AC信号の測定
直流信号または直流電圧はその時点の電圧を測定し電圧とします。しかし、交流の場合は電圧が変化します。そのため、交流信号の大きさを示すための代表値が必要になります。テスタやディジタル・マルチメータなどで表示されるACレンジで表示される値は、「実効値」またはRMS（root mean square value）呼ばれる値です。この値は信号の各瞬間ごとの値を二乗してその平均値を求め、その平均値をルートで開いた値となります。
正弦波の場合Vを中心にプラス側、マイナス側同じ波形が繰り返されるので単純に平均値を取ると0になります。実効値はプラス側、マイナス側の0Vからの波形のピークの値をVpとすると、
実効値＝Vp/√2＝0.707×Vp
となります。マイクロホンからの音声信号は複雑な波形をしています。その大きさの代表値はテスタやディジタル・マルチメータの測定値とは必ずしも一致しません。そのため、アンプの増幅率などを測定するためには、普通は正弦波信号を加え測定します。
前回までの正弦波回路からの信号を利用してOPアンプを利用した増幅回路の増幅率を確認し、その増幅器でマイクロホンから信号を増幅してみます。
コンデンサ・マイク
コンデンサ・マイクは、次に示すように小型でさまざま場所で利用されています。エレキットのキットの中にもこのコンデンサ・マイクを使用して音に反応するものもあります。そのキットはトランジスタで増幅していますが、今回は、OPアンプを利用して増幅することにします。
コンデンサ・マイクは電源が必要
エレクトレット・コンデンサ・マイクは次に示すように、マイク出力端子に抵抗を介して電源を接続します。マイクからの音声信号のみ取り出すために、マイク出力端子からコンデンサを介してマイクの出力を得ます。具体的なコンデンサ・マイク
秋月電子通商で購入したコンデンサ・マイクを示します。大きさも形状も少しずつ異なっています。しかし２本の足が出ているのは共通です。ケースはGNDになっています。ケースに接続されているピンがGNDでもう一方がマイク出力です。視覚上ケースとの接続が確認できない場合、テスタでケースとピンの導通を確認しGNDピン、マイク出力が確認できます。
古いPCケースのHDDの稼動表示LEDケーブルに、マイクをはんだ付けしました。プラグにはスズ・メッキ線を差込みブレッドボードに差し込みやすくしてあります。これを用いて、ブレッドボード上に作成した増幅器で音声信号を増幅します。
次回に、実際の信号増幅を行います。<神崎康宏>