PAM8403でプアオーディオ(ポップノイズの対策をする)

Raspberry PiをBGM用の音楽サーバーに仕立てたいと思います。

まずは小型のアンプを調達しました。

♯ 基本ヘッドホンアンプには使用できません。

pam8403-01

amazon 2個 144円(配送料無料)

1個72円ですから切手代と思えばただみたいな値段ですね。

大きさも切手並みだし

やはり郵便なので多少日数がかかります。

PAM8403-schematic
こちらにスケマチックが載っていました。
http://www.sunrom.com/p/stereo-audio-amplifier-pam8403

Features
Dual channel stereo output 3 w + 3 w power Class D
Works with 2.5V-5v power supply
High amplification efficiency 85%
can directly drive 4 Ω/8 Ω small speakers
Good sound quality & noise suppression
Unique without LC filter class D digital power board
Can use computer USB power supply directly
Small Size, 1.85 x 2.11 cm can easily fit in a variety of products

まずは仮付をして音を出してみました。
音質、音量ともいけるかもと思い少し真面目に組んでみました。
pam8403-03
当初、スイッチもなし一旦電源を入れたらそんなに入り切りしないつもりでいたのですが付けたり外したりで流石にポップノイズが耳についてきました。

ポップノイズを軽減する

ポップノイズを抑えるにはスピーカーリレーを組むか、もしくはこのICの場合MUTE機能とShutdown機能を使えば可能のようです。
72円アンプにスピーカーリレーは使いたくないのでICの機能でやってみたいと思います。
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実は電圧の掛け違いで1個壊してしまいました。
web上では足上げをするという方法もあるようなのでやってみましたが見事に足が飛んで行きました。
次にICを外してみます。
4番ピンはシルク印刷のCとCの間のところで基板内部の5Vラインとつながっています。そして4番ピンから5番ピンにパターンを引いています。ですので4番ピンと5番ピンの間のパターンをカットしてやればMUTE機能を活かすことができそうです。Shutdownの12番13番も同様です。

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こっちの画像は上のhttp://www.sunrom.comのものですがIC実装のままでも簡単にパターンカットできそうです。(現物は画像よりかなり小さいですが)
ただICの足に添ってV字に切ってやれば簡単にカットできます。
パターンは切っても手は切らないように!

よく見ると基板のパターンが変更になっています。
下の画像はリベンジにと思い買い足してしまいました。
下の基板も微妙にパターンが違います???
出力のシルク印刷(+ー)もすべて間違っています。
カットしたあとはテスターがあれば5Vと5番、12番ピンの導通が無いことを確認します。

因みにパターンをカットしただけではなにも変わらず音も出るはずです。データーシートによればMUTEもSHDNもIC内部でプルアップされているとあります。
最初からパターンを引いてくれなければいらぬ苦労をしなくて済むのですが!

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パターンカット、線材を取り付けました。(線材は極細)
ベースの基板にはピンソケットで接続します。
こうしてみると足上げをどうしてもやってみたいという場合はICを外したほうが成功率が高いように思えます。外す場合はICの両側にたっぷりハンダを盛って60W位の半田ごてで手早く熱を加えるとするすると外れてきます。よほど熱をかけない限りそう壊れないと思います。足はモールドの根本を曲げてしまうと簡単に折れてしまうので要注意。でも実際、再取り付けはしていないので自己責任でね。
でも足上げの前にパターンを確認したほうがいいですね。

回路図

pam8403-S_PDF
できるだけシンプルに且つ効果のあるようにしたつもりです。
Shutdown機能を活かすために電源スイッチは2回路の物を使用します。
当初、スイッチのみでShutdownピンをH-LにしてみたのですがLに落ちる前にボッコンしてしまいます。そのためトランジスタでコントロールしています。
スイッチの前に電源ケミコンがありますが後に付けると一発目の投入は正常ですがそのあとオフ〜オンをするとボッコンいってしまいます。IC自体が省電力ということで電荷が抜け切れないため充分な時定数が取れなくなってしまいます。逆に全く無いとShutdownの制御が甘くなるようです。電源を切ってから残留電圧でShutdownの制御を行うので本来の使い方ではないと思います。こちらはオフ時にプチと小さい音なのであまり気になりません。それも必ず出るわけではありません。一応220uFを入れましたが要調整かもしれません。
pam8403-s

MUTEの時定数はR2,C5で約2秒にしています。
現状MUTEに関してはほぼ間違いなく効いています。オフ時は前述の通り時々プチッと言いますがもう少しコンデンサの容量を増やしてもいいのかもしれません。MUTEとのトレードになります。
もしくはもっと適切な回路があると思いますが部品の点数が増えるのは頂けないのでこの辺で折り合いを付けたいと思います。

少し余計なものが付いていますが気にしないでください。

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電源アダプタは携帯充電器の廃品を利用してみました。
定格6V 650mA 
PAM8403は6VまでOKです。実際には電源アダプタの電圧が少し下がるので問題なしですね。

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抵抗、コンデンサ、その他使えるものは不要のジャンク基板から外します。
もちろん事前にチェックします。

若干ゲインが高めのようですがもう少し使って必要であれば抵抗で分圧しようと思います。
データーシートによると外部からコントロールできるとありますがよくわかりませんでした。

pam8403-10
少し鳴らした感じではノイズもなくバランスの良い音だと思います。
とても72円の音とは思えません。
素のままでも電源と使いやすいように周辺回路を組むだけで充分だと思います。

次回はvolumioをインストールして鳴らしてみたいと思います。