かりおかの実験室

実(体)験を書き綴っています。買ってみた。作ってみた。やってみた。行ってみた。使ってみた。・・・などなど。

高感度で簡易な音声リレー回路の実験。

2013年02月11日 | 製作

この記事には、回路図が掲載されていますが、なんら動作を保証するものではありません。
参考にされる場合は、全てにおいて自己責任でお願い致しますぅ~<(_ _)>゛

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出来てみると、なぁ~んだぁ~ってことありますよね(´・ω・`)

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昨年末から、音声リレー(音でスイッチが入る回路)の実験に明け暮れていました。
このブログにも書いていたとおり、それなりに動くものが出来てはいたのですが、

「何か違うなぁ・・・回路が大げさな気が・・・不安定な感じもするし・・・もっと簡単にできないものだろうか。」(-"_-)ゞ

と思っていました。これまで回路図を掲載しなかった理由の一つです。

しか~し、とうとう満足できるものができました。これですっ(`_´)/

20130211a 20130211

<特徴>
・高感度
6畳の部屋の中、2.5m以上離れたところから、「あっ」っと軽く発するだけで、動作しました。手を叩いたり、指を鳴らしても、舌打ちしても(←なんで舌打ち?)、もちろんOKでした。稼働距離は縮まりますが、音圧が低いと思われる携帯電話のアラーム音でも動作しました。
・簡易

定番で安価なオーディオパワーアンプLM386とタイマIC555を組み合わせただけの回路となりました。

感度については、図の半固定抵抗を、どれくらい微妙に調整するかによります。
感度を高くしようとして行き過ぎると、リレーがON-OFFを繰り返して止まらなくなりますので、そのギリギリ手前に設定します。
しかし、そこまで高感度にすると、椅子が軋む(きしむ)音でも動作してしまいますので、そんなに神経質になることはないでしょう。むしろ、少し感度を下げて使う感じになると思います。
感度を下げるには、半固定抵抗の調整のほかに、パワーアンプのコンデンサ10μFを外す方法があります。LM386は、コンデンサがあるとゲイン200倍、無いと20倍です。
実は、20倍にしても、手を叩く音だけで十分動作するくらいの感度が得られました。

「えっ?ゲイン200倍とか20倍程度でもいいの?」

と思われた方もいらっしゃるのではないでしょうか(・▽・)г

最初、出力がたかだか数ミリVのコンデンサマイクの信号でリレーを動かすには、少なくとも1000倍くらい増幅する必要があるだろうと考えていました。
しかし、タイマIC555の実験で、微小な電圧変化でも判定させることができることがわかり、
簡単な回路で実現させることができたのでありますっ(・`ω・)ゞデシッ!!

ちなみに、1つ前に設計した回路がこれです。

20130211c 20130211d_2

これも、高感度な出来で、一応の完成形としたものです。
しかし、ゲインを高く(2000倍以上)設計し、フィルターも外したため、発振やノイズの影響を抑えるのに大変苦労した上に、複雑な回路になってしまいました・・・そんなに複雑でもないか(^_^;)ゞ

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いや~、出来てしまえば簡単なことでしたね。
今回は、オペアンプの本を読んだり、新たに電子パーツを揃えたり、DMM(デジタルマルチメータ)まで購入し、大変勉強になりました。

タイマーICで、微小信号を判定させてスイッチさせることができたのは、大きな収穫です。センサー&スイッチング回路は、これで決まり!(o^ー')v
その他、オペアンプのフィルターの効果等、書ききれない(というか本当は書くのが面倒な)くらい、いろいろと経験が得られました。回路図もたくさん書いて実験と検証を繰り返し、苦労もしましたけどね(-。-)=3ヾ(^_^;)ヨクヤッタ

かりおか工作員は、大きなアイテムを手に入れた。10000ポイント!

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この記事には後日談があります。2013年4月13日かりおかここに記すφ(._.)カキカキ

高感度で簡易な音声リレーの製作その2 -改良- ←クリック

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4 コメント

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 はじめまして (Hamai)
2013-02-20 21:37:10
 はじめまして

多分、エクセルの罫線とオートシェイプを使って回路図を描いているのだと思いますが、エクセルのメニューのツール(T)オプション(O)表示のウインドウオプションの枠線(G)のチェックを外してから画像を取り込むと、回路図の見栄えが良くなりますよ~ ^_^ 浜井
返信する
●Hamaiさんへ (かりおか)
2013-02-20 21:57:50
●Hamaiさんへ
コメントありがとうございます~(・_・)゛
おおっ、Excelの枠線は消すことができたんですね。これは良いことを教えていただきました。感謝です(^_^)
ちなみに、オートシェイプは使っていません。電子パーツの回路記号は、いずれも自作のものです。
よろしければ、Excelで回路図を描画する方法を見出した実験を見てやってください。
「Excelで回路図を描いてみました。」
http://carioca.blogzine.jp/carioca/2008/06/post_c344.html

返信する
わお。 (Hamai)
2013-02-23 11:20:31
わお。
何と素早いレスポンス。でも私の方は亀より遅いのです^^);

2008/06/post、見て見ました。直線と矢印と長方形だけを巧みに使っていて見事です。しかもセルの大きさを意識しているところがポイント高いです。でもオートシェイプはメッチャ使っているように思うのですが(末尾に注釈)、これって突っ込むところですか? それともスルーすべきなのでしょうか? ^^); ...。まぁそれは置いといて、例えばトランジスタの型番やコンデンサの容量などの入力専用に、下地と縁を透明にしたテキストボックスを図形と一緒にグループ化しておくと、文字を枠線の上に配置できる、横転した文字を表示できるなど表示文字の自由度が高くなり、一段と見栄えの良い回路図が出来上がります。そしてこの方法の最大のメリットは、見かけはほとんど変わらずテキストを記述できる機能が追加された図形になっていることです。長方形などの場合はそのまま文字入力できる仕様になっているので必要ありませんし、また後から透明なテキストボックスを配置しても同じことが出来るのですが、最初から横転した文字にする場合や特定の位置に配置する場合は、逐一調整するよりずっと手間が省けるので便利です。逆に欠点は、テキストですから、セルの様に数式等で自動変更される便利さは無いこと、透明なテキストボックスが下のセルに入力することを阻むのでイラッとすることです。このために既に気づいていて使用していないのかもしれませんが(リレー図形でテキストボックスが使われている様ですから)参考までにと言うことで、時と場所で使い分けると良いかと思います。(部品としてテキスト入力あり、なしの図形を両方作っておくのが良いかと)

それから、後先になりましたが、私もむーじょ様やOB様RLC様と同じで、かりおか様が有益な情報を公開して下さっている事に大変感謝しています。   浜井


----注釈-----
エクセルの直線や矢印は、使用頻度がとても高いので独立して表示されていますが、線と言うまとまりに分類されたオートシェイプです。
返信する
●Hamaiさんへ (かりおか)
2013-02-23 16:49:26
●Hamaiさんへ
再びコメントありがとうございます(^_^)
言われてみると、矢印の記号もオートシェイプの1つだったんですね。私は、オートシェイプのメニューを使っていなかったので、とんだ勘違いをしてました。
やさしくフォローいただきまして、ご配慮に感謝致します。大変失礼致しました<(_ _)>゛
図形にテキストボックスを被せるというのは、便利に使えそうですね。
私は、お察しのとおり、表計算を利用することをベースに考えていましたので、そこまで考えが及びませんでした。
図形全体にテキストボックスを合わせてしまうと、イラっとすることがあるかもしれませんが(笑)、今後、ICやオペアンプのピン番号を表示させる場合など、小さなテキストボックスを使ってグループ化すると、セルも使えて良さそうだと気づきました(・▽・)bピカッ
いや~こちらこそ有益なコメントをいただきまして、大変ありがとうございます。
以前、関心を寄せていただいた皆さんにも、この記事を見ていただけたらと思います。
返信する

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