【ロジック】　FPGAチューナー　【電子工作】

1 ：2012/10/07 〜 最終レス ：2013/10/22

FPGA自作ユニットの登場により、本家FM/AMチューナースレッドが最近荒れ気味となってきました。
FPGAに特化した議論はこちらにてお願いいたします。

2 ：

>>1
スレ立てお疲れ様です
関連スレ
【ADC】デジタルオーディオ自作総合ｽﾚｯﾄﾞ13【DAC】
http://awabi.2ch.net/test/read.cgi/pav/1336545237/
FM/AMチューナーについて 27台目
http://awabi.2ch.net/test/read.cgi/pav/1348984553/

3 ：

>>1
乙だな

4 ：

10.7MHz用のを出せ

5 ：

bluessが10.7M用にセッティングしてもらってたよ。
ttp://bluess.cocolog-nifty.com/labo/2012/09/fpga-fm-048f.html

6 ：

今後の進化が楽しみだね。ユーザーの手で更に良くなって行けばいいな。

7 ：

専スレできたとたんに閑散としたなｗ

8 ：

ところでFPGAチューナー導入コストはどれくらい？

9 ：

最低限、以下のものが必要
表面実装部品（SMD）実装済みの基板：19,000円
Lattice版FPGA（ディジタル・デザイン・テクノロジ No.1）：2,980円
電源（安物のACアダプタを使用すると仮定：600円程度
以上合計：22,580円
ケース代、組み立てに必要な工具・ハンダ等の費用は含まない。
この場合、FPGA書き込みを林氏のご厚意に委託することになる。
FPGAの往復送料が別途掛かると思う。
最終的に林氏のお世話になるにしても、できれば自分でFPGA書き込みに
チャレンジして欲しい。
その場合、ダウンロードケーブルが別途必要。（数千円）

10 ：

>>9
林さんに迷惑を掛けずに林式FPGAチューナーを完成させるのは不可能なの？

11 ：

今でも例の雑誌の付録は不可欠ですか。

12 ：

>>10
不可能じゃないけど、ハードル高いよ。

>>11
付録じゃないのを使うバージョンもある。
が、付録を使った方が安くできるから、Lattice版を選ぶ人が多いようです。

13 ：

>>10
迷惑ってのがワカラン。
普通に彼が作った配付基板をお願いするのが迷惑なのか？

14 ：

>>13
配布してもらった基盤が完成形じゃないからなぁ。
迷惑と言うのは変かもしれないが、その後、一度も何も質問すらもなしで
何のお世話にもならずに済む人は少ないと思う。

15 ：

まあ、スレも独立した事だし、分かる質問なら答えるよ。
林さんの負担も軽くなるだろう。

16 ：

＞その後、一度も何も質問すらもなしで
＞何のお世話にもならずに済む人は少ない
いや、むしろ、そのレベルで、購入するのが悪いんじゃね。

17 ：

ID:wAKr42H8
だいたい
>>9
>この場合、FPGA書き込みを林氏のご厚意に委託することになる。
そういう前提で偉そうにするのが変

18 ：

FPGA書き込み出来ないヤツが、電子工作なんかに手を出すなボケ

19 ：

単独スレでも荒れんのかよ

20 ：

FPGA自慢だから嵐は当然だな。
「俺は、FPGA持ってるんだぜー。技術力あるんだぜー。ハードル高いぜ。」って自慢したいだけだからね。
｢凄いんだぜー、物理特性がバツグンにいいんだぜー。」って胸を張りたいのよ。
FPGAチューナー何ぼのもんなのよ。
入手困難、半だ付け大変、プログラム書き込み必要、一般人はハードル高くて無理無理。

21 ：

>>17-18
それは、ひろくんとかブルースの事だな。

22 ：

http://radio-age.com/make/fpga-fm-radio/index.html#hs_5fffbb98f480db177a15e099de094eb1_header_0

23 ：

それと、あとは
http://tamagomemo.blogspot.jp/search/label/FPGA%20FM%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%AC%E3%82%AA%E3%83%81%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%8A
ぐらいか。自分でFPGAに周波数設定できてるblogは。

24 ：

>>22,>>23
半田付けテクもそうだけど全般的に電子工作に慣れてないと無理だな、これ。

25 ：

そりゃそうだ

26 ：

つーか、セミプロっぽいやん、そのふたつのブログ。オーディオ愛好者って感じじゃないし。
この板的には作者に設定お願いしてふつうに応じてくれんるんでしょ。聞いた音を素直にレポするのが大切じゃね？。
というわけで　　再　開　しようよ

27 ：

つうか、アキバで小店開いたら通販でいい商売になりそうじゃない。

28 ：

地代、でないべ

29 ：

別スレにした途端に書き込みがストップしたという

30 ：

30番ｹﾞｯﾄｵｫｫｫｫ！！ みたいな
￣￣￣￣Ｖ￣￣￣￣￣￣￣￣￣　　　　　　　 　_＿＿
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　__　　　(_＿　　） ≡≡≡
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　／　　ヽ　 /　/￣
　　　　　　　　　　_ _､, _,,　ヽ７　　 　／　 ..へ._　V　/ ≡≡≡
　　　　　　　 v／　　　　ヽ（　）△ｨ△ ／ 　 ﾞii　|　|/
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　　　　 ￣￣￣￣￣￣￣　　　　.　　　　 ￣￣￣　　　　　　　　　 (´⌒(´⌒;;
　　　　　　　　　　ズチャッタｰｰｰｰｰｯ

31 ：

デジタルや工作にに拒絶反応示す人が過剰反応してただけだからな。

32 ：

表面実装のはんだ付けなんて、オッチャンにはできへんで

33 ：

前に仕事でやっとったから、こっちのおっちゃんはできるでｗ 掴みやすいピンセットと温調はんだごては必須やで

34 ：

この程度の半田ができるできないとヨクワカラン

35 ：

素人なりに経験あるつもりだったけど、道具揃えたり気合いが必要だったわ。
熱容量の大きいコテ先を用意しといた方がいいね。

36 ：

>>35
乙
でもなんで？パッド以外に必要な局面はイメージできない

37 ：

ベタグランド

38 ：

その程度じゃピンと来ないな

39 ：

やったー。周波数の設定できたよー。

40 ：

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41 ：

あ〜長かったまきぞえアク禁解除だ
さて皆の臭、RF部の改良やケース製作など進んでいますか？

42 ：

10.7MHz入力の具体例が欲しいなあ。
簡易的には適当なポイントから、BPFの後に繋いでレベルだけ合わせれば良さそうだけど。
親機にもよるだろうが、バッファぐらい入れるべきだよね・・・

43 ：

そんなことも自分で出来ないなら手を出すなよｗ

44 ：

おじさん工房の新しいAPB-3でFM復調器をつくるのをいずれトラ技で解説するらしい
まあ人気で売り切れなんだけど

45 ：

音は林方式と違うの？

46 ：

FPGAチューナー商品化したら売れるかね？

47 ：

そりゃ売れるさ
ただし汎用性と価格のバランス次第でしょ

48 ：

今時、FMラジオで音楽を聴くというニーズがどれほどあるか疑問だね。
たぶん、汎用性があり価格が適当でも売れないでしょう。
今は、ポータブルラジオがDSPの時代なのに、オーディオ業界だけがガラパゴス化している。
http://store.shopping.yahoo.co.jp/e-price/07-7769.html

49 ：

って事は林方式が唯一の「誰でも買えるデジタル復調」の時代が続くのね
まぁ組めるかどうかは別にして(苦笑)

50 ：

日本のFM放送はもうどうしようも無いよね。放送局が多い首都圏でも、音楽中心で安心してつけっ放しにしておける局が無い。
結局、ここ十年くらい音楽中心の海外ネットラジオに逃げていて
最近はaccu radioさえ聞ければ他のFM局はほとんど要らなくなった

51 ：

そんなスレチ過ぎる個人の状況をここで報告されてもなぁ
じゃぁなんでここ覗くの？って話で
まぁどうあれFPGAは音質凄過ぎてクソ番組を聴いても非常に心地良い
FMステレオ変調の音自体が好きなので内容なんて実験素材に過ぎない
もぅ全ての音源をFPGAデジタル復調を通して聴きたいくらいだ

52 ：

ピュアオーディオって音楽に興味全然ない人が多そうだね。媒体や機器に興味があるなら、音響合成や音楽制作に踏み込めばいくらでも楽しい遊び方ができるのに

53 ：

その辺は世代によって「刷り込まれた価値観」が全然違う
各自が信じる方向を各自の速度で日々進んでいる
浅い見識しか無いのに自分は知ってる自分は賢いって
観点で簡単に言い切るとバカに見えるので止めましょう

54 ：

理想に近い環境を提供してくれた作者に感謝。
おかげさまでしばらく遠のいていたNHK-FMが音楽ソースとして戻ってきたよ。
N響の第九生中継を聞いているがNHKホールからだと響きの少ない乾いた音
で残念な感じがする。俺だけ？

55 ：

いまだに認められないチューナーマニアも居る様だが
まぁ林先生は歴史に名を刻む方だと断言できるな
うちでは「寂しいソース」には恐れずデジタルエフェクトを付加しますよ
音圧不足にはjunger d02ってマスタリングリミッタで味を濃くし
響き不足にはレキシコンやt.cエレクトロのリバーブですね
厚みが欲しい時はレキシコンで揺らぎがせ
クリアな澄んだ響きが合うならt.cを選択します
折角のデジタルの利点を活かさないとね

56 ：

レガートリンクやアルファプロセッシング搭載したチューナーは無いの？

57 ：

>>56
私は録音が主だからそんなに必要以上にビット数増やして出力されても困るわ。
林式の20bit出力も16ビットでしか結局録音してねーし。
むしろ20bitを16bitに落とし込むSBM機能があると嬉しい。

58 ：

現状で十分過分ですけどねぇ
>>56はこれ以上一体何を望んでいるのだろう？

59 ：

いや、>>55のDSPからの流れだけど。けらけら。

60 ：

さ〜て　今年もあと僅か
良くも悪くも「ひろくんの公認印」の
おかげでかなりの数が世間に広まったようだ
来年もFPGA一人勝ちの状況が続くのだろうか
それともメーカー製廉価デジチューが出るのか？

61 ：

ひろくん公認って？それは林さんに失礼だよ

62 ：

回路図をみると、80MHz以上のFM波を73.7MHzのサンプリングクロックでA/Dしてるようだけど
これでちゃんと動く理由がよくわからん。
だれか教えて。

63 ：

>>62
ほぼ無限の周波数帯域をもつアナログの音声を有限のサンプリング48ｋＨｚでサンプリングするのと同じだね。

64 ：

>>62
変調信号が取れればいい訳で、FM信号を完全にサンプリングする必要はない。
それより低い周波数でサンプリングしても折り返したFM信号として取り出すことができるし、その方が処理が捗る。
ただ、余計な信号が混ざらないように目的の帯域だけをフィルタしておく必要がある。
という感じかと。
>>63
音声のサンプリングは折り返しては困るので違う話だよ。

65 ：

>>62
アンダーサンプリングという手法ですよ。
音声ではサンプリング周波数より高い周波数は事前にカットしますよね。
あれは折り返し周波数が読めてしまうからです。
アンダサンプリングでは、逆に折り返し周波数の方を読み取って
本来のサンプリングされるべき帯域の方をカットしちゃいます。

66 ：

皆さん、丁寧なレスありがとうございました。
とてもよく分かりました。
似たようなレベルの話で恐縮ですが、14bitもの分解能で変換する必要性も理解できていません。
たとえば10bitや、極端に言って8bitだと、復調したときのどの特性に影響するものでしょうか。
素人的には、サンプリングレートは一定以上ないと音質に効きそうだと思うのですが、
振幅の情報ってFMなので必要ないのではないかと考えてしまいます。
もしかしてアンダーサンプリングの手法だと、その振幅情報が重要になってくるのでしょうか。

67 ：

自分なりにちょっと考えてみました。
ADCの分解能が低いと、得たい位相情報が荒くなるのですね。

68 ：

>>67
幅広い入力信号レベルに対して精度を確保するためにもADCの分解能は必要ですね。
林氏のHPからDDT誌が読めますが、信号レベル対SN比のグラフがあります。
-10dBFSあたりからSN比が下がってますから、90dBを達成するのに11〜12bit位は必要なんでしょう。

69 ：

>>68
なるほど、いろいろな入力レベルに対応するという観点が抜けていました。
やはり14bitくらいの分解能は有ったほうがよいわけですね。
8bitでも済むなら高速で安いADCがいろいろあるのでどうかと思ったのですが。
しかし14biｔをちゃんと有効にするにはADC周辺の回路は疎かにできないですね。
林氏にお願いしてやはりプリント基板を入手しよう。

70 ：

アキュのT-1100に搭載されてるマルチパスキャンセラ、FM波の
AM成分がマルチパスによる影響と見立て、これをキャンセルする
動作を行っているらしい。
林氏のFMチューナーが将来マルチパスキャンセラを実装するかは知らんが、
同じ原理でやるなら、AM成分を高分解能でサンプリングしておく必要があるので
ビット数は多いに越したことはない。

71 ：

age

72 ：

http://www.tokudenkairo.co.jp/jwriter.html
J-Writerは販売終了やんけ！

73 ：

パラレルポートってDB-25のことだろ？
デスクトップPCには付いてるけど、
ノートPCには見当たらないな

74 ：

ひろくんがJ-Writer紹介してるから、これ使いたいって気持ちは分かるけど、
マルチベンダー対応ライター必要ないから1社専用のUSB接続JTAGケーブルを
買った方が安いよ。

75 ：

自分はこれでライター作った。未実装の93C56を付けてからメーカー提供の
設定プログラムでMPSSEモードにすれば書き込みプログラムからライターとして
認識される。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-02990/

76 ：

プリンタポートは付いてるからLattice版JTAGケーブルを使って書き込み
した人はいないの？　ケーブルはどこで買える？

77 ：

これ使えるかな？
マルチプラットフォームみたいだけど。
http://www.r-and-k-systems.com/jtag/

78 ：

>>76
激安JTAGキット980円(プリンタタイプ)。
オンラインショップが現在運用されていないようです。
http://www.mai-denshi.co.jp/MAI-JTAG-XB2.html
ディジタル・デザイン・テクノロジ No.1 付属FPGA基板 Lattice XP2
LFXP2-5E 5TN144C JTAG 動作OK
LATTICE用　USB-JTAGケーブル5,800円
http://www.csun.co.jp/SHOP/2010061301.html

79 ：

http://blog.goo.ne.jp/sim00/e/152e3221cf72adcea69b213083624e0b#comment-list
パラレル仕様でLATTICEのダウンロードケーブル作成

80 ：

保守

81 ：

本格的ですね。

82 ：

SDRの機能と性能を削ってFPGAに叩き込んだ簡易型ともいえるな

83 ：

金持ちは SDR でもなんでも買ってくれ

84 ：

保守

85 ：

テスト

86 ：

FPGA FMチューナーを私の代わりに製作してくれる
人をここで募集したら何か問題がありますか。

87 ：

>>86
ボランティアで作ってくれる人がいればいいけど、お金が絡むとどうかねぇ
作れる人にとってはハンダ付けまでは大したことないけどRFのコア調整が難しい。
同じ周波数の放送局が有って、それ単局専用で作るなら問題ないけど、
全然違う放送局でお願いとか、86MHzと85MHzを受信したいから85.5MHzに調整してとか
リクエストされたら、専用の計測器が無いと無理。
専用の計測器を持ってる人はかなり稀。

88 ：

それなりの技術と設備が必要だと思いますから
相応の謝礼はするつもりですが、お金がからむと
問題になるのですか。それはプログラムの著作権の
問題ですか。それならプログラムの著作権の所有者に
許諾をもとめる方法はありませんか。
周波数は制作者の地域の周波数と私の地域の
周波数が同じであるかどうかという意味ですか。

89 ：

>>88
とりあえず先に林氏に聞け。
高額の報酬があるなら、忙しい林氏でも考慮してくれるだろ。

>周波数は制作者の地域の周波数と私の地域の
>周波数が同じであるかどうかという意味ですか。
このチューナの利点の一つは測定器が無くても実用レベルの
調整ができることだが、それは放送を受信しながらやるから、
放送が無ければやりようがない。
あなたが調整は自分でやるというなら別だが。

90 ：

その辺のチューナからIF信号を引っ張りだしてADCの入力に直結しただけでは
だめなんですか？
もちろん10.7MHzでFPGAは書き込んでおくとして。
これが可能なら、市販チューナの筺体、電源、フロントエンド、操作部、表示部が
そのまま使えてしかも局を可変できて便利だと思うんですが、
やってる人を見かけないのは、何か難しい問題があるからなんですか？

91 ：

>>90
可能なはずだよ。
いつかやってみようとは思うが。
問題なのは、調整が自分でできる、PLLシンセ方式の不安定さからの解放、というこのチューナのメリットが全て消えてしまうことで、やる意味がないような気がしてきている。

92 ：

周波数弁別器のみデジタル処理のスーパヘテロダイン受信機とフルデジタル処理のダイレクトコンバージョン受信機
後者の方がH/Wを簡素化できる上に性能的にも有利というメリットを捨てるなら可能

93 ：

ああ、なるほど。
てっきりFPGAチューナの主なメリットはステレオの復調だと思っていたよ。
無調整でセパレーションが取れるのが。
そうではなくて、むしろその手前が重要ってこと？。
いや、フルデジタルと言えども80MHzの急峻なアナログフィルタやプリアンプの回路が面倒そうだったので、
ここは市販チューナで代用すれば便利なのに、と思ってた。

94 ：

>>93
> そうではなくて、むしろその手前が重要ってこと？。
手前も重要って事。
市販チューナーのスパーヘテロダイン方式は実用的な選択度を得るために
やむを得なくやってる部分がある。
10.7MHzを作るための局発は安定してないと周波数の揺らぎが生じて、
10.7MHzに揺らぎを生じさせる。
FM放送にとって周波数の揺らぎはノイズとか歪とかに直結する。
PLLシンセ方式がアナログチューナーに劣ると言われるのは、まさにその部分。
アナログチューナーにしてもほっておくと周波数がずれるし、ずれないように
サーボを掛けると、これも揺らぎの元になる。

> 80MHzの急峻なアナログフィルタやプリアンプの回路が面倒そうだったので、
FPGAチューナーのフィルタ部は急峻なようで、従来型FMチューナー的には
あまり急峻じゃない。
実際、2MHzも平坦な通過域がある。
FPGAでは急峻なフィルタリングはA/D変換した後のデジタルフィルタでやっている。
IFTで構成してるフィルタはA/Dサンプリングの際の折り返しノイズが出ないように
Fs以下と3/2Fs以上をカットするのが主な目的。
であれば、76-90MHzを通過させて73.728MHz以下と110.592MHz以上はカットする
フィルタにすれば（DIPスイッチの4通りのプリセットしかできないが）全帯域
選局できるものが出来上がるのではないかと考え中。
幸い、90-108MHzは今は停波しているし76MHz以下も使っている例は少なそう。

95 ：

>>94
ありがとうございます。なるほど、よく分かりました。
そうなると俄然、スーパーではないフルデジタルそのものの音を聞きたくなってきました。
まずは頑張って部品集めて素直に組んでみます。

96 ：

別にスーパー方式が悪いわけではないぞw
クリコン + 安っすいSDRでも十分な性能が得られるだろう

97 ：

以下に誤記訂正
PLLシンセ方式がバリコンチューナーに劣ると言われるのは、まさにその部分。
バリコンチューナーにしてもほっておくと周波数がずれるし、ずれないように
サーボを掛けると、これも揺らぎの元になる。

98 ：

>>94,97
局発の純度の問題な
phase noise や jitter といった測定値で表される極短期の周波数のゆらぎ
素の発振器がPLLでロックしたものより安定しているとかいってしまうと誤解されるだろう

99 ：

これって作ったあと、調整って難しい？

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