Conclusion C-T100CS を FPGA FMチューナに改造（2台目）

　知人から「「ヤフオクでConlusion C-T100CSを手に入れたので、FPGAFMチューナ に改造してくれ」」と言って送ってきました。2台目の改造になります。

 

　C-T100CSは、正面から見た目は1台目のC-T1CSと同じです。早速中を見てみました。大きく違うのはCSチューナ基板です。また電源部がリザーブ電源となっていてC-T1CSより充実しています。DAC基板は同じですが、DAC周りのコンデンサーがOSコンデンサーに変わっていて、音質対策が更に進んでいます。

　CSチューナ基板は使用しないので取り外します。電源回路を見ると、電源ON/OFFはRコアトランスの2次巻線側をリレーで切っています。この辺は見直しが必要です。

　先ずは電源回路をどうするか、考察中です。

　電源のON/OFFはRコアの1次巻き線側を切ることにしました。2次巻き線側のリレーの1個をACアウトレット基板に移動します。

　次ぎにチューナ基板用のリザーブ電源をFPGAチューナ用の5Vに変更します。可変型の3端子レギュレータICでしたので抵抗値を変更して5Vにしました。ただ、もともと12V用なので放熱器が熱くなるかも知れません。ここは実装後に再検討します。

　後は常に通電しているマイコン用の5V電源です。ここは1台目と同じ小型のAC-DCコンバーターにしました。これで電源周りは終わりです。

 注文していましたマイコン用AC-DCコンバーターが届きました。最近は即日配送ではAmazonで、中国配送の場合はAliexpressで購入しています。直接中国から注文する方が断然安いです。（但し不良品の場合返品処理が面倒）

　下が配線が終了した写真です。2台目はヒューマン・データ社のFPGAモジュールを使用たFPGA チューナでした。

　下が2台目のフロント写真。今回は青色のOLEDにしました。

　あとは動作確認ですが、調整箇所はフロントエンドのみですので簡単です。選択度、歪率などの調整箇所がなく、また個体差のバラツキも少なく、これがデジタルFMチューナの良いところです。

　一応問題なく動作し改造完成です。

●マイコンの動作仕様

　・メモリーは8チャンネル（M1～M8)

　・Menuキーを押すとMenuモードになり、各チャンネルの番号、周波数、出力レベ

　　ル、放送局名（16文字）が変更できます。（他のモノ/ステやミュートなどの設定は　　

　　まず変更することが無いためディフォルトのまま。またデジタル出力のサンプリン

　　グ周波数もCSチューナが48kHz用だったので48kHzに固定。ただ、DAC基板にサン

　　プリングレートコンバータICが搭載されていますので、DAC基板で96kHzに変更で

　　きます。）

　・DownキーとEntterキー同時長押しで、メモリーはクリアされ初期値になります。

　・リモコンで、電源、UP/DOWN、M1～M8の切換え可能。（Menuモードは本体のみ）

　・受信レベル表示。40以下は0dBfを表示。

Conclusion C-T1CS を FPGA FMチューナに改造

　Conclusion C-T1CSは衛星音楽放送・ミュージックバードのCS受信機です。既に放送は停波していますので、CS受信機としては使い道が無く、処分に困っている人がいると思います。

このCS受信機に林さんが開発したFPGA FMチューナユニットを載せ替え、デジタルFMチューナに変身させるとこにします。

　C-T1CSの構成は、主にCSチューナユニット、DACユニット、電源ユニットの3つになります。CSチューナ部をFPGA FMチューナユニットに取り換え、その他はそのまま流用します。問題はFPGA FM チューナを制御するマイコンのソフトです。

　今まで周波数変更はFPGA FMチューナのデップスイッチで操作していましたが、ケースに入れるとマイコンで制御することになります。ただ、ソフト開発の素人には、この位の規模になると、中々ハードルが高くなります。

　前回インターネットラジオのプログラムをコーピーさせてもらい製作しましたが、この開発者はAIを使ってプログラムを作っていることが分りました。今までBASICがベースのBASCOM-AVRというコンパイラーを使って、簡単なプログラムを作って遊んでいました。今回結構大きな規模で、しかもマイナーなBASCOM-AVRではAIは対応できるのかな、と心配しましたが、「大丈夫」との回答が来ました。これで計画が止まっていた改造は実現できそうになってきました。

　現役時代はCS受信機に搭載するマイコンの仕様書を書いて、ソフト会社に開発を依頼する仕事をしていいました。そのため、仕様書書きはお手の物です。早速いつもの仕様書を書いて、ChatGPTとDeminiの2つに聞いてみました。凄いですね。直ぐに一通りのプログラムが出来上がってきました。ただ、コンパイルしたらエラーだらけです。当たり前ですが最初はこんな物です。

　ここから悪戦苦闘が続きます。分ったのは最初から全機能を書いた仕様書にしないこと。全体の流れは言っておいて、機能ごとに分割してやる方が良いようです。バグがあるとAIはそれに集中して他との関係は無視（忘れる？）ようです。同じ箇所のバグを、ああでもない、こうでもない、と改善案だとして出してきます。同時に1案、2案、最後はお奨めの方法など、いろいろ提案してきます。初めに「回答は最適な１個にして」と設定していた方がいいようです。

　ChatGPTとDeminiを使った感じでは、前者は中級者向け、Deminiはどちらかと言えば初心者向け。初心者でも回答、解説などは分りやすいように感じました。また、Arduinoだと製作例などが多数あるので、もっとスムーズに作ることができる気がします。

CATV経由での受信ですので周波数が違っています

　それで、取り合えず受信はできるようになりました。苦労したのは受信レベルの取得。周波数の変更などはマイコンが都合の良いタイミングで送出しますが、受信はそうはいきません。

　受信レベルは39以下になると0を表示します。受信レベルの値はSSGで校正して、±2dBf位（フロントエンドの帯域ゲイン差による）に収まるように調整しました。受信レベルの値はさすがにデジタル処理をしているだけあって、一般のアナログチューナとは違い正確です。

　フロントのOLED（有機EL）には、上行にメモリーチャンネル、周波数、受信レベル、下行に放送局名（16文字可）を表示します。メモリーチャンネルはM1～M8の8チャンネルです。初期値は予め書き込んでいます。DownキーとEnterキーを同時長押しすると、M1～M8は初期値に戻ります。

　Menuキーを長押しするとメニューモードになります。このモードではチャンネル番号、周波数、出力レベル、放送局名が変更、設定できます。FPGAユニットには他にモノ/ステ切換え、Mute切換えなどがありますが、出力レベル以外はまず使わないのでディフォルトのままです。出力レベルは放送局によって音の大きさが変わる（特にNHKが小さい）ので、メモリーチャンネルごとに設定きるようにしました。

　FPGA FM チューナは歪率、セパレーションなど素晴らしい電気特性です。FMチューナとしては最高峰のKenwoodの　L-02Tと比べても遙かに良い特性です。ただ、残念なのが、DAC以降のアナログ回路が貧弱で音質的には勝てません。その点、今回の改造で、音質的にも格段に良くなります。オリジナルのC-T1CSは、DACはWM8741を2個使用した左右別々のデュアルモノ仕様で、OSコンデンサーやフイルムコンデンサー、電源回路など音質対策もいろいろされています。

　一通り検証して基本的なバグはなくなりました。後はリモコンで操作できれば良いのでAIに頼んでみますが、これも時間管理とタイミングで難儀しそう。

　その後AIといろいろやりとりして、リモコンも動くようになりました。

　リモコンユニットは中華製です。カスタムコードとデータコードはこれも中華製のDSO-TC4で調べてみました。TC4はいろいろ測定できるので便利ですね。

　AIには、ビットデータの時間管理にはタイマー0を、また動作は最優先ですので割り込みを使うように指示しました。出来上がってきたプログラムはDeminiの方ができが良かったです。（ChatGPTは作成に2日間の時間をくれ、と要求がありましたが、出来上がってきたプログラムは動作不安）

　リモコン操作でのMenuモードはありません。電源、UP（+）、DOWN（-）、M1～M8の11キーで操作できます。

インターネットラジオを作る

日本のFM放送をBGMとしてほぼ1日中鳴らしていましたが、パーソナリティの語りが多く、BGMとしては余り適していません。その点、海外のFM放送局は音楽の垂れ流しで、しかもJAZZなど同じジャンルの曲を放送しています。

以前からインターネットを通じてこれらの放送局を聴きたいと思っていましたが、中々BGM用として良い受信機が見つかりませんでした。できれば、アンプやスピーカを別接続せず、それらを内蔵して1台で完結するスタンドアロンのラジオです。

ネットを検索すると、いろいろ受信機の製作記事がありました。この中で条件にぴったりで、しかも自作できそうな次の製作記事がありました。

　　　　→　Webラジオ ２号機（9）Ticker表示 | お父にゃんの電子工作

構成は、マイコンはSeed_ESP32-S3、DACはPCM5102A、2.4インチのTFT液晶です。アンプはステレオにするためPAM8043Aに変更しました。D級のデジタルアンプ（3Wx2）です。キャビネットを兼ねたケースはAmazonで販売しているアクリル板を組み合わせた物で、フロントだけプリント基板で作りました。スピーカはダイソーで販売していたのと同じで、口径5cmのスピーカユニットです。

ジャノメ基板にマイコンユニットとDACユニットを乗せています。フロントパネルの基板にはTFT液晶、ロータリエンコーダ、ボリューム付のアンプユニットがあります。アンプにはローブスト回路を追加しました。

キャビネット兼用のケースは隙間だらけですので密閉型ではありませんが、それなりの音質で鳴っています。また、左右外向きにスピーカーがあるので、音は拡散されてBGM用としては最適です。

選局数も多く、CNNやBCCのニュース番組も聴くことができます。ほぼ一日中流していますが、残念ながら偶に曲名の取りこぼしでフリーズすることがあります。このときはチャンネルを１度変えて復帰させています。

これは愛嬌！

ミュジックバード用チューナ C-T100CSをFMチューナに改造

　

デジタル音楽衛星放送として楽しませてくれたミュージックバードは、2024年2月末で放送を停止してしまいました。今やインターネットから好きな音楽が聴けるし、一方的に配信する放送形式は今の時代には合わなくなっているのかも知れません。

それで困ったのが今まで使用していたC-T100CSです。結構高価でしたので捨てるにも勿体ない気がしますが、実はこのC-T100CSにはFM/AMチューナの機能も搭載していて、簡単な改造でFM放送を聴くことができます。（但し、HiFiチューナのような性能ではありませんが）

今回はFMチューナへの改造をしてみます。

上が内部の様子。

手前のチューナ基板にはアルミのシールド板で覆われています。このチューナ基板を見ると、ほぼデジタルの塊で部品取りに再利用できそうな部品はありません。今回はそのままFMチューナとして使用します。

後ろの基板がDAC基板。Wolfson のWM8741を2個使用したLR独立のデュアルモノです。

左右の小さな基板は電源でリザーブ電源です。トランスも結構大きなRコアを使用しています。

内部を見ると結構まともに音質対策がされています。

このC-T100CSを再利用する改造は3通りあります。

　①DAC基板を使用したDAコンバータにする。

　②チューナ基板をFPGA FMチューナ基板に変えてデジタルFPGA FMチューナにする。

　③C-T100CSに搭載してあるFMモードに設定してFMチューナとして使用する。

①と②は改造サービスをしている会社があります。

それで今回は簡単な③の改造をします。

（1）FMモードに設定する

前記したとおりC-T100CSにはFM/AMチューナも搭載していますが、AMはノイズが多く使い物になりません。本体ボタンでFMモードに設定します。

MENUボタンからRADIO→FMで簡単に変更できます。

（2）アンテナ入力をFM/AMチューナモジュール側に取り換える

リアパネルのF型コネクターからチューナ基板のCSチューナモジュールに同軸ケーブルで中継されています。今接続されているモジュールの隣にあるモジュールがFM/AMチューナモジュールです。中継用の同軸ケーブルをFM/AMモジュールのF型コネクターに取り換えます。同軸ケーブルが短くてギリギリですが、外側のネジが締まれば問題ありません。

（3）チューナ基板の出力をリアパネルのRCA端子に接続する

FM/AMチューナモジュールの隣にあるRCAピン端子がFM出力です。端子は2つありますが写真のようにモジュール側の端子が出力です。

そこにRCAピンジャックケーブルを接続します。

もう片方はリアパネルのRCAピン端子の変更です。元々あったDAC基板からの線材を取外し、RCAピンケーブルのシールド線をハンダ付けします。この箇所はハンダ作業が必要です。

以上で、C-T100CSでFM放送を聴くことができます　プラス・マイナスボタンで周波数が可変できます。長押しでスキャンを始めます。83.0MHzの表示は下記のように83_0と表示されます。

（４）今後の改良点

ミュジックバードのチューナは電源ボタンでOFFにしても、チューナ基板は受信状態になっています。(実は表示を消しただけ）これは放送電波の中に時々契約情報を配信していたため、常にチューナ側は受信状態にしておく必要があったためです。

今回のFMチューナへの改造後は、特に受信状態にしておく必要はないので、省エネの観点から電源供給を切る方法を考えた方が良いようです。（今のところ良い方法なし）

（５）FMチューナのとしての性能

C-T100CSに搭載されているFM/AMチューナは、アンテナ入力からステレオ出力まで小さなFM/AMモジュール内で処理されています。FM/AMモジュールの中身はシールドされているので確認していませんが、多分今流行のDSP 1個で処理されていると思われます。

分離度を測ってみましたが、余り良くありません。（書きたくないですが20dB位でした。）

感度は悪くありません。アンテナレベルが50dBfでも問題なく聴けます。

ボリュームをVOLUME50の最大にしてもアナログ出力が少し小さい（550ｍV位、普通は700～1000mV)）です。

他の特性も書くほどでないので止めときますが、元々このFM/AMモードはオマケみたいな機能です。

ただ、簡単に改造できBGM的な使用でしたら全く問題ありません。

また、既に林さんからFPGA FMチューナ基板を購入し、どのケースにするか悩んでいる方はこのC-T100CS（C-T1CSでも可）は都合の良いケースとなります。

【注意】　ミュージックバード用のチューナに搭載されているチューナ基板は、FM/AMモードの有り無しの2種類あります。C-T1CSは古いバージョンなのでFM/AMモードはありません。なので、この③の改造はできませんが、DAC基板はC-T100CSと同じなので、①と②に改造して再利用は可能です。

6C33C 金田式 ハイブリッドOTLアンプ（その3）

基板が出来上がってきました。ドライブ基板、DC検出制御基板、SP保護リレー基板の3種類です。

昔は生基板にマジックインクでパターンを描き、その後塩化第2鉄液で°銅箔を溶かして作っていました。今は手を汚さず綺麗な基板ができるようになりました。

一番大きな下の基板がドライブ基板です。このドライブ基板は特別に銅箔を通常の2倍（２oz）にしました。

上の左側の基板は保護回路基板です。DC検出部と制御部を一つの基板にしました。

一番地小さな基板がスピーカ保護用のリレー基板です。

早速組立てに入ります。

   

やっと全部の部品が揃い組み立て完了です。

半導体以外は再利用ですが、一つ真っ黒に焦げた抵抗がありました。随分電流が流れたようで半導体も壊れているでしょう。右の抵抗は正常です。

また失敗が一つ。入力段の差動FETのドレイン、ソースの向きを逆にしたため背中同士の配置になってしまいました。写真でご覧のように銅箔テープで貼り付けて熱結合するようしています。基板の裏側には調整用のボリュームを取付けます。ボリュームはシャーシの上から調整ができます。
フィルムコンデンサーはパナソニックのPPSコンデンサー、入力のデカップリングコンデンサーは神栄のPPSコンデンサーを使用しました。
この組立て基板をケースに取付けます。

（つづく）

6C33C 金田式 ハイブリッドOTLアンプ（その2）

回路図がないと先に進めませんので、製作記事が載っている2002年8月号の無線と実験を入手しました。この製作記事の内容と現物を照らし合わせ、ほぼ忠実に再現されていることが分かりました。

その後はネットからの情報入手です。あるホームページには、雑誌の回路図には誤植があって、完成まで苦労したことが書かれています。こいう記事は助かります。もう一つ参考になるホームページがありました。内容は、雑誌の回路図には半導体の最大損失をオーバーした使い方をしている、との指摘です。製作者もオーバーしていることは認識しているようで、小型放熱器を付ければクリアーできる、と書かれています。今までの経験からこの位は大丈夫というわけです。でも、このような使い方ではいつ壊れるか心配です。できれば最大値は超えない使い方が無難です。

親切にも指摘しているホームページ（→ここ）には対策した改修後の回路図がありました。ツェナーダイオードで電圧をシフトし、半導体の損失を緩和しています。作り直すなら、この改修回路にすることにします。

上の写真はアンプに使用されていたドライブ基板です。ジャノメ基板に作られています。裏の配線が凄いですね。トランジスタを交換した跡があります。調整用の半固定抵抗の位置合わせが難しそう。

作り直しはCR類のみ再利用して半導体は新品にします。ただ、このようなジャノメ基板で作り直しをするのは、そのやる気と正確にできる自信がありません。パターン化して基板を作る方が確実です。

上が今回作り直す回路図です。オリジナルとの違いは、入力にDCカット用にカップリングコンデンサーを追加しました。DC漏れしたセットが繋がれた場合を考えて入れています。ただ、ここは音質に大いに影響しますので、慎重に部品の選定をします。

CADに回路図を書き込みましたので、後はパターン作成です。

保護回路にも問題あるようなので、ここも作り直します。スピーカ保護用のリレーも必要と思いますので追加します。

(つづく）

6C33C 金田式 ハイブリッドOTLアンプ（その１）

昔6C33Cが市場に大量に出回ったとき、２箱（18本）手に入れています。何時かはOTLアンプでも製作しようと考えていましたが、最近は一から製作する気力はなくなりました。

たまたまヤフオクを見ていると、6C33Cを使用した金田式のOTLアンプがジャンクとして出品されていました。商品説明では、電源を入れると異臭がして、片方から歪んだ音が出ると、なにやら曰く付きのアンプです。雑誌に製作記事が出てから20年が経ちます。そろそろ当時製作したアンプもいろいろ不具合が出て来る時期です。一番大変なシャーシー加工もいらないし、真空管はあるので、後は電源トランスと大型の電解コンデンサーがあれば何とかなります。と言うわけで、気合いを入れて落札しました。

6C33Cは4本付いていましたが、多分この球は使えないでしょう。Rコアトランスがデカいのには驚きです。この大きさのトランスは今は特注しか手が入らないでしょう。フロントとリアパネルには綺麗に印字されています。

リア側です。,部品は良い物が使われています。ACコードが赤黒ケーブルですが、DCケーブルのようで何となく違和感があります。ホット側を分かりやすくするためなのでしょうか？　電解コンデンサーもデカいですね。

このまま電源を入れるのは怖いので、中を見てみます。

案外まともに作られていました。半田付けも綺麗です。ただ、ドライブ基板は何度も半田付けをしたような痕があり、悪戦苦闘をしたようです。電解コンデンサーの端子が底板に接触しそう(左側）で、ビニールテープで絶縁しています。タイマーリレーが付いていません。商品説明では、音が出ているとのコメントですが、リレーがなくても動作するのかな？

配線は全部されているようですが、ドライブ基板は見直した方が良さそうです。

取り合えず回路図が必要なので、製作記事が記載されている雑誌を手に入れることにします。

（つづく）