いわゆるspiceのトランジェント解析、というやつで、 この程度の簡単な回路なら御覧のとおり qucsで簡単にグラフ化できる。 計算サンプル数がよくない、というか少ないので細かな所でエイリアジング的な効果が出てしまって正しくないかもしれないが、おおむねの傾向は分かると思う....
なお回路図や各定数は 検証してグラフを書く為に適当に入れた値である事をお断りしておく...
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まず二つの異なった周波数の信号源を抵抗Mixするとこんな波形になる... ここでは 500KHzと499KHzを混ぜてみた。二つのCWを抵抗で混ぜるだけでこうなる、ってのは当り前、なのだろうけど、不思議でもある...
ただし、これをいくら増幅しても音声にはならない。単なる二つの高周波信号の重ね合わせにすぎないから...
次は、前回の仮説の検証、アンプの入力の寄生ダイオード(あるいは保護ダイオードかも...) でマイナス側が削られてるのでは?、もしそうだとすると、実際どうなるの？ というシミュレーション...
で、適当な値の容量を付加して軽くフィルターをかけて高周波成分を減衰させてやると、こんな波形になる...
これで、やっと"音声"信号らしくなった...
もし、ちゃんと楽器のLine出力として使うなら、もうちょっとキャリア落とさないとだめ、接続先が可哀想、ということで....容量増やしてみると...
結構綺麗な波形になった、けど下側が削られて出来た波形だから上下非対称。まーこんな感じ？ ちゃんとするなら、2次とか3次とかの LCフィルター入れたい所かな？？
ちなみに周波数差を5KHzにしてみるとこんな感じ...
まぁ実際は"アンプ"が動作しているわけで、アンプの周波数特性(高音域でレベルが落ちる)というのがフィルターの代わり、というところか。 でもいきなりレベルの高い高周波入れられたら部分的にいろんな所で飽和したりとか、内部回路に変な発振を誘起させないだろうか、とか心配でもあるが、それを含めた結果が"あの音"なのかもしれない...
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ともかく、学研のテルミンは、出力アンプが気に入らないから、と言って、あれを他のちゃんとしたOPアンプの増幅回路に変えたら、たぶん音が出なくなるわけだね...
なんか、すっきりした様な、しない様な...
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以下オリジナルアンプを止めて、ダイオードでなるべく綺麗な波形を得るにはどうするかという試行....
あたりまえだけど動作点と、信号の大きさ、によって波形の歪み方が変わるのだが
入力は小さいより
大きい方が全波整流的な波形に近付く....のは仕方ない...けど、あんまり音楽的な波形でもない...
同一レベルの合成だとモロにDSB的な波形になるから正弦波からは遠くなる...ので、ちょいと工夫してやると...
AM波形っぽい...ので正弦波に近づく...のだが、これでも入力が小さいとやはり歪みが大きくなる....
ので、場合によっては直流バイアスかけてみるのもよいかも...
キリがないのでおわりにするが...なんとなく、綺麗な波形を得るヒントが得られたような気がしてきた...実際は発信器の出力を変えるより、抵抗mixのところの二つの抵抗値を適当な比率に変えてやるとよいか...でもあの基板の発信器の出力レベルってどれくらいあるのだろうか....
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さらに
→ 今日の続続学研のおもちゃテルミンのナゾにづづく...
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