ミュージックホーン・名鉄パノラマカータイプの製作

まとめ買いした処分品ＩＣで何か作ってみるシリーズ：
今回は名鉄７０００系パノラマカーのミュージックホーン前半を模してみました。

４０８２Ｂ以外は処分品を安く手に入れたので使いました。
いまどきはマイコンで作るのが普通かと思いますが。

製作中の基板

■　ブロック図

　　　　　　　起動スイッチ
　　　　　　　　　―――
　　　　　　　　　○　○――＋リセット
　　　　　　　　　　　　　　↓
タイミング発振　　　　　アドレス発生
＋――――＋　　　　　　＋――――＋
｜ＯＳＣ１｜―――――→｜カウンタ｜
＋――――＋　　　　　　＋――――＋
７４ＨＣ１３９（１／２）　４５２０Ｂ（１／２）
　　↑　　　　　　　　　　││││
コントロール　　　　　　　││││
＋――――＋←――――――＋│││
｜ＡＮＤ　｜←――――――│＋││
＋――――＋←――――――││＋│
４０８２Ｂ　　　　　　　　││││
　　↓　　　　　　　　　　↓↓↓↓
音程発振　　　　　　　　スイッチング（抵抗切り替え）
＋――――＋　　　　　　＋――――――――――＋
│　　　　│　　　　　　│　　　○―ＷＷＷ―＋│
│　　　　│　　　　　　│　　／　　　　　　││
｜ＯＳＣ２｜←―――――｜―○　○―ＷＷＷ―●｜
│　　　　│　　　　　　│　　　　　　　　　││
│　　　　│　　　　　　│　　　○―ＷＷＷ―●│
│　　　　│　　　　　　│　　　　　　　　　││
│　　　　│←―――――│―――――――――＋│
＋――――＋　　　　　　＋――――――――――＋
７４ＨＣ１３９（１／２）　７４ＨＣ４３５１×２
　　│
　　│　増幅
　　│　│＼　　　　　　　　　／│
　　＋―│　＞――――――→□　│　）））♪♪♪
　　　　│／　　　　　　　　　＼│
　　　　２ＳＡ５６２　　　スピーカー

■　回路図

　―●―　ＶＤＤ　―●―　　＋―――――――●―――――――●→￣ＣＫ
　　｜　　単四×４　│　　　｜　　　　　　　｜　　Ｃ１　　　｜
　　｜　　　　　　　│　　　｜　　　　　　―――　１μ＋　　そ　Ｒ１
　　｜　　　　　　　│　　　｜　　　　　　　　　０．３３μ　そ　３３０ｋ
　　｜　　ＲＵＮ　　│　　　｜　　　　　　―――　　　　　　そ
　　｜　　　｜　　　｜　　　｜　　Ｎ．Ｃ．　｜　　Ｎ．Ｃ．　｜
　　｜１６　↓１５　｜１４　｜１３　｜１２　｜１１　｜１０　｜９
＋―――――――――――――――――――――――――――――――＋
｜ＶＤＤ　￣Ｇ　　　Ａ　　　Ｂ　　￣Ｙ０　￣Ｙ１　￣Ｙ２　￣Ｙ３｜
｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
　）　　　　７４ＨＣ１３９（２－４デコーダ×２回路）　　　　　　｜　Ｔｒ
｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜　２ＳＡ
｜￣Ｇ　　　Ａ　　　Ｂ　　￣Ｙ０　￣Ｙ１　￣Ｙ２　￣Ｙ３　ＧＮＤ｜　５６２
＋―――――――――――――――――――――――――――――――＋　－Ｙ
　　↑１　　│２　　｜３　　｜４　　｜５　　｜６　　｜７　　｜８　　（東芝）
　　│　　　｜　　　｜　　Ｎ.Ｃ.　　｜　　Ｎ．Ｃ．　｜　　　｜
　ＲＵＮ　―●―　　｜　　　　　　―――　　　　　　│　　―――　　　―●―
　　　　　ＶＤＤ　　｜　　　　　　　　　　Ｃ２　　　│　　／／／　　　　│
　　　　　　　　　　｜　　　　　　―――　０．１μ　│　　　　　　　　／
　　　　　　　　　　｜　　　　　　　｜　　　　　　　｜　　　　　　│▲
　　　　　　　　　　●―――――――●――ＷＷＷ――●―ＷＷＷ――│
　　　　　　　　　　│　　　　　　　　　　　　　　　↓　　　　　　│＼
　　　　　　　　　　│　　　　　　　Ｒ２　２０ｋ　　Ｚ　Ｒ３　　　　　＼
　　　　　　　　　　│　　　　　　　　　　　　　　　　　３３０Ω　　　　│
　Ｒ５　　　９１ｋ　●――ＷＷＷ――●→Ｙ０（Ｅ音）　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　　　│　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｒ４　そ
　Ｒ６　　　２０ｋ　●――ＷＷＷ――●→Ｙ１（Ｃ＃音）　　　　　　１ｋ　そ
　　　　　　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　　　　　　　　　　　そ
　Ｒ６Ａ　２２０ｋ　●――ＷＷＷ――＋　　　　　　　　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　　　│　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　│
　Ｒ７　　　３３ｋ　●――ＷＷＷ――●→Ｙ２（Ａ音）　　　　　　　　　　│／│
　　　　　　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　　　　　　　　ＳＰ　ε　│
　Ｒ７Ａ　５６０ｋ　＋――ＷＷＷ――＋　　　　　　　　　　　　　１６Ω　ε　│
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　│＼│
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　―――
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　／／／
　―●―　―●―　ＶＤＤ　　　　　　　　　　　　　／／／　／／／
　　│　　　│　　　　　　　　　　　　　　　　　　―――　―――
　　｜　　　｜　　Ｎ．Ｃ．Ｎ．Ｃ．Ｎ．Ｃ．Ｎ．Ｃ．　｜　　　｜
　　｜１６　｜１５　｜１４　｜１３　｜１２　｜１１　｜１０　｜９
＋―――――――――――――――――――――――――――――――＋
｜ＶＤＤ　　Ｒ　　　Ｑ３　　Ｑ２　　Ｑ１　　Ｑ０　　ＣＥ　　ＣＫ｜
｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
　）　　　　４５２０Ｂ（４ビット２進カウンタ×２回路）　　　　　｜
｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜　ＣＫ　　ＣＥ　　Ｑ０　　Ｑ１　　Ｑ２　　Ｑ３　　Ｒ　　ＧＮＤ｜
＋―――――――――――――――――――――――――――――――＋
　　│１　　↑２　　｜３　　｜４　　｜５　　｜６　　｜７　　｜８
　　│　　　│　　　↓　　　↓　　　↓　　　↓　　　│　　　│
　　│　　￣ＣＫ　　Ａ　　　Ｂ　　　Ｃ　　　Ｄ　　　│　　―――
　　│　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　│　　／／／
　　│　　　　　２　　　―●―　　ＶＤＤ　――●―　│
　　│　　　　│―●　　　│　　　　　　　　　↓　　│
　　│　　　　│３│　　　○　│起動　　　　１４　　│
　　│１　　―│―●←Ｂ　　　│ＳＷ　　　　　　　　│
　　●―（　　│４　　　　○　│　　　　　　　　　　│
　　↓　　　―│――←Ｃ　│　　　　　１２　　　　　│
　ＲＵＮ　　　│５　　　　│　　　　ＣＫ→│　　　　│
　　　　　　　│――←Ｄ　│　　　　　１１│　　　　│
　　　　　　　　　　　　　●――――●――│―　　　│
　　　　　　　　　　　　　│　　　　│１０│　　）―＋
　　　　４０８２Ｂ　　　　そ　Ｒ３　●――│―　　１３
　　　（４入力ＡＮＤ×２）そ　１Ｍ　│　９│
　　７　　　　　　　　　　そ　　　　●――│
　　↑　６，８：Ｎ．Ｃ．　│
　―――　　　　　　　　―――
　／／／　　　　　　　　／／／

　　　７４ＨＣ４３５１（その１）　　　　　　７４ＨＣ４３５１（その２）
　　　（アドレスラッチ付８チャンネルアナログスイッチ）
　　　　　＋―――　―――＋　　―●―　　　　　＋―――　―――＋　　―●―
　　　　１│　　　Ｕ　　　│１１　│　　　　　１│　　　Ｕ　　　│１１　│
　Ｙ１―→│Ｙ４　　ＶＤＤ│―――＋　　Ｙ２―→│Ｙ４　　ＶＤＤ│―――＋
　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　　　　│　　　　　　　│
　　　　２│　　　　　　　│１２　　　　　　　２│　　　　　　　│１２
　Ｙ０―→│Ｙ６　　　Ｙ２│←―Ｙ２　　Ｙ０―→│Ｙ６　　　Ｙ２│←―Ｙ２
　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　　　　│　　　　　　　│
　　　　３│　　　　　　　│１３　　　　　　　３│　　　　　　　│１３
　　　　　│Ｎ．Ｃ．　Ｙ１│←―Ｙ１　　　　　　│Ｎ．Ｃ．　Ｙ１│←―Ｙ２
　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　　　　│　　　　　　　│
　　　　４│　　　　　　　│１４　　　　　　　４│　　　　　　　│１４
　　Ｚ―→│Ｚ　　　　Ｙ０│←―Ｙ０　　　Ｚ―→│Ｚ　　　　Ｙ０│←―Ｙ０
　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　　　　│　　　　　　　│
　　　　５│　　　　　　　│１５　　　　　　　５│　　　　　　　│１５
　Ｙ１―→│Ｙ７　　　Ｙ３│←―Ｙ０　　Ｙ１―→│Ｙ７　　　Ｙ３│←―Ｙ２
　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　　　　│　　　　　　　│
　　　　６│　　　　　　　│１６　　　　　　　６│　　　　　　　│１６
　Ｙ２―→│Ｙ５　　　Ｓ０│←―Ａ　　　Ｙ２―→│Ｙ５　　　Ｓ０│←―Ａ
　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　　　　│　　　　　　　│
　　　　７│　　　　　　　│１７　　　　　　　７│　　　　　　　│１７
　　Ｄ―→│￣Ｅ１　Ｎ．Ｃ│　　　　　　＋―――│￣Ｅ１　Ｎ．Ｃ│
―●―　　│　　　　　　　│　　　　　　│　　　│　　　　　　　│
　│　　８│　　　　　　　│１８　　　　│　　８│　　　　　　　│１８
　＋―――│Ｅ２　　　Ｓ１│←―Ｂ　　　│　Ｄ→│Ｅ２　　　Ｓ１│←―Ｂ
　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　│　　　│　　　　　　　│
　　　　９│　　　　　　　│１９　　　　│　　９│　　　　　　　│１９
　●―――│ＶＥＥ　　Ｓ２│←―Ｃ　　　●―――│ＶＥＥ　　Ｓ２│←―Ｃ
　│　　　│　　　　　　　│　　―●―　│　　　│　　　　　　　│　　―●―
　│　１０│　　　　　　　│２０　│　　│　１０│　　　　　　　│２０　│
　●―――│ＧＮＤ　￣ＬＥ│―――＋　　●―――│ＧＮＤ　￣ＬＥ│―――＋
　│　　　│　　　　　　　│　　　　　　│　　　│　　　　　　　│
―――　　＋―――――――＋　　　　　―――　　＋―――――――＋
／／／　　　　　　　　　　　　　　　　／／／

■　回路について

動作のしくみはブロック図・回路図を参考にしていただいて、
わかりにくい点だけ説明します。

７４ＨＣ１３９はデコーダ／セレクタですが、マルチバイブレータとして使っています。
詳しくは過去の記事を参考にしてください。
→(2)デコーダ１回路で発振器　応用：ピーポー発振器
https://yanenosuzume.seesaa.net/article/201110article_5.html

手元に７４ＨＣ１３９がたくさんあるため使いましたが、
４０１１ＢなどのゲートＩＣを使っても良いでしょう。

待機中は電流がほとんど流れませんので、電源スイッチは省略しています。

このセットは基板が小さく、修正も多かったため、ＩＣを２階建てにしています。
７４ＨＣ４３５１に７４ＨＣ４３５１、４５２０Ｂに４０８２Ｂを乗せました。

２ＳＡ５６２は０．５Ａのトランジスタです。

スピーカーは１６Ω・直径約５ｃｍのジャンク品を使いました。
たぶん８Ωでも良いと思います。

Ｒ４＝１ｋΩは出力制限用です。テストのために取付けてあります。
ここをショートすると家中に鳴り響く音量が出ます。
起動スイッチを押すと鳴ります。演奏中はスイッチを受け付けません。
電源スイッチがないため、
電池交換やスイッチプラグの抜き差しでも鳴ることがあります。
（試作セットはスイッチからのコードをプラグで差し込むようにしました。）

Ｒ６Ａ、Ｒ７Ａは音程調整用です。
抵抗には値の誤差があるため、計算通りの周波数では鳴りません。
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７に並列に抵抗を追加すると、音程が高くなります。
今回はＣ＃音、Ａ音が低めにはずれていたのでＲ６Ａ、Ｒ７Ａを追加しました。
実際に動作させてみて、正しい音程になるよう値を決めます。
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７に半固定抵抗を使うのが良いかもしれません。

Ｃ１、Ｒ１でテンポ調整ができます。
今回はＣ１に１μ、０．３３μの２本のコンデンサを並列に使っています。
１μと４３０ｋΩの組合せでも良いのですが、手元に４３０ｋΩが無かったためです。

■　製作しましょう！

本物はトランジスタ式だったそうですが、良く似た音が出て、満足満足。

実はこのミュージックホーンを作る前に
「ゴッドファーザー愛のテーマ」のミュージックホーンを１つ作っています。
以前は車のクラクションでこの旋律を時々耳にしたものですが、
最近はめっきり聞かれなくなりました。（＾＾；
こちらはクラクションのような音色が出なかったので、今一つな感じでした。