最終更新: 2017/06/07(Wed)23:56

「つくる」をお題目に、トイラジやらVoltyやら、いろいろゴソゴソやってます -kyu-

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タンデム用インカムの製作(5)マイクとスピーカーとマイクアンプの見直し

↑ってほとんどじゃんってツッコミは置いておいて…

マイクアンプ試作版

試作したマイクアンプはトランジスタ二石の簡単な回路でした。

★試作マイクアンプ回路図
一石で「エミッタ共通回路-自己バイアス」をつくったあとで、もうちょっと増幅したくて二段目に「エミッタ・フォロワ」を追加したものです。

参考にさせていただいたのはこちらの二つのサイト。
rukakiss@WIKI -ラジオ少年のDIYメモ
(左メニューから「2SC1815 1石 MCカートリッジヘッドアンプの製作 」へ)

帰ってきたギターダー
(左メニューから「その他の製作・実験」へ)

参考というか、まんまです。電源電圧が乾電池二本の3Vなので、エミッタ・フォロワの抵抗定数を計算しなおした程度。
ここで気になるのが一段目のエミッタについているR3。もとの回路図では200Ωの可変抵抗ですが、430Ωの固定抵抗にしています。R3を小さくすればするほど増幅は大きくなるのですが、ちょっといじるだけですぐに音割れしてしまいます。メインアンプの出力をイヤホンでモニターしながら「音が割れずに一番大きな音が出る点」を探った結果でした。
ですが、試作機をつくっているときはなにしろ早く形にしたくて気にせず進めてしまったのですが、冷静になってよくよく聞き比べてみると、音の大きさは一石だけでR3を調整したときとほとんど変わりません。トホホ。

ちゃんとした計測器があるわけではないので耳で聞いて判断するしかないのですが、前の記事に書いたとおり、SONYのイヤホンと、ダイソーのヘッドホンを仕込んだヘルメットスピーカーとでは聞こえる音圧に決定的な違いがあり、テストは良くても本番はダメということになりかねません。そこでまずはヘルメットに内蔵するスピーカーの見直しから始めることにします。

スピーカーの変更

★セリア耳もとスピーカー
できるだけ口径の大きなスピーカーを探して電子部品ショップセリアへ。手にした感じで一番大きくて重いスピーカーが使われていそうな「耳もとスピーカー」を購入しました。

★4Ω1Wスピーカー
中に入っていたスピーカーには「4Ω1W」と捺印されていました。Webで集めた情報だと、耳もとスピーカーの種類によっては、インピーダンス8Ωのスピーカーが使用されているものがあるようなのですが、この店にはありませんでした。ウソかホントかはともかく、スペックがわかっているものを使えるのはいいですね。後で別のものと交換するにしても目安になります。
スピーカーは接着剤で固定されています。残念ながら取り外すときにコーン紙の一部がはがれてしまいましたが、ひとまず支障はないようです。
モノがでかくて厚いので苦労しそうですが、ヘルメットに仕込む方法は後で考えることにします。

ECM

続いてマイクの見直し。
風切り音対策にはダイナミックマイクがよかろう、ダイナミックマイクはスピーカーを転用すればよし、というのがこれまでの方向性でした。ここでちょっと冒険をしてみることにします。ECM(エレクトレットコンデンサマイク)を使ってみようってことです。

ECMはダイナミックマイクに比べて感度が良いため、周囲の外乱を拾いやすいというのが定説。でも音が大きすぎる分には抵抗を挟んだり、防風や指向性は工作レベルの試行錯誤でなんとかできそうな気がします。音が小さいのは電気的になにかしなければならないので、現在の自分のレベルでは難しいです。

★ハンズフリー用イヤホンマイク
これまたセリアで購入してあった携帯電話のハンズフリー用イヤホンマイクです。もともとはケーブルクリップ部分が欲しかっただけで他の部分は用無しだったのですが、これに入っているECMを使ってみます。

★ECM
イヤホンとプラグの間にある丸い殻を割ると中にECMが入っています。
よく見ると最初からチップコンデンサが渡してありますね。端子には極性があります。端子から外周部分にパターンが伸びているほうがマイナスです。

マイクアンプ再製作

ダイナミックマイクと違ってECMは電圧をかけてあげないと動きません。このECMは2線式なのでプラス側に抵抗を介してバイアスを掛ける必要がありますね。抵抗値はまあ適当に1.2kΩ。
続いて試作版で失敗した二段目の見直し。うまくいっていた初段を二つ重ねればいいんじゃないかなあと単純に考えて、同じ回路を二つつくって接続してみます。間に入れるカップリングコンデンサは二つもいらないなぁと、1μFを省いて10μFのみに。

★ブレッドボードでマイクアンプのテスト
★マイクアンプ回路図(2011.07.21)
ブレッドボードに回路を組んで、前述のスピーカーとECMを繋いでみました。
このマイクは指向性が強いらしく、マイクの真正面のごく近くでしか音を拾いませんが、スピーカーを耳もとに近づけて聴くとなんだかとてもいい感じで鳴ります。大きい声を出すとバリバリと音は割れてしまいますね。直結で接地していたエミッタに可変抵抗をかましてゲイン調整できるようにしました。初段と二段目のそれぞれで可変抵抗を試してみて、二段目は直結にしました。
抵抗がたくさんありすぎなので数を減らせないかといろいろやってみましたが、どうやってもうまくいかなかったのでこれでいきます。
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【2011.08.22 追記】
最終的には一石でことたりました。回路図は【完成】自作タンデム&ミキシングアンプにあります。
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簡単有線タンデムインカム

★単機能タンデムアンプ構成図
この先は余談です。

マイクアンプの出力とスピーカーの間に無改造のボリュームアンプをかましてみたところ、インターホンくらいの音量が取れました。スピーカーに耳を近づけることなく、マイクの音声がスピーカーから聞こえるレベルです。ライダーとパッセンジャーの会話ができるだけでいいのであれば、これでタンデムアンプは完成ということになります。スイッチオンからちょっとだけボリュームを回しただけで爆音になるので、常用するにはボリュームアンプのゲインを下げたほうがいいでしょうね。
なお、ダイソーヘッドホンのスピーカーでは音が割れてしまって使い物になりませんでしたよ。

単機能ならマイクアンプ無しでボリュームアンプ二段重ねでもいいのかも。かさばるし電池は4本×2セット必要だしスイッチは連動しないしECMにかけるバイアスも必要だしとネガな面が頭をよぎりますが、基板だけをとりだして別ケースに納めればそれなりに使えるのかなと。ただ、マイクアンプのかわりで初段にボリュームアンプが使えるのかまでは検証してません。

冒頭のイラストは、マイクアンプ+ボリュームアンプで構成した単機能タンデムアンプの使用イメージを現した模式図ですが、なんだかランプをこすったら出てきたひとみたいな絵になっちゃいました(笑

ここまではよし。次はメインアンプの見直しとPNDステレオ出力との合成です。

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