はじめてずかん1000のタッチペン修理
経緯
- 小学館発売の「タッチペンで音が聞ける！はじめてずかん1000」は、本に載っている写真をタッチペンで触ると、写真に写っているものを読み上げてくれて、言葉が出始めの2~3歳の子どもの教育に良さそう。対応単語は1000語あって、しかも日本語・英語両対応でゲーム等もできる（某有料英語教育コンテンツと非常によく似ていると感じた）。
- ただ、子どもにとって投げたり叩きつけたりしやすいのもあって、タッチペンが壊れやすいらしい。
- 我が家のタッチペンも不調になったが、タッチペンのみの販売はしておらず、ずかんごと買うのも少しもったいない気もするので修理を試みることにした。
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症状チェック
修理する前の状態
- スイッチを入れると赤LEDが点灯するが、音が出ない（通常時は、アナウンスが流れる）
分解
- 下記の手順で分解した
- 電池カバーを外し、電池を取り外す
- 電池のすぐ横のねじを2本外す（A）
- 電池下のカバーをはずす（B）
- 外しにくい。マイナスドライバーで横から半分無理やり開ける。
- 3.のカバーの下にあるねじを2本外す（C）
- 全体のカバーをはずす
- 外しにくい。マイナスドライバーで横から半分無理やり開ける。
基板の動作確認
- 電池を再度入れ、オシロスコープとテスターでいろいろと調べたところ、音はなっていないが、圧電スピーカーには何らかの波形が出力されているらしかったので、スピーカーを交換してみることにした
修理
スピーカー取外し
- 写真の円形の部分に圧電スピーカーがついているので、取り外す。しっかり固められていて道具なしでは絶対にとれないので、器用な知人に頼んでナイフで横からつついて外してもらった。
- 白い被膜の配線が基板につながっていたので、ニッパーで基板の根元から切除。
スピーカー取り付け
- 同じ型番の圧電スピーカーを見つけられなかったので、下記の圧電スピーカーを購入
- 前節で切除した配線がはんだ付けされている裏面にランドがあったので、そこに新しい圧電スピーカーの線はんだ付けした。
- 購入したスピーカーは、特に固定しなくても大丈夫そうだったので、とりあえず詰め込んで分解作業の逆手順で組み立てた
結果
- 音が小さいが、一応また遊べるようになった
おまけ
- 上記の方法で鳴るようにはなったが、音がかなり小さくなったため、オペアンプを使った作動増幅回路で音量増幅できないか実験してみた
（あくまで実験なので非推奨。以降、参考程度に）
作動増幅回路
- 作動増幅回路部分は上記の回路図の通り
- オペアンプは手持ちで動きそうだったのがAD8541のみだったのでそれを使った
- アンプへの電源は、タッチペンの基板のスイッチから電池の電源を引っ張ってきて無理やり動かした
- アンプの出力にLPFを入れて圧電スピーカーの入力とした
実験結果
- 音は大きくなったが、すこし音が割れていて聞き取りが難しい
- より高周波対応のアンプを使えば改善するかも？と思ったが、とりあえず子供が遊べる状態にしたかったので音量が小さいままで様子を見ることに