Bluetooth信号発生器 – ファンクションジェネレータまたはシグナルジェネレータは、信号を波形として生成する試験装置です。一般的には、周波数や振幅を変化させた波形を生成することができます。前回は、トーン・ジェネレータについて説明しました。今回は、Bluetooth信号発生器を取り上げます。信号発生器とは何か、どのような用途に使えるか、そして自作する方法について簡単に説明します。
ブルートゥース・シグナル・ジェネレータ
RFを発生させるベクトル信号発生器
出典ウィキメディア・コモンズ
トーンジェネレーターが電気信号を音声波に変換するのと同じように、Bluetooth信号発生器は電気信号を電波に変換するものです。
一般に、Bluetoothの規格では2.402～2.48GHzの周波数が生成されます。Bluetoothシグナルジェネレーターの用途としては、Bluetoothレシーバーがどの周波数で動作するかをテストすることが挙げられます。
とはいえ、Bluetooth機能と信号発生器はかなり高価です。幸いなことに、自作することが可能です。
Bluetoothシグナルジェネレータの作り方
Bluetoothスマートフォンのベクターイメージ
以下のプロジェクトは、3つの主要なコンポーネントで構成されています。
スマートフォン
Bluetoothオーディオレシーバー
アンプ
しかし、このプロジェクトを成功させるためには、さらに電子部品のセットが必要です。以下は、必要なすべての詳細のリストです。
Bluetoothシグナルジェネレータ部品リスト
Bluetooth対応Androidスマートフォン（Bluetooth 5以上を推奨）
信号発生器アプリ
IC 741 オペアンプ
10kΩ抵抗 (R1)
47kΩ抵抗 (R2)
5V Bluetoothオーディオレシーバー（3.5mmメスオーディオジャック付き
3.5mm オス型オーディオ
Bluetooth信号発生器のプロジェクト説明
このセクションでは、各コンポーネントがどのように機能するかを説明します。さらに、プロジェクト全体の構成も説明します。したがって、以下の指示に従う際に参考として使用することをお勧めします。
*注このプロジェクトは
R.Grishのデザイン
スマートフォンの選び方
まず、スマートフォンは、iOSを搭載したアップル社製よりもカスタマイズがしやすく、柔軟性があるAndroidをお勧めします。また、Bluetoothレシーバーとの互換性を確保するため、最新のBluetooth規格（5.2）を採用したデバイスをお勧めします。
ただし、古い規格でも動作する場合があります。このガイドの手順を実行するためには、スマートフォンに波形生成ソフトウェアをインストールする必要があります。このプロジェクトの推奨要件を満たすスマートフォンがあることを確認したら、Google PlayストアからSignal Generatorアプリケーションをインストールすることができ、完全に無料で使用することができます。
または、APKをダウンロードし、手動でスマートフォンにインストールすることもできます。ただし、アプリストアで入手できる信号／関数発生器アプリケーションは、これだけではありません。私たちの提案があなたにとって少し使いにくいと感じたら、インターネットで他の代替品を検索することができます。
シグナルジェネレータアプリを理解する
シグナルジェネレータのスクリーンショット（携帯電話から
このアプリを選んだ理由は、使い方が簡単なことと、5種類の波形を生成できることです。それは生成することができます。
正弦波
三角波・三角波
ノコギリ波
矩形波
ノイズ
アンプを知る
一般的な741のピン配列トップ
出典 ウィキメディア・コモンズ
IC 741オペアンプ（op-amp IC 741）は、広く入手可能であり、15kHzまでの高周波応答を持つため、推奨しています。ただし、音波が発生し、周波数特性がまともなアンプであれば使用可能です。
許容閾値を超えた周波数は、電圧クリップの原因となります。
アンプは7番ピン（V+電源）に接続する12V電源が必要です。注意すべきは、アンプの目的がBluetoothレシーバーからの音声信号を拡大することであることです。
したがって、Bluetoothレシーバーとアンプを直接接続すると効果的です。このためには、オーディオジャックの線が2本に分岐しており、この線を3.5mmオーディオジャックからアンプに接続する必要があります。
1本は2番ピン（反転-）に、もう1本は3番ピン（非反転+）に接続してください。さらに、3番ピンに接続する線は、Bluetoothレシーバーのグランドにも接続する必要があります。
次に、Bluetoothレシーバーと2番ピンの接続部の間にR1抵抗を配置します。それが終わったら、アンプを出力のサウンドデバイスに接続する必要があります。このサウンドデバイスは、Bluetoothシグナルジェネレーターが生成する各波形を識別するのに役立ちます。
ここでも、オーディオジャックケーブルを使用してアンプと出力デバイスを接続することになります。ただし、アンプの出力付近にあるR2抵抗をクリックし、オーディオジャックワイヤーに接続して、ウェーブジェネレーターが安定した信号を生成できるようにする必要があります。
Bluetoothレシーバを理解する
Bluetoothレシーバーはとてもシンプルなデバイスで、USB接続で得られる5Vの電源が必要です。これはお勧めしませんが、USBの電源レールからハンダ付けしてアダプタに接続することもできます。
Bluetoothシグナルジェネレータの使い方
次の章では、このプロジェクトの組み立て方を説明します。各ステップの詳細については、上記の説明を使用してください。
Single Generatorアプリケーションを使用して、周波数や波形などを調整することができます。出力デバイス（スピーカー）は、何らかのノイズ（主にブーンという音）を発生するはずです。従って、スマートフォンのアプリから周波数や波形を変更すると、音が変わることに気がつきます。
まとめ
今回もBluetoothジェネレータを使って、Bluetoothデバイスが出す波形、振幅、周波数などをテストすることができました。今回紹介したプロジェクトは少し初歩的なものですが、それでも楽しみながら、あるいは教育的な目的で使用することができます。また、他の信号発生器やファンクションジェネレータがどのように動作するかを理解するのに役立ちます。さらに、Bluetooth ベースの PCB 技術への理解を深めるために使用することができます。とはいえ、このガイドを楽しんで読んでいただき、お役に立てれば幸いです。いつものように、お読みいただきありがとうございました。
