■ノイズ対策④音響カプラ(水晶振動子+チップコンデンサ) | ..あちゃ! no mic's

..あちゃ! no mic's

クラウドファンディング予定~2026年度
何度でもチャレンジ!
ただいまソーラーピックアップのテスト中

SANTA no Mix

誰の為でもなく、自分の為のメモになります。


===============================

■ソーラーパネルからのノイズがあることの対処はアンプ側で対処、珍発想、取り急ぎ、コンデンサ変種の音電(音響カプラ/理想は水晶振動子とチップコンデンサ使用)をテストすることにしたい着想。


400~1000Hz音声信号に含まれるノイズを圧電素子2枚を張り合わせ樹脂で固めた音響カプラで取り除きたい


1. 2枚の圧電素子の構成(役割の分離)
物理的なノイズ除去(フィルタリング)を行うため、2枚の素子を「送信」と「受信」に完全に分離します。
  • 1枚目の圧電素子(入力・送信側): 400〜1000Hzの音声+ノイズの「電気信号」を、物理的な「機械振動」に変換します。
  • 2枚目の圧電素子(出力・受信側): 樹脂を伝わってきた特定の「機械振動」だけを、再び「電気信号」に逆変換して取り出します。
2. 樹脂固定による「バンドパスフィルタ」の設計
樹脂で固める行為は、振動を伝える「媒体(マス・バネ要素)」および「ダンパー(減衰材)」を作ることを意味します。400〜1000Hzだけを通すためのポイントは以下の通りです。
  • 共振周波数の調整:
    圧電素子自体の共振周波数は一般に数kHz〜数十kHzと高いため、そのままでは400〜1000Hzの低い音を通しにくくなります。樹脂で固める際に、全体の質量(マス)を増やす、または素子を固定する支持方法を工夫して、構造体全体の共振周波数を400〜1000Hzの帯域内に落とし込む必要があります。
  • 樹脂の選定(Q値のコントロール):
    硬いエポキシ樹脂などでガチガチに固めると、特定の1周波数だけが鋭く通るフィルタ(高Q値)になり、400〜1000Hzという「幅のある帯域」を通せなくなります。少し柔軟性のあるウレタン樹脂やシリコン系の樹脂をブレンドし、適度な内部損失(ダンピング効果)を持たせることで、400〜1000Hzがなだらかに通る帯域特性(低Q値のバンドパス特性)を作ることができます。


  • 極性(プラス・マイナス)の向きに注意してください。お互いの振動を打ち消し合う向き(逆位相)で固定してしまうと、信号が極端に小さくなってしまいます。
  • 低域ノイズ(ブーンという音)の透過:
    400Hz未満の低周波ノイズ(電源のハムノイズなど)は、樹脂の塊全体が一緒に揺れてしまうため、すり抜けて出力側に伝わりやすいです。低域ノイズが残る場合は、前段に電気的なハイパスフィルタ(コンデンサ)を1枚入れる併用策が効果的です。

実験を進めるにあたり、まずは以下の具体的な情報があると、より詳細な形状や設計のアドバイスが可能です。
  • 使用する圧電素子の形状やサイズ(円板型、スクエア型など)
  • 取り除きたいノイズは、高音(キーン)か低音(ブーン)どちらがメインか
  • 音声信号を出力する回路のインピーダンス(出力抵抗)
どのような環境での実装を想定しているか、差し支えなければ教えてください: