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解決済みの質問

簡単な音センサーの作り方(トランジスタ1石程度で)

こんにちは。
マイコン(PICマイコン)の入力に
使うため、音センサーを作りたいと
思っています。
(音量に反応して、LEDを点滅
させます。
正確な計測を行うわけではなく、
あくまで、大きな音なら明るく、
小さければ暗く、といったような
用途です。)
次のようにとりあえず
作ってみました。
(電子回路は、全くの初心者
です。音センサーは作るしか
ないので、やむなくです)。

1、トランジスタ一石(一石の交流増幅回路
  の一番簡単な形です。コレクタを
  PICの入力に、ベースをマイクに
  つないでいます)。
2、電源は、PICと同じ電源で代用(6V)
3、整流回路は作らない(半分のみでも、
  PICに入力できれば、一応は、
  音に反応するはずと思い省略。
  後に、考えて追加します)。

これで、全く反応しません。
以前、ギターの端子から、
トランジスタ増幅回路経由で、
LEDを点滅させたことがあります。
そこで、今回は、PICマイコンとの
相性がうまくいって
いないのだと思います。
6V、トランジスタ一石では、
PICマイコンの入力に足りないのでしょうか。
(PICの場合、数十ミリA、数Vの入力は
必要そうですが)。

とにかく、回路の安定性、危険度は
無視して、雑でも、動く回路が
作りたいと思っています。
なにか、アドバイスできる人がいましたら
(代替方法でもかまいません)
よろしくお願いします。

投稿日時 - 2009-06-08 20:20:50

QNo.5027787

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

 トランジスタのベースは、約0.6V以下の時OFF、それ以上でONとなりますが温度によっても変動し、個々のトランジスタによっても電圧が違います。この変動や差を吸収するためにバイアス回路というものが必要で、ベースに適切な電圧、電流をあらかじめ加えることによって小さな信号の入力をコレクタ電流に大きく反映させます。ベースを常にON/OFFの境界である0.6V付近とするわけです。これがアナログ増幅としてのトランジスタの使い方です。

 この考え方で行くと、トランジスタ1個でやりたいというのが条件ならば、音声が無い状態で非常にONに近いOFFとなるようにベース電流を流し込めるように、+Vからベースへの可変抵抗(電流制限用に直列に固定抵抗も必要)が必要でしょう。しかしこんなでたらめな回路では、頻繁に可変抵抗を調整しても長時間安定に動かすことは難しいでしょう。

 一般的なトランジスタのhfeは100くらいで計算するところでしょうが、マイク出力の10mVを100倍しても1vにしかならず、ディジタル信号として飽和した出力を出すには不足です。トランジスタ1個が条件ならば、ダーリントントランジスタを使うことが条件になるでしょう。

 最近売っているマイクは大部分がコンデンサマイクです。この場合は抵抗を介して電池で電圧を与える必要があります。ダイナミックマイクの場合は電池は必要ありません。上記のベース回路にはバイアス電流が流れていますから、これにマイクをつなぐにはコンデンサでカップリングする必要があります。

 以上で一応理屈的に筋が通りますが、マイク回路と言うのはノイズに関して非常に神経を使う必要があるのです。マイクの出力は10mV程度でしょう。PICの電源のリップルが10mV以下だったら奇跡でしょう。つまり、音声を増幅しているのか電源ノイズを増幅しているのか分からない回路になります。

 トランジスタを使ったお勧めの方法は、一段目はせめてコレクタに抵抗が入った安定なバイアス回路を持ったアナログアンプとして、2段目のトランジスタをスイッチング動作させてON/OFF信号とする回路を、マイコンと同一ではなくせめてフィルターを通してノイズを除いた電源で動かすことです。

 もっと簡単には、市販のマイクアンプキットを使うことです。これで出力のピークは1Vほどになるでしょう。つまりこの後にトランジスタ1個を単純に接続して、ON/OFFすることができます。

投稿日時 - 2009-06-08 22:00:19

お礼

回答ありがとうございます。
ダーリントントランジスタとか、
マイクアンプを使うとか、
代替手段も面白そうですし、
試してみたいと思います。
(マイクアンプとトランジスタ1個で
なら、簡単そうですし)。
センサーとして、一番面白そうなのは、
音センサーですので、がんばってみます。
ありがとうございました。

投稿日時 - 2009-06-08 22:25:45

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回答(5)

ANo.5

ちょうど秋月電子にて、マイクを調べていたところです。
自分も質問者さんと同様に、シンプルな装置を目指しています。
リンクのような商品ですと、アンプが付いているため直結できそうです。

参考URL:http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00602/

投稿日時 - 2009-06-09 10:56:19

お礼

回答ありがとうございます。
いいもの紹介してくださり、
ありがとうございました。
秋月にて、早速購入したいと
思います。
(気づきませんでしたが、
最近の商品なのでしょうか。
これは面白そうです)。

投稿日時 - 2009-06-09 18:41:43

【誤】
トランジスタを使ったお勧めの方法は、一段目はせめてコレクタに抵抗が入っ
た安定なバイアス回路を持ったアナログアンプとして

【正】
トランジスタを使ったお勧めの方法は、一段目はせめてエミッタに抵抗が入っ
た安定なバイアス回路を持ったアナログアンプとして

 ごめんなさい。

投稿日時 - 2009-06-09 00:21:19

ANo.2

どの種類のマイクを使っているのか知りませんが1段では増幅率が全然足りないでしょうね。
とりあえず、この人のをパクルとか

http://homepage3.nifty.com/mitt/pic/pic6_03-1.html

投稿日時 - 2009-06-08 21:12:27

お礼

回答ありがとうございます。
まず、入力が足りないのですね。
参考ページ非常に参考になりそうです。
(光も赤外線も、
温度も、あらゆるセンサーはあるのに、
音センサーだけ、回路を組まなければ
ならないとは。一番欲しいのに)。

投稿日時 - 2009-06-08 21:46:29

ANo.1

あのぉ、
マイコンというのは「プログラム」を与えなければ一切動作はしませんが、そのことはご存知で?
 

投稿日時 - 2009-06-08 20:25:03

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