楽しく遊ぶための初心者にもわかる電子工作のヒント

コンデンサマイクを試すためにミニアンプを作ってみました

安価で高音質のエレクトレットコンデンサマイクを使ってみようと、簡単なアンプを作ることにしました。

オーディオアンプといえば、大変難しいように思いますが、本格的なものではなく、実験用として、LM386BDというICを使って、エレクトレットコンデンサマイクを使って音を出してみました。

部品数も少なく、音を改良するためのヒントがメーカーのデータシートに掲載されているので、それを参考に、いろいろ回路をさわってみることもできる面白味があるので、ここでは、電子工作を楽しむ基本的なやり方として、『メーカーのデータシートを活用する』 ということを紹介していきたいと思います。




ここでは、
1)エレクトレットコンデンサマイクを使ってみる
2)ユニバーサル基板にオーディオアンプICでミニアンプを作って、音を出してみる
ということをやっています。


エレクトレットコンデンサマイク(ECM)を使ってみる

エレクトレットコンデンサーマイク(ECM)

直径が5mm程度の小さなものが50円前後という安価で、いろいろな製品が販売されています。 そして何よりも、こんなに小さくても非常に周波数特性が優れています。

このECMは、ダイナミックマイクロホンと違って、外部から電源を加えてやる必要があるのですが、今回は、後で自作するアンプを乾電池(006P)でも使えるように、電源を9Vにすることにすると、マイク回路は、メーカー:SPL社のデータシート(下の抜粋)にあるように、電流制限用の抵抗と直流を遮断するコンデンサを付けた回路にするにすればいいことになります。

このマイクの仕様は、電源は10Vまでの電流は0.5mA以下で使用すればいいので、電流制限用の抵抗は、オームの法則から、 R=9V/0.005A=1800Ω 以上のものを用いればいいですので、手元にある10kΩにしていますし、直流阻止用のコンデンサはデータシートに書いていないのですが、多分、1/2π・R・Fs(Rはアンプの入力インピーダンス、Fsは最低共振周波数)として、Fs100,R100kから0.015μF程度になるので、下の回路にしました。 

この計算式も不確かですが、使用しても特に問題はないので、これでいいとしておきます。

今回のECM用の回路



メーカーのデータシートには、その他のデータも掲載されています。SPL社のXCM6035のデータシートがWEBで公開されていますので、まず最初に御覧いただくといいでしょう。

データシートの例

このマイクは他にも使うことがあるので、下の写真のように、抵抗を2つつけて、さらに足配線をつけていますが、本来、このようなむき出しの配線はノイズを拾いやすいのでおすすめしません。

できれば、金属パイプの中に入れて、持ち手部分もしっかりと絶縁する・・・などのがいいのですが、今回は、アンプの出力がそんなに大きくなく、さらに試験回路なので、このようないい加減な配線で使ってみても、ノイズが気になることもありませんでしたが、これは、しっかりと組み付けるのがいいでしょう。

今回使った結線


アンプ用ICは NJM386BD を使います

  

新日本無線(JRC)さんが製造している8ピンの小さなICで、1つ50円程度で販売されています。安価なICですが、『音がいい』と定評があるようです。

NJM386のピン配置図(JRCさんのデータシートより)

公開されているデータシートでは、電源が4-18Vで作動し、20-200倍の電圧増幅度で、出力トランスなしに0.8W程度の出力が得られるようですので、卓上においておいて気軽に使えそうですので、まず作動させて、その後に、データシートを参考に、音や出力のレベルアップにチャレンジするといいでしょう。

データシートには、ゲインが20倍(26dB)と46dB(200倍)の標準回路図や回路中の部品の推奨値や注意事項が書かれているので、自分でアレンジすることもできるポイントはが解説されています。


データシートには様々なヒントが書かれています

ここでは、データシートにある標準的な回路図に若干アレンジを加えて、ユニバーサル基板に回路を作っていくことで紹介します。

データシートには、次のような回路と、外付け部品の仕様についてのヒントが書かれています。これを参考に、アレンジするといいでしょう。

データシートの説明文

私は、手元にある部品の都合もあって、これを参考に、下のような回路にしました。

今回の回路

入力部のパスコン(1μを推奨)はつけていませんし、10kΩのボリュームは本来はAカーブがいいのですが、Bカーブしかないので、それで代用しています。

電解コンデンサ470μFは、耐圧が10Vのものしかなかったので、それを使いましたが、音を良くしようとすると、余裕のあるものを使うのがいいでしょう。 そして、高品質のオーディオ用を使うと格段に音が変わるとされています。 そのあたりも、いずれテストしたいものです。

その他も、若干、データシートの数値と変えているところがありますが、0.01μF+10Ωは必ず必要とある以外は、ちょっと数値が変わっても動作していますし、オシロスコープでみた範囲では、変な発振もしていないので、このまま使用したいと思います。

それでも、電源スイッチもつけたいし、プラスチックネジで安定するようにしましたが、100円ショップで適当なケースを見繕うのもいいかもしれない・・・というように、作ったあとから改良したくなるのですが、それも楽しみの一つでしょう。

ユニバーサル基板に配線

裏面の様子

裏を見ますと、けっして整然としているとは言いにくいのですが、この状態で「変な発振」は起きていないし、ノイズもないようですので、「これでよし」としました。

先に作った「マイク回路」をつなぐと、正常に声が出力されていますし、ボリュームを一杯に回しても、ノイズは気になるほどではありません。

完成状態

ただ、ありあわせの小さなスピーカーですので、音質はよくありません。少しマシなスピーカを箱に入れてやると、そこそこの音で聞こえるはずです。(これは、後日確かめることにします)

発振器出力をアンプに入力

次に、以前に自作したNE555(タイマーIC)を使った方形波発振器をつないでみると、うまく発振音が再生されました。

内容は以上ですが、材料代としては500円もかかっていませんので、ステレオにするのもよし、卓上に置いて、気がついた時に、回路を色いろとさわってみるのも面白いでしょう。


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