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Ver Androidスマホの外部マイク2 – イヤホンマイク4極→3極外部マイク実験編

▷Androidスマホの4極ミニジャックに、3極や2極の外部マイクを接続して、録音をしました。4極のスマホ用外部マイクがありますが、種類が豊富な3極のプラグインパワーのコンデンサマイクが接続できるように、ピン接続を細かく調べて実験的にアダプターを自作し、ダイナミックマイクなども接続して録音をしました。

00:00 概要
01:31 実験環境
02:25 3.5mm4極ミニジャックの規格
03:22 CTIA規格とOMTP規格の違い
04:22 3.5mmミニジャックのピン接続のまとめ
06:03 4極ジャックに3極イヤホンを挿した場合
09:03 3極マイクを挿す場合はアダプタが必須
10:19 市販アダプタの使い方
13:04 自作4極→3極マイクアダプタの説明
15:00 マイクを認識した場合の電圧変化
15:53 3極ステレオマイクを接続
16:20 3極パソコン用マイクを接続
16:57 百均イヤホンマイクをピンマイクにする
17:34 ダイナミックマイクの接続の仕方
19:02 スマホ用マイクアンプの説明
22:12 マイクアンプ基板とクリスタルマイクの接続
23:10 今後の予定や課題

アンドロイドスマホの4極ミニジャックに、一般的な3極や2極の外部マイクを接続して、実験的に録音をしました。GALAXYS5で撮影していますが、外部ステレオマイクで音を拾えます。ただしモノラルです。パソコン用のモノラルのマイクでももちろんこれも同じように使えます。ボーカル用の2極のダイナミックマイクも簡単な電子工作しないといけませんが、外部マイクとして使えます。クリスタルマイクでも、およそマイクと名のつくものなら何でもOKです。マイクでなくスピーカーでもこれは悪乗りですが、要するにはっきり言って、なんでもつなげます。スマホが変な動きをするなどの不都合はありません。動作保証できるのはあくまで私のやった環境での話ですが、多分多くのアンドロイドスマホについて共通にできることだと思います。
まず、実験環境ですが、スマホは一つはGALAXYS3でアンドロイド4.12プリインストールのカメラでバージョンは1.5です。それともう一つは、GALAXYS5アンドロイド6.01プリインストールのカメラバージョンは3.0です。イヤホンジャックはどちらも3.5mm4極CTIA規格という環境です。日本とアメリカのほとんどのアンドロイドスマホやiPhoneのイヤホンジャックが、このCTIA規格です。1984年にCTIAというアメリカの団体が決めたということです。かなり昔からのものです。4極にはもう一つOMTP規格というのがありまして、ヨーロッパのノキアとか携帯電話会社が共同で2004年に決めた規格で、ヨーロッパではこちらが主流のようです。どうちがうかと言うとマイクとグランドが入れ替わっています。根っこがグランドのOMTP方がしっくり来ます。実際ソニーは2011年頃までOMTPでした。しかしそれ以降2年ほどは多数派のCTIAになって、2014年でしょうか、XperiaZ2以降は5極になっています。要するに日本で使われているスマホなら、iphoneもアンドロイドもほとんどCTIAだけど、Xperiaだけはややこしいということです。
この際なんで、3.5mmのミニプラグのピン接続をまとめておきます。長さは全部同じで、先端から1極めの形状も同じです。2極プラグの根っこのGNDを分割して(GNDというのはグランド、アースっていうかマイナス極です。)
3極4極5極になっています。4極は3極の根っこのGNDを2分割しています。だから3極と4極の先から2極目まではLRで共通です。5極は2極のGNDを4分割しています。たとえばよくあることだと思いますが、4極のジャックに3極のイヤホンを挿した場合、4極ジャックのところに3極がハマるわけで、イヤホンは普通に聞けます。スマホのマイクの極はGNDとショートされます。スマホのマイクの極はプラグインパワーと言って、マイクの電源電圧が出る極です。それがGNDにショートされると大電流が流れてマズイと思われますが、マイクの極にはスマホ側に2KΩ程度のマイクの負荷抵抗が入っているので、電流は1mA程度しか流れないので実害はありません。というか、そもそもショートするとマイクとして認識されないのでプラグアンドパワーの2.5V程度の電圧も出ないし電流はほとんど流れません。そんなわけで4極のスマホのイヤホンジャックに3極の一般的なイヤホンジャックを挿しても全然問題ありません。音が聞こえないなどのトラブルは普通ないはずです。ただし、スマホのMICの極はリモコンにも使われていて、これがショートされると電話の場合着信許可とか音楽を聞いている場合再生とポーズの切り替えが行われたりするのでイヤホンを挿した瞬間、そうした関係の誤動作を誘発するかも知れません。一方で、5極の場合は右のイヤホンと左のマイクがショートされたりするので右のイヤホンが聞こえないか小さくなるか変になるように思います。普通まともには使えないと思います。この場合もXperiaだけはややこしいということです。それから、この動画の本題ですが4極であろうと5極であろうとスマホに3極のマイクをそのまま挿しても、全く動作しません。
マイクがイヤホン出力につながるんで、全然話になりません。マイクとスマホを正常につなぐようなアダプタが絶対に必要です。5極のXperiaについては前回
「Androidスマホの外部マイク1」
で一般の3極ステレオマイクをつなぎました。今回は4極のスマホに色々なマイクをつなぐ実験をしてみます。CTIAの4極のアンドロイドスマホに外部マイクを繋ぎます。前回の予告で今回は5極のXperiaのステレオマイク用の実用的なアダプタを作るということでしたがコメントで猫とトキさんにリクエストいただいたということもあって4極のスマホに外部マイクを繋ぐ実験をしてみました。アダプタについては市販品がたくさんあります。スマホの4極ジャックを3極のイヤホンジャックと3極のマイクジャックに変換するものです。早い話がこれのマイクの方のジャックにマイクを挿せばそれで終わりです。これについては何人かの方がすでに動画を上げていらっしゃいます。iphoneの方が多いです。私はiphoneを持ってないんで未確認ですが、iphoneの場合、イヤホンジャックにイヤホンを挿さないとマイクだけでは駄目だという話があります。GALAXYS3とS5では、どちらもイヤホンは繋がずオープン状態でマイクだけ挿せばOKでした。アプリもプリインストールの普通のカメラアプリで問題ありません。
「アンドロイドスマホで外部マイクが使えない問題がある」
という動画を上げていらっしゃる方によると、アプリをOpen Cameraにして問題が解決したということです。マイクの種類など環境によってはそういうこともあるようですが私はプリインストールのカメラで使えました。ナカバヤシIPMC-01ALをつないでうまくいかないという動画がありますが、この方のスマホはXperiaZ2のようですので、それは5極ジャックなので無理じゃないかなと思います。ともかく、私の環境では3極のプラグインパワーのコンデンサマイクならアダプターにマイクだけつなげばプリインストールアプリで何の問題もなく使えました。
もちろんアダプタを買えばいいんですが、プラグアンドパワーの電圧などを測りたかったので実験的にこのようなバラック配線で作りました。例によってプラグもジャックも百均のものです。接続はこの図で説明します。これ、4極側はスマホ側でジャックですがわかりやすいようにプラグを書いています。こっちがスマホ側、こっちがマイク側です。マイク側の先から1極目と2極目が左右マイクなのでまとめてスマホ側の根本のマイクにつなぎます。これでステレオマイクを挿しても、モノになります。スマホ側の先から3極目がアースなのでマイク側の根本につなぎます。スマホ側の先から1,2極目のイヤホンの極は全くつないでいません。オープン状態です。これをスマホにつないでマイクの極の電圧を測るとマイクを繋いでいない時は0.75Vでこれはもうアプリで録画状態にしようが常に変わらないけど、マイクをつなぐと2.2Vになる。これで録画するとGALAXYs5の場合は
「イヤホンマイクで録画しています」
というメッセージが出ます。このメッセージはマイクを認識している証拠で、本体マイクではなく、外部マイクによる録画となります。
今、GALAXYs5に先程のアダプターでこのステレオマイクを接続して撮影しています。Xperiaではステレオ録音できましたが、4極ジャックの普通のアンドロイドスマホではマイク入力が一つなので左から話しても右から話しても変わらず、モノラル録音になります。これは、パソコン用のマイクです。これも3極のプラグインパワーのコンデンサマイクですがモノのマイクで、先の2極はもとからつながっています。イヤホンの端子には何もつないでいません。オープン状態です。アンドロイドの私の環境ではイヤホンなどを繋がなくてもこのように普通に録音できます。百均のイヤホンマイクですが、ピンマイクとして使えます。因みにイヤホンを繋がなくてもよいということでイヤホンを切っても、全く録音には影響がないので純粋に外部ピンマイクとして使えます。
ここからはちょっとした冒険です。ボーカル用のダイナミックマイクをつないで録画できます。ベリンガーのまあまあ気に入っているマイクです。スマホのマイク端子にプラグアンドパワーの電圧が出ているので普通につないだら駄目です。最初は簡単にコンデンサーで直流カットしてつなぎましたが録画の停止ボタンを押した後にマイク側に変な信号が送られてマイクからプチプチ音が聞こえてきたりしたのでマイクとスマホを分離する意味も兼ねて簡単なマイクアンプを入れることにしました。世界で一番有名なトランジスタ1815を使ったものです。コレクタにプラグインパワーの電圧を加えてそれで動くようにします。スマホのマイク入力をつなぐとコレクタにプラグインパワーの電圧がかかります。スマホの中は、2KΩほどのコンデンサマイク用の負荷抵抗があって、そこから信号を取り出しているはずです。エミッタ抵抗は1KΩにしたのであまり利得が取れません。これを小さくすると利得が大きくなりますが、あまり小さくしすぎるとMIC入力はリモコンも兼ねているので、リモコンのスイッチを押した状態と同じになって誤動作したりマイクとして認識されなくなったりします。GALAXYs5の場合リモコンボタンの最も抵抗の大きいものは音量の+ボタンで600Ωでした。だから、それよりも十分大きい値にスべきと思います。利得も考えて、1kΩにしましたが、もしも再現された方でうまくいかないときはこの抵抗を2kオームとか大きくすればいいと思います。コンデンサマイクはFETのアンプが内蔵されているということで2SK30というFETでもやってみましたが、利得の点でトランジスタのほうが良かったです。ダイナミックマイクのインピーダンスは600Ωなのに入力抵抗が100kΩとかなり大きくなっていますが、クリスタルマイクをつないでみたいと思って、こういう値にしました。クリスタルマイクですが、本当は5MΩ位で受けたほうがいいんですがダイナミックマイクとの折衷案で100k受けにしています。実用化するにはマイクごとにアンプ作ってロー出しハイ受けの原則でやった方がいいと思います。こういう形でつなげば、およそどんなマイクでもあるいはマイクでないものでも、例えばBluetoothのレシーバーとかですね。うまくレベルを合わせればワイヤレスマイクもできるんじゃないかとかいろいろアイデアが広がって楽しいです。
今回はアンドロイドスマホの4極ジャックにも色々なマイクを接続できることがわかりました。


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Un tutorial es una lección educacional que conduce al usuario a través de la características y funciones más importantes de cosas como aplicaciones de software, dispositivos de hardware, procesos, diseños de sistema y lenguajes de programación.
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  • 00:00 概要
    01:31 実験環境
    02:25 3.5mm4極ミニジャックの規格
    03:22 CTIA規格とOMTP規格の違い
    04:22 3.5mmミニジャックのピン接続のまとめ
    06:03 4極ジャックに3極イヤホンを挿した場合
    09:03 3極マイクを挿す場合はアダプタが必須
    10:19 市販アダプタの使い方
    13:04 自作4極→3極マイクアダプタの説明
    15:00 マイクを認識した場合の電圧変化
    15:53 3極ステレオマイクを接続
    16:20 3極パソコン用マイクを接続
    16:57 百均イヤホンマイクをピンマイクにする
    17:34 ダイナミックマイクの接続の仕方
    19:02 スマホ用マイクアンプの説明
    22:12 マイクアンプ基板とクリスタルマイクの接続
    23:10 今後の予定や課題

    例によってうんちくが長くなりました。
    目次をご活用ください。

  • 拝聴させていただきました。
    質問なのですが、CS-10EMローランドのバイノーラル マイクロホンをスマホ接続可能なのでしょうか?

  • すごい勉強になります。マイク購入したのですが、XPERIA XZperformanceはマイク使えて、デルノートPCだと使えない。この場合、どちらがctia、omtpか分からないので教えて頂けたら幸いです。

  • 動画たいへんに参考になります。galaxys10にてat9912を認識させようと4極コネクターをさしても認識されなかったのでサンワの製品を購入してみます。変換アダプターに関してはイヤホンとマイクの2つが分かれた物じゃないとダメなんでしょうか?マイクのみで出来れば配線タイプじゃない4極変換の商品を教えて頂けると助かります!

  • 大変お詳しい解説で、回路図など良く理解できました。マイクの種類で音質が大きく変わります。
    スマホ系を使いこなすには、このような動画が不可欠です。ありがとうございます。

  • 初めまして。質問があって書き込みさせて頂きました。宜しければご教示下さい。
    手持ちのrode NT2というコンデンサマイクを変換ケーブルを使ってスマホにつないで動画撮影をしようと考えています。NT2自身は9Vの角電池で動作するのでファンタム電源は要らないのですが変換ケーブルを使ってスマホに接続した際、動画の中で仰っている2V程度のプラグインパワー電圧がマイク側に何か悪さをして故障・不具合を起こす可能性は有るでしょうか?

  • Galaxy s5 au で変換ケーブルを使いましたがマイクを認識しません、ogen cameraも試しましたがダメでした。マイクはピンマイク、ウォークマンのコンデンサマイク、ボーカルマイクと試しましたがいずれも本体マイクが認識されています。なにか間違いがあるのかなぁ

  • 一年以上前の動画なのですがマイク事情を調べていたら興味深い動画でしたので質問させて頂きます。
    HuaweiP20liteでカラオケの練習をしたいです。一つはマイクにして一つはスピーカーにつなげる場合はどうしたらいいですか?
    長文失礼します

  • とても具体的な内容で勉強になります。ダイナミックマイクに大変興味があります「マイクアンプ基板」の部分で基盤の全体を鮮明な画像で観たいです。また図面の内容が基盤で何処なのか知りたいです。

  • 質問です。
    機種はxperia XZ2で、
    マイクはOLYMPUSのME51SWです。接続してみてもマイクから録音されません。動画で仰られているようにこれは三極の端子でアダプタが必要なのでしょうか。機器に疎いので、どのアダプタを買えばいいのかもわかりません。よろしければ教えて欲しいです。お願いします。

  • 初めまして。
    カメラ機材を減らしてスマホで撮影する機会が増えたのですが、音声を録音するためにRODEかオーテクかで迷っていました。

    手元には集音用マイクがいくつか有るので自分も簡単な改造で製作してみます。
    とても参考になりました!

  • こんばんは。今回も大作ですね。
    私のスマホHUAWEI P9 liteの標準カメラで純正のマイク付きイヤホンを挿して動画をとってもどうもイヤホンのマイクでなく内蔵マイクで録音しているような感じがします。内蔵マイクも2つあるようで下部に一つ、上部にノイズキャンセリングマイクが一つです。内蔵マイクの使い方さえわかりません。実験では録音された音は小さいです。調べるとHUAWEIのこのモデルでは100均のイヤホンマイクはダメだが純正のイヤホンマイクは使えるとの情報です。たしかに純正マイク付きイヤホンではスマホの上にマイク付きのヘッドホンマークが現れています。100均のマイク付きイヤホンではアイコンは単なるヘッドホンマークだけです。よくわからないので外部マイクを注文しました。アマゾンで注文したマイクはHUAWEIにアダプタで使えるとなっています。明日以降に使えるか判明しますがスマホってややこしいですね。こんなのをわかって使っている人はオタク以外ではないでしょうね。