
ECM自作マイクの作り方【完全ガイド】WM-61A・ピンマイク・ファンタム電源まで
ECMを使えば、数百円のパーツで本格的なピンマイクを自作できます。 この記事では、WM-61A相当品を中心に、基本回路の組み方からスマホ・PC接続、風切り音対策のウインドジャマー、ファンタム電源による高音質化まで、数年にわたる試行錯誤をもとに解説します。 自作マイクというと難しそうに見えるかもしれませんが、ECMを使えばかなり小さく作れますし、素朴でナチュラルな音を狙いやすい のが面白いところです。特に胸元に付けるピンマイク用途では、自作ならではの自由度があります。 一方で、無理に自作をおすすめしたいわけではありません。思いついたから試してみた、という側面も強く、完成度だけでいえば製品に敵わない部分もあります。ただ、構造を理解しながら試せることと自分の欲しい形に寄せられることは自作ならではの魅力です。 3行でわかるこの記事 ✅ ECMの基本回路から、スマホ・PC用ピンマイクの作り方がわかる ✅ ウインドジャマーの自作方法と、周波数特性の実験データを紹介 ✅ ファンタム電源(+48V)でECMを高音質化する回路図あり ECMの基本回路と使い方 はじめに、この記事で使うものを紹介します。 ECMとは ECMとは、エレクトレットコンデンサマイクの略称です。2枚の電極板の片方が振動することで音を電気信号として取り出す仕組みで、コンデンサマイクの一種です。 通常のコンデンサマイクと異なるのは、エレクトレットというあらかじめ電気を帯びた素子が使われていること。外部から電圧をかけて誘電分極を起こす必要がないため、小型化が可能です。スマホやイヤホンをはじめ、小型機器のマイクとして広く使われています。 なお、ECMには通常FETが内蔵されているため、動作には外部電源が必要です。 ECMカプセルの構造 ECMカプセルの内部構造は、一般的に次のようになっています。 FETの役割 ECMのアルミカプセルの中には、マイクユニットだけでなくFETが内蔵されています。FETはマイクユニットが発生する超微弱な電流を増幅する役割を持ちます。つまり、信号の出力インピーダンスを低くし、外来ノイズの影響を受けにくくする働きをします。 ECMカプセル 今回使用したECMは、秋月電子通商で購入した WM-61A相当品 です。 WM-61Aとは WM-61Aとは、かつてパナソニックが製造していたECMで、音質に定評があることで知られています。すでに廃盤となっているため、今回使うのはあくまでWM-61A相当品です。基本的にECMの使い方はどれも同じなので、他のECMでもこの記事のやり方が参考になります。 WM-61A相当品は通常のECMよりも小型ですが、その大きさからは想像できないほどパワフルな音質です。さらに安くて入手しやすく、作例も多いのが大きな利点で、自作マイクを試したい人にとって情報が多く追いかけやすいECMでもあります。 その他の電子部品 その他に、固定抵抗と電解コンデンサを使います。2.2kΩの抵抗があればベストです。コンデンサは22uF程度の電解コンデンサで構いません。 ECMの回路図例 実際にECMを使うには、次のような回路を組みます。 このような定数で設定しました。 名称 値 +Vs 1.2V RL 3.3k C 22μF ECMの供給電圧 ECMの内部にはFETが入っているため、外部電源を供給する必要があります。今回使うECMは1.1〜10Vの電圧範囲で動作でき、標準電圧は2.0Vです。つまり、電池一本でも動かせます。 ECMの極性 ECMの端子には、プラスとマイナスの極性があります。マイナスはアルミカプセルと同じGNDに落とされています。どちらがプラスかマイナスかわからなくなった場合は、テスターでアルミカプセルと端子を導通させてみて、ショートするほうがマイナス端子と判断しましょう。 負荷抵抗RL ECMへ電源供給する際のRLの負荷抵抗は、2.2kΩが標準です。手持ちの抵抗の都合上3.3kΩとしましたが問題ありません。実際にいろいろな抵抗を試してきて、1kΩ〜10kΩの範囲で使用できました。抵抗値を小さくすれば出力が大きくなり、大きくすると出力は小さくなります。 カップリングコンデンサC コンデンサCは、いわゆるカップリングコンデンサです。カップリングコンデンサの役割は、信号のような交流ACと、供給電圧のような直流DC成分を分けることにあります。 カップリングコンデンサの値を決めるには、その先につなぐ機材の入力インピーダンスを考える必要があります。マイク入力などにつなぐ場合、入力インピーダンスを600Ω以上と考えればよいでしょう。入力インピーダンスを600Ωと想定した場合、22μFではカットオフ周波数は12Hzになります。 カットオフ周波数とは カットオフ周波数とは、ローパスフィルタやハイパスフィルタにおいて「その周波数以下または以上がどんどん通りにくくなる」境界の周波数です。正確には、一次フィルタで-6dB下がった地点の周波数を「カットオフ周波数」と呼びます。 一次RCフィルタ回路におけるカットオフ周波数は、次の式で計算できます。 $$ fc = \frac{1}{2πCR} $$ ブレッドボードで扱いやすくするために、ECMをモジュール化しました。少ない部品の回路でも、モジュール化しておくと後々使い回しが効いて便利です。 音質は? WM-61A相当品の音質の感想です。音は落ち着いた音色で、パワフルな印象があります。いろいろなECMと比較してみても、WM-61A系は特徴的な感じがします。 自作しやすさと入手性のバランスで見ると、WM-61A相当品はかなり優秀です。一方で、音そのものにより強くこだわるなら、後半で紹介する フォーリーフのECM のほうが私は好みです。 ECMを本格的に高音質で使いたい場合は、ぜひファンタム電源化してみましょう。 発展 このECMモジュールを使って、Raspberry Piで音センサにして遊んでみました。ECMをイヤホンに埋め込んで、ASMRのバイノーラルマイクを作ってみても面白そうです。 ...




