真空管式カーオーディオ計画 iPod接続編 (2009.11.28追記)

(注意) 以下の文章でiPodとは、第1世代のiPod nanoのことを指します。動作確認についても、私の購入した第1世代のiPod nano(2GB)のみについて確認し、記載しております。
 充電機能について、先日第3世代のiPod nanoを購入して試したところ、第1世代のiPod nanoとは異なる挙動をしました。私の経験では、場合により充電中にiPodがフリーズしてしまうこともありました。また、充電電源をoffにした際にiPodも連動して電源がoffになる機能についても、第3世代のiPod nanoでは機能しなくなっています。第1世代のiPod nano以外の機種についてはご注意ください。なお、息子が2007年4月に購入した第5世代のiPodについては、現在のところ本機で問題なく使用し、充電できております。(2008.8.26)


第5世代iPod nanoに関する追記:
 使用していたナカミチのカセットチューナーが故障してラジオが聴けなくなってしまい困っていたところ、新しいiPod nano(第5世代)にはFMラジオが付いていることを知り、購入しました。iPodのドック接続の仕様は世代ごとにどんどん変化しているようで、下記のプリアンプにそのまま接続したのでは、ドックのオーディオ出力端子から信号が出なくなってしまいました。仕方なくiPodアクセサリとして販売されている「Apple コンポジット AV ケーブル」を購入し、RCAプラグから信号をとれるよう、プリアンプの入力を変更して使用しています。「コンポジットAVケーブル」のドックコネクタからはちゃんとオーディオ信号が取り出せます。また、下記プリアンプの回路のままでは充電ができず、電源offの連動ができない点は第3世代と同様でした。
 ラジオ機能については、イヤホンのコードがラジオのアンテナを兼用しており、イヤホンをつけないとラジオの音声が出ない仕様になっていました。このため、イヤホンをアンテナ代わりに車内にぶらぶらさせています。見た目がよくないので、イヤホンプラグを使用した車内アンテナを作ってみようと思います。(2009.11.28)

 アンプが完成し、しばらくは、FMラジオとカセット、外部接続はポータブルCDプレイヤーという構成で使用していましたが、最近ついにiPodを購入しました。地元の大きな家電店で買ったのですが、帰ってきて近所のコンビニでも売っているのには少し驚きました。音楽をダウンロードできるカードもコンビニで購入できます。従来の音楽ソフトの流通のしかたが全く変わってしまうような気がします。カセットテープより小さいのに、数百曲も持ち運ぶことができます。音質も私にとっては全く問題ありません。

 iPodとカーオーディオとの接続方法は、様々な方法があるようです。私の場合は、iPodにドック端子で接続し、充電もできるFMトランスミッタを購入しました。既存システムをさわらずに一番手軽に接続できると考えたからです。しばらくは、この方法で使っていましたが、私の車(イススピアッツァ)の場合、電源を供給するシガーラーターソケットが普通の車のようにダッシュボードの中央についておらず、左右のドアについていることから、ドアの開閉のたびに配線が動いて邪魔であるということと、多少ノイズも気になることから、ヘッドホン出力から外部入力に入れる方式に変更しました。

 しかし、この方法も当面は問題ないものの、バッテリーの充電ができないということと、ヘッドホン端子からの出力ではなく、ライン出力から信号を受けたほうがHiFiな気がするという問題があります。さらに、経験上ポータブルステレオでは、経年変化に伴うヘッドホン端子の接触不良というトラブルが多かった気がしますので、この点も心配です。

 これらの問題を解決するために、iPodのドック端子を利用した接続方法を検討したいと思います。書店で購入した、『iPod nano & iTunes Music Store完全使いこなしマニュアル』 三才ムック (Vol.112)という本の104ページにiPodのドック端子の構成内容が記載されていたので、これをもとに電源の供給とライン出力の取り出しをおこなおうと思います。また、iPodのサイトで見たのユーザからの情報によれば、iPodのライン出力のレベルはヘッドホン端子よりも低いようなので、プリアンプを追加する必要があるかもしれません。冬休みにかけて、試行錯誤してみたいと思います。(2005.11.27)
 

ちょっと早い自分用クリスマスプレゼントで買ってしまいました。iPod nanoです。保護ケースに入れています。

どの色の配線がどの場所に接続されているのかを調べるのは、最近老眼気味の目には苦しかったです。

せっかく購入したFMトランスミッタですが、ドック端子だけを生かすことになりそうです。
 まずは、直接iPodのライン出力をカーオーディオに接続し、電源をバッテリーから供給するアダプタを製作してみました。ABS樹脂製の小さケースに組み込みました。使用する際は助手席前のもの入れにこのアダプタを置き、コードのみを外に出して接続するように考えました。電源は、シガーライターでなく、アンプの電源部からとりました。

 使用してみて、ヘッドホン出力のボリウム最大の時に比較して、ほんのわずかですが、ライン出力のほうが音が小さく感じました。普通のソースではなんとかなりますが、マイルス・デイビスの「パンゲア」 (高校時代にLPを購入した時には「聴覚に支障の無い限りできるだけ大きな音で聞いてください」という恐ろしげな説明がついておりました。)を車内で大音響で聞こうとするともう少しゲインがほしいところです。


 また、車のキーをOFFにした際にiPodの電源がOFFにできないことも少し不便です。上記の解説書では、ドック端子の21番目を1MΩの抵抗でアースに落とせばキーのOFFと連動できる旨記載がありましたが、手持ちのコードでは21番目につながる線がありません。接続コードを変更する必要がありそうです。

 とりあえずはこのまま使用し、年末の休みにでもプリアンプの組み込みと電源OFFの連動に挑戦してみようと思います。
(2005.12.11)


自分の目ではこのくらいが工作できる最小限度です。

iPodを接続してみました。ドック端子のほうがカチッと接続でき、信頼感があります。


OPアンプを用いたプリアンプの製作(2005.12.29)

 上記のABS樹脂製のケースの中に2倍程度の増幅率を持つプリアンプを組み込んでみました。今回は電源やスペースの制約から、真空管ではなく、OPアンプを使用しました。OPアンプは+と-の電源が必要ということでしたが、コンデンサで直流をカットすることで+12Vを電源として使用しました。また+12Vは、同時にiPodへの充電の電源としても利用します。前述の本によれば、ipodのドック端子の19,20番目がFireWire高速充電用とされており、先日購入したFMトランスミッターでもこの端子に12Vを供給しているようでした。また、アースは1,2,30番目でした。

 ひとつ大きな失敗をしてしまいました。あれこれ試している最中にミスをしてiPod充電用の電源を+-逆に接続してしまったところ、iPodの+12Vからの充電の機能が働かなくなってしまいました。iPodの他の機能は問題なく働き、USB経由では充電もできていますので、長時間のドライブに出る場合以外、当面使用するのには支障はありませんが、正月明けに修理に出してみます。

 プリアンプ単体で測定してみたところ、周波数特性歪率ともに全く問題ありません。さすがはOPアンプです。しかし、やっぱり真空管のほうがつくっていて面白いです。出力電圧3200mVを境に歪が急増しますが、メインアンプの最大出力である7Wを得るために必要なプリアンプの出力電圧を計算してみると、797mVですので、十分な余裕があることがわかります。
 
 問題点として、iPodを充電するときに、ノイズが聞こえます。回路図に入っている+12Vとコンデンサの間の1KΩはノイズ対策用に入れてみましたが効果は上記の失敗のために検証できていません。おかげで充電機能が働いていないときにはノイズの問題が無いことは確認できました。


 iPod本体の充電機能が修理できた時点で、再度ノイズの問題を検討してみたいと思います。自動車との電源OFFの連動も、引き続き検討課題です。

OPアンプで2倍の利得のアンプ組み込んでみました。
修理は非常に高いことがわかって愕然とする(2006.1.8)

 年も明けたので、iPodを修理に出そうと思ってiPodのサイトで修理の値段を調べたら、非常に高額になることがわかりました。私のように明らかな誤使用で破損した場合は、直してもらいえなか、最低でも21,800円お金がかかるようです。修理期間も3週間くらいはかかるようです。こうなったら、12Vからの充電をあきらめ、まだ生きているUSBからの充電機能を活用するしかありません。
 手持ちの三端子レギュレータLM317を用いて12Vから5Vに電圧を落とし、USB端子から電源供給部分のみ接続して実験をしてみました。その結果、以下のことがわかりました。

 1)USB接続により、5Vを供給すれば、iPodの充電は可能
 2)充電しながらでも再生は可能
 3)充電しながら再生した場合、最大で300mA程度の電流が流れる。
 4)充電のみの場合は200mA程度の電流が流れる。

 300mA流れた場合、LM317がけっこう熱くなりましたので、放熱器が必要だと思いました。今のケースよりひとまわり大きなケースに電源部分とアンプを組み込んでみようと思います。まだ、iPodに接続するコネクタが入手できていませんので、入手出来次第、試してみようと思います。
(続く)

 
新しいケースにいれて一応完成(2006.1.29)


 iPodのコネクタを入手できましたので、充電機能とアンプを新しいケースに組み込んでみました。回路図は下記の通りになりました。コネクタは、前掲書に記載のあった千石電商さんから通信販売で購入しました。コネクタまわりの配線は非常に細く、隣同士接近しておりましたので、拡大鏡を購入しました。

 課題であった、自動車の電源OFFとの連動も、Serial Enable端子を1MΩでアースに接続したら可能になりました。車を降りるときにいちいちiPodの操作をする必要がなくなります。車内での電池切れの心配もなくなりました。
 問題点は、USB電源の場合でも、少々ノイズが聞こえることです。乾電池から電源をとって接続しても、iPodを接続し、一時停止状態で2.4mVのノイズが観測されました。(iPodを接続しない状態での残留のノイズは0.12mV)自動車のノイズが原因ではなく、このアンプか、iPod自体が原因のようです。クリックホイールを操作した場合にはさらにノイズが大きくなります。車内で音楽を聞くのには周囲の騒音に隠れて気になりませんが、2.4mVという数字はかなり大きなものであり、さらなる改善を検討しなければならないと思います。(続く)

 

千石電商さんから通販で購入したiPod用Firewire変換コネクタを改造して使用しました。

細かい作業には拡大鏡が欠かせません。

ひとまわり大きなケースに入れてみました。
計画編
設計編その1
設計編その2
製作編
測定編
トップページに戻る