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USB接続型マイクアンプを自作する

パソコンでもマイクを使う機会が増えていますが、意外とボリューム不足になることが多いです。
また、パソコン内部で増幅する機能もありますが、マイク信号は微弱なのでPC内部に入るとノイズが致命的になります。
そこで、外部でマイク信号を増幅した後にパソコンみ取り込むことでSN比を良くすることが可能です。

今回はパソコンで使用することを前提としてUSBから電源を取る仕組みでマイクアンプを作ってみました。
電池などでは電池交換など面倒なこともありますからね。

まずは、回路図です。
MIC_AMP_USB

 

 

 

 

マイクはコンデンサマイクとしています。2線式と3線式でつなぎ方は多少違いますが、3線式であれば
2線に束ねて使用する方法もあります。
トランジスタは一般的な2SC1815を使用しています。ボリュームでトランジスタのベース電圧を1.5Vに調整します。
各トランジスタのベースを調整したらそれで調整は終了です。
性能としては増幅率で200倍程度は期待できますので、かなり高感度になると思います。
パソコン側で音量を絞れば絞るほどSNとしては有利ですからね。

 

この回路の特徴としては電源回路の部分に10Ωとコンデンサでフィルターを構築してパソコンからのノイズを減らしています。
USB電源は電源回路に直接コンデンサを10uF以上つけることを禁止しています。
そのため、10Ωで電源側からコンデンサを隠ぺいする役割も果たしています。
また、増幅の1段目と2段目は発振やノイズを防ぐ目的で、電源のアイソレーションを取ることをしています。
電源が2系統存在するのはそういった理由になります。

 

もう一つの特徴としては自作をする際に作りやすくするために部品の種類を減らしています。
部品の種類を増やすと部品調達が難しくなるという問題があります。
そこで、トランジスタは同一のものでボリュームも同一のものです。
使用している抵抗にも工夫をしており、100kΩ、10kΩ、1kΩ、100Ωを4種類のみで作れるようになっています。

 

抵抗は100本程度で買うと比較的安く買えるので、この4種類を揃えるだけで回路を作れるようにするとストックが大幅に減ります。
回路図の2.5kΩは1kΩ直列2本に1kΩ並列2本をつないで作ることができます。
300Ωも100Ωの直列3本で作りましょう。
また10Ωは0.5Wの電力が必要ですが、安価な小型抵抗は0.25W~0.1W程度になります。
そこで100Ω抵抗を10本並列で接続することで10Ωと耐電力を賄うことができて、わざわざ部品を増やす必要がありません。
電子工作などをしている人でも全種類抵抗を揃える人は少ないと思いますので、基本定数のみで自作する考え方も重要です。

 

コンデンサは0.1uFと22uFだけで作っており、0.1uFは一般的なセラミックコンデンサなので安価です。
電解コンデンサの22uFは小型で使い勝手がいいので、他の電子工作でも利用できるので汎用性が高いです。
1uFのコンデンサを接続してありますが、最悪これはなくても動作しますので省いてもかまいません。
もし、手持ちがあればつけるぐらいでいいと思います。

 

趣味なので、マイナーな定数でもいいですが、部品の種類を減らすのも趣味では負担が減って効果的なので、あえてこのような設計にしています。
電源は5V以上にあげても増幅率があがるわけでもないので、5Vで使用しましょう。
それといきなりパソコンにつなぐと回路間違いでパソコンに悪影響が出ると思うので、
最初はUSBアダプタのようなものにつないで、各部の電圧をチェックしてから使用しましょう。

 

まずは簡易的な第一弾のマイクアンプを載せておきます。

 

 

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