音でサーボを動かしたい

質問

私自身、あまりサーボモータの仕組み＆プログラミング等がよくわからない素人です。
（簡単な電子工作はできるぐらいです）

ラジコン用のサーボモータ(PWM)を、音声の音量で動かしたいと思っています。
入力の音が小さいと少しだけ動く（小角度）、大きくなると大きく動く（大角度）、無音の時は0値に戻るようにしたいのです。
（回る方向（左右）はどうでも構いません）

例えば、テレビのヘッドホン端子につないで、ニュース番組とかの場合、アナウンサーの声と同じようにピクピクと、声の強弱で角度が変わる動くような感じになればと思っています。

やはり、マイコンボードとかを使用しないと無理なのでしょうか。
（多少のプログラミングは覚悟してます...）
できれば、すごく簡単に作れる方法があれば教えてください。

回答No.7

noname#137556 · ベストアンサー

> ただ、サイトで見られる参考回路にある可変抵抗（パルス幅可変部）に単につないでも無理なんですよね。

↓の回路ですと，555 の Contorol ピンに電圧を突っ込めば OK です。
http://www.national.com/JPN/ds/LM/LMC555.pdf

> ちなみに、音の電圧はACですよね。ＤＣにしないとだめですよね...

ANo.1 でも書かれているように，整流してやれば良いです。

↓こんな感じ。これはレベルメータなので音量に合わせて LED がピカピカ光る感じですかね。
http://www.zea.jp/audio/aum/aum_01.htm

# 回路的には簡単ですが，回路定数は，動きも見ながら調整が必要やと思います。

お礼

さらなるアドバイス有難うございます。
早速、製作してみたいと思います。

ちなみにRCサーボ「FutabaRS303MR」を使用して（PMWモードとして）声に反応して口をパクパクするロボットを作りたいと思っていました。
現段階では、音声をリレー動作させる基盤を作り、サーボ内の基盤を通さず直結したＤＣモータとしてサーボを動かし、バネで戻すといった具合で動かしてたのですが、更に精巧な動きをと思っていました。

大変参考＆助かりました。
有難うございました。

回答No.6

k_kota

＞ちなみに、音の電圧はACですよね。ＤＣにしないとだめですよね...

私の説明で「音の波形」の電気信号から「音量の電気信号」に変換済みです。
音量0で電圧ゼロで、入力があれば正の電圧が出るようになってます。

もっと手取り足取り教えないと意味なかったですかね。

回答No.5

noname#137556

サーボって基本的には位置制御です。指令された位置に向かって動きます。
で，いわゆる「ラジコン用のサーボ」はパルス幅で指令して，角度を制御するのが一般的みたい。

パルス幅を大きくすると，角度が大きくなって，
パルス幅を元に戻すと，元の角度に戻ってきます。

ANo.1さんの方法で音量に応じた電圧が得られたので，
あとは，電圧に応じたパルス幅のパルスを作ってやれば良いです。

これはタイマ IC を使えば簡単に出来ます。↓の「パルス幅変調回路」参照
http://www.national.com/JPN/ds/LM/LMC555.pdf

# 回路定数はサーボモータや動かしたい位置に合わせて調整する必要があります。
# 上記 IC で所望のパルス幅を実現できない出来ない可能性もあります。

マイコンを使っても簡単にできます。

お礼

ご返答有難うございます。
希望するものにかなり近いものができそうな情報です。
どうしても、RCサーボを使いたく、角度も音量で制御したいと思ってます。
タイマ IC を使えば簡単そうですね。

ただ、サイトで見られる参考回路にある可変抵抗（パルス幅可変部）に単につないでも無理なんですよね。
せっかくNo.1のかたから頂いたアドバイスの回路がよくわかりません。
音の信号を電圧変換⇒可変抵抗部に置き換え？...参考回路探してみます...
ちなみに、音の電圧はACですよね。ＤＣにしないとだめですよね...

大変参考になりました。有難うございました。

回答No.4

HanpaMon

と思ったのですが、あまりに能が無い回答なので、オマケです。

http://www.elekit.co.jp/product/4d522d303035

これを改造してどうでしょうか。
ライントレーサの動作は、ご質問の動作に近そうです。

光センサーを下につけておいて、音がしなかったら下に動く。
音がしたら上に動く

左右の車のモーターの動きを上下の動きに変えたらなんとかなりませんかね。

ま、何を動かすか、重さ、トルクもありますんで、まあ、ご参考に

お礼

ご返答有難うございます。
"elekit"。わたくしも愛用してます。（イチからより改造は楽なんで(^^;)）
参考になりました。有難うございました。

回答No.3

HanpaMon

簡単な回路を作るためには、良く知っていないといけないと思います。
私もサーボはシロウトなので、やはり良さそうな本を買って
回路を持って来た方がいいと思います。
そのサーボの入力として１番の方が書いているように音を使い、
音が無くなったら自動的に下に動くようにして、下についたら
センサーONでサーボOFFにする、という感じでしょうか。

あまり良い回答ではないですね。
すみません。

お礼

ご返答有難うございます。
やはりセンサで制御にすると楽そうですね。
参考になりました。有難うございました。

回答No.2

HanpaMon

確認ですが。

例えば
(1)無音の時には水平位置にあり、音がなったら上を向き、
無音になったら水平に戻る、と言う制御でしょうか？

もしくは
(2)音が止まっても水平に戻らないで良く、また音がなったら
さらに上に向くという事でしょうか？

多分(1)だと思いますが、であれば、無音になったら元に
戻す必要があります。　戻す方法は重力やばねなど機械的な
機構で戻すのか？もしくは電気信号で戻してやるか
どちらかが必要ですね。

電気で戻す、という事であれば、センサー等なんらかの方法でゼロ位置を
検出できるようにして、音がなかったら、マイナス方向にモーターを
動かし、ゼロ位置になったらセンサー検出してマイナス方向の
移動を止める必要があります。

また、パルス数をカウントして、上向き数と同じだけ下向きパルスを
出す方法もあります。

お礼

ご返答有難うございます。
希望する動作ですが、ご推測のとおり（1）になります。
基本的には、機械的に戻すのではなく、パルス信号で制御できればと思っています。
簡単な基盤で制御できるものなのでしょうか。
例えば、
http://berry.sakura.ne.jp/technics/servo_control_p4.html
（簡単なサーボ制御回路）
のようなものに何らかの基盤を付け加えてできないものかと思っています。

センサで制御ということも考えられるのですね。
参考になりました。有難うございました。

回答No.1

k_kota

私もサーボモータは知りませんが、電圧制御できると仮定します。
できないなら電圧から変換して下さい。

結論から言うと、音量を電圧に変換するには整流して下さい。
要するにマイク＞増幅＞全波整流＞平滑化＞電圧

増幅はオペアンプの低ノイズなやつで十分ですかね、増幅率はちゃんとコントロールできると便利かも知れません。
全波整流はダイオードでやります、検波用がいいですかね。
平滑化は簡単なCRのローパスフィルタで50Hzから上を落とせばいいと思います。
以上で、ある程度音量に比例した電圧は得られます。

お礼

お早いご返答有難うございます。
ただ、電圧制御でできるのかが不明です。
詳しくはわからないのですが「パルス波」で制御するしかないのかと思ってました。
音を電圧に変える方法、参考になりました。有難うございました。