まとめ:VUメーター駆動回路

高をくくっていたVUメーター駆動回路.見事にハマってしまいました.でもいつまでもそうしてはいられない.話題はそろそろ佳境の域へ.試験回路により実際にVUメーターを動かせ,自分なりの結論をまとめあげたい,と思います.

■原点にもどってメーターのはなし
今回の回路の設計者あるKenさん(Headprps)からのコメントは「メーター自体が入力電圧を対数変換して針を振らせる機能を備えているものと思われます.回路組み上げる前に確認してくださいね」と.言い換えれば,最初からVUと書かれたメーターのなかには単に入力信号を整流回路を通すだけでOK,すなわち駆動回路上,対数(非線形)変換部分は不要であると. 
ならば,さっそく実験開始.コメントに添えられた情報に基づいて,次の回路で確認してみることにします.
081130_test_s.jpg
試験回路の目的は,メーターに信号源として乾電池を印加,その時の針のVU表示と電流値(印加電圧/電流制限抵抗Rの10K)を測定し,対数変換回路の要否を見極めること.
電流測定結果s
おっー,測定結果をグラフに化してみると,ちゃんと対数目盛りになっています.Kenさんのアドバイスは的確でした.つまり,駆動回路的には整流した信号を入力するだけで,指示スケールとしてはVU指示器として動作するということがわかりました.

■整流回路の目的と仕様
整流回路の目的は絶対値を出力するため.そう言われてみるとメーターの振れは一定方向だから,絶対値というのは頷けますね.そして,整流回路には簡易な半波整流回路と精度を求めた全波整流回路がある.これをわかりやすく説明するため回路図に起こすと次のとおり.
081201_VU_1.jpg
回路Aは半波整流回路の一例で,簡単にいうと入力電圧Vinの0V以下をばっさりカットし,みなし的な絶対値を出力するもの.他方.回路Bは全波整流回路で入力電圧の絶対値を出力するもの.VUメータの駆動回路を精度から考えると回路Bが魅力的,でも部品点数が多くなるの難点.

■半波整流回路とメーターの指針の振れ具合
論より実践ということで,先ずは部品点数が少ない回路Aをブレットボード上に組み上げ,実際のメーターの振れ具合を確かめてみることにしました.
で,結論は期待以上の動作で驚き.精度的にいうとVUメーターというより,レベルメーターに近いものになっているハズですが,聴感上とメーターの振れは一致します.実用上は全然問題ないですね.
蛇足になりますが,メーターの時定数は半固定抵抗とメーターにパラったコンデンサの定数で決定します.実験としてコンデンサの容量を変えてみるとおもしろい結果が体験できます.220μFあたりをつけるとメーターは比較的緩慢な動作になり平均値を表示する振れ具合になります.次は一挙に4.7μFしてみます.指針の動作はキビキビとしたピークメーター的に振れ具合になる.コンデンサの容量は色々試してみて聴感上に合った容量にするといいでしょう.

■KANさんの結論
今回はホント勉強になりました.工学系のレポートを書いているみたい.で,結論は聴感上とメーターの振れ具合がだいたい合っていればOKというならば,半波整流回路で実用上は問題ない,と結論づけます.メーターの感度は,前述のとおりコンデンサの容量で好みの振れ具合に調整しましょう.

コメント

とても楽しいブログですね。手持ちのメーターがあったので、Aの回路を早速作ってみました。ソース(CDプレーヤー)とアンプの間に噛ませたんですが、メーターアンプの電源を入れると音が歪んで(割れる?)しまうのですが、何故なのでしょうか・・・・ご教授ください・・・何分無知なので・・・
papi03さん
コメントありがとうございます。
メーター回路の挿入位置が問題かと.コメントを読む限り,半波整流したオーディオ信号を聴いているのではないかと推察します.
メーター回路の接続は並列,つまりCDプレイヤー出力からVUメーター回路・アンプそれぞれに信号が送られるよう繋ぎ替えてみてください.
まともな音になりました。
メーター見ながら音楽聴くのがこんなに楽しいとは・・・。
次は全波整流に挑戦したいと思います。
そのうち、家中、メーターだらけになりそうで怖い?です。

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