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る。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」

※上記キットは、Amazonでは取り扱いを終了している。
別の組み立てキットがあるので、そちらを記載しておく。
こちらは画像を見る限り、LED 132個をはんだ付けするタイプ。
スピーカーがついていたり、口コミもないため仕様がよくわからない。

名前の通り、これは組み立てキットになっていて、部品を全てハンダ付けしなければならない。

LEDが200個以上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。

Amazon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る。

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ことをお勧めする。
(今回わしは黄色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。

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

created by Rinker
サンハヤト
¥1,719 (2024/06/18 02:00:44時点 Amazon調べ-詳細)

部品をハンダ付けする基板はこんな具合。
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し、反対の面にチップLEDを付ける。

左端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、ここを指で触ることで光り方のパターンや入力レベルの変更ができる。

こちらはチップLEDをハンダ付けする面。

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。
 集中力と忍耐が必要。(老眼鏡、〇ズキルーペも必須か。)

 ■ 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。(電源供給は下の黒いUSBケーブル)

 ■ 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。

 ■ 入力はオーディオ機器(CD、ラジカセとか)のヘッドホンジャック。
  (3.5mmステレオミニジャック)

※スピーカジャックに差すとスピーカからの音が止まる機器は、別途音を鳴らす工夫が必要。
  下の二股延長コードを使えば、ヘッドホンや外部スピーカーをつなぐことは可能だ。

 ■ 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、L、Rチャネルをそれぞれ別に光らせると美しいと思う。)

 ■ 価格の割に良くできていて、安っぽさがないのが良い。

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だ。
なにしろ部品(LEDやチップ部品)が小さいので、集中しながらの組み立てになる。

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、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。

次に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楽にできる。
(器用に足や舌、フォースが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たので、反対側の端子を普通にハンダ付けすればOKだ。

このやり方で、まず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だろう(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である。

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側、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ように。)

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、頭を一旦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る。そのあたりはお好みでアレンジすればよい。
(わしは緑と赤の間に別途購入した黄色を2列入れた。)

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る。

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する。
入力コネクタ(ミニUSBコネクタ)側が低い周波数成分を示す。

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する。

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る。

尚、こちらにもくわしい製作記事があるので、リンクを貼らせていただきました。

動けば綺麗で楽しい~DIY KIT by タコシーさん