オーディオスペクトラムディスプレイキットを作ってみる

オーディオスペクトラムディスプレイとは

最近は朝晩も涼しくなってきて、モノ作りにはいい季節になってきた。
そんな季節にお勧めなのが、このオーディオスペクトラムディスプレイ。

音のレベル、周波数でLEDが光る、ざっくり言えば周波数ごとのレベルメータ。
80年代のミニコンポやカーオーディオのグライコに付いていた「音」を可視化するアレですよ。

なかなかきれいに光ります。今回はこれの製作記事。

これは組み立てキット

作ったのは「KKmoon DIYキット デジタルイコライザー LED デジタルモジュール 音楽スペクトラムディスプレイ キット モジュール」。

名前の通り、これは組み立てキットになっていて、部品をハンダ付けしなければなりません。

LEDが数百個という半端ない数なので、手先の器用さ、集中力を鍛えたい方にはもってこい(笑)
秋の夜長には格好の組み立てキットだろう。

ネットで購入し、国際郵便で届く。いつもながら忘れた頃に到着する。
待つという忍耐力も鍛えられますか・・・

キットの内容

キットの内容はこんな具合。

LEDは3色(青、緑、赤)で、エンボスキャリアテープの中に入っていて一粒づつ取り出す必要がある。
LEDサイズは1608というサイズで、これは長辺が1.6mm、短辺が0.8mmを意味している。

張り切って全部取り出すと、どの色か訳がわかんなくなる。取り出したら色ごとにタッパーなどに分けておくのがいいと思う。
(今回わたしは黄色LEDを別に手に入れて4色構成にした。)

ちなみに外観だけでは色の判別がつかないので、わからなくなったら+3Vの電池に100Ωぐらいの抵抗をつなぎ、光らせてみて判別するとよいと思う。

こんなのがあると便利かも。
サンハヤト LED点灯チェッカー LC-LED1

部品をハンダ付けする基板はこんな具合。LED面とは反対の面にIC、チップ抵抗、チップコンデンサ、電解コンデンサ、ミニUSB型の入力端子をハンダ付けする。
左の方にある四角いランド部分がタッチスイッチになっていて、ここに指で触ることで光り方のパターン、入力レベルの変更ができる。

特徴・・・?

 ■ 米粒より小さいLED(1608サイズ)を225個ハンダ付けしなければならない。集中力と忍耐力が勝負。(老眼鏡、虫眼鏡、〇ズキルーペが必須)

 ■ 説明書が入っていない不親切極まりないキット。取り付ける部品の向きとかが不明。
 ■ 電源はUSBの+5Vで動くので汎用性はある。

 ■ 表示パターンが5種類替えられる。入力レベルも4レベルの変更が可能。
 ■ 大きさが8cmx20cmと割と大きいので見栄えはする。
 ■ オーディオ機器(CD、ラジカセとか)のヘッドホンジャックに取り付けられる。
(入力は3.5mmステレオミニジャック)
(但し、スピーカジャックに差すとスピーカ音から出なくなるオーディオ機器は、別途音を鳴らす工夫が必要。接続端子が二股になっているのでヘッドホンをつなぐことは可能。)

 ■ 入力はステレオジャックなでのL、R入力だが、表示は合成されたL+Rの表示になる模様。
 (2個購入し、ライン入力に改造して、L、Rチャネルをそれぞれ別に光らせ、大きなスピーカの上に置くと美しいと思うな。)
 ■ 価格の割に良くできていて安っぽさがない。

組み立て

では組み立ててみる。組み立てといっても、ひたすらハンダ付けするだけ。
なにしろ部品(LEDやチップ部品)が小さいので、途中でイヤになってくる。

LEDからハンダ付けしてもいいが、まずはIC、コンデンサ、抵抗、入力端子をつけた方が良い。(この理由については後述する。)

ICと電解コンデンサ(筒型のもの)には向きがあるので注意して取り付ける。
(チップ抵抗とチップコンデンサに向き(極性)は無い。)

ICは矢印の凹みが基板のマーキングと合うように取り付ける。

またICは足幅が狭いシュリンクタイプになっているのでハンダ付けするとき、隣の足とハンダ同士がくっつくかないよう慎重に行おう。
くっつくと取るのにとても苦労する。

あと、なるべく先端の細い低ワット(20Wぐらい)か温度調整のできるハンダコテの使用がおすすめだ。

チップ部品(LEDとチップ抵抗、コンデンサ)をハンダ付けするときのノウハウをひとつ。

まず、あらかじめ糸ハンダを1mmぐらいにカッターなどで切っておく。

チップ部品と切ったハンダを基板に乗せて、ピンセットでチップ部品を抑えながら切ったハンダを溶かす。(極力素早くね)
これで手が3本なくてもハンダ付けが比較的楽にできる。(足も器用に使える人はこの限りではない。)

チップ部品の片側がこれでハンダ付けできるので、反対側の端子を普通にハンダ付けすればOK。

ではLEDを1個だけ中央にハンダ付けする。

これはLEDの向きを(思い込みで)全部反対にハンダ付けしてしまうという重大ミスを防ぐためだ。
もしやってしまったら、その後の製作意欲は限りなくゼロになるかも(笑)

つまり、ICなどを先に取り付けようと言った理由がここにある。最小限の状態で動作確認ができるようにしたわけだ。

LEDの向きは、LEDの裏側に「T」のマークがある。これで向きを判別する。

基板側は四角形のランドがアノード、丸に見える八角形のランドがカソード側
(画像は上の図と逆になっているので間違えないでください。)

LEDがひとつだけハンダ付けできたら、ハンダ付け不良や、ICの向き、足同士がくっついてないかよく確認してから電源を接続する。

LEDが光れば、LEDの向きと、とりあえず動作しているらしいことが確認できる。

次に中央縦一列にLEDをハンダ付けする。
再び電源を入れて、設定変更端子を指で長タッチしてレベル設定モードに入る。
入力最大レベルにして、すべてのLEDが点灯すれば正常だ。

下の写真のようにLEDがひとつだけ点灯しないのはLEDの故障か、LEDのハンダ付け不良。
(長時間こてを当てているとチップLEDが壊れてしまうことがある。)

全部点灯しない場合は根本的に何か間違っているので、頭をクリアにして調べよう。

尚、LEDの位置は自由だ。青、緑、赤を縦ごとに分けても良いし、縦一列に中央から青、緑、赤にしても良い。
縦一列に中央から上下に青、緑、赤にすればレベルメータっぽい表示になります。そのあたりはお好みで。
(わたしは緑と赤の間に別に購入した黄色を2列入れました。)

あとは、LEDをひたすらハンダ付けする。全部で200個を超えるので、お茶でものみながら慌てず焦らずやりましょう。

動作確認

全部付け終えたら、入力ソースと電源をつないで、LEDがチカチカすることを確認しよう。
入力コネクタ(ミニUSBコネクタ)側が低い周波数を示す。

縦一列が点灯しない場合、ICの足のハンダ不良(接触不良)が考えらるので確認しよう。
LEDがひとつだけ点かないのはLEDの不良か、向きが逆か、ハンダ付けの不良だ。

正常なら、アクリル板や黒の格子板、半透明の板を組み合わせてビスで固定する。
半透明の板を間に入れると、LEDのチカチカがマイルドになる。そのあたりはお好みで。

設定はタッチ部分の短タッチでパターン変更(5種類)、長タッチで入力レベルの変更(4段階)ができる。
もう一度長タッチでレベル変更が終了する。

おわりに

秋の夜長、好きなジャズやロックを聴きながらLEDの輝きをぼんやり眺めているのも乙なもの。
踊る光を暗がりの部屋で見ていると心癒されます。

尚、こちらにもくわしい製作記事を載せられておりますのでお参考になればと思います。
動けば綺麗で楽しい~DIY KIT by タコシーさん

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