Pioneer MVH-390

Pioneer MVH-390

Pioneer MVH-390 をゲット！

2014年8月30日、FM/AM DSP tuner 付きカーステレオの Pioneer MVH-390 を amazon で送料税込4,750円で購入しました。 2013年10月発売で定価は税抜7,500円です。カーステレオって定価も実売価格も安いですね。

購入の決め手は [DSP FM/AM チューナ] [50W×4ch 出力] です。ピュアオーディオ用途にも使えそう・・・

iPhone、iPod、スマホ、USB メモリの音楽再生機能があります。通常の CD カーステレオの CD がメモリ再生となったと理解できます。今では、こちらのほうが便利です。 CD だと曲数の関係で、何枚も交換しないといけないのでね。

メモリ再生では、通常の MP3/WMA はもちろんのこと、 L-PCM (WAV) も再生できます。

メイン基板を取り外してみました

右の写真はメイン基板です。写真をクリックすると拡大画像が表示できます。
- リアパネル側からプラスネジ3本、メイン基板を底板に固定しているプラスネジ2本、BA49183 を底板に固定しているプラスネジ2本を外すことで簡単に外れます。
- まるでコンピュータ機器のようなデジタル IC 満載の基板です。とてもオーディオ機器に見えません。
- DSP tuner
  - FM/AM チューナ内蔵のはずなのに LC 同調、IFT などがありません。
  - DSP tuner IC の TDA7706 で電波をデジタル信号に変換 (ADC) してデジタル演算で同調・検波・ステレオ分離を行います。右側中央にある四角い IC が TDA7706 です。
  - DSP tuner は受信フィルタ特性を急峻にできるので、特に S/N が向上し、更に感度が向上し、ステレオ分離度も良い理想の方式です。
  - DSP tuner は LC を使わないので、調整不要で経年変化（経年調整ズレ）もありません。
  - TDA7706 のオーディオ出力に I2S のデジタル出力もあります。
- オーディオアンプ系統はアナログ処理です。デジタルアンプではありません。
- メカレス ですから、信頼性は高いです。
- この MVH-390 は、使用 IC のロット番号より2014年製と思われます。

主な IC

IC	機能	備考
Pioneer BA49183	Multi Voltage Regulator	参考：MVH-X360 Service Manual
STMicroelectronics TDA7706	DSP FM/AM tuner
726A0D216FP	MCU	参考：MVH-X360 Service Manual
Pioneer PM9013A	Electronic Volume & Source Selector	参考：MVH-X360 Service Manual
Pioneer BD9876A	MOSFET	参考：MVH-X360 Service Manual
Pioneer PA2032A	MOSFET Power Amplifier	参考：MVH-X360 Service Manual
25L1633E	SPI Flush Memory	MX25L1605A 同等か?

MVH-X360 は MVH-390 とハード的に似ているので、参考になります。

リアパネルの端子

左端の丸い端子はカーアンテナジャックです。
- これに対応する [マル信無線電機 MP-126M] カーアンテナプラグは千石電商で税込100円で買えます。
右端の RCA ジャックはプリアウト出力です。
- 設定により、プリアウトまたはサブウーファ出力にできます。

中央付近の四角いコネクタは電源＆スピーカコネクタです。

リア側から見た Pin 配列は右図の通りです。

MVH-390 には下の電源ケーブルが付属しており、このケーブルを含めた定義は以下の表です。

Pin No.	信号名	線色	端子形状
1	FL+	白	ギボシ (メス)
2	FR+	灰	ギボシ (メス)
3	FL-	白/黒	ギボシ (オス)
4	FR-	灰/黒	ギボシ (オス)
5	RL+	緑	ギボシ (メス)
6	RR+	紫	ギボシ (メス)
7	RL-	緑/黒	ギボシ (オス)
8	RR-	紫/黒	ギボシ (オス)
9	(NC)
10	(NC)
11	(NC)
12	(NC)
13	ACC	赤	ギボシ (オス)
14	B.REM	青/白	ギボシ (メス) ファストン (メス)
15	B.UP	黄	ギボシ (オス)
16	GND	黒	ラグ

[B.UP] は、自動車ではバッテリそのものです。常時、電圧がある前提です。
- 回路図を見ると、これがメイン電源になっています。
- MCU もこの電圧で駆動されており、無給電になると MCU が記憶している各種設定情報が消失します。
- 従って、家庭で MVH-390 を使う場合は、この電圧を常時給電するよう配慮します。
[ACC] はカーオーディオ機器を動作可能にする電圧です。自動車ではキーを入れるとこの電圧が出ます。
- 回路図を見ると、本体電源 ON/OFF するイベント入力となっています。
- すなわち、MCU が常に活きており、MCU が [ACC] の状態を監視して、その状態に応じて本体電源 ON/OFF するのです。
[B.REM] は MVH-390 が動作可能になると、ほぼ [B.UP] と同じ電圧が出力されます。
- MVH-390 が動作可能状態とは、＜[B.UP] [ACC] が給電されている＞＜フロントパネル操作で ON になっている＞です。
- [アクティブアンテナ] [サブウーファ] [ナビゲータ] などの外部機器を MVH-390 の ON/OFF と連動させる時に使います。
- 流せる電流は 300mA までです。
Pin No.1～8 にはスピーカがつながります。

AD-115 ケース

MVH-390 を家庭で使うのに裸ではちょっとね・・・と思っていました。
- ケースの自作を考えていたら、同じ Pioneer から AD-115 というケースが発売されていることに気が付きました。
- amazon で送料税込3,112円でした。 MVH-390 とさほど変わらない値段と言うのがちょっと残念ですが、お手軽の誘惑に負けました。
- 右の写真のようなセットです。ケースの材質は柔らかめのプラスチックです。
- 本来はダッシュボードの下側に設置するケースキットですが、単なるケースとして使ってみました。ダッシュボードの下側に設置する場合に必要な金具は使いません。
- なお、カーオーディオ機器のサイド側のトメネジ位置は規格化されているようで、三菱自動車 8701A354 カーラジオともピッタリ同じでした。従って、どこのメーカのカーオーディオ機器でも AD-115 に組み込めると思います。
穴の開いた面を底面にします・・・見栄えの問題からです
- 付属の取り付け金具を左右逆に写真左のように取り付けます。
- この金具を介して写真右のように付属ネジでケースに固定します。
- 手持ちのゴム足 (ペタンと貼るタイプ) も取り付けました。
　
写真のように組み込み完了しました。
- 前から見ると格好良いです。後ろは完全にオープンです。
- ケースというよりはカバーというほうが適切かも・・・

変換ボックスの製作と電源

ピュアオーディオ機器とカーオーディオ機器の端子はずいぶん違います。
- カーオーディオでは配線を直付けするのが普通です。ピュアオーディオでは汎用的な端子を介して接続するのが普通です。そもそも考え方が根本的に違います。
- そこで、簡単な変換ボックスを製作しました。回路図は右です。
- スピーカ端子をピュアオーディオで一般的なバナナ端子に変換しました。
- DC ジャックと [ACC] ON/OFF スイッチも取り付けました。
変換ボックスが完成しました
- Takachi SW-85 小型プラケースにコチョコチョと端子類を取り付けました。
- 小型ボール盤とステップドリル刃を駆使したのでケース加工は30分以内で終わりました。
- 右の写真は実際に使用している状態です。
  - 上段はフロントスピーカ端子です。
  - 中段はリアスピーカ端子です。
  - 下段は左から [ACC スイッチ] [GND 端子] [DC ジャック] です。
  - ケーブル穴は左から [ACC/B.UP ケーブル] [フロントスピーカケーブル] [リアスピーカケーブル] です。
電源装置を調達しました
- 仕様では [使用電源：DC14.4V (10.8V～15.1V 使用可能)] [最大消費電流 10A] となっています。単純に解釈すると 150W 電源が必要ということになってしまいます。
- [最大消費電流 10A] をピーク電流と解釈すると、実使用では 60～70W 電源で十分と思います。
- そこで、[NEC ADP61] というスイッチング AC アダプタとしました。
  - 2014年8月30日、ハードオフ大宮南中野店で中古が税込216円でした。
  - 15V/4A の 60W です。使用可能電圧の最大付近で使うので、仕様の定格出力が出せます。
  - 入力 AC100～240V ですから、世界中で使えます。
  - DC プラグを交換して、外径5.5mm / 内径2.1mm の通常の DC プラグ仕様としました。
- 実際に使ってみて、AM ラジオ放送に雑音も入ることなく良好に使えています。
  - 60W 程度ではトランス式の電源は大きさと重さで使用は辛いです。
  - そうなると、このようなスイッチング電源を使うことになりますが、スイッチング周波数の関係で AM ラジオに雑音が入る場合があります。
  - 相性みたいなものですから使ってみないと判らないです。 ADP61 は当り！でした。

アンテナ

アンテナ入力は FM/AM 混合となっています。ピュアオーディオ用途ではアンテナを分けたいことがあると思います。
- 我が家では FM 電波が光ファイバーで強電界レベルが来ています。 MVH-390 のアンテナ端子は1個しかないので、この信号を入れると FM 受信はバッチリですが、AM 受信ができません。
- アンテナ端子にワイヤアンテナをつなぐと、FM/AM 受信できますが、せっかくの光ファイバーからの強力な FM 電波を利用できなくなって不満です。
- 電網で調べると、右の写真のような FM/AM 混合(分波)器がありました。これを使うと不満が解消できますが、難点は高価なことです。税抜定価6,100円、実売でも税込4,220円もします。貧乏な私には手が出ません。
お金が無い分は頭で稼げ と、同様の FM/AM 混合器を設計・製作してみます。
- まずは、右の写真に示す私のドラえもんのポッケに転がっていた2分配器で実験しました。
- パッシブな分配器ですから可逆性があります。通常と入出力を反対にすると混合器として使えます。
- [IN] 端子を [MVH-390 のアンテナ端子] に接続、[OUT] 端子の一方を [光ファイバーからの FM 電波] に接続、もう一方の [OUT] 端子を [ワイヤアンテナ] に接続しました。
- 結果、我が家では FM 電波が強電界レベルなので、これだけでも十分実用になりました。使用した分配器は 10～2150MHz となっていますが、10MHz 以下の信号も通過できるようです。
- しかし、 完璧症の私 にはやや不満です。ワイヤアンテナからの FM 電波が光ファイバーからの FM 電波に干渉しているかもしれないのがイヤです。
項2の不満を解消するには
- そうです。ワイヤアンテナからの電波から FM 電波成分を取り除いてから混合すればよいのです。
- もっと完璧にするには、ワイヤアンテナに AM 放送帯域だけを通過させる LPF (ローパスフィルタ) を挿入するのです。
LPF の設計
- fc (カットオフ周波数、-3dB 減衰する周波数) の決定
  - AM 放送は最高周波数でも 1710kHz 程度なので、ザクッと、fc = 2MHz とするのが良さそうです。
  - fc = 2MHz なら、FM 電波 (76～90MHz) は当然のこと、雑音フロアレベルを上げるかもしれない短波以上の電波をバッサリ除去できます。
- フィルタ方式の決定
  - オーディオ回路でよく使われる RC フィルタ (抵抗とコンデンサで構成したフィルタ) は挿入損失が大きいので、微小レベルを扱う受信アンテナ系には使えません。本格的な LC フィルタ (コイルとコンデンサで構成したフィルタ) を設計する必要があります。
  - LC フィルタの基本構成には右のように [T型フィルタ] と [π型フィルタ] があります。
  - フィルタ出力を混合器で混合することを考えているので、コンデンサの干渉を避けるために [T型フィルタ] とします。
- N (段数) の決定
  - N とは右のように構成する L と C の合計数です。 3以上で必ず奇数になります。
  - ある程度スパッとしたカットオフ特性が欲しかったので、右のような N = 7 としました。
  - なお、内側のコイルの定数が 2L となっているのは、この回路は [T型フィルタ] の基本型を3個直列に接続したものと等価で、間のコイルのインダクタンスは L + L = 2L になるからです。
- Zo (インピーダンス) の決定
  - カーラジオではアンテナがロッドアンテナです。このため、FM は 75Ω (ヨーロッパでは50Ω)、AM はハイインピーダンスとなっています。
  - ハイインピーダンスとは 1～10kΩ 程度らしいのですが、特に規格化されていません。
  - MVH-390 の仕様書には FM/AM アンテナのインピーダンス記述がありません。
    - いったい何Ωで設計すれば良いのか悩みます。
    - パイオニアのカーラジオの回路図を眺めましたが、日本/ヨーロッパ/アメリカのどの国用でも、アンテナ回路の定数は同じでした。
    - と言うことは テキトーなんだ！ という結論に至りました。完璧症の私もここだけは テキトー に設計するしかなさそうです。
  - Zo = 50Ω とします。
    - この LPF フィルタを測定系 (信号発生器や測定器) にも使おうと思ってのことです。無線関係の測定器では 50Ω が標準インピーダンスになっています。
    - インピーダンス不整合があると VSWR 値が悪化して送信系では大問題となりますが、受信系ではそれほど問題はないです。
- L と C の定数決定
  - 理論説明を省略しますが、fo = 1/(2π√(LC)), Zo = √(L/C) です。
  - N = 3 の場合は fc = fo × 1.55、N ≧ 5 の場合は fc = fo × 1.35 です。今回は N = 7 ですから、fo = 1.5MHz とすればよいことが判ります。
  - 今回の LPF では、fo = 1.5MHz, Zo = 50Ω の解を出せばよいです。私はごく簡単な excel 計算表 filter-design.xls を作成して、入手可能な LC の値を代入して定数決定しました。
  - L = 5uH, C = 2000PF とします。 fo = 1.59MHz, Zo = 50Ω となります。一般に購入可能なコイルとコンデンサから計算結果が最も近い値を選んだので、fo の値が少しズレましたが、問題ないでしょう。 fc = 2.1MHz となります。

LPF の製作

右は実際の回路図です
- 5uH コイルが入手できなかったので、近い 4.7uH で代用しました。
- 2000PF コンデンサが入手できなかったので、1000PF を2個並列接続しました。
- IN/OUT を記載していますが、可逆性があるので、どちらを IN/OUT にしてもよいです。

右は完成した 2MHz LPF です

シールド製を高める目的で、アルミダイキャストケースに組み込みました。

部品リストは以下です。全部で税込895円かかりました。費用の大部分はケース代です。

No.	部品	単価	個数	金額	購入先
1	ダイキャストケース TAKACHI TD5-8-3N	570円	1	570円	千石電商
2	カット基板 Sunhayato No.10	125円	1	125円	千石電商
3	F ジャック (シャーシ取付用)	50円	2	100円	秋月電子通商
4	マイクロインダクタ 4.7uH	10円	2	20円	秋月電子通商
5	マイクロインダクタ 10uH	10円	2	20円	秋月電子通商
6	セラミックコンデンサ 1000PF	10円	6	60円	秋月電子通商

右は内部の配線の様子です
- ケースと基板の加工は小型ボール盤とステップドリル刃を駆使したので30分以内で終わりました。 F 端子間の距離は 50mm としました。ケースの穴と基板の穴をピッタリ合わせるには、加工精度として 0.2mm は必要ですが、ボール盤ならこの精度が出ます。
- アルミダイキャストにはハンダ付けできないため、基板を F 端子で挟み込み、アース板として使います。
- 写真のように、魚の骨状に配線するのが一番楽です。
  - 抵抗と同じ形状のマイクロインダクタが背骨で、F 端子間で4本直列に接続します。
  - コンデンサが肋骨で、マイクロインダクタ間に一方を接続し、もう一方を基板 (アース) に接続します。
  - 基板に F 端子を仮止めし、必要な配線を施してからケースに組み込みます。

70MHz HPF も入手できた！
- 右の 70MHz HPF (ハイパスフィルタ) の東芝テクノネットワーク TCF-55FA の中古を 税込59円 で入手しました。
- これを [FM アンテナ]～[混合器] の中間に入れることより、70MHz 以下の不要な電波をバッサリ切ることが出来ます。混合器から出てくる電波が更にクリーンになります。
- 本来、CATV (ケーブルテレビ) の流合雑音防止フィルタです。 CATV 下り帯域の信号はスルーさせ、上り信号に混入する流合雑音をカットします。 CATV の設備において悪影響を及ぼす流合雑音を阻止するために使われるものですが、HPF には違いないので、私の目的に合致します。何にしても安い！のがありがたい。
トータルでは右のように使います
- LPF を通すことで 2MHz 以上の電波がスパッと良好に切れるのが確認できました。
  - LPF のインピーダンスを 50Ω にして大丈夫か心配でしたが、問題なく良好動作しています。
  - 不要な電波がカットされてクリーンになったせいか、AM 受信での雑音が減った感じがします。
  - 2MHz LPF は特殊に属するので市販ではほぼ皆無です。自作するしかないです。
- HPF の効果はよく判りませんでしたが、気分的に良いです。
- LPF, HPF の効果からか、越谷では電波がやや弱い AFN tokyo (810kHz) が 2m のワイヤアンテナで綺麗に聴こえるようになりました。
  - 米軍放送ですが、24時間、新しい音楽が聴けるので重宝します。
- 大成功です！！！

使ってみて

DSP tuner
- バンドは [FM-1] [FM-2] [AM-1] [AM-2] の4バンドで、各バンドごとに6局の放送周波数を記憶できます。全部で24局もプリセットできるので、十分過ぎです。
- DSP 方式ならではの感度と S/N の良さがあります。
- DSP 方式ならではの選択度の良さがあります。放送周波数から受信周波数をズラして確認すると、スパッとフィルタが切れていることを実感します。
- ステレオセパレーションは安定的に 45dB 以上あります。
- 周波数特性も 15kHz までフラットに出ており、好感が持てます。
- ピュアオーディオのチューナとしても使える性能があります。この場合、RCA 端子のプリアウト出力をピュアオーディオのアンプに接続します。
フロントパネル
- フロントパネル全体を右のように着脱できます。盗難防止のためだとか・・・
- ディスプレイの文字表示部分は LCD パネルです。あまりにも明るくコントラストも良いので FL だと思っていました。 LCD は FL より遥かに寿命が長いので安心です。 LCD は液晶表示器、FL は蛍光管表示器です。
- ディスプレイは日本語表示非対応
  - メモリ音楽の曲名などの表示で日本語の箇所は文字化けします。
  - 私は特に問題ありません。私は音楽を聴くのであって、音楽を見るのではないからです。
- USB 端子
  - [iPhone] [iPod] [USB メモリ] に対応しているのはもちろんのこと、[Android] の MTP 伝送にも対応しています。これらの機器に充電することも可能です。
  - [USB メモリ] はマイクロタイプが最適です。長い通常タイプだとディスプレイの邪魔になります。
  - 私は右のような SanDisk Cruzer Fit 16GB で使っています。色が MVH-390 とマッチしており、アクセス LED が点灯するのが良いです。
- AUX 入力端子
  - 3.5mm ミニジャックで、PC オーディオ再生などに使えます。
Advanced Sound Retriever
- MP3 などの圧縮オーディオの音を補正して高音質化できる機能です。
- 設定メニューにある [S.RTRV] で [OFF] [1] [2] のいずれかを選択できます。 [1] は低圧縮、[2] は高圧縮の音に対応します。
- 効果が感じられるので、この機能を積極的に使ったほうが幸せになれます。私は常に [1] で使っています。
4つのパワー出力
- 通常の設定ではフロント出力とリア出力では同じ音が出ます。 4ch ステレオやホール残響音などを再生する AV アンプとは違うようです。
- こうなっているのは、使う場所が自動車内を想定しているからでしょう。車内では中央に座る場所がないですものね・・・
- リアパネルにある大きな放熱器に手を触れてみると、かなりの発熱があって熱いと感じます。間違いなくパワーアンプはアナログ方式です。
最大出力 50W×4ch は本当か？
- +12V 系のカーオーディオ機器ですが、仕様を見ると [使用電源：DC14.4V (10.8V～15.1V 使用可能)] [負荷インピーダンス：4Ω] となっています。
- パワーアンプの効率が 100% であったとしても 4Ω 負荷では (14.4V×14.4V)/(2×4Ω)＝26W しか出ません。アナログパワーアンプの効率は 100% もありませんから、20W 程度しか出ないはずです。
- 仕様では、[定格出力] は 22W×4ch となっています。これは上の計算値に近いです。
- 以上より、50W×4ch は眉唾でしょう。
  - ここでの計算は正弦波が原形を保つ範囲での実効値計算です。
  - 出力が完全に飽和して音にならなくてもよいなら 50W も可能です。 (14.4V×14.4V)/4Ω＝52W になります。 MVH-390 の最大出力とは、この状態での出力のようです。音として聴けないですが・・・
  - カーオーディオとピュアオーディオで最大出力の考え方が違うようです。
  - [カーオーディオの定格出力] は [ピュアオーディオの最大出力] と同じようです。
[B.UP] 電圧は常に給電が必要
- [B.UP] が無給電になると時計、チューナプリセット情報、設定情報などが消えます。実験では、[B.UP] が消失しても10秒程度は記憶保持できるようですが・・・
- 家庭で使う場合は、[B.UP] は常に給電し、本体電源 ON/OFF は [ACC] の給電 ON/OFF で行うのがよいです。
- [B.UP] が常に給電されていると、再生中のメモリ音楽は、[ACC] の OFF→ON で OFF 直前の続きから再生します。それも曲の最初でなく、[ACC] OFF した続きから再生します。 これ！素晴らしい！！！
音質など
- インピーダンス6Ωの KENWOOD LS-K701 スピーカを接続して音質評価しました。
- 何を聴いても刺激のない滑らかで柔らかい不思議な音です。
  - カチッとした Hi-Fi 志向の固い音とは全然違います。
  - DSP tuner の FM 受信では、フワァ～とした軽い音です。
  - USB メモリでの MP3 192kbps 再生では、心地良い聴き疲れしない音です。 iPhone, iPod は持っていないので試していません。
  - 耳に好ましい音には違いないので、これだけを使っているなら特に不満はないと思います。
- 購入目的は「DSP tuner 命」でしたが、USB メモリでの音楽再生もかなり良い性能と判りました。
  - 本体電源 ON/OFF でのレジューム機能が特に優れています。
  - もうカーステレオに CD は必要ないですね。

仕様その他

取扱説明書
別売オプションで右のようなリモコンがあります。型番は CD-R500 です。 1,500円程度です。
MVH-X360 Service Manual
- MVH-X360 は MVH-590 の海外向け製品と思われ、MVH-390 とハード的に似ているので、参考になります。
- Bluetooth 機能が追加されています。
仕様は以下です。