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電子回路が応用されている家電・機械
大学の調査課題で行き詰ったので質問させて頂きます。 帰還増幅器または発振回路または演算増幅器(オペアンプ)が応用されている身の回りの機械を調査し、その応用例でのそれぞれの回路(増幅器等)の役割を説明するという内容の課題です。 ラジオ・テレビ等いろいろあると思うのですが、自分は楽器に興味があるので、エフェクターなどの回路を調べようとネットでいろいろ検索したのですが、課題の趣旨をうまくついたサイトがひっかからず、悩んでいます↓↓ そこで、初心者でも分かりやすいサイトを知っている方がおられましたら、教えて頂きたいです。 できれば、エフェクターとかギターアンプの中身の回路についてのがいいですが(とっつきやすいので)、なければラジオ・テレビ等でもかまいません。
- washao
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オペアンプが利用されている理由はいろいろあるでしょうが、おそらく、今日本来の使い方(演算)をしている物は少ないでしょう。マイクミキサなどが(強引に言えば)加算器ということになるぐらい。 単に周辺部品を含めて安価にそこそこの特性の回路を手軽に作れるからではないかと。たとえば、ステレオ等オーディオ回路での電圧増幅は、専用ＩＣよりも汎用オペアンプの方が手軽な事が多いです。 帰還回路については、帰還することで発振や制御をおこなう場合もありますが、オペアンプをまともな増幅素子として使うには帰還が必要という事になるのではないかと思います。(適当に帰還させれば、CMOSのゲートICでも増幅ですますよ。)オペアンプ自体は無帰還で使えるような物ではありませんが、利得や周波数特性など帰還によっても調節可能な用途の場合、オペアンプを使うと、全体としては安価にそこそこの性能の物が(比較的再現性良く)作れるので、帰還型の回路を使う例が多いのだと思います。 電子楽器とオペアンプの関係。 電子楽器は、電子的な波形の発生。つまり電圧の変化をあらわす関数を作ることです。関数の演算→演算増幅器の利用という図式です。オペアンプ使わなくても、シンセサイザは作れます。デジタルシンセは、ＤＳＰでデジタル的に加算、乗算の演算してしまいます。アナログでも、汎用のオペアンプではなく、別の方法で乗算などしていた(経済的な理由もある)物が多かったです。 主要な回路とオペアンプの関係では、エンベロープの生成＝低電流回路、比較器、積分器、乗算器 あたりが、いちばんオペアンプらしいかと。ＶＣＦやＶＣＯにオペアンプ使っているのは、特性の良い差動増幅器という意味でしょう。 エフェクタについては、 ディストーション系は、非線形回路が中心です。入出力段のバッファに汎用の増幅素子として使われていますが、主役では無いですね。 オーバードライブやノイズートは、増幅率の変化を生むのに乗算回路が使われている物がありますが、オペアンプをこの目的に使った例は見たことがありません。それほどの直線性が必要な訳では無いからでしょう。 フェーザーやトレモロなど、位相系のエフェクタは、オペアンプならではの回路ですね。フィルタの特性を変化させながら帰還すると、位相差で周波数特性が刻々変化する。トレモロには乗算回路使った物もありますね。 エコーやリバーブなどの遅延系は、遅延に使う素子の駆動や信号の拾い出し等に汎用の増幅素子として使われている程度ですね。 オーディオ機器では、 汎用の増幅素子として使われている事が多いでしょう。ＣＤなどデジタルオーディオでは、フィルタを構成する差動増幅器として使われています。特殊な例では、昔のカセットテープ等に使われていたドルビー回路です。技術的には、絶対値回路、積分器、フィルタ、乗算器など含まれています。もっとも、製品レベルでは、オペアンプではなく専用のＩＣが搭載されていました。
楽器から少し遠ざかりますが、昔からオペアンプの性質を利用したボイスキャンセラー（いわゆるカラオケ作成マシン）はいろいろ製品化されていますね。 私も学生時代に自作して、文化祭で活躍させました。今も http://www.sharp.co.jp/corporate/news/050308-a.html http://www.kanshin.com/keyword-410867 こんな製品で搭載されているようです。
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