おじさん工房 BBS
ノイズが多い？ - ２エリアのＭＩ
2019/09/27 (Fri) 09:22:22
いつもお世話になっております。
ケースに入れて使う様になｔからＣＷを聞いている
時に、以前バラックで聴いていた頃よりもノイズ
っぽく感じました。
下の項目で入力信号のレベルが正確に表示して様
なので４０ｄＢの信号を入力してＳＮを測って
みますと７から８ｄＢほどしか取れません。
私の作ったＬＭ３８６の外付けアンプが雑音元かと
思いましてＬＭ３８６を使わない直接出力している、ヘッドホンの出力のＡＩＣ３２０４のＲ側出力
に負荷の（データーシートより）１６Ωの両端で
測ってみました。
バラックで動作させていたころはもう少しノイズ
っぽく無い様に思えます。
電源とかエンコーダー、スイッチなどの引き回しが
かなり乱雑の様になってましてフェライトビーズ
等の対策は一切取っておりません。
皆様はどの様な対策をされているのでしょうか、
みなさんのアイデアを聞かせていただけますと
幸いです。
Re: ノイズが多い？ - やどさん
2019/09/28 (Sat) 01:05:31
このノイズの波形！ 以前ネットサーフィンしていて見た覚えがあるのですが…
確か、4kHzくらいのLPFを繋いで 綺麗になる波形も載っていました。
TLV320AIC3204は LDO内蔵 SNR100dBのステレオ・オーディオDAC搭載 とあるのですが、
SDRのせい?か アンテナを外してもノイズが聞こえます。
SDR-3にはDENOISE機能が有るのでいつも使ってます。
以前組立てた「オールソフトウェア無線」のラジオも同じCODECを使っていてやはりノイズが気になりました。
でも、何かレジスタ設定で対策できるのかなぁー とか思いながら、何もしていませんでした。汗;
//
Re: ノイズが多い？ - ２エリアのＭＩ
2019/09/28 (Sat) 05:38:01
やどさん
返信ありがとうございます。
上で言われているＮＥＴ上に雑音の件。。。
は確かＪＡ１エリア（ＪＡ１でなくＪＲ１）の方の記事ではともいます。
氏（このＪＡ１エリアの方）の言われるフィルター
（ＬＰＦ）も入れてみましたが満足できる結果はえられませんでした。
言われるコーディック。。か分かりませんが
このコーディックには出力が２系統ある様でＬＩＮＥ－ＯＵＴとハイ出力（これがヘッドホン用
のＯＵＴで回路図ではこれをつかっている？）があるみたいです。
上で言われてるのはこれの事でしょうか？
パターン化されている基板ですからここま手を
だすのは難儀ではと推測してます。
割り込み処理などによるマイコンからの雑音で
これを減らして少しでも雑音が減らないと
考えております（徒労となる可能性がおおいかも）。
、
Re: ノイズが多い？ - ji1udd
2019/09/28 (Sat) 17:16:21
こんにちは。
少し調べたところでは、DAC周りの問題のようなのですが、原因まではわかりませんでした。
CW Keyerのサイドトーンを出力している時は、HeadPhone出力にノイズは乗らないので IN1L/RからHeadPhone出力のルート、 即ち HeadPhone AMP は問題ないようです。
次にソースコードを修正してDACに渡すデータを常に0に固定するとHeadPhone出力にノイズは乗りませんでした。しかし、サイン波データ(3kHz)を作ってを DACに渡すとHeadPhone出力にノイズが乗りました。データを変化させるとノイズが発生するようです。
Re: ノイズが多い？ - ji1udd
2019/09/28 (Sat) 17:37:40
あと、SDR-3のロータリーエンコーダを操作して音量を0にしてもHeadPhone出力にノイズが乗ったままになっていました。
音量を0にすると Codecチップ内蔵のデジタルボリューム部で絞られて Δ-Σ DAC本体には0データが渡るのだと思うのですが、上に書いたようにSTM32から直にCodecに0データを渡したときはノイズは乗らないです。なぜなんでしょうね。
Re: ノイズが多い？ - ２エリアのＭＩ
2019/09/28 (Sat) 19:53:16
ＵＤＤさん、こんばんは
上に書ヘッドホン端子からのいてますＲＥで音量を０にしてもノイズが載って
居るとの事ですが、明日、確認してみますが私のＳＤＲ３はにすると雑音は乗らないかと思います。
今ＬＭ３８６が入った状態でほんの少し出てますが
雑音の感じが違ってＬＭ３８６単体から雑音が
多く含まれてる様に思えます。
兎も角、ヘッドホン端子からだけの状態で聴いて
確認をしてみます。お手数をおかけいたします。
Re: ノイズが多い？ - ２エリアのＭＩ
2019/09/29 (Sun) 09:24:07
ＵＤＤさん、おはようございます。
私の勘違いの様でしたおっしゃられる通りに音量０と
音量５０で大差はありませんでした。
私の想定してる状態はアンテナにケーブル付けてその
終端にＳＳＧで敷くていしてる状態と同様になる様に
51Ωの抵抗で終端して測りました。音量０で５ｍＶ、５０で７．７４ｍＶ（ヘッドホン端子に１６Ωで終端して両端の電圧です）、あと一応アナログ基板から１２ＫＨＺ（ＡＩＣ３２０４の右側のＣＮ１）の入出力を外して測ってみましたが音量０で５．３ｍＶ、音量５０で８．１４ｍＶと大差ありませんでした。
やはりおっしゃられるように雑音はＡＩＣ３２０４
からの様ですね。
Re: ノイズが多い？ - Ojisankoubou URL
2019/09/29 (Sun) 10:23:39
これは 1bit DAC でのノイズシェーピングによる高域ノイズだと思います。 だいたい数百khzにあり可聴帯域のノイズは少ないはずです。
デジタル信号をゼロにしたときノイズがでないのは、TLV320AIC3204 が カタログ上の S/N測定値をよくするためにゼロ連続時にミュートしているのだと思います。
気になるようでしたら簡単な CR LPF (たとえば 22Ω+1uF fc=7kHz)を入れると良くなります。
受信機の S/N を測るときは可聴帯域だけになるフィルターを入れると思いますので問題はないはずです。
Re: ノイズが多い？ - ２エリアのＭＩ
2019/09/29 (Sun) 12:39:10
ojisankoubouさん
返信ありがとうございます、早速２２Ωと1μＦの
ＬＰＦをヘッドホンの１６Ω終端の処に入れて
４０ｄＢの信号を入れてみました。
出力波形は写真の通りに綺麗になりました。
おそらくアース周りかどこかに言われる数百ＫＨＺが
回り込んでいるのでしょうかレベル計がフラットな
周波数特性がありましてＳＮの数値では１０ｄＢほど
でした。
この波形でしたらばもっと数値は良いでしょうけど
この点はオイオ配線を修正してみたいと思います。
あとバラックで使っていた頃よりもノイズっぽいのは
未だに分かりませんが、今かが得ますとＴ１，Ｔ２の
エナメル線が細くて何回も切れてしまって突如と
して動作しなくなるのでトロイダルコアの
（Ｔ３７－２）に巻きなおしたので若干ゲインが
上がったのでノイズっぽいのかなと思ってます。
ちなみにＳＳＢのセットを製造してるラインとか修理
部門では聴感補正回路などは入れておりませんで
した。（ただし真空管のアナログ時代でしたが）
やはりマイコン、コーディックＩＣの時代では
ここまでのＬＰＦを入れないといけない様ですね。
勉強になりました。ありがとうございました。
写真がサイズが大きすぎますので小さくして
ＵＰします。
Re: ノイズが多い？ - ji1udd
2019/10/06 (Sun) 09:09:10
２エリアのＭＩさん、Ojisankoubouさんへ
特性を確認＆実験してからコメントをしようと思っていたら遅くなってしまいました。
ヘッドフォン出力を APB-3のスペアナ機能で観てみました。確かに帯域外ノイズで 可聴域はもとい0-100kHzまでの範囲でも特に問題ない特性でした。Ojisankoubouさんのカットオフ3kHzのLPFを挿入した場合と、TLV320AIC3204の評価ボード回路(slau266a.pdf)に記載されているTEST用ヘッドフォン出力に入っている定数のLPFを挿入した場合とでの f特も観てみました。ご参考まで。
Re: ノイズが多い？ - ２エリアのＭＩ
2019/10/26 (Sat) 12:35:10
各局、こんにちは
配線をイロイロ変更してみました。
ＳＳＧがひと月ほど使える様になったので
測ってみて２６ｄＢ入力でやっと１０ｄＢほどの
ＳＮになりました。まだノイズっぽくて、
かなりバラバラにしまして、最初のころと異なる
処を考えましてディスプレイのバスライン（全て
ですが）を延長して、そのケーブルがコーディック
ＩＣの近くにあります。
ディスプレイは強力な接着剤でパネルに張り付けて
有りまして延長ケーブルなしでは動作しない状態
です。ディスプレイのバスラインから雑音は
強力にでる物のでしょうか？
もう当たる処が少ないのでお知恵を拝借したいです。
写真がサイズが大きいので後でＵＰいたします。
Re: ノイズが多い？ - ２エリアのＭＩ
2019/10/26 (Sat) 12:45:36
ディスプレイのバスラインを延長してある写真です。
写真の上がＳＤＲ３Ｄの基板で下側がディスプレイ
の基板で多色のケーブルで延長してあります。
Re: ノイズが多い？ - Ojisankoubou URL
2019/10/27 (Sun) 09:30:33
LCD の配線、および LCD そのものからかなりノイズがでていますが、影響を受けるのは SDR-3A 基板の方で、SDR-3D の 12kHz と低い周波数ではそれほど影響はないと思います。
SDR-3 では 7MHz 帯で使うということでそれほど感度を良くしていないのですが、もし不満があるようでしたら以下の対策をすればよいかと思います。
① RXGAIN を +10dB にする。
② tlv320aic3204.h の #define TLV_LCH_IN3L 0x08 → 0x04 に変更（効果は不明）。
③ SDR-3D の C23 の前に 20dB ぐらいのアンプを入れる。 使う OPアンプは OPA1612 や OPA1662 など雑音が小さいものを選びます。 入手しやすいものとしては NJM2737 や OPA1652 などが秋月にあります。
Re: ノイズが多い？ - ２エリアのＭＩ
2019/11/05 (Tue) 05:13:54
各局、こんにちは
亀レスで申し訳ありません。
まずＡＩＣ３２０４．ｈがどこのディレクトリー
か分かりません。
それと手持ちがないのでＮＪＭ４５８０ＤＤに
２分の１の仮想ＧＮＤ電圧をつくって２０ｄＢの
アンプをＳＤＲ３ＡとＳＤＲ３Ａの１２ＫＨＺの
間に入れてみました。（細かい作業なので仮に
ここで試してみました）
すると測定する感度自体は２６ｄＢでしたが
弱い方がずっとお良くなって、今までは０ｄＢ
入力ですと雑音に埋もれていた信号が浮かんできて
０ｄＢでＳＮが３ｄＢほどまでになりました。
低雑音オペアンプのＮＪＭ２３７３を秋月に
注文して今日到着するので正規に単電源で動作
させて低雑音ＩＣなのでさらに良くなるのではと
思っております。
遅くなりましたが、この程度進みました。
Re: ノイズが多い？ - ２エリアのＭＩ
2019/11/05 (Tue) 12:32:49
今朝ほどの書き込みのその後です。
矢張りＮＪＭ４５８０ＤＤを無理やり
単電源で使うよりも単電源専用の低雑音
のＮＪＭ２７３７の方がはるかに良く。
仮想ＧＮＤをＧＮＤにしてＩＣを差し替えて
電源を５Ｖに変えただけで５ｄＢ入力で
楽にＳＮが１０ｄＢ取れました。
現在アンテナを付けて聞いてますが日中なのか
自然雑音が出てる様でして、これで暫く
受信をしてみる事にします。イロイロ
アドバイスありがとうございました。
Re: ノイズが多い？ - やどさん
2019/11/05 (Tue) 22:41:44
２エリアのＭＩさん ji1uddさん Ojisankoubouさん こんばんは。
とても参考になります！
ノイズっぽい？ CODEC？などと感覚的に書き込んでしまいましたが、
評価のやり方もわからず、そのままになっていました。
→ 実使用上はアンテナを繋いだときの都市ノイズの方が大きくて全然問題でないという事もあります（汗;；
＞単電源専用の低雑音のＮＪＭ２７３７の方がはるかに良く。
＞５ｄＢ入力で楽にＳＮが１０ｄＢ取れました。
効果ありですね！
ＳＧから５ｄＢμ？入力して、信号有り無しでレベル計のＳＮ差が１０ｄＢという事でしょうか。
こちらでは、聴感的にSNRを上げるのに RX GAINを+10dBに DENOISERをL2かL3に設定しています。
でも定量的な評価方法が良くわかっていないのと、ＳＧやレベル計も無くて感度など測定できないな、、と思っていました。
ただ、APB-3もあるし アンテナアナライザーをＳＧの代わり出来ないか？ とちょっと試行してみました。→写真
SDR-3のアンテナはダミーロードを付けてます。アナライザーはアンテナ無しで7MHzの信号を出力して、SDR-3でその微弱な信号が受信できる程度の状態にしました。
→ SDR-3のRX GAINがSNに効くことがわかります。
IC7000Mでも同様に測定してみましたが、信号レベルを同一に出来ないため比較はできません。
ただ、SDR-3の特性はとてもフラットでフィルターも効いているのに対して、IC7000の方は丘の様な特性でした。
もしかすると、これがノイズぽっく聞える要因かもしれない？と考えています。
ＬＣＤを外してノイズ成分が変わるかどうか、ＣＯＤＥＣのレジスタ値変更で変化するかどうかも試してみようと思います。
→ IN3L to Left MICPGA positive terminal selection （ 08: 20kΩ から 04: 10kΩ ）
あっ、、ＡＩＣ３２０４．ｈはここです。
SDR-3_source/SSB_trx/board/tlv320aic3204/tlv320aic3204.h
//
Re: ノイズが多い？ - ２エリアのＭＩ
2019/11/06 (Wed) 09:37:08
やどさん
おはようございます。
３２０４．ｈを見つけられず、
↑を参考に探してみます、ありがとうございます。
私の使ってるＳＳＧは旧型でしてｄＢ／μだけの
値で出力してます。
表示してる値は開回路時の電圧で０ｄＢが１μＶ
を出力するので受信機を接続すると半分の電圧の
０．５μになります。
この状態で５ｄＢですので０．８９μＶが
入力されていると言うことになりまして、
受信周波数が７．１００ＫＨｚでＳＳＧが７．０９９２ＭＨｚで子の信号を入れると８００ＨＺ
の音が受信機から出てきてこの８００Ｈｚの音を
あるレベルに音量ＶＲで合わせてＳＳＧの周波数を
１０ＫＨＺあるいは２０ＫＨｚくらい変化させて
雑音レベルを測ってＳＮ比とすると１０ｄＢとれた
のが５ｄＢ入力で１０ｄＢのＳＮが取れた状態です。
正規ですと周波数をずらすでなくて信号を止めるのですが実際のイロイロな現場ではＳＳＧの周波数を
ずらすのが一般的です。
昔のダイヤル式のＳＳＧでは周波数あわせるツマミで
回してずらすのですが現在のボタンでは恐らく１０ＫＨｚ代の桁をずらすのではと思います。
それにしてもオペアンプの単電源低雑音ＩＣは
これほど雑音が少ないのかは想像もしませんでした。
１２ＫＨｚの信号を入れてＮＪＭ４５８０ＤＤを
単電源で動作させてオシロで見るとキチント２０ｄＢ
のゲイン（１０倍）は取れてるので問題ないかと
思ってましたが雑音をかなり伴って出していた様
でした。
トータルのゲインが上がって雑音も少ないでしょう
今朝の５時半ころに５ｍほどのワイヤーのアンテナで
６３０ＫＨｚの中波を聞いてみるとフィリピンの
ＤＺＭＭがガンガン入感しておりました。
Re: ノイズが多い？ - ji1udd
2019/11/06 (Wed) 20:44:34
やどさんへ
> ＬＣＤを外してノイズ成分が変わるかどうか、
ウォーターフォール表示をする/しないを切り替えてノイズレベルが変化するかを見てみるのも簡単に試せるので良いかもしれません。
ちなみに自分のSDR-3では変化なかったですけど(^^)
Re: ノイズが多い？ - やどさん
2019/11/09 (Sat) 10:16:27
２エリアのＭＩさん ji1uddさんこんにちは。
詳細にありがとうござます。
中波放送でフィリピン局も入感するのですか！
これは聞いたことがありませんでした。
低雑音のOPアンプ挿入効果ありですね！
＞実際のイロイロな現場ではＳＳＧの周波数をずらすのが一般的です。
現場の知恵ですね
SSGの信号を停めるより、周波数をずらした方が測定に影響が少ないように感じます。
RFワールドNo.13（はじめての無線機測定）の中に、受信感度の測定についての記事を見つけました。
SSGによっては開放端電圧表記で2倍の差（0.5μV、1μV）がある事も書いてありました。
＞ウォーターフォール表示をする/しないを切り替えてノイズレベルが変化するか…
液晶表示が沢山変化するような表示の時とそうでない場合でノイズが増減するかですね。やってみました。
結果、聴感的に、またAPB-3での100-3000HzのFFTノイズ成分に変化はみられませんでした。
//
Re: ノイズが多い？ - ji1udd
2019/11/12 (Tue) 20:51:07
やどさんへ
> 結果、聴感的に、またAPB-3での100-3000HzのFFTノイズ成分に変化はみられませんでした。
ノイズ源はLCDまわりではなさそうですね。
強い信号でもS/Nがあまりとれないのに(ですよね?)、OpAMPで改善するという理屈がよくわからないでいます。