スマホで使えるイヤホンマイクをECMで自作してみた

AndroidのPixel 4aで使えるイヤホンマイクをエレクトレットコンデンサマイク(ECM)で自作してみた。この記事ではその作り方を紹介する。

Androidで使える自作ステレオマイク
Androidで使える自作ステレオマイク

プロトタイプ版(3極)

プロトタイプの自作マイクは、ステレオミニケーブルを使用したためAndroidのイヤホンジャックへ直接挿すことはできない。スピーカーとマイクを分岐する次のようなアダプタが必須。

3.5mmアダプタケーブル MillSO ヘッドホン+マイク用変換アダプタケーブル Audio Cableステレオミニプラグ-ミニ端子 Y分岐ジャックコネクタ3極メスx2-4極オス ゲーミングヘッドセット PS4 Xbox oneタブレット スマホ等対応-20CM <iOS搭載のスマホ/Xperia 使用不可>
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CTIA規格2メスの3.5mm 3極ミニジャック(イヤホンは緑、マイクはピンク)、1オスの4極3.5mmプラグ

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なお、スマホへ直接させるマイクの作り方は後編のミニマム版(4極)を参考に。

このアダプタのマイク出力は、表のような構成になっている。モノラルケーブルだとMICとGNDがショートしてしまうので、ステレオケーブルを使うこと。

TRS
MICMICGND

アダプタなしで直接マイクを挿したい場合は、4極端子を使う必要がある。この記事の内容を理解できれば応用は簡単だと思うので、ぜひ参考に。

さて、スマホなどの4極のイヤホンプラグにはCTIA規格とOMTP規格が混在している。マイクの位置が違ってくるので注意が必要だ。Pixel 4aはCTIA規格が採用されている。

規格TRRS
CTIALRGNDMIC
OMTPLRMICGND

詳しくはこちらの記事を参考にすると勉強になる。

Androidでは、MICとGNDの間に5kΩあたりの負荷がかかると外部マイクが繋がれたと認識するようだ。実際に、6.8kΩの抵抗をつないで実験してみたところ外部マイクへの切り替わりを確認できた。さらにその時、6.8kΩの両端に2V程度の電圧が供給されていた。よって、この電圧を利用すれば外部電源を必要とせずにECMを利用できる。

ECMの詳しい使い方は、こちらの記事を参考に。

ECMはWM-61A相当のものを使用したが、他のECMでも多分動作する。

WM-61Aは、ネット界隈で音質に定評があり人気。すごく小型なのにパワフルな音がする。

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プロトタイプ版自作マイクの回路図
プロトタイプ版自作マイクの回路図

こちらが今回製作した自作マイクの回路図。

ステレオミニメスプラグに収納
ステレオミニメスプラグに収納

自作マイクの完成
自作マイクの完成

これをステレオミニのメスプラグを使ってECMマイクを収納させた。ケーブルの穴が丁度ECMカプセルのサイズなため、写真のようにキレイに収めることができた。

Pixel 4aの内蔵マイクだと、高音がシャリシャリしていて不自然。また、スマホのボディの共振によるためか、水中や金属箱の中にいるような音質だった。しかし、外部マイクによって非常にフラットなプロっぽい録音ができるようになった。

ライブ配信でも試してみようと思う。

作るのに自信がない方は、1000円程度で完成度の高い製品が買えるから素直に製品性を選ぶと良い。

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ミニマム版(4極)

プロトタイプ版を実際に使ってみると、音量が若干小さく物足りなさを感じた。また、直接スマホに挿すことのできるマイクも欲しくなった。そこで4極のミニジャックを使って、自作マイクをリメイクすることにした。

その回路図がこちら。

ミニマム版自作マイク回路図
ミニマム版自作マイク回路図

プロトタイプ版よりシンプルな構成にできた。Pixcel 4aでは1kΩの抵抗でも外部入力マイクとして認識してくれるようだ。また、プロトタイプ版の2.2kΩより半分の抵抗値になったことで音量を大きくすることに成功した。Android内臓のマイクとほぼ同じ音量にできて満足。ただし、イヤホンスピーカーは使えなくなる。

さて、この回路を4極端子を使って製作してみた。

百均で使えそうな4極端子を見つけて購入。すぐさま分解して裸の状態に。ミニマムなマイクにしたいので、ECMを4極端子に直接半田付けする。

4極端子に直接ECMを半田付け
4極端子に直接ECMを半田付け

ホットボンドで固定して、アルミテープでシールドした。これでミニマムマイクの完成!

ミニマムマイクの完成
ミニマムマイクの完成

やはりAndroid内臓マイクよりも音質は自然で良い。マイクの向きも簡単に変えることができる。手持ちでの撮影やライブ配信に重宝しそうだ。

ところで、今までiPhone7をメインに使っていたが、iPhone7以降はイヤホンジャックが無くなったためアダプタをつけなければならない。しかし、アダプタをつけるとLightningからの充電ができなくなる。そこで、充電しながらイヤホンジャックが使えるアダプタ製品を試したが、イヤホンは使えるがマイクを認識してくれないものが多い。

一方、Android製品のほとんどはイヤホンジャックを残してくれている。ちょうど先日、楽天回線のRakuten UN-LIMIT VIにプラン変更した。このSIMは、iPhone7では使えなくなるため、メインスマホをPixel 4aに変えたのでイヤホンマイク制作は丁度良いタイミングだった。

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