[오디오]  턴테이블 수리(개조)해 보았습니다.

안녕하세요?

 

다른 게시판에 올렸었는데, 하이파이 내용도 있어서 소개글 올립니다.

 

턴테이블을 2대 사용중이다가 한대더 들

 

요즘 턴테이블가격이 어마어마 하네요.

 

3턴으로 가는 길을 가볍게 시작했는데 좀 빙 돌았습니다.

 

오디오 중고 거래가 많은 와X다 장터를 보다가 재밌는 물건을 발견했습니다.

 

모터가 없는 다이렉트 턴테이블이 5만원에 나와서 호기심에 구입했습니다.

 

처음 받았을때 모습입니다.

목표는 다이렉트 모터중에서 BLDC의 핵심부분인 자석과 스핀들 연결부분이 없어진 물건이라

 

벨트 드라이브로 만들어 보려고 작업을 시작했습니다.

 

두번재 목표는 녹음도 편하게 하려고 스마트폰, 리모콘, PC 에서 모두 조작이 가능하고

 

오리지널 턴테이블의 버튼이나 반자동 턴의 기능도 다시 살려보는 일입니다.

 

기존에 어떤 방식으로 동작했는지 구조도를 입수했습니다.

 

서보 모터 구동 드라이버 보드인데 대부분의 내용은 모터가 수리 불가능하기 때문에 의미가 없고,

 

자동 정지를 위한 톤암위치 파악과 전원으로 움직이는 톤암 리프트용 솔레노이드를 살려

 

볼수 있을까 해서 보았습니다.

 

안타깝게도 톤암 위치 분석 센서는 소자 특성을 몰라서, 다른 적외선 거리 측정 센서로 바꾸기로 합니다.

 

솔레노이드 구동부를 보니까 20VDC 가 필요한 고성능의 전자석을 사용했습니다.

 

톤암 케이블 바로 옆에서 그렇게 큰 전자석이 있는 게 별로 맘에 안들어서 5VDC 동작의 서보로 구조를

 

개조하도록 합니다. 그림의 빨간 부분이 소레노이드와 톤암 위치 센서 부분입니다.

 

 

여러장의 설명서가 있지만 아래의 내용 정도만이 도움이 될 내용입니다.

이 턴테이블에 달려 있는 톤암의 오버행 규격입니다. 

 

 

오버행이 15mm 이고, 헤드쉘에서 바늘끝까지의 거리가 나와 있는 부분만 기억하면 될 것 같습니다.

 

나중에 보니 40mm 에 맞추기 제 헤드쉘이 길어서, 베어발트로 세팅했습니다.

 

베어발트 세팅의 오버행은 16.8mm 입니다.

 

설명서의 40mm 를 58mm로 설정했습니다.

 

턴테이블을 뒤집고 작업하기 위해서 이전에 턴테이블 개조에 사용하던 자작 받침대를 꺼냈습니다.

 

여기에 올려 놓으면 톤암 손상없이 턴테이블 밑면 작업이 편리합니다.

 

 

전원 스위치도 220V 용이 아니고 보드의 직류 전원을 켜고 끄는 버튼이라서 100V 전원선을 제거하고

 

로터리 스위치로 전원 스위치를 달아 주었습니다.

 

먼저 조작부인 버튼의 구조입니다.

 

전원 버튼이 있고 STOP/START, 속도 선택 (33 1/3, 45) 버튼이 있습니다.

 

이 턴테이블의 동작이 특이한게 START 버튼을 누르면 회전을 시작하고 4초 후에

 

암대가 내려오고, STOP을 누르면 암대가 올라가고 정지합니다.

 

오리지널 동작 영상입니다.(제 것과 같은 모델입니다.)

 

나름 편리한 것 같지만, 사용하다 보면 회전과 관계없이 암대를 올리고 내리는 게 더 편리합니다.

 

 

 

power 버튼은 회전 정지, STOP/START 는 톤암을 올리고 내리는 버튼으로 바꾸었습니다. 

 

왼 쪽 위의 철판 아래외 LED 3개, 버튼 3개가 숨어 있습니다.

 

속도 조정과 START/STOP 버튼을 살리기 위하여 약간의 배선을 변경하였습니다.

 

- 극의 공통선 1개, LED 선 3개, 마이크로 스위치 2개의신호(엄밀하게는 풀업 동작용입니다.)

 

모두 6개의 선이 연결됩니다.

 

전원스위치는 푸시락 스위치에서 푸시풀 스위치로 변경했습니다. 기판에 구멍을 내서

 

새로 정착해서 외부 버튼이 눌리면 스위치가 부드럽게 동작하도록 간격 도 잘 맞추어 줍니다.

 

 

버튼과 LED 동작입니다.

 

기존의 전원 보드와 콘트롤 보드를 모두 제거 하고 제가 만들어줄 보드로 장착했습니다.

  

스핀들과 플래터 베어링과 씨름한 부분이 있는데 하드웨어적으로 너무 힘들어서 찍어 놓은 사진이 없습니다.

 

결정적으로 도움을 준 부분이 수도 배관에 사용되는 신주 캡 10A 규격이 스핀들 구멍아래를 막아주어서

 

스핀들과 플래터를 구동할 수 있었습니다. 

 

이 부분이 실패했으면 아마 못 살렸을 것 같습니다.

 

 

와이파이를 지원하고 웹서버를 올릴 수 있는 ESP8266 과 아두이노 Mega2560 이 하나의 보드에

 

들어 있고, 내부적으로 두개의 MCU가 데이터를 SLIP 을 통하여 JSON 통신을 하도록 만들어 줍니다.

 

 

16개의 서보와 OLED 1602 디스플레이를 지원하는 드라이브 보드입니다.

 

연결과 제어는 SCL, SDA, VCC, Ground 의 I2C 통신을 합니다.

 

문제의 톤암 제어부입니다.

 

솔레노이드와 톤암리프터를 움직이는 거리가 1cm 정도여서 서보는 20도 정도 움직이도록 

 

서보암에 로드를 만들었습니다. 

 

로드는 RC에서 많이 사용하는 방식으로 종이 클립으로 구부리고 펴서 만들었습니다.

 

톤암 위치 센서입니다.

 

적외선으로 거리 측정을 하여 상대 수치를 0-1023까지 읽어 내도록 해 줍니다.

 

최근 3번의 거리 측정의 평균치가 25이하이면 톤암을 올리도록 프로그램하였습니다.

 

간혹가다가 이너그루브가 레이블까지 깊이 들어간 음반의 경우에 끝까지 재생 못하는 경우가

 

반자동 턴에는 종종 있는데, 오리지널 이 턴테이블은 턴테이블을 뒤집어서 반고정 저항을 조정해야 

 

해는데 좀 아이러니 합니다. 뒤집어서 조정하고 다시 엎어서 확인하고 그럼 못쓸것 같습니다.

 

빨간 박스안의 VR1, VR2가 임계 조정과 끝점 조정 반고정 저항입니다.

 

그래서 리모콘 버튼이나 웹 화면에서 간단하게 센서를 사용하거나 사용하지 않도록 선택하도록 합니다.

 

 

 

서보만 다시 찍어 보았습니다.

 

IR 위치 센서입니다.

 

이제 뒷 판을 덮습니다.

 

원래 트랜스위치에 철제로 된 덮개가 있는데 전원선 연결부를 이리로 뽑아 주었습니다.

 

전원 케이블 착탈식 IEC 단자를 달수 있고, 본체에 새로운 구멍을 뚫지 않고 해결하려고 했습니다.

RPM 정확도 측정을 위한 Hall Effect Sensor 입니다.

 

다리 세개 달린 소자로 자석이 가까이 가면 '1' 과 '0' 또는 0-1023 으로 수치로 알 수 있는데

 

거리 측정이 아니고 RPM 이므로 0/1 만 구분할 거라서 디지털 아웃으로 연결했습니다.

 

플래터에 네오디뮴 자석을 붙여서 센서를 지나가는 시간을 측정합니다.

 

RPM 은 hall effect sensor 를 지나가는 자석의 한 바퀴 회전 시간을 1/1,000,000 초( 마이크로 초)단위로

 

측정하고, 60,000,000 에서 나누면 1분간의 회전수가 나오는 식으로 계산했습니다.

 

60,000,000/33.333333 = 1,800,000.0180000001800000018 이 나오는데요.

 

거꾸로 60,000,000/(측정된 1회전에 소요된 시간) = RPM 이 나옵니다.

 

RPM이 33.3333 보다 크거나 작으면 33.34 33.32 이런식으로 계산되고 33.3333 과의 편차를 

 

deviation으로 1회전마다 표시하도록 했습니다.

 

dev(%) = (측정rpm / 표준rpm -1) x 100

 

속도의 정확성은 측정하지만 실제 WOW&FLUTTER 는측정이 불가능한

 

방법이라 속도가 이렇구나하는 정도만 표현합니다.

 

본체에 적절한 구멍을 뚫지 않고 밖으로 디스플레이를 뽑았습니다.

 

이전에는 별도의 하우징으로 앰프 케이스에 만들었는데 이번에는 모든 배선이 내부에 더 

 

많이들어가니까 디스플레이만 밖으로 뽑았습니다. 

 

옆에는 리모콘 인식을 위한 IR 수광 센서입니다.

 

IR 센서는 38KHz 대역의 대부분의 리모콘으로 모두 동작됩니다.

 

적용한 리모콘 키는 소니, 마란츠, NEC, LG 의 코드입니다.

 

이정도면 거의 모든 AV 제품의 리모콘으로 다 적용할 수 있습니다.

부팅하면 웹서비스부터 시작합니다.  부팅 및 테스트영상입니다.

 

 

크롬 브라우저로 접속한 턴테이블의 웹서버 동작 화면입니다.

 

 

속도 측정을 위한 속도계 타코미터와 오차(deviation) 를 표시하는 게이지 두개와 그래프 차트로

 

직전 15분간의 변화를 그래프로 실시간으로 그려줍니다.

 

HTML5 의 Canvas 의 우수한 기능입니다.

 

데이터는 ajax 로 아두이노의 Json 을 호출하여 가져옵니다.

 

아두이노는 버튼, 리모콘, 서보제어, 33/45 속도 제어, 톤암 센서의 값을 실시간으로 읽고 판단합니다.

 

당연하게 스마트폰 브라우저에서 모든 기능을 원격으로 조정 가능합니다. 

 

대망의 구동부입니다. 이전 턴테이블을 만들고 남은 33 / 45 를 지원하는 모터가 있어서

 

활용하였습니다.

 

벨트는 먼저 둥근 형태를 사용해 보고 나중에 flat 벨트로 변경하여 어떤게더 좋은지

 

 

녹음하고 비교해 보려고 합니다. 

 

테크닉스 SL-1200G에 있던 고무 비슷한 매트가 있어서 얹어 보았습니다.

 

사진을 찍고 보니 퀸의 재즈 음반이 떠오릅니다.

 

임시로 톤암을 묶어준 끈은 마스크에서 끈을 잘라서 만들었습니다.

 

코로나의 선물입니다.

 

동작중에도 더스트 커버를 닫을 수 있도록 살짝 홈을 내 주었습니다.

 

리모콘과 버튼으로 33, 45 회전 전환이 가능합니다.

 

동영상에서는 리모콘으로 회전하는 도중에 33, 45 회전 속도를 변경해 보았습니다.

 

오리지널은 회전을 시작하면 쿼츠 LED에 불이 들어오지만, 

 

전원이 켜지면 들어오고, 1회전마다 점멸하도록 하였습니다. 

 

POWER 버튼은 시작/정지, START/STOP은 리프트 업/다운 으로 변경하였습니다.

 

리모콘으로 타이머 동작을 시험하였습니다.

 

자동 정지기능은 두가지입니다.

 

1. 타이머 설정 : 32분<-->01초

 

2. 톤암이 끝에 위치하면, 톤암을 올리고 정지

 

톤암 자동 정지는 카트리지 장착하고 재생하면서 확인합니다.

 

타이머 동작입니다.  리모콘으로 시간 조정하는 기능이 포함되었습니다.

 

리모콘 화살표 내림키-> 시간(분) 감소-> 분==0, 초 감소 리프트 업, 정지 하는 내용입니다.

 

수평을 맞추었습니다.

 

 

 

첫 음악입니다. 톤암 설정이 잘못되거나 동작이 비정상적이면 제대로 재생하지 못합니다.

 

이 음반 재생이 맘에 안들면 이 턴테이블은 폐기 예정입니다.

 

16번의 대포소리가 나오는지 확인하였습니다.

 

이 음반은 턴테이블 세팅을 비꾸거나 톤암을 교체하면 시험삼아 듣곤 하는데요.

 

맑은 종소리가 더 기분이 좋은 것 같습니다.

 

베를리오즈의 환상교향곡의 종소리만큼 상쾌한 것 같습니다.

 

 

아크릴 매트로 바꾸어 주고 정리하였습니다.

 

톤암 리프트 하강속도랑 끝나면 자동으로 톤암을 올리고 정지하는 것까지 볼수 있는 재생화면입니다.

 

 

몇 곡 더 듣고 마무리하겠습니다.

 

 

  

 

거의 대부분의 부품이나 소자는 기존에 가지고 있던 물건을 활용하여

 

고장난 다이렉트턴을 벨트 턴으로 변경하여 보았습니다.

 

이렇게 3 턴이 되었습니다.

 

읽어 주셔서 고맙습니다. 꾸벅