[回路の設計開発特集] 鉛筆オルガンの解説2 — IC555の動作2 —

回路の設計開発特集として、鉛筆オルガンを例にあげて
1回目は、鉛筆オルガンに使われているIC555を作った
               Hans R Camenzind 氏の紹介。
     https://www.cs.sus.ac.jp/info/info_gakka/20150114_1/
2回目は、鉛筆オルガンのIC555を中心に動作の説明の前半
     https://www.cs.sus.ac.jp/info/info_gakka/20150115_1/
そして今回は2回目に引き続き、動作の説明の後半を掲載します。
今回のことがわかれば、次のような電子ピアノも作ることができるようになります。



これでもう!電子ピアノができちゃいましたよね。


はじめてコンピュータメディア工学科HPを見た学生から、
ソフトウェアの学科じゃないんですか!と質問を頂きました。
質問をして頂き、ありがとうございます。
結論からいうと。。。コンピュータメディア工学科は、
プログラミングなどのソフトウェア電気回路電子回路などのハードウェアの両方を学ぶ学科です。

すなわち、コンピュータメディア工学科は、情報工学を学び、自分のアイディアを
プログラミングなどのソフトウェアと電気回路や電子回路の設計開発などのハードウェアを融合した
新しいカタチを創る学科です。

すべてのみなさんの身の回りのもの、携帯電話、テレビ、ハイブリットや電気の自動車、ヘッドフォン、ギター、炊飯器、洗濯機などなどは、ハードウェアをソフトウェアで動かしています。それゆえ・・・
これからの情報化社会では、ソフトウェアとハードウェアの両方を学ぶ必要があるのです。


では。。。鉛筆オルガンの動作の続きを解説します。


20150116_0

     
[時刻2]

やがてコンデンサCの電圧Vcが
電圧V2よりも大きくなることから
比較器2の出力が「L」から「H」
へ変化します


次に、記憶素子のSとRの組み合わせが
「L」「H」より
Qは「L」Qバーは「H」
となります.

以上のことから、
スイッチがON
スピーカへの出力は「L」
になります.
     
     
     
     
     
     
    
    
                  
20150116_2
     
スイッチがON
となったことより、いままで
コンデンサに流れ込んでいた電流は
スイッチに繋がったグラウンド側に
流れ始めます.

またコンデンサに溜まっていた電気も
放電を始めます
     

 


20150116_3     
     
[時刻3]
コンデンサCの放電が進み、
コンデンサの電圧Vcよりも
V2の電圧が小さくなることから
比較器2の出力が「H」から「L」
へ変化します.

また記憶素子のSとRの組み合わせが
「L」「L」より
「前の値を保持」となり、
時刻0の状態が保たれます.つまり
Qは「H」,Qバーは「L」
のまま変化しません.

以上のことから、
スイッチがON
スピーカへの出力は「L」
になります.
   
     
     
     
     
    
    
20150116_4     
     
[時刻4]
コンデンサCの放電がさらに進むと、
コンデンサの電圧Vcよりも
V1の電圧が小さくなることから、
比較器1の出力が「L」から「H」
へ変化します。

また記憶素子のSとRの組み合わせが
「H」「L」より
Qは「H」、Qバーは「L」
となります.

以上のことから、
スイッチはOFF
スピーカへの出力は「H」
になります.
     
     
     
     
     
     
    
       
20150116_5    
    
    
スイッチがOFF
になったことで、
再びコンデンサCには
電気が溜まり始めます

このようにコンデンサCへの
充放電が繰り返されることで
スピーカへの出力電圧が変化し
音として聞こえるのです。







これで、鉛筆オルガンがなせ音が出るのかについての解説を終わります。
大切なことは、原理や仕組みを知れば、さまざまなことに応用できるようになります!
その応用が、今回は!鉛筆オルガンであったり、電子ピアノだったということです。

欲しいものを買う世界から!
欲しいものの原理や仕組みを知って!!
自分で作れる世界!の方が楽しいと思いませんか!!


それが!私たちのコンピュータメディア工学科です。

コンピュータメディア工学科は、情報工学を学び!
自分のアイディアをソフトウェアとハードウェアを融合した
新たなカタチに実現する学科なのです。

新しい時代を、一歩前へ、ともに歩みませんか

[関連ページ]
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 https://www.cs.sus.ac.jp/info/info_gakka/20140213_1/
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