マイクアンプを自作するときの定数について

質問

こんにちは。
マイクアンプをトランジスタ、
OPアンプで作っています（練習で）。
このとき、
このマイクからは、
音声で、このくらいの電流が
流れ、このアンプ、ないしスピーカー
を鳴らすには、このくらいの
電流が必要、という値が
分かれば、回路が組みやすいです。
このような値は、分かるのでしょうか。

たとえば、
キーボードアンプから、音を
出すには、１００倍程度で、OKでした。
しかし、スピーカーに直接つなぐと、
１０万倍くらいにしても、
音が出ません。
スピーカーは0.3VA,8Ωとあります。
キーボードアンプは、100V,31Wとあります。
これから、必要電流は求まりますか。
また、
圧電マイクでは、キーボードアンプから、
音が出ても、ダイナミックマイクでは、
さらに、１０倍増幅して、音が出ました。
音声による電流値はどのくらいなのでしょうか。

９Vでトランジスタ１個や、
OPアンプ１個で作っています。
ノイズ、回路の安定化はとりあえず、
無視しています。

何か分かる人がいましたら、
よろしくお願いします。

回答No.1

Yorkminster · ベストアンサー

コンデンサマイクなら電源を供給しないと動作しませんから、その回路も組む必要があります。

また、コンデンサマイクにしろダイナミックマイクにしろ、取り出せる電力は、ふつう数m～10mV、数uA程度しかありません。したがって、まず数100倍のゲインが必要です。かりに、マイクの出力電圧が10mV、ゲイン100倍とすれば1Vになります。

ところで、8オームのスピーカーに1Vを印可すれば125mAの電流が必要です。これに対して、一般的なオペアンプの出力電流の上限は50mA程度なので、バッファ（パワーアンプ）がなければスピーカーは駆動できません（電圧を10万倍しても、電流が流れなければ意味がない）。パワーオペアンプなら、ゲイン200倍、最大出力2Wくらいで使えるものもあるので（たとえば著名なLM380など）、これならマイクアンプ兼パワーアンプとして使えるでしょう。

キーボードアンプは、ふつう、ラインレベルの信号を扱うでしょうから、電圧が足りていれば音にはなります（電流はアンプ側が賄ってくれるから）。マイクの出力電圧が10mVと仮定すれば100倍で1Vなので、ラインレベルの信号としては十分になります。

回答No.3

k_b_pa_mus

そもそも、OPアンプを単一電源9Vで動作させると、カップリングコンデンサーとバイアス回路が必要になるため、回路が複雑になり、理解する上で無理があります。
(0dB=1Vとします)
マイクは、-50dB～-40dBの出力ですので、パワーアンプの入力値まで増幅すればよいわけですが、OPアンプは、ゲインを上げると周波数特性が悪くなるので、一段あたり+30dBが限度です。(できれば20dB以内に)
パワーアンプの入力が 0dBなら、マイクプリで+30dB、バッファーで+20dBの増幅が必要になります。
楽器用アンプなら、入力は-30dB～-20dBに対応しているので、+20dBの増幅で十分な音量が得られます。
マイクプリにNFB調節用のトリムVRをつければ、ゲインコントロールになり、パッド(アッテネッター)を付ける必要がなくなり、色々な入力に対応できます。
入力インピーダンスを高くする必要がないなら、ノイズの影響が出にくい、反転増幅回路２段で設計。
電子バランス入力は、1つのOPアンプで行うと、+-の増幅率を対象にするのとノイズ対策が難しく、反転増幅と非反転増幅の2つの回路で受けた方が、失敗が少ないようです。
入出力は、必ず同位相で設計してください。
OPアンプ単体では、パワーOPアンプで無い限り、直接スピーカーを鳴らすことはできません。
OPアンプをドライバーアンプとして、Tr(又はFET)のブースター回路を追加しないとスピーカーはドライブできません。
±15Vの電圧で30W位までなら簡単に出せます。
但し、CHあたり50W以上の電源容量が必要(±15V・約1Ax2)で、ブースター回路の放熱設計も必要です。

回答No.2

Yorkminster

LM380は、LM386の誤りです。すみません。