンドハウスさんでTOMOCA(トモカ)の製品を買う事にしている(下写真)。

TOMOCA ( トモカ ) RCAコネクター  C-60 RED

TOMOCA ( トモカ ) RCAコネクター  C-60 RED

あるいは、別のタイプもある。

 

TOMOCA ( トモカ ) RCAコネクター C-70 Red

 

TOMOCA ( トモカ ) RCAコネクター C-70 Red

ワテの場合は、前者の安いほうC-60 REDを使う。

なぜワテがこのTOMOCA製のRCAコネクターC-60 REDを使うかと言うと、以下の理由による。

  • 値段が安い 価格:¥180(抜)¥198(込)
  • 前後が六角ナットになっているのでスパナで締めやすい
  • 金メッキの光沢が綺麗な仕上がり
  • 赤色タイプは軸の内部も赤い <===これが最大の理由だ

ワテの場合、このTOMOCA製RCAコネクターは昔から使っているのだが、赤白で並べて取り付けた場合に、赤RCAコネクターの軸の内部も赤い樹脂製なので、分かり易いのだ。

他社製のRCAコネクターでは、赤色RCAコネクターでも、樹脂の部分は白いものが多い。赤色は金メッキ部分の外周にリング状に入っているだけの物が多い(下写真)。

RCAジャックRJ-2008BT/R(赤)

写真 秋月電子RCAジャックRJ-2008BT/R(赤)

引用元 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-00064/

電子部品通販業界の先駆者の秋月電子さんですら、こんな状況なのだ。

内部が白い赤色RCAコネクターしか無い場合には、下写真のように背面から見た場合に、赤(R)なのか白(L)なのか区別し辛い。

下写真は以前製作したカーオーディオ用の2Wayチャンネルフィルター内蔵プリアンプの例だ。

写真 赤RCA左がトモカ製、その右の白RCA(秋月)は赤マジックで塗って赤にするという荒業!

と言う事でワテの場合、RCAコネクターと言えばトモカ製のやつがお勧め。

自称赤色RCA素材色調査の第一人者のワテの調査では、アマゾン、楽天、秋月、マルツ、千石、その他、およそ日本国内におけるショッピングサイトの赤色RCAコネクターをくまなく調査したのだが、トモカ製C-60 REDと同じく軸の内部も赤いヤツは見た事が無い。

 

トモカ製C-60 REDを買うならサウンドハウスさんがお勧めだ。2000円以上買うと送料無料なのが嬉しい。

サウンドハウス

即席のRCAコネクター販売コーナーはこれくらいにして、本題に戻ろう。

100均6ミリ厚MDFボードでシャーシを作る

シャーシはMDFボードで作る事にした。

MDF(medium density fiberboard)とは、中密度繊維板と言うやつだ。

まあ、簡単に言えば木材チップに接着剤を加えて熱や圧力を加えて板状に加工したものだ。

MDFの特徴としては、紙みたいな素材なので切断や穴開け加工が簡単。圧縮方向には強いが、重い物を載せると簡単にポキッと折れてしまう。

ワテの場合は、HiKOKIの卓上スライド丸ノコFC7FSBを使っているので、木材の切断は自宅で出来る。

写真 卓上スライド丸のこでMDFボードを帯状に切断している様子

下写真のように四枚の帯板と一枚の底板をダイソーのMDFボードから切り出した。

写真 ダイソーのMDFボードをカットしてシャーシの部品を作成した

MDFボードの接合には木工用ボンドとF型クランプを使う。

写真 MDFボードのパーツを木工用ボンドで貼ってF型クランプで固定する

上写真のようなF型クランプは木工DIYには必須だ。ワテの場合、十個くらい持っている。

木工では、クランプは安くても良いので多種多様なものを沢山持っていると作業が捗る。ワテの場合、殆どが100均の200円F型クランプや、C型クランプを使っている。

ホールソーでΦ24の穴開け加工

Neutrik(ノイトリック)社のD、DL、DLXシリーズXLRコネクタやスピコンの場合、取り付け穴径はΦ24ミリだ。

写真 Φ24のホールソーでXLRコネクタ取り付け穴を開ける

アルミなどの金属に比べて、MDFボードの穴開け加工は簡単に出来る。

それに、超慎重派(優柔不断とも言う)のワテの場合、タカチのシャーシに穴開け加工する場合には、穴開けの位置をどこにするか1ミリ単位で迷うので中々作業が進まない。

一方、一枚100円のMDFボードなら失敗しても全然気にならないので、迷う事無く穴開け作業に取り掛かれる。

下写真のように30分も掛からずに穴開け加工が完了した。

写真 リアパネルの穴開け加工が完了、メガネインレットの楕円穴も綺麗に仕上がった

エコー電子株式会社のパネルマウント用ACコネクタ(メガネACインレット)AC-M04PB05の取り付け穴は二箇所にΦ12の穴を木工用ドリルで開けて、その間を平ヤスリで削って仕上げた。

MDFボードなので、加工が簡単なのが嬉しい。

フロントパネルにも、LED表示穴Φ2ミリと、ヘッドホン端子取り付け穴を開けた。

フロント、リアパネルを貼り付けて塗装する

穴開け加工が完了したので、パネルを張り付ける。

写真 フロントパネルとリアパネルをシャーシに貼り付ける前

5月下旬の暖かい季節なので、木工用ボンドの接着は1時間も有れば固まる。

黒色艶消しスプレーを塗った。

100均にも小型のスプレー缶を売っているが、ホームセンターに200円で標準サイズのスプレー缶を売っていたのでそれを買ってみた。

「黒色艶消し」と言うタイプだ。

写真 黒色艶消しスプレー塗装をしたぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)シャーシ

MDFボードは塗料を吸収し易い感じなので、一回塗っただけでは染み込んでしまって色ムラが出来た。

なので、数分おきに合計三回くらい重ね塗りしたのが下写真。

写真 MDFボードに黒色艶消しスプレー塗装した自作シャーシ、まるでタカチのOSシリーズかのようだ!

まあ、200円スプレーを使ったが、ほぼオール100均の自作シャーシが完成した。

シャーシにぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)のパーツを取り付ける

リアパネルに取り付ける部品を並べてみた。

写真 リアパネルの加工穴と取り付け予定のキャノンコネクター類

XLR5コネクタでなくてXLR3でも良かった?

入力端子には、XLR5メス型を使ったのだが、このぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)は平衡型(バランス)入力ではなく、アンバランス型だ。

つまり、入力信号は

  • L信号
  • LのGND
  • R信号
  • RのGND

の四つだ。かつ、GNDはLもRも共通なので、実質のところ、3ピンが有れば足りる。

つまり、XLR3メス型一個でも良いのだが、でもまあそれだとモノラルアンプに見えてしまうのでXLR5を使った。

それと、将来、このアンプ基板をもう一台作成して、シャーシに2台のぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)を搭載する案も検討中だ。

その時にはXLR5バランス入力のホット信号とコールド信号を一枚のアンプ基板(二回路)で増幅してBTLアンプにすれば、平衡入力のBTLアンプ(ステレオ)に出来るはずだ。

そのパワーアンプの上流に繋ぐのは以前に作成したぺるけ式FET式平衡型差動プリアンプVersion2だ。

そう言う理由でXLR5を使った。それと、ジャンク屋で買ったXLR5コネクタが手持ちに10個くらいあるので。

電源回路はスイッチング電源を搭載

下写真のAC85~264入力DC24V(4.5A)出力(出力±10%可変)のスイッチング電源は一台100円くらいで買った。

写真 スイッチング電源を搭載したぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)シャーシ

まあ、スイッチング電源はノイズが多いとは言うが、最近の物は性能も向上していると思うので兎に角使ってみた。それに100円なので!

スイッチング電源本体に小さな穴があり、その下に半固定抵抗がある。どうやらその抵抗値変化させると出力電圧が変化するようだ。

試しに回転してみたら、最小19.536V、最大29.313Vとなったので、今回はDC19VのACアダプターの代わりに使いたいので、半固定抵抗を最小に絞ってDC19.5V出力とした。

まあ、ぺるけさん指定値の19Vよりも0.5V高いが、まあ大丈夫だろう。

 

スイッチング電源やアンプ基板は下写真のようなレイアウトにすれば、将来もう一枚のアンプ基板を搭載できる余地がある。

でもそうすると、基板の両側に立っている合計四つのパワートランジスタのヒートシンクの取り付け場所が狭くなる。なので今回作成するアンプは基板一枚搭載のシンプルなバージョンで行く。

取り敢えず、リアパネルにキャノンコネクター、スピコン、ACインレット、ヒューズホルダーを取り付けた。

フロントパネル左端にはΦ2で開けた小穴に緑LEDを挿し込んだ。

右側にはヘッドホンジャックを取り付けた。

ヘッドホンジャックはマル信無線電機のやつだ。

ステレオで、スイッチ付のタイプなので、ヘッドホンプラグを挿し込んだ時には、スピーカー出力をオフにする事が出来る。

写真 マル信無線電機ヘッドホンジャックとぺるけさんによる加工例(右) 

引用元 http://www.op316.com/tubes/mw/mw-19v-p5.htm

マル信無線電機
型番: MJ-188-C
3極パネルマウント型の1/4インチフォン用ステレオジャックφ6.3/3極の大型単頭ジャック

このマル信製ヘッドホンジャック(MJ-188-C)は以下のように配線して使う。

図 ぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)ブロック図(ヘッドホンジャック周りの配線含む)

引用元 http://www.op316.com/tubes/mw/mw-19v-p5.htm

ヘッドホンジャックの周りに抵抗を空中配線する時の注意事項としては、ぺるけさんの解説記事から引用させて頂くと以下の通り。

基板上の回路とそれ以外の回路の関係は下図のとおりです。下の構成図のうち、ボリューム回路やBass Boostスイッチとヘッドホン出⼒回路はオプションです。15V版よりも仕上がり利得を上げてあるため、ヘッドホン側のアッテネータの2個の抵抗(8.2Ωと10Ω)の上下を逆にして減衰率を⼤きくしてあります。

引用元 http://www.op316.com/tubes/mw/mw-19v-p5.htm

確かに、15V版の解説記事を見ると8.2Ωと10Ωの配置が、上図の逆になっている。まあ、その辺りはワテが使っているヘッドホンのインピーダンスにも依存すると思うので、実際にヘッドホンで聴いてみて音量が大き過ぎたり小さ過ぎたりした場合には、これらの抵抗値を調整するつもりだ。

 

フロントパネルに取り付ける電源表示の緑LEDを下写真に示す。

写真 Φ2の凸円柱型緑LED

このΦ2の凸円柱型緑LEDは楽天などで売っている。

円柱の長さは4.5ミリなので6ミリ厚MDFボードの裏側を少し削ればパネルと面一に出来る。ワテの場合は0.3ミリ程円柱が飛び出すようにした。

ヒートシンクを自作する

ぺるけさんの製作記事によると、

パワートランジスタに取り付ける放熱器(ヒートシンク)を自作する場合には、

ホームセンターで普通に売られている2mm厚・30mm幅・90cm⻑のアルミ材を70mmの⻑さに切って(⾯積は20平⽅cm以上)トランジスタの取り付け⽳を開けたものを使いました。

引用元 http://www.op316.com/tubes/mw/mw-19v-p5.htm

との事だ。

ワテの場合は手持ちにあった5ミリ厚で幅30ミリのアルミ棒が有ったのでそれを使う事にした。

5ミリ厚なのでちょっと分厚い感じ。まあいい、そのほうが熱が良く伝わるだろうw

写真 ヒートシンクに5x30x140のアルミ棒板を二枚使う

 

TO-3トランジスタ用の角を丸めた菱形っぽい熱伝導放熱シート(シリコンラバーシート)を長方形にカットしたものを四枚作成して、出力段のパワートランジスタ(2SA1931/2SC4881)とアルミ平板の間に挟み込んでM3ネジとナットで固定した(下写真)。

プリント基板の固定は当初はタカチの貼り付けボスを利用する予定であったのだが、ヒートシンクに使ったアルミ平板が、丁度基板の四隅にあるM3ネジ用のネジ穴を覆い隠してしまう問題が発覚した。

その結果、貼り付けボスを使ったとしても、基板のネジ穴がアルミ平板で隠れてしまうので固定出来ないのだ。KiCADで寸分の狂いもなく設計した完璧な基板だと思っていたのだが、ウッカリミスが有ったようだ。

あかんがなw

と言う事で、貼り付けボスの採用は中止して、ホームセンター見付けた断面がL型の細木を切断して木工用ボンドで貼り付けた(下写真)。

写真 プリント基板を載せる断面L型の細木を二本木工用ボンドで貼り付けた

上写真の二本の木片の間に基板を載せるのだが、何らかの手段で上からも押さえ込まないと、シャーシを逆さまにした時に基板が動く問題がある。まあそれはあとで考える事にする。

写真 アンプ基板を二本の白木レールの上に載せた状態

 

シャーシの製作にかかった費用

今回自作したぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)のシャーシの製作費は以下の通り。

項目単価数量小計
MDFボード 6ミリ厚(ダイソー)1001100
黒艶消しスプレー2001200
断面Lの木材1201120
木工用ボンド 少量10
  合計430円

表 ぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)のシャーシの製作費

まあ、タカチ電機工業OS型アルミサッシケースOS 49-26-23 BBを買うとなると一万円近い出費になるが、今回はほぼオール100均で部材を揃えたので総額430円の製作費でシャーシの自作に成功した。

このシャーシは製作費430円と安いが、底面は230×260で艶消し黒塗装なのでタカチOS型アルミサッシケースOS 49-26-23 BBと全く見分けられないくらい完璧な仕上がりだ!

日立工機の卓上スライド丸ノコが有ればこの手の木工DIYが自由自在に出来る。

スライド丸ノコは実売価格2~3万円くらいするが、タカチのシャーシを数台買う代わりに、スライド丸ノコを一台買う方が良いだろう。

スライド丸ノコを使うと数百円の費用でシャーシを自作出来るし、他の木工DIYにも大活躍するからだ。

配線作業を行う

ワテがジャンク屋で買ったスイッチング電源の入力端子、出力端子はともにVHコネクタだ。

写真 VHコネクタの例(5ピンオス)

引用元 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-12818/

入力端子(AC100V)は、5ピンオス、出力端子(DC24V)8ピンオスだ。

秋月電子にもこれらのVHコネクタピンに篏合するハウジングやコンタクト金具が売っているのを発見。

写真 VHコネクタ用ハウジングとVHコネクタ用コンタクト(SVH-21T-P1.1)

引用元 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-12838/

そこでVHコネクタの5ピン、8ピン用ハウジングなどを何点か購入した。かつ、2ピンや3ピンも何かに使いそうなのでオス・メス各数点購入しておいた。

圧着工具は、昨年買ったこのエンジニア製 精密圧着ペンチ PA-21を使っている。

やっぱり専用の圧着工具を使って、コンタクトピンのバレル(金属の二枚の羽根の部分)をクルッと丸めて圧着すると綺麗に仕上がる。圧着ペンチPA-21を買う前は、ラジオペンチの先っちょで、コンタクトピンのバレルを曲げていたのだが、当然ながら綺麗には仕上がらないし、ハウジングにもスムーズに収まらない。

と言う事で、電子工作をやるなら小型コンタクトピンを圧着出来るペンチを持っておくと良いだろう。

写真 オレンジ色はAC100V配線、赤黒はDC19.5V、XLR5の入力信号をコネクタ式にした

 

XLR5コネクタの入力信号を四芯のコンソール配線シールド線(MOGAMI 2799)を使って配線した(下写真)。その末端(基板側)は2ピンのピンヘッダーによるソケット式にした。

写真 アンプの入力と出力(スピーカー)をコネクタ式にした

上写真の赤黒ケーブルはスイッチング電源DC19.5Vの電源線だ。

一方、スピーカー出力からスピコンまでの配線は未だ行っていない。

そのスピーカー配線はVHコネクタの2ピンのやつを使って、同じくコネクタ脱着式にする予定だ。

その結果、アンプ基板に接続される全ての配線(DC19.5V、入力信号線、スピーカー出力)は全てコネクタ式になるので、メンテナンス性は良い。

コネクタの接点が音質に悪影響を与えると言う人もいるとは思うが、まあ、ニ~三カ所にコネクタを採用したくらいでは、音質には何ら影響しないだろう(ワテの印象)。

卓内配線にはモガミ 2799 4芯コンソール配線用ケーブルがお勧め

ワテがアンプの配線に良く使うのは、モガミ 2799 4芯コンソール配線用ケーブルだ。

ワテがこのモガミ 2799 シールド線を気に入っている理由は以下の通り。

  • メーター当たり200円前後なので、そんなには高く無い
  • 四芯シールド線なので、XLR5(1:GND, 2:L+, 3:L-, 4:R+, 5:R-)キャノンコネクターの配線には最適
  • 四本の芯線は青、透明、赤、黒の色なのでワテの場合には青L+、透明L-、赤R+、黒R-に割り当てると分かり易い
  • 四本の芯線は26AWGで素線が物凄く細くて多数の素線があるので電気信号が良く通る気分がする(ワテの場合)
  • 芯線の被覆が熱に強いので、半田ゴテを長時間当てても被覆が溶ける事が無い
  • 灰色の外側被覆はカッターで軽く切り込みを入れると、綺麗に抜き取れる
  • 灰色の外側被覆を剥がしたら露出するシールド線が網目構造では無くて、細かい多数の素線が巻き付いている構造なので、シールド線が不要なら簡単に切り取れる。
  • 切り取ったシールド線は金田式の7本撚りなどの加工をすれば再利用可能
  • 直径がΦ3.2と細いので扱い易い
  • 適度に硬いので、配線後にはフニャフニャとはグラつかない
  • やっぱり最上電線(MOGAMI)と言うブランドが良い(プロの音楽関係者の定番ケーブルなので)

などかな。

自作オーディオ機器の内部配線材には最適だと思う。

MOGAMI 2799 4芯コンソール配線用 ケーブルの詳細は

 http://www.kyohritsu.jp/eclib/OTHER/DATASHEET/mogamiconsole.pdf

などを参照すると良いだろう。

 

あと少しで配線作業は完了する。

その次は動作確認を予定している。

まとめ

当記事では、ワテが現在製作中のぺるけ式TRミニワッターPart5(19V版)のプリント基板やスイッチング電源を、ワテ自作のシャーシに取り付ける過程を紹介した。

シャーシは木工DIYによってMDFボードを使って自作した。艶消し黒スプレー塗装した結果、タカチ電機工業OS型アルミサッシケースOS 49-26-23 BBとほぼ同じ見た目に出来た。シャーシ製作にかかった費用は430円。やっすいにも程がある。

スイッチング電源もジャンク品を100円くらいで購入。

XLR5ピンメスコネクタは、これまたジャンク品を安く買ったものだ(確か150円前後)。

唯一、新品を購入して使ったのがNeutrikスピコンだ。

 

NEUTRIK ( ノイトリック )  NL4MPスピコン(4芯、角型レセプタルコネクター)

 

NEUTRIK ( ノイトリック ) NL4MPスピコン(4芯、角型レセプタルコネクター)

サウンドハウスさんで買うと一個¥170(税抜)(¥187 税込)なのだ。

このNL4MPスピコンは四芯タイプなので1+、1-、2+、2-の四つの電極が出ている。

従って、このスピコンが一個有れば、左右二台のスピーカーに配線する事も出来る。

でも今回は、このスピコンを二個使って、それぞれ左右のスピーカー出力に接続する。

従って、四極のうち、1+、1-を使うが2+、2-は未使用だ。

いずれにしても、金メッキされたスピーカーターミナルを四つ買うよりも遥かに安い。

サウンドハウスさんは2,000円(税込)以上で送料無料なのでワテも良く利用している。

サウンドハウス

と言う事で、ほぼオール100均パーツ使用のシャーシも完成したので、近日中に配線作業を完了させて動作確認に入りたい。

続編記事

スポンサーリンク
コメント募集

この記事に関して何か質問とか補足など有りましたら、このページ下部にあるコメント欄からお知らせ下さい。

DIY エレクトロニクス オーディオ
スポンサーリンク
warekoをフォローする
スポンサーリンク
われこ われこ

コメント