大人の科学マガジンVol.17テルミンmini相当を電子ブロックで再現する。 2007/10/08
構成
学研の電子ブロックEX-150復刻版を２セット使います。
他に用意するのは、太めのストロー１本。
No.10の1石ワイヤレスマイクからマイクを削除した回路を発振器としています。
これを２つ用意したので、この部分は１号機と２号機では同じです。
この発振出力を混合して検波した後、ICアンプで増幅しています。
機能再現なんで、過剰な期待はしないでネ。
作成
写真のように、１号機と２号機を組み立てます。
１号機と２号機間の BとB' GとG' をつなぎます。
アンテナを１号機のAに立てます。 太めのストローにテスター線を通して自立させます。 余り部分は折り返して適当に固定します。
１号機ネガ ２号機ネガ
調整
１号機と２号機の電源をONする。
１号機と２号機のTUNINGを調整して、「ピー」と音のするポイントをさがします。
音量はボリュームで調整します。
ピー音が高音から低音になって消える点にTUNINGを微調整します。
演奏
アンテナに手を近づけたり遠ざけたりして音程を調整して演奏します。
TUNINGをうまくやると、２０Hzくらいから１００００Hzくらいまで出せます。
動作説明
アンテナに手を近づけると、１号機の発振周波数は低く変化します。 ２号機の発振周波数との差が音程となります。
「アンテナ」と表現してますが、形が似ているだけで機能はコンデンサの片端の電極です。 長さは２００〜３００ｍｍあれば充分です。
手との距離により静電容量が変化するので、LC発振器の発振周波数が変化します。
発振周波数が高いほうが静電容量の変化による発振周波数の変化量が大きくなるので、小さな動きで音程が大きく変化します。
TUNINGダイヤルの数値が大きいほうが、発振周波数は高いです。
留意点
調整や演奏は、いろんな要素の影響を受けるので、電子ブロックの位置や方向を選んで、最適なポジションを探してください。
Gに人体アース用のコードをつなぐと動作が安定します。
また、手を近づけると低音になるようなチューニングにするのも面白いかも。
AMラジオ放送の周波数帯を使うので、念のためAMラジオを用意して放送の無い周波数で発振していることを確認すると良いでしょう。
で、電子ブロックmini もテルミンっぽくしてみました。
ベースにしたのは大人の科学マガジンVol.３２の本誌１０１ページにある 120%活用術の「No.01 ワイヤレスマイク」の送信側なのですが、信号を取り出す都合でレイアウトが大きく変わっています。
1号機・2号機とも左半分のブロック配置は同じです。
アンテナはリード線を使い、ストローで自立させています。
操作方法は復刻版EX-150と同じです。
ブロックは各１台分ずつで足りているので、混用は不要です。
アンプ入力に電解コンデンサ１０μFが入ってますが、本体側にも電解コンデンサが入っているので2段になってます。 意味は無いです。 勢いだけです。 気にしてはいけません。
スプリアスが多めだったり、で、もう少しなんとかしたい気分なんだが、動いてるからいいか。
１号機、２号機のどちらかを復刻版EX-１５０で作って組み合わせても動作します。 2011/12/03
ネガ
大人の科学マガジンVol.01の記事のテルミンの話
Vol.01も購入してるのに存在を忘れていたテルミンの記事。 まじめに発振とか混合とかしてるんで、パーツ不足に陥ってますな。
気持ちはわかるのですが、所詮おもちゃとして機能すれば充分なんで、ウチのはザックリ簡略化してます。
あと、高周波と低周波が混在してて、いろんな意味で大変そうな回路。 ウチは検波することでICアンプは低周波だけに使ってます。
高周波のアナログ演算って、大変なのよ。
言い訳 (2008/02/08)
学研のサイトにテルミンの解説ページがあり、正弦波（サイン波）を出力させる方法 も詳しく書かれているのですが、ウチのサイトでは「検波」で済ませまし た。
以下、大雑把な問題になるポイント。
学研の解説では、発振出力をトランジスタのｐｎ接続の電圧・電流特性のカーブ（いわゆる０．６V）を使って 「アナログ演算」しています。
このアナログ演算をするためには、発振出力波形の一番低い点（サイン波の一番下）の 電圧 と発振出力を入力するトランジスタのエミッタ（E）の電圧 を同じにしなければならないのですが、精密に合わせる必要があるのでオシロスコープ等での 波形観測をして可変抵抗で調整する作業が２系統に必要なんですヨ。
電子ブロックでは、そんな作業は無理！！
もうひとつは、そこまで苦労して調整した発振出力の高周波信号を合成してうねりを増幅するのですが、電子ブロックのICアンプはそんな高周波まで動作しません。
（条件をそろえてもIC単体で、１００ｋHz程度のものです。）
【超おまけ解説・ＡＭラジオ３台でテルミン】
ネットの記事にＡＭラジオ３台でテルミンするのがあったりしますね。
勝手に解説しましょう。
まず、使用するＡＭラジオですが、２台はアナログチューニングの 「シングルスーパーヘテロダイン型」のものが必要です。
残りの１台は「シングルスーパーヘテロダイン型」でも「ストレート型」でもなんでもＯＫ．
で、見分け方ですが、内部の部品を見たときに、８ｍｍ角くらいの金属ケース に入った内部が赤や黄や青の部品が３つか４つ有ればシングルスーパーヘテロダイン型と判断してかまわないと思います。
一般的な市販のラジオは大抵「シングルスーパーヘテロダイン型」です。 むしろ「ストレート型」は少数派。
このシングルスーパーヘテロダインの何を利用するのかといえば、周波数変換用の発振器 。
ここでシングルスーパーヘテロダイン型ラジオの大雑把な説明をします。
回路構成は、４５５ｋＨｚ専用ラジオにＡＭ放送帯の周波数変換器（コンバータ）を組み合わせています。
この周波数変換器は受信したい周波数に４５５ｋＨｚをプラスした周波数を発振して、放送波と混合して４５５ｋＨｚに変換しています。
つまり、５３０〜１６００ｋＨｚが受信できるラジオなら、９８５〜２０５５ｋＨｚを発振できます。
ただし、この発振出力は外部に漏れにくいように作られています。
なにやらややこしい雰囲気なんで、ここでは発振器として使うラジオを「発振器１」「発振器２」、残りの１台を単に「ラジオ」と言うことにします。
「操作方法」
これらを無改造でテルミン化するには、３台を密着するほどに近づける必要があります。
まず、ラジオを１０００〜１６００ｋＨｚの間の放送局の無いところに合わせます。
（ラジオから音を出しますので、ラジオの音量は適量、発振器１・２の音量は最小です）
発振器１をチューニングして、ラジオから雑音が小さくなるところに合わせます。
（発振器１のチューニング表示周波数は、（ラジオのチューニング周波数−４５５ｋＨｚ）くらいになります）
発振器２をチューニングして、ラジオからピーと音が出るところに合わせます。
（発振器２のチューニング表示周波数は、発振器１とほぼ同じなります）
さらに発振器２を微調整して、ピー音が低音になって消えるところに合わせます。
発振器１をさわったりして演奏します。 （微妙です）
高音が小さい場合はラジオのチューニングを微調整すると改善できるかも。
発振器のどちらかをラジオから離すと、音量を小さくできます。
「ちょっとだけ改造」
発振器１にアンテナ状の金具をつけると、それっぽくなります。
接続する場所はバリコンの羽根の少ない側の端子。
バリコンには３つほど端子があると思いますが、どれか一つが正解です。
ピー音が変化するのがソレ。
動作を安定させるためにアースをとるときは、発振器１の電池のプラスかマイナスの端子のどちらかからとります。
2012/02/03
