久々にLT Spiceでシミュレーション

久々にLT Spiceでシミュレーション。


オペアンプで音声信号を入力する回路で、広いレンジ
を狭いダイナミックレンジ（8ビットくらいの少ビット）
のADCでもバリバリ入力可能にしたいので、オペアンプ
で対数アンプを組むとして、その定数設定を調べる
のが目的。


電源は、0～5Vの単電源。小信号のときには大きく、
大信号の時にはそれほどでもない増幅率で増幅。

入力信号は、2.5Vを中心に0～5Vで振幅。出力も
0～5Vだけど、小信号の時だけ大きく増幅されつつ、
5Vをはみ出さないギリギリを狙う作戦。


http://brown.ap.teacup.com/nekosan0/1458.html
以前のあの回路を元に、いくつかのパターンを
試してみてた。ダイオードの数とか、種類（LEDも）
とか。

結局、ダイオードを2個で2組のケースと、
4個で2組のケースの2通りがヨサゲかなと。で、
あとは0～5Vのレンジに収めるための定数を探って
みる。


実験用の回路図は、とりあえず以下の2つのパターン。





上がダイオード2個で2組、下が4個で2組。

V1とV2がオペアンプ用電源で5VとGND。（R2Rの
オペアンプを想定）
V3が音声信号、V4が中点の2.5V。

入力信号が2.5Vからどのくらい離れているかにより、
上下それぞれ（擬似）対数計算でコンプレッション
が掛かるわけ。


0～5Vに収まるように定数を設定して、入力電圧と
出力電圧をグラフにしてみたのがこれ。

まず2個2組の方。


こっちが4個2組の方。



どっちも、2.5Vを中心にして対数的なグラフが
えられて一安心。

当然、4個2組にした方が、深くコンプレッションが
掛かるので、ダイナミックレンジが広くなる。


さて、音声信号を入力して使うのに、どっちが
いいのかなぁと。

以前、机上計算で対数のグラフを書いてみたとき、
http://brown.ap.teacup.com/nekosan0/1456.html
こんな感じだったので、（用途によるかもしれない
けれど）4個2組の方が広いレンジが拾えていいの
ではないかと。

4個2組の方は、小信号のときはゲインが12倍、
ある程度信号が大きくなると、ゲインが0.5くらい
に落ちていく感じ。
（ダイオード使って曲線で繋いだ感じ）

単純に8ビットとか10ビットでADC掛けるのに比べて、
ダイナミックレンジが4～5ビット広がってるはず。
2個2組の方でも3～4ビット程度広がる。


実際の回路で動かしたわけじゃないけど、単純だし、
まぁ、多分これで動くでしょう。ひとまず前進。
とりあえず5V片電源で扱うのは、このどちらかで
充分でしょう。


http://www.jiji.com/jc/zc?k=201311/2013110700436&rel=j9
若田さん、無事打ち上げ成功。


http://www.youtube.com/watch?v=MWa8sEgpOrM
3Dプリンタのギター。結構イイカンジに仕上がってる。
音も普通に良い。っていうか、腕かな。
歯車がグルグルっていうのが、なんか面白い。


http://page5.auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/e144340299
M5は、やっぱ結構な値段だったな。


http://page5.auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/e140371768
また、日高徹さんの本が出てる。お宝。
「PC-8801シリーズ マシン語サウンドプログラミング」。
これは持ってないよなぁ。FM音源まわりなんだよな。
欲しいな。