ビッグマウス・ビリーバスをAlexa対応に改造 - Arduino、L293Dシールド、LM386アンプで実現

必要な部品と材料

ビッグマウス・ビリーバス（歌う魚のおもちゃ）	×1
Amazon Echo Dot（第2世代）	×1
Arduino UNO	×1
Kuman L293D モータードライバシールド	×1
LM386 オーディオアンプモジュール	×1
3.5mm オーディオケーブル	×1
単2電池（Cサイズ）4本以上	×4+

必要な工具

• はんだごて

プロジェクト概要

おなじみの「歌う魚」ビリーバスを分解し、Arduinoとモータードライバシールドで3つのモーター（頭、口、尾）を制御。Echo Dotの音声出力をLM386アンプで増幅してビリーバスのスピーカーから再生し、さらに音声信号をArduinoのアナログピンで検出して「音楽が流れているときだけ魚が動く」ようにしました。Alexaの全機能（ドロップイン通話など）がそのまま使えます。

手順1: ビリーバスの分解

1. 背面のネジを外してケースを開く。基板からモーター3つと電池ボックスの配線を切り離し、配線を残しておく。
2. モーションスイッチの配線を電池ボックスのプラス線にハンダ付けし、電源スイッチとして流用（任意）。
3. モーターシールドをArduinoに装着し、モーター3つをM1、M2、M3端子に、電池ボックスをEXT_PWR端子に接続。

手順2: モーター制御の確認

Adafruit Motor Shieldライブラリをインストールし、診断スケッチでM1〜M3が頭・口・尾に対応しているか確認。逆回転なら配線を入れ替え。

手順3: Echo Dotの分解と音声取り出し

1. Echo Dot底面のゴム足と粘着シートを剥がし、Torxネジ4本を外して分解。2枚の基板をリボンケーブルでつないだまま作業。
2. 3.5mmオーディオケーブルのプラグ側をカットし、L/R/GNDを露出。LとRをまとめてモノラル化し、GNDは細い線をまとめる。
3. この信号線をLM386アンプのIN端子へ、GNDをアンプのGNDへ接続。アンプのVCC/GNDはArduinoの5V/GNDまたはビリーバスの電池から供給。ビリーバスのスピーカーをアンプ出力に接続。
4. この時点でEcho Dotにプラグを挿せば、Alexaの声がビリーバスのスピーカーから聞こえるはず。ゲイン調整はアンプ基板の半固定抵抗で行う。

手順4: 音声検出回路の追加

アンプ基板のスピーカー出力端子（上側左）から配線を延ばし、ArduinoのアナログピンA0（またはA1）に接続。これで「音楽再生中」をArduinoで検知可能に。

手順5: 音声検出スケッチで動作確認

提供されている診断スケッチを書き込み、シリアルモニタ（9600bps）で音声検出ログを確認。オンボードLEDが音楽再生中に点灯すればOK。閾値（quietThreshold）は環境に合わせて調整。

手順6: 統合と組み立て

モーター制御スケッチと音声検出ロジックを統合した最終スケッチを書き込み。アンプの信号線をモーターシールドのA0ピンにはんだ付けし、全モーターを接続。Echo Dotを電源につなぎ、3.5mmケーブルを挿せば完成。

手順7: ケースへの収納と仕上げ

• Echo Dotの基板をビリーバスのプラスチック爪に接着・ネジ固定
• アンプはスピーカーから離れた背面プレートに接着（近いとノイズが乗るため）
• Arduinoはホットグルーで固定
• マイク用の穴をケースに開け、USBケーブル用の穴も側面に追加（Arduino書き込み用・Echo Dot給電用）

まとめ

Echo Dotを内蔵することで、Raspberry Piを使わずにAlexaの全機能を備えた「スマートなビリーバス」が完成。音声認識の種類（音楽・会話・アラーム等）で動きを変える高度化は今後の課題ですが、ハロウィンパーティーなどで大ウケする愉快なガジェットになりました。

ソースコード

3つのGistで公開されています：

• モーター診断スケッチ
• 音声診断スケッチ
• 統合版スケッチ