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　超音波スピーカーのＶp-p が、小さな主コイルだと約２０Ｖなのに対し、大きな主コイルでは約３０Ｖだった。しかし理論的には、影響が大きいのはサイズではなくインダクタンスである。

　そこでインダクタンスを実測すると、小さなコイルは１２０μＨなのに対し大きなコイルは８４μＨだった。すなわち、インダクタンスが小さい方がＶp-p が大きくなっている。
　スイッチング周波数は一定なので、インダクタンスが小さいとピーク電流が増大する。ＰＷＭの通電時間に比べてインダクタンスは十分に大きく、コイルは飽和していないはずだ。

　もしかすると、インダクタンスを減らせばＶp-p が大きくなるかもしれない。
　そこで、小さなコイルの巻き線を解いてインダクタンスを小さくしてみた。実測４３μＨになった段階で、実験装置にハンダ付け。

　予想通り、小コイル自身での比較ではＶp-p が大きくなった。しかし４３μＨの小コイルは、８４μＨの大コイルに及んでいない。３０Ｖまでは達していない。そしてインダクタンスが小さくなったためにＬＣ共振周波数が高くなった。ＬＣ共振周波数を調整するためにはＣを大きくせねばならず、それによってＶp-p は小さくなって元の木阿弥となる可能性が高い。

　これまでの実験結果から判断すると、昇圧チョッパーによって超音波スピーカーを駆動することは可能。しかし、Ｖp-p を思い通りに大きくするのは苦労すると思われる。
　昇圧チョッパーあるいは市販の DC-DC コンバーターを使用して６０〜７０Ｖを作って大き目のコンデンサーに蓄積。それを供給源として４０ＫＨｚの信号発生を行うというのが現実的ではなかろうか。

　思ったほど面白くない。スマートではない。
　超音波測定はいったん保留し、マルチコプターいじくった方が楽しそうだ。

　昇圧チョッパーの主コイルを、少し大きなものに換装。

　超音波スピーカーのＶp-p が約３０Ｖにまで大きくなった。しかしＤＵＴＹが 256/768 と大きめなせいか？０Ｖ部分が長くて正弦波からは遠ざかっている。

　超音波スピーカーと並列のコンデンサーを、０．２μＦに増やしてみる。

　超音波スピーカーのＶp-p が約２０Ｖになってしまった。正弦波の周期は明らかに長くなっている。

　コンデンサーを０．１μＦに戻し、ＤＵＴＹも 128/768 にした。正弦波が少しだけ狭まり、その分２５μ秒（４０ＫＨｚ）内での進み具合が増している。だが、基本的にＬＣ共振であり、主コイルとスピーカー並列コンデンサーによって正弦波の周期は支配されるようだ。
　要するに、超音波スピーカー自体のインダクタンスは余り関係がない。これは通常のスピーカーに置換して考えると納得できる。入力音声信号の波形にスピーカーが影響を与えるようでは、スピーカーとして役に立たない。

　昇圧チョッパーのＤＵＴＹが変化すると、正弦波のタイミングに影響がある。だから完璧とはいかないが、主コイルとコンデンサーの容量を調整することにより、実用上問題がない４０ＫＨｚの正弦波を発生させられそうである。
　となると続く問題は、Ｖp-p をもっと大きくしたいという点になる。

　同じくＤＵＴＹは 70/768 のままで、出力整流ダイオードを短絡させた。振幅は４０Ｖ程度に縮小したものの、しっかりＶp-p はフルレンジ確保。ただし正弦波にはほど遠く、このままでは音質に疑問がある。

　そこで、超音波スピーカーと並列に０．１μＦのコンデンサーを取り付け。嘘のように綺麗な波形が現れた。Ｖp-p は２０Ｖぐらいだが、これなら十分に使えそうだ。

　しかし、ＤＵＴＹを 128/768 に増大させてもＶp-p は大きくならない。立ち上がり部分の変化もうまく処理せねばならない。測距用途では、尖頭が最重要である。後にダラダラ続く波形が安定していても、その価値は大きくない。

　この後ＤＵＴＹを 256/768 に増やしたが、０Ｖ部分の時間が長くなって正弦波が崩れ始めただけでＶp-p は約２０Ｖのままだった。振幅を増やすことができない。
　こうなると次は、並列コンデンサーの容量を変えたり、昇圧チョッパーの主コイルを変えて試してみたい。

　バッテリー電圧と超音波スピーカー電圧の変化を、オシロで確認する。
　バッテリー電圧は dsPIC の A/D 変換で取得可能だが、測定値の管理という点でオシロに一元化した方が扱い易い。

　昇圧チョッパーのＤＵＴＹを変化させたプログラムを書き込み、すぐに動作させて様子を見る。
　ところが、スピーカー電圧が動かない。
　確認すると、写真でもしっかり写っているとおり８ピンソケットからＴＬＰ２５０を抜いたままだった。これではスイッチング用ＦＥＴがドライブされない。

　ＴＬＰ２５０を挿したが、ＤＵＴＹ 10/768 では反応無し。

　ＤＵＴＹを 50/768 まで増やすと、４０〜５０Ｖまで振れた。ところが、Ｖp-p は数ボルトしかない。

　ＤＵＴＹを 70/768 にすると、更に電圧上昇。５０〜６０Ｖになっている。バッテリーの電圧降下も分かる。定格は７０Ｖである。しかし相変わらず、Ｖp-p は５Ｖぐらいしかない。
　どうやら超音波スピーカーの挙動は想像と異なる。電圧を加えれば一気に消費されて電圧低下すると思っていたが、実際はダラダラと落ちるだけ。普通のオーディオ用スピーカーでは、積極的に入力電圧は変化させる。というか音声信号として変化しているものだ。超音波スピーカーも同様で、もっと積極的に入力波形を動かしてやらねばならないのか？

　以前指摘を受けていたが、こうなると昇圧チョッパーの出力部分に入っている整流ダイオードを除去すべきかもしれない。

　dsPIC30 の A/D 変換には、精度優先の１２ビット品種と速度優先の１０ビット品種がある。
　今回は速度優先だから１０ビット品種を購入した。スペックでは毎秒１メガサンプリング可能とあったが、使用法を見る限りは毎秒５００キロサンプリングの速度がギリギリである。だから、なるほどサンプルＡとサンプルＢを交互に使って倍速を出すのか・・・と思い込んでいた。ところが、どうやら交互に使うモードってのは本当に交互に使うだけで、処理がオーバーラップしないらしい。
　そりゃ、誰も使ってないわけだ。設定が複雑になるだけで意味ないだろ。

　という訳でやる気を無くし、昨日成功した単一チャンネルゆっくり変換だけで何とかすることにした。

LATEbits.LATE0 = 1; // 主電源ON

unsigned int ADcfg1 = ADC_MODULE_ON & ADC_IDLE_CONTINUE & ADC_FORMAT_INTG & ADC_CLK_AUTO & ADC_AUTO_SAMPLING_OFF & ADC_SAMPLE_SIMULTANEOUS & ADC_SAMP_OFF;
unsigned int ADcfg2 = ADC_VREF_AVDD_AVSS & ADC_SCAN_OFF & ADC_CONVERT_CH0 & ADC_SAMPLES_PER_INT_1 & ADC_ALT_BUF_OFF & ADC_ALT_INPUT_OFF;
unsigned int ADcfg3 = ADC_SAMPLE_TIME_10 & ADC_CONV_CLK_SYSTEM & ADC_CONV_CLK_32Tcy;
unsigned int ADport = ENABLE_AN1_ANA;
unsigned int ADscan = SCAN_NONE;
OpenADC10(ADcfg1, ADcfg2, ADcfg3, ADport, ADscan);
ConfigIntADC10(ADC_INT_DISABLE);

unsigned int R0;

SetChanADC10(ADC_CH0_POS_SAMPLEA_AN1 & ADC_CH0_NEG_SAMPLEA_NVREF);

while (1) {
  ADCON1bits.SAMP = 1; // Sampling start
  while(!ADCON1bits.DONE); //AD変換終了フラグが１になるまでまつ
  R0 = ADCBUF0;
  sprintf(buf, "%04X", R0);
  print(0, buf);
}


１）バッテリー電圧
２）ＰＷＭのＤＵＴＹ
３）超音波スピーカーのＶp-p

　目的は、定格７０Ｖを超えない範囲内で可能な限り３）を大きくすることである。
　高速A/Dサンプリングにより３）を直読し制御するというのが第１案であり、それはたったいま断念した。そこで、第２案を採用する。まず、３）が１）と２）を変数とした関数である点に注目する。そのうえで、１）と２）を変化させた場合に３）がどうなるかを、実験により調査する。あとは、１）の測定だけから２）を決定してスピーカーを駆動させる。