ハードウェア
アプリケーションボードには、アナログ入力があり、これはmbedのピンに入力された0-3.3Vの値を0から1（浮動小数点数）の値に変換して取り込みます（AnalogInのread()関数を使った場合）。これはセンサからの入力などには良いのですが、以下の理由から音声入力には、このままでは使用できません。
- マイクからの出力は非常に小さく、一般に数mVしかない
- 一般的なマイク出力は交流なので、負の電圧から測定できる必要がある
これまでの連載では、mbedのデモボードとアプリケーションボードのみを使うことで、ハードウェアの製作を不要としてきましたが、今回はあきらめて追加のハードウェアを製作しました（図4）。
マイクアンプとして、秋月電子のキットを使用しています。100倍のアンプを内蔵しているため、今回の用途にピッタリです。回路図左側は、交流であるマイクアンプ出力に直流分の「かさ上げ」を行って、0Vより上の信号になるようにしています。VCCが5Vなので5×470／（470＋3900）＝0.54V程度かさ上げされます。回路図右側はフィルターです。mbedの39ピンはUSBの5Vが供給されますが、デジタル回路用の電源なので非常にノイズが多く、そのままマイクに使用すると、ノイズが乗り過ぎてWSTでまったく認識できませんでした。このためコンデンサと抵抗を使った2段フィルタを入れています。
抵抗は1/4W以上の通常のカーボン抵抗で構いません。コンデンサの耐圧は、書かれた値以上であれば問題ありません。今回は0.1μFにはセラミックコンデンサを、それ以外は積層セラミックコンデンサを使用しています。図5に回路の外観を示します。
配線にはブレッドボードを使いました（掲載するためにきれいに配線していますが、皆さんが製作する場合は、あまり神経質にならず気にせずに配線してください）。実際に回路を作成してみる方のために部品表を表1に示します。なお、マイクアンプはキットなので半田付けが必要になります。半田ごてと半田をお持ちでない方は別途入手してください。
| 摘要 | 数量 |
|---|---|
| 秋月電子マイクアンプ キット | 1 |
| セラミック・コンデンサ 0.1μF 6WV （注1） | 1 |
| 積層セラミック・コンデンサ 100μF 6WV （注1） | 2 |
| 抵抗 3.9kΩ 1/4W 5% | 1 |
| 抵抗 470Ω 1/4W 5% | 1 |
| 抵抗 51Ω 1/4W 5% | 2 |
| ブレッド・ボード 8cm x 5cm 程度のもの | 1 |
| ブレッド・ボード用ワイヤ （注2） | 1セット |
注1
耐圧は6WV以上であれば高くても構いません。0.1μFの方は積層タイプでも、そうでないものでも構いません。
注2
余っている電線でも良いですが、あると楽に配線できます。
