スピーカを使って音を出す（アンプ，ドレミ）

目次＞５章　第２ステップ（色々な実験）＞（１１）スピーカを使って音を出す（アンプ，ドレミ）

更新日２００６．２．２８

前の「スピーカを使って音を出す」の追加実験を行います。

追加実験２　ドレミファソラシド: 上の実験回路を使って、「ドレミファソラシド」を演奏します。
これを少し改造してスイッチで制御すれば電子オルガンが作成できます。

追加実験１　アンプで増幅する

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ＰＩＣに直接スピーカを接続しても、音が出る事を確認できますが、ゲームなどで使用するには音量が足りません。
そこで、ＬＭ３８６という汎用アンプを使って、もう少し大きな音を出してみます。

ＬＭ３８６Ｎ－１
電源電圧５Ｖで、約０．３Ｗの出力

実験回路

今回作成する回路図です。最小限の部品で構成しました。

前ページ（スピーカを使って音を出す）では、ＲＡ０に直接スピーカを接続しましたが、ＬＭ３８６と言うアンプで増幅しています。
スピーカは０．５Ｗタイプにします。０．３Ｗ以下のスピーカでも使えますが、その場合はボリュームを絞って下さい。

それ以外は、前ページと同じです。
　・ＲＡ２：ＬＥＤ（パイロットランプ，０．５秒間隔で点滅させます）
　・レゾネータ（セラロック）：２０ＭＨｚ

ブレッドボードに組み込んだ状態です。

動作確認

前ページで作成したプログラムをそのまま使って、まずは動作確認をしてみて下さい。
ＰＩＣでスピーカを直接駆動する場合と比べて、随分大きな音が出ると思います。

追加実験２　「ドレミファソラシド」を演奏

「ドレミファソラシド」を演奏するプログラムです。
まずは、これをメモ帳などのテキストエディタに取り込んで、ＤＯＲＥＭＩ．ＡＳＭという名で保存し、ＭＰＬＡＢでアセンブル＆ＰＩＣライタでＰＩＣに書き込んで動かしてみて下さい。

どんな音が出ましたか？

音階と周波数

音階と周波数の関係は、下の表のようになっています。
１オクターブ上がる毎に周波数が２倍になります。

波長と周波数の関係は以下の式で表せます。
　波長(mS)＝１０００(mS)／周波数(Hz)

波長TとT/2のイメージ

表の「cnt1」はT/2(mS)の時間を作るカウンタで、ＴＭＲ０割込み回数です。次で説明します。

１／２サイクルの時間（T/2）

１／２サイクルの時間は、ＴＭＲ０割込みを基準に設定します。
ＴＭＲ０割込みを２５．６ｕＳ（マイクロ秒）毎に発生させ、上の表のｃｎｔ１の回数カウントする事で１／２サイクルの時間を作ります。

オシレータは２０ＭＨｚですので、割込み周期は次のようになります。

１命令サイクル	：	１秒／２０ＭＨｚ×４＝０．２ｕＳ（マイクロ秒）
TMR0割込み周期	：	０．２ｕＳ×（２５６－１２８）＝２５．６ｕＳ

従って、ＴＭＲ０割込みを「７５」回カウントすると、
２５．６ｕＳ×７５＝１．９２０ｍＳとなり、低い方の「ド」の音が出ます。

プログラムの概要

プログラムの概略フローです。

「25.6uS」と「500mS」は、それぞれフラグを用意し、ＴＭＲ０割込みルーチンでセットします。