アナログ回路で作る！ホワイトノイズジェネレータ（発振器）【電子工作】

ホワイトノイズジェネレータの回路図

こちらがフルアナログ回路による、ホワイトノイズジェネレータです。

ホワイトノイズジェネレータの回路図

以下、回路図の簡単な解説です。

電源電圧

電源電圧は12Vを推奨します。9V電圧だとホワイトノイズが発振するギリギリの電圧であるため、トランジスタによっては発振しません。また、電池の消耗ですぐに発振が止まる可能性があります。ですので12V電源の安定供給が望ましいでしょう。また、トランジスタやその他の電子部品の耐圧に気をつければ、12V以上でも動作可能です。

ホワイトノイズの発生源

Q1のトランジスタがホワイトノイズの発生源です。電子工作に慣れた方でトランジスタを理解している人は、この回路図をみてギョッとするかもしれません。なぜなら、エミッタからベースへ逆電圧をかけているからです。NPNトランジスタなので、ダイオードの極性を間違えて逆方向に電圧をかけているようなものです。しかし、これが良いのです。こうすることで、ホワイトノイズが発生します。

詳しい理屈は知りませんが、古くから使われている方法のようです。moogのアナログシンセサイザーや発振器の回路図を確認すると、このようなトランジスタを使ったノイズ発生回路を見ることができます。

ここまで読まれて「ツェナーダイオード」でも同じことができるのでは？鋭い方はそう思ったかもしれません。ズバリ「ツェナーダイオード」でもホワイトノイズを発生できます。しかし、実際やってみたところキレイに信号を取り出すことが難しく、私は断念しました。こちらの記事で詳しく解説しましたのでご参考ください。

ホワイトノイズをアナログ回路で作る3つの方法｜ツェナーダイオード、オペアンプ、トランジスタ

2023-01-22 発振器

同じ品番のトランジスタでも、このようなホワイトノイズ発生源として使おうとすると個体差があります。何個か試して、勢いよく発振するものを選びましょう。

トランジスター 2SC1815

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増幅回路とバッファ回路

もう一度回路図を見てみます。

ホワイトノイズジェネレータの回路図

Q1で発生したホワイトノイズ信号は微弱信号なので、そのままでは使いずらいです。そこでQ2で信号（電圧）を増幅します。いわゆるアンプ回路ですね。しかし、電流が微弱のままです。つまりハイインピーダンス出力の状態です。このままだと外部ノイズに弱かったり、入力する機材によっては音質劣化されます。そこでさらに、Q3で電流を増幅します。Q3はバッファ回路になります。

▼ ギターエフェクタなどでよく使われるバッファ回路なので、覚えておいて損はないです。

もっとも簡単なFETバッファ回路〜自作エフェクタで使える！

2022-01-20 自作エフェクタ

▼ 本記事の回路図とは異なりますが、Amazonさんからはキットも販売されてます。

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ホワイトノイズジェネレータの音

今回製作したホワイトノイズジェネレータの音を、こちらのYouTubeでご視聴いただけます。デジタルで作ったホワイトノイズの音と比較してますので、ぜひ聴き比べてみてください^^

ホワイトノイズの波形

オシロスコープでホワイトノイズの波形を確認してみました。12V電源で約2Vppのホワイトノイズが発生することがわかりました。サンプリングして周波数特性を調べてみると、若干高域へ右肩下がりでしたが、-1dB程度ですのでデジタルノイズと聴き比べても違いはわかりませんでした。