オルゴールＩＣ・ＵＭ６６Ｔ

　UM66Tシリーズは、トランジスタと同じ形をした3本足の安価なオルゴールICです。このICの基本的な動作について少し調べてみましたので報告します。
　はじめにお断りしておきますが、私がこのICについて知っているのは下の「基本回路」だけです。詳しい定格などは何もわかりませんので、以下の実験ではICに無理がかかっている場合があるかもしれません。

　第１図がこのICを動作させるための基本回路です。「エレ工房さくらい」のホームページに出ていました。電池とスピーカーをつなげばすぐ鳴る便利なICです。UM66Tシリーズは何種類もあって、それぞれ決まった曲目が１曲だけ入っています。私が持っているのは「ラブミーテンダー(UM66T-11)」と、ディズニーの「スモールワールド(UM66T-68)」の2種類です。
　第１図の回路でスイッチを入れると同時に鳴り出します。１コーラスの長さは30数秒で、終わるとすぐまた最初から演奏を繰り返します。曲の途中でスイッチを切って入れ直しても、つねに曲の頭から演奏を始めます。音質はいわゆる電子音で、本物のオルゴールのような情緒はありません。

　電源電圧を変えたときの消費電流と、１コーラスの演奏時間を調べてみました。結果は下の表の通りです。

　消費電流は細かく変動するので、上記はおおよその値です。音が出ていない時は少なく、また音程が低いほど電流は少なくなります。
　電源電圧は1.2V以上あればほぼ正常に動作します。それ以下になるとだんだんテンポが遅くなり、キイも下がってきます。１V以下では正常な音程を保てなくなってしまいます。反対に、電圧を1.5Vより高くしてもテンポは変化しません。ただ、3Vに近くなると少しだけ遅くなります。

　ところで、上の表でおわかりのように、「スモールワールド」の方が演奏時間が2秒ほど短くなっています。１拍のテンポはほとんど同じなのに少し早く終わります。細かく調べてみると、「ラブミーテンダー」は１コーラスが四分音符にして64拍なのに、「スモールワールド」は62拍しかありませんでした。曲の途中でちょっとつんのめったようになる部分があります。プログラムの不具合でしょうか。

　第２図は、出力端子にいろいろなものをつないで音の出かたを比較した実験です。
　１番は圧電スピーカーをつないだ場合で、第１図と同じです。圧電スピーカーというのは、クリスタルイヤホン(セラミックイヤホン)と同じ原理を応用した発音体です。私の手元には直径が12mmのものと30mmのものと大小２種類ありますが、やはり大きなものの方が音量も大きく、音質も優れています。小さい圧電スピーカーは低音が出ないので、文字通り蚊の鳴くような音です。
　２番はクリスタルイヤホンを接続したものです。直接つなぐと音が大きすぎるので、100kΩの抵抗を入れました。これでちょうど良い音量になります。音程が変わるたびに出る「ポコ」という音が耳に付いて、あまり聞きやすいとは言えません。
　３番は8Ωのスピーカーをつないだものです。ICの出力端子に直結しても問題ないようですが、ちょっと気持ち悪いので間にコンデンサを入れました。音量は圧電スピーカー(大)と同じくらいです。でも音が柔らかくなって聞きやすくなります。消費電流は圧電スピーカーに比べて10倍以上に増えます。ICに負担がかかるかもしれません。
　４番は出力トランス経由で8Ωスピーカーを接続したケースです。３番よりもずっと大きな音が出ます。消費電流は３番の半分くらいです。

　第３図はICの出力をトランジスタで増幅して8Ωのスピーカーを鳴らす回路です。
　１番はトランジスタのコレクタ側にスピーカーをつないだ回路、２番はエミッタ側にスピーカーをつないだ回路です。どちらでも同じように動作しました。音量は第２図の４番(出力トランス経由)とほぼ同じですが、バイアス抵抗を小さくすればもっと大きな音が出ます。音質は、出力トランスを用いた場合より少し硬い感じです。

　(2005年1月4日)

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