エントリー

カテゴリー「make:」の検索結果は以下のとおりです。

夏だ!一番電子工作祭り!

  • 2011/08/22 18:32
  • カテゴリー:make:

 先週はまるまる1週間,夏休みでした。

 私は学生時代はフルタイムで働いていたので,夏休みなどはありませんでした。そういう意味では,丸一日家に閉じこもって,好きなことをただひたすらやるだけの生活をこれほど毎日堪能した夏休みというのは,実に高校生の時以来だと言えます。

 社会人になってから,これほど印象深い夏休みになったことは,私にとって大きな意味を持ちます。

 というわけで,この長い夏休みの成果を列挙しようと思います。この夏休みのテーマは「夏だ!一番電子工作祭り!」でした。いやー,中学生以来だなあ。


・松下 RC低周波発振器VP-7201Aのメンテ

 VP-7201AはRC発振器の癖に,なかなかの低歪みをたたき出す,当時の定番でした。出力レベルが0.1dB刻みのアッテネータで調整出来ることもなかなか素晴らしいのですが,10年ちょっと前に私の手元に来たときには満身創痍。

 周波数調整用のダイアルは根本から折れてしまい,アキバで売っていたバーニアダイアルを分解して取り付けてなんとか修理をしましたが,徐々に100Hz以下で発振しにくくなってきたのと,各レンジの4xから5xあたりで突然発振が止まるなどの問題を出していました。

 もともとRC発振だし,どうせ歪み率も0.1%くらいだよ,と調べもせずに放置していたのですが,偶然仕様を見たところ,なんと1kHzで0.002%を実現していました。うーん,このだと修理しないともったいないですね。

 回路図が手に入らなかったので,回路をざっと見た限りですが,状態変数型の発振回路で,フィードバックにモリリカのMCD521という有名なフォトカプラを使って,低歪みを実現しているようです。トラッキングも管理された2連ボリュームも奢られています。現在でも中古品が15000円以上するということからも,この手の発振器としては,なかなか良くできた人気機種です。

 とりあえず,劣化していると思われる電解コンデンサを全て交換しました。交換して見ると,足下から電解液を出しているものも多数見つかりました。危ない危ない。

 電源を入れてみるとさっと発振を開始して,壊れている様子はありません。オシロスコープで波形を見ると,波形も綺麗です(まあ0.5%でも目視で分かるほど歪みはしませんが)。

 100Hz以下での発振も安定していますし,なんといっても面倒だった4xから5xでの発振が止まりません。電解コンデンサを交換しただけで,これだけ状況がよくなるとは,ありがたい話です。

 この勢いで調整まで済ませてしまいたい所ですが,サービスマニュアルが手に入らなかったのであまり適当にいじるとかえって状況を悪くします。とりあえず電源電圧を測定して出力レベルを校正(0dB = 1.0V),DCオフセットを0Vにしてから,フォトカプラのフィードバックを調整してギリギリ発振するところを狙っていきます。こうすると歪みが小さくなるのです。

 10Hzと500KHzで同じレベルになるように,それらしいトリマやらボリュームをちょっとずつ回していきます。あとは,レンジを切り替えたときに,2,3かい程度で振幅があるレベルに終息してくれればそれでもう大丈夫。

 歪率計がないので,私ができる事はここまで。後述する自作の歪率計が完成したら,まず調べてみたいですね。


・菊水 交流電圧計1631Bのメンテ

 中越地震の日に蒲田のカマデンで買った1631Bです。平均値を正弦波の実効値で目盛ってあるなんちゃって実効値電圧計ですが,見やすいアナログメータに-80dBまで測定出来る高感度,それに見た目にかっちょいい(これとオシロスコープを並べておくと,大体の素人は「おおおー」と声を上げます)ので,なくてはならない測定器です。

 これも電解コンデンサを交換しましょう。こちらの電解コンデンサはそんなに劣化している様子はありません。もともとそんなにおかしな動作をしていたわけではないのですが,菊水のホームページで取説と調整法も手に入ったことですので,調整をしてみます。

 詳しい手順は書きませんが,実はなかなか難航しました。まず,基準となる電圧計を決める必要がありますが,実効値が測定出来て1MHzあたりまで帯域が伸びているのは,先日購入したDL2050だけです。これを信じるしかありませんが,考えてみると長い単線で繋がった電圧計が,特に高域かつ低レベルの状態で正確な値を表示するとは思えず,発振器の正弦波を測定しているのやら,ノイズを測定しているのやら,わからない状態でした。おかげで,400KHz・3mVでの校正で調整範囲を超えてしまい,作業を翌日に持ち越す羽目になりました。

 ずるい方法なのですが,発振器からは1V程度とノイズの影響を受けにくい電圧を取り出し,外部に用意したアッテネータで3mVを作る事にします。400Hzで3mVになれば,400kHzでも3mVになるはずと言う間接的な方法に頼ることにしました。

 調整をしてみると,なんとなくそれらしい値を示すようになり,各レンジ間でのバラツキも小さく収まっています。DL2050のようなデジタルメータに比べて読み取り誤差が大きいと言われるアナログメータですが,ほんの少しの変動でも針が動くので,正確な値は分からなくても相対的な状態の確認には,やっぱりアナログがよいなあと,再認識しました。

 とはいえ,やっぱり400KHzの3mVなんてのは,なかなか素人では用意が難しい信号です。今回の校正の結果としては,実用になるのは可聴帯域である20KHz位までだなと,ある程度割り切って使う必要があるかも知れません。


・ハンダゴテのパイロットランプ増設

 私はハッコーの936というハンダゴテを使っていますが,このハンダゴテの欠点の1つが,通電中を示すランプがないことです。唯一のLEDはコテのヒーターがONの時に点灯するものなので,電源が入っていても消えるときがあります。

 実は先日,一晩電源が入りっぱなしだったことがありました。しっかりしたコテ台もありますし,滅多なことはないと思いますが,先日オシロのプローブを溶かしたこともあり,ぞっとしました。

 そこで,切り忘れがないよう,目立つパイロットランプを用意することにしました。穴を開けてLEDを増設する手もありますが,基板から直流電源を探し出すのも面倒なら,その改造で特に安全性に影響がないとも限りません。

 そこでAC側で光るネオンを使います。また,私は936の本体を,電源スイッチが上に来るように横に倒して使っています。このスイッチをネオンランプ内蔵型にすれば,綺麗に収まりますね。

 偶然,手持ちに同じサイズの波動スイッチで,ネオンランプ内蔵型がありました。2回路タイプですので,2極を同時に切ることができて安心ですし,抵抗とネオンランプも配線済みですので,スイッチを取り付けるだけで光ってくれます。これ,また買っておこう。

 1時間ほどの改造で,どこにも穴を開けずに,目立つパイロットランプを取り付けることが出来ました。切り忘れはありませんが,トイレに行くときもこまめに電源を切る癖が付きましたし,チラチラとパイロットランプを見ることも多くなったので,この改造は本当にやって良かったと思います。


・安定化電源器の検討

 小学生の時に,共立電子のキットで作った1-14V・3Aの安定化電源器は,今でも重宝しています。精度やノイズ,安定性,電流の制限機能がないなど,それほど高いスペックではありませんが,普段使っていて特に問題を感じません。

 ただ,よく使う電圧調整用のボリュームが16型の安物で,25年も交換していないので,気になっていました。

 偶然,30型の2kΩで日本メーカーの高級品を手に入れたので,これに交換しようと思ったのですが,もともと10kΩですので,無改造というわけにはいかんでしょう。

 当時の説明書をみると,5kΩのボリュームが入ったキットもあったようで,その場合にはある抵抗の値を変えるようにと指示がありました。

 まあなんとかなるだろうと2kΩにしてみましたが,電圧可変範囲が狭くなり,ちょっと使い物になりません。さらに手持ちを探して24型の5kΩを見つけ,説明書通りに改造しましたが,やっぱりだめです。

 基板も古くなっており,簡単にパターンも剥がれてしまうので,無理に改造をしないで,潔く10kΩのボリュームを買って来ることにします。この時,同時に電解コンデンサも交換することにしましょう。


・GPS時計の改良

 以前,GPSモジュールを使って時計を作ったわけですが,私の作例ではLCDに大型のものを使いました。このLCD,大型は結構なのですがバックライトがなくて見にくく,結局見る事がなくなっていました。

 そこで手持ちの,バックライト内蔵の物に交換することにしました。秋月で売られている,白色LEDバックライトで,文字が白抜きになるやつです。

 抵抗を入れていたのに,勘違いして電源直結でLEDに過電流が流れて大ピンチ,とか,さすが鈍くさい私だなと思うような事故も起こしつつ,1時間ほどで作業完了。おかげでとても見やすく,作業台に置いてもさっと視線を動かすだけで正確な時刻がわかります。これも改造して良かったと思います。

 それにしても,雑誌に出ているGPS時計の作例は,相変わらず1PPS出力のないGT-720Fばかりです。これで原子時計の精度!なんていうのは超ウソっぱちだと思うのですが,そういう意味では最近の電子工作の世界は,とてもレベルが下がったなあと思います。そういえば,「最先端の有機ELを使った工作」といいつつ,実は発光原理も歴史も異なる無機ELを使った工作だった,という詐欺まがいの素人工作も雑誌に出ていました。

 そういうならおまえが雑誌に載せろ,となるわけですが,機会さえあればぜひやりたいです。アマチュアの心を知るプロのエンジニアが最大の配慮を行ってウソのない電子工作を行うとどんな物が出来るか,見せてやりたいところです。ふふ。


・歪率計の自作

 テスター,オシロスコープ,低周波発振器,そして交流電圧計が手に入り,オーディオ機器の自作が一通り出来るようになると,次に欲しくなるのは,歪率計です。文字通り歪みを測定する測定器ですが,これは系の直線性を確かめるために必要で,他に代用品がありません。

 原理は簡単で,例えば1kHzの正弦波を系に突っ込み,出てきた信号に1kHz以外の周波数の成分が出てきたら,それがすなわち系の非直線性から生まれた,いわゆる「歪み」の成分です。

 そこで,歪みを含んでいない系への入力の信号をある電圧に決めておき,系からの出力信号から1kHzをフィルタでカットして,その電圧を測定してから,入力の電圧との比率を出してやると,歪み率が求められるというわけです。

 とはいえ任意の周波数で歪み率を測定出来るようにするには,周波数の可変が可能な低歪み発振器と,カットする周波数を可変出来るフィルタを用意しなければならず,しかも測定時にはこの周波数をぴったり同調させなければならないので,操作がとても大変です。

 これらを自動化した測定器が「オーディオアナライザ」と呼ばれるもので,特にCDが登場してからの低歪みアンプを測定するために,新しいオーディオアナライザはとても高性能な発振器とフィルタを内蔵しています。

 しかし,このオーディオアナライザは新品を買えば軽く100万円,中古でも20万円近くします。最近安くなったとはいえ,それでも10万円程度は最低覚悟しないといけない測定器の最後の砦なのです。

 それでいて使用頻度は低く,アンプを作ったときに1度か2度使うだけ,と言う状況ですから,価格もそうですし置き場所ももったいないです。そこで自作という話になるわけです。

 私の場合,トランジスタ技術の2000年6月号に掲載されたものを,そのまま作る事にしました。ここまでの高性能なアナログ回路をきちんと設計して製作できるほどのスキルは,私にはありません。

 この回路は,100Hz,1kHz,そして20kHzの3ポイントの歪み率を測定出来るもので,最小レンジは0.1%です。0.1%レンジで1Vを示せば0.1%ですから,もし100mVなら0.01%,10mVなら0.001%,1mVならなんと0.0001%まで測定可能です。

 ただし,20kHzよりは10kHzの方がありがたいので,ある方の改造例を参考させて頂いて,10kHzに回路を変更しました。

 同時に低歪みの発振器も必要なので,これもトランジスタ技術2003年7月号のある発振器を作る事にしました。抵抗とコンデンサをロータリースイッチで切り替える事にし,必要な3つの周波数を発振できるようにしました。フィードバックの電圧制御抵抗にJ-FETを使っていますので,実はVP-7201Aの方が低歪みかも知れません。

  3年ほど前からコツコツと部品を集めてありましたが,なにせ部品点数も回路規模も難易度も過去最大級の工作です。時間が取れないという理由で尻込みし,なかなか取りかかることが出来ませんでした。

 そこでこの夏休みを使って,作ってしまおうと考えたのです。

 しかし,実に手強い相手でした。1枚の基板にフィルタが3つ,これが3つの周波数で9個の回路ブロックが存在します。これにリレーを使った全体のコントロールブロックにプリアンプと出力バッファ,そして電源回路に発振器と,基板の数は全部で6枚,すべて手で配線です。

 1日6時間頑張っても,最終日までに完成しませんでした。

 結局出来たところまで,ということになりますが,ケースの穴開けは完了,各周波数のフィルタは動作確認と調整を完了してあり,あとはコントロールブロックの動作確認と配線を行えば,一応完成となります。

 実は残った作業がなかなか面倒で,時間がかかります。週末にコツコツとやっていくしかないですね。


・低歪み発振器の製作

 先程のひずみ率計のケースに内蔵する,低歪み発振器です。先に書きましたが,トランジスタ技術の2003年7月号に掲載された回路で,状態変数型の低歪み発振器です。

 3つの周波数を切り替えられるようになっているのですが,アッテネータは面倒くさいので普通のボリュームを使っています。

 ただ,周波数の調整と歪み率の調整については,バーンズと東京コスモスの多回転型を奢りました。こういうのを使うのが,夢だったんだよなあ。

 基板が狭かったせいで無理な配線を強いられてしまい,安定して動くか心配になりましたが,いくつかの配線ミスを修正すると,スパッと発振してくれました。周波数の調整は多回転ボリュームのおかげでなかなかうまくいきそうです。

 あっさり動いてしまいましたが,オシロスコープでの波形を見る限り歪みもなく,かなり期待できそうな感じです。歪率計が組み上がったら,この発振器の歪率を測定してみたいと思います。


・ん,まてよ?

 これを書いていて気が付いたことがあります。

 1kHzの正弦波が0.9V,2kHzの正弦波が0.1Vの波形があったとします。1Vのこの波形の歪み率は,(0.1/0.9)*100=11.1%です。これが高調波歪み率の定義に従った真の値です。

 この波形を,自作の歪率計に入れてみますと,1kHzと2kHzの和である1Vを分母に,2kHzの高調波である0.1Vを分子にして,(0.1/1.0)*100=10%となります。1.1%もズレが出るのですね。

 測定器で有名なエヌエフ回路ブロックのホームページの解説を読むと,この方式の歪率計では,30%以上の歪率では誤差が大きくなるとあります。1kHzが0.9V,2kHzが0.3Vだったら真の歪み率は(0.3/0.9)*100=30%ですが,これが自作の歪率計では(0.3/1.2)*100=25%となります。なるほど,5%も少なめに出てくるとさすがに問題ですね。

 では,0.1%あたりだとどうでしょうか。1kHzが0.999V,2kHzが0.001Vとすると,真の歪み率は(0.001/0.999)*100=0.1001001%です。自作の歪率計では(0.001/1.000)*100=0.1%となり,その差は0.0001001%とごくわずかです。これなら無視しても構わないでしょう。

 同じように1%だとどうでしょうか。1kHzが0.99V,2kHzが0.01Vとすると,真の歪み率は(0.01/0.99)*100=1.0101%です。自作の歪率計だと(0.01/1.00)*100=1%で,その差は0.0101%です。まあ,このくらいなら読み取り誤差に埋もれてしまうでしょう。

 次に,真の歪み率が0.01%の信号を使って,0.1%の歪み率の系を測定するケースを考えます。

 まず0.01%の信号ですが,1kHzが0.9999V,2kHzが0.0001Vの波形の真の歪み率は0.0010001%です。自作の歪率計では0.01%となりますね。その差はわずかです。

 測定対象の系の歪み率は0.1%です。これは1Vの1kHzを入れると,2kHzが0.001V発生する系です。

 この系に,0.01%の信号を入れて見ます。1kHzは0.9999Vのまま変わりませんが,2kHzは0.0001V+0.000999V=0.0010999Vになります。真の歪み率は0.110001%,自作の歪率計では(0.001099/1)*100=0.1099%となります。両者の差はごくわずかですが,本来0.1%となって欲しいところが,発振器の歪みである0.01%がのってしまいました。

 まあそれでもこの程度なら許せるでしょう。では0.1%の発振器しか手に入らなかった場合はどうなるでしょうか。

 同様に計算をします。1kHzが0.999V,2kHzが0.001Vで,真の歪み率は0.1001%です。自作歪率計では0.1%です。

 これを0.1%の歪み率の系に入れると,2kHzは0.001999Vになります。1kHzには変化はありません。よって真の歪み率は0.2001%となります。自作の歪率計では0.1999%です。同じように,両者の差はほとんどありませんが,発振器の歪みがそのままのってくるため,実際には0.1%の系が0.2%と測定されてしまいました。

 ノッチフィルタを使った歪率計など,私はほとんど使ったことがありませんから,測定結果が真の値からどのくらいずれるのかを意識したことなどありませんでしたが,今回の自作歪率計を使いこなすには,このあたりもちゃんと整理しておくべきでした。

 結論としては,

(1)今回自作する歪率計は,分母に入力信号の電圧がそのまま入るため,高調波の電圧も含んでいる。本来の歪み率の定義から考えると分母には基本波のみの電圧が入るべきであり,この歪率計は正確な歪み率を測定できない。

(2)高調波が分母に含まれるとは言え,低歪みな信号ならその量は少なく,1%以下の信号なら歪み率の誤差は無視して良い。

(3)しかし30%を越えるような大きな歪み率の場合には,分母の値が大きく変わってくるので,実際の歪み率よりも小さく出るようになり,その誤差も無視できなくなる。

(4)今回自作する歪率計は,発振器とフィルタの間に挟んだ系で発生した高調波だけを測定するわけではないので,発振器そのものの歪み率を測定することも可能。

(5)系が発生する高調波は,発振器の高調波に加算されて測定されるため,発振器の歪み率以下の値を測定することは出来ない。従って入力される発振器は十分に低歪みである必要がある。


 どれも考えてみれば当たり前のことですが,では誤差が実際にどのくらいになるのか,発振器の歪みをどう考えればいいのかどうか,など,モヤモヤしたまま測定するのはよろしくありません。原理を知り,回路を知り,結果を知る。測定器自作の醍醐味というのは,実はこのあたりにあるのかも知れませんね。

「ステレオ」付録スピーカーの行き着く先

  • 2011/07/26 12:20
  • カテゴリー:make:

ファイル 494-1.jpg

 「ステレオ」の付録だったスピーカーキットと,これに合うように設計されたエンクロージャを手に入れたわけですが,その後の話です。

・アンプを作る

 なんといっても,アンプがなければ音が出ません。手持ちのアンプとしては6V6シングルがありますが,まさかこのスピーカーをでかい,おもい,熱いの三重苦の真空管アンプでならすわけにもいかず,どうしたものかと思案しておりました。

 もともと,音質に不満のあるテレビ用のスピーカーを考えていたので,そんなに爆音が出る必要もなく,また超高音質であることもないので,小さく気楽に作る事を念頭に置きます。

 最近,作りやすさ,値段の安さ,そして出来上がったアンプの音質の良さから自作愛好家に間で定番化しつつある,HT82V739を試してみます。秋月で1つ50円。大阪のシリコンハウスでもこんなもんでしょう。

 このIC,よく調べてみるとなかなか優れものです。現時点で欠点が見当たりません。電源電圧は5V単電源,出力は8Ωで1.2Wと電源電圧5Vの時に取り出せる出力としては目一杯です。

 BTLですので出力に大きなカップリングコンデンサは必要なく,部品点数も減って小さく作れる上に,低音再生能力を邪魔する物がありません。外付けの部品は入力のカップリングコンデンサ,基準電圧のカップリングコンデンサ,電源のカップリングコンデンサの3つだけです。

 CMOS構成なのでスタンバイ時の電流が少なく,わずか1uAです。CE端子を使ってやれば電源スイッチなどわざわざ設ける必要などなさそうです。

 それでいて,S/Nが70dB以上,歪み率が0.18%と,すでにHi-Fi領域といっていい性能を誇ります。部品の数が少ないという事は再現性も高いという事で,このICを5Vという低い電圧で使うだけで,十分な性能の高音質アンプをいとも簡単に作る事が出来てしまうんですね。

 しかも50円ですからね,これは安いですよ。

 実際,アンプ部を作ってみると,なかなかいい音がします。ノイズも聞こえず,歪みも少なく,低域も高域も素直に伸びており,位相特性もなかなか良さそうです。これは気に入りました。

 5V-2AのスイッチングのACアダプタを使う事にしましたが,電源の弱さとノイズが気になったので,3300uFの電解コンデンサを電源に追加しました。これでゆとりが出てきました。

 ケースはタカチの小型ケースに入れます。ABS製ですが,前後のパネルが分解できるので加工も楽です。実際の加工は基板に載せる部品が決まって,基板を固定する位置がきちんと判明する最後に行います。


・自動電源スイッチ

 テレビ用ですので,いちいち電源を入れるのは面倒ですし,音量がリモコンで変わらないのも面倒です。そこで,テレビのヘッドフォンジャックから音声信号を取り出し,音が出なくなったら自動的にスイッチが切れるようにする回路を作ります。

ファイル 494-2.jpg

 定数が中途半端な値になっているのは,あとでカットアンドトライを行ったためです。

 音声信号をまず増幅し,ダイオードで整流してからコンデンサで遅延を作り,これをもう1つのトランジスタで反転させて,アンプICのCE端子に入れてやります。

 お手本などありませんので,トランジスタを2つ使って自分でコリコリと設計します。時間のあるときにLTSpiceでシミュレーションをやりつつ,こんな物かなと言う定数を決めて,休みの日に作ってみました。

 結果,かなりの大音量を入れてやらないと,安定してスイッチがONにならないことが判明。というのは,せっかくアンプICのスタンバイ電流が1uA程度なのに,このスイッチ回路が何mAも食うようでは本末転倒なので,消費電流を絞り込んだ設計を行ったせいです。

 動作を確実にするならオペアンプを使うとか,デジタルICを使うとか手もあるのですが,それなりに大きな電流を悔います。そこでディスクリートで組んでみたのですが,なかなか上手くありません。

 消費電流と動作感度のトレードオフで,なんとか妥協できる抵抗を選んで,この回路は完成とします。

 当初の設計では,電源OFFじはアンプのスタンバイ電流も入れて28uA程度でした。しかしこれでは確実にONになってくれないので,上記の定数に変更しています。上記でおよそ60uAです。


・だがしかし

 バラック状態で音が出るようになったので,スピーカーに繋いでみました。先日エッジにドライバーを突き刺して穴があいたスピーカーは,ゴム接着剤の残りを塗って,穴をふさぎました。変なよじれも出ず,まともに音が出ているのでもう良いことにします。

 音を出してみると,どうも片側だけ歪みが大きいことに気が付きました。エッジの補修を行った方ではありませんので,原因は別です。

 最初アンプを疑いましたが,左右を入れ替えて見るとスピーカーについて回るため,スピーカーが原因と断定。このスピーカーだけでならしてみると,確かに音が歪んでいます。

 おかしいなあ,ボイスコイルのリード線でもコーンに触れているのかもと裏側を見ましたが接触はありません。

 手でコーンを前後に動かしてみると・・・カスカスとこすれる音がするではありませんか。

 やってしまいました。ボイスコイルがどこかに触っているようです。それだけはないようにと気を遣って作ったのに,これだけ派手にこすれるというのは,自らの鈍くささに嫌気が差します。

 しかし,あきらめるわけにはいきません。もうこのスピーカーはテレビ用に使い道が決まっているのです。今さら「あかんかった」では済まされません。そこで禁じ手です。

 まず,コーンをいろいろな方向から,少し斜めに押し込んで,こすれないところがないか調べます。幸い,狭い範囲ですが,こすれずストロークする場所が見つかりました。

 要するに,この方向にフレームをゆがめれば,こすれなくなるわけです。フレームを少しずつペンチでゆがめますが,さすがに手強いです。昨年のP650に比べて口径も大きい分,なかなかこすれが取れません。

 悪魔が耳元でささやきます。ハンマーでやっちゃえよ,と。

 私は言われるがままハンマーを持ち,ゴンゴンとフレームを叩きます。フォステクスのエンジニアが見たら気を失うような光景です。

 しかし,なんとこすれがなくなりました。こんなあっさり行くとは思いませんでした。音を出してみると,少なくとも歪みはなくなり,左右でバランスの取れた音が出ています。これで問題は解決です。

 しばらく音を聞いていましたが,フルレンジらしい定位のよさ,そして中域のエネルギーにバランス良い周波数レンジと,大変好ましい音が出ています。大変気に入りました。


・だがしかしっ!

 喜んでテレビに繋いで,その音の良さに期待を膨らませますが,いざスピーカーを置く場所を探すと,全くありません。

 試行錯誤をしますが,そのうち嫁さんの目が怒ってくるのがわかります。そして30分ほど格闘した後,「ただでさえ危険なものであふれる我が家が,これ以上危険なもので占拠されることに,私は耐えられない!」と,決定的な一言を吐き出し,このスピーカーは,職を失うことになりました。


・そして伝説へ

 失意のうちに検討部屋に撤収した私とスピーカーとアンプ。私は,MacBookProにまともなスピーカーがないことに気が付き,新しい活躍場所として彼らに与えることにしました。音声スイッチもちょうど便利に動くことでしょう。

 PCスピーカーである以上,ローカルの音量ツマミは必要でしょう。ケースに穴をあけ,ボリュームを取り付けます。自動電源スイッチがONになるとLEDが点灯するようにしてありますし,また強制的に電源をONにするスイッチも付けますので,3つの穴がフロントにはあきました。

 問題は背面です。DCジャック,スピーカー,そして音声入力です。DCジャックは手持ちのアダプタに合致したもの,スピーカーは3.5mmのモノラルジャックを2つ使い,入力は3.5mmのステレオジャックを使います。

 それぞれ端子を基板に取り付け,基板をケースに固定することにします。まずリアパネルに基準線を入れるのですが,ゆがんだので弾き直します。2本の基準線が出来てしまったので,気をつけて作業しましょう,。

 基準線上に,ジャックの1つに合わせて穴を開けます。いい感じです。もう1つあけましょう・・・あれ,なぜゆがんでいるの???

 基準線を間違えました。

 だーっ,気をつけようといった矢先に,違う方の基準線で穴をあけてしまいました。

 仕方がありません,穴を大きくしてごまかしましょう。

 次に,入力ジャックです。気をつけて,正しい基準線上に穴をあけます。が・・・なぜゆがんでいるの???

 このジャックは先程のモノラルジャックと違う品種なので,同じ高さではありません。

 だーっ,今度ばかりはもうだめだ!

 やむを得ません。もっと大きな穴を開けて,3つのジャックが通るようにしました。DCジャックの穴開けはうまくいきましたが,これはあまりに不格好です。

 そこで,カメラ修理用の薄いモルトプレーンをリアパネルと同じ大きさに切り出し,少し小さめの穴を開けて,ジャックの大穴を隠すことにしました。うん,これならばれません。

 アルミの大きめのツマミを取り付け,なんとか様になったところで,MacBookProの横に置いて音を出してみます。なかなかいい感じです。8cmのフルレンジですので,ニアフィールドでちょうどいい音がします。

 音量ツマミを付けましたから,Macからは最大音量を入れてやると,上手い具合に自動電源スイッチが動いてくれます。


・そして

ファイル 494-3.jpg

 P800というフルレンジスピーカーはバランスの取れたユニットで,これ用に作られたエンクロージャP800-EはP800をうまくならす箱に仕上がっています。設置のための底面積も小さく,MacBookProの横に置いても机が狭くなることはありません。

 1.2Wという出力には,少し小さいかなあと言う心配もありましたが,ニアフィールドで使っているとフルパワーで動かすことなど考えられません。それだけ十分なパワーを持っています。

 スピーカーが近いと気になるノイズや定位の問題も全く問題とならず,これだけ簡単にできるアンプとしては,あまりに良くできたものと感心します。

 惜しいのはテレビに使えなかったことですが,置き場所の関係ですのでこればかりはもうどうしようもありません。

 音楽を聴きながら作業をすると,私は気が散ってミスをするし,音楽も楽しめない不器用さですので,実はあまりスピーカーを欲しいと思った事はありません。しかし,作業をしないとき,BGMとして気軽に楽しむことや,他のソーズをスピーカーでちょっとならして見たいときなど,便利だと思います。

 お金も手間もかからなかったので,これはこれであり,でしょう。

さようならFCZコイル,ありがとうFCZコイル

  • 2011/06/08 16:45
  • カテゴリー:make:

 FCZコイルがとうとう製造販売停止になりました。

 今さら説明の必要もありませんが,かのJH1FCZ大久保OMが作った,アマチュアのための高周波コイルシリーズがFCZコイルです。中波,短波,超短波などのアマチュアバンドを網羅し,ケースのサイズも10mm,7mm,5mm角と揃っています。使いやすく,再現性が高く,設計する側も作る側もこのコイルを使えばもうコイルは心配なし,使いこなしのノウハウも蓄積され,全国のパーツ店で手に入る入手性の高さに安価なお値段と,至れり尽くせりのコイルです。

 その誕生は大久保OMいわく,「かつて雑誌の記事を書いたとき,コイルを自作するように書いたら,コイルがうまく作れずに,それが原因で動かないという人が出た,当時一般的だったコイルの自作は実は再現性に欠ける・・・」

 そこで,大手コイルメーカーの製品を使う事にしたのですが,コイルが結合しないようにシールドを考えないといけなくて,これもまた再現性に難あり。適当なものがないなあと考え込んだ大久保OMは,ないものは自分で作ろうと考えて,FCZコイルを手がけることになるのです。1977年の誕生から30年以上,もっとも厄介なコイルでアマチュアを支え続けてくれました。

 FCZコイルでは,アマチュア無線で使われる各バンドのコイルをバンドごとに1種類ずつ用意してあります。それぞれは突出した特殊な性能をもっているわけではありませんが,平均的性能で,むしろ汎用性を高めてあります。そして回路全体の性能は,トランジスタの性能の向上に任せています。

 そんなことが出来るのかと,高周波の素人である私などは???な訳ですが,結果は疑いようもなく,高い汎用性,シールドケースに入った使いやすさと再現性の高さで,アマチュアの電子工作には欠かせない部品となりました。

 欲しいときにすぐに手に入ること,種類を無闇に増やしたり改良を小刻みに行うのではなく,古いコイルも新しいコイルも同じものとして扱えて,昔の回路にそのまま使えることも,大久保OMの人柄を見るようでした。

 私がこのFCZコイルについて感慨深いのは,アマチュアの電子工作のために生まれ,その存在感を放ち続けた部品だからです。

 以前にも書いていますが,電子工作という趣味は,その時々のプロが使う部品のおこぼれによって,成り立っています。真空管がゲルマニウムトランジスタになり,やがてシリコントランジスタになったり,ICがTTLからCMOSに移行したことは,アマチュアの欲しい部品をメーカーが用意してくれた訳ではなく,それがプロによって大量に消費されるようになって,値段が下がり、入手が簡単になったからです。

 2SC1815や2SK241が製造中止になってしまうことは,まさにこのことを象徴しています。

 アマチュアが使う数はたかが知れています。メーカーにしてみれば誤差のようなものです。アマチュア向けにある程度まとまった数をストックして小売りしてくれるパーツ店の存在があるから,我々は高性能な部品を,安価に使えるわけです。

 しかし,FCZコイルは違います。アマチュア(法人としてのFCZ研究所がアマチュアかと言われれば厳密には違うかも知れません)が,アマチュアのために,用意した部品です。FCZコイルはプロの設計者は使いません。カスタムで作る事ができるからです。

 FCZコイルは,汎用性の高いコイルを種類を絞って作る事で,アマチュアにも安価な価格で提供可能なコイルでした。これを使う事を前提に,多くの回路が誕生し,そしてそれらは一様に高い再現性を持っていて,作者の先生が苦心の末に練り上げた作りやすさと高性能を,全国のアマチュア達が追体験出来たのです。

 FCZコイルがあるから,アマチュアは安心して高周波の回路を作る事が出来ました。でもこれからはそうはいきません。

 大久保OMは,供給出来なくなる代わりに,コイルを手作りする方法を解説してフォローしたいと言われています。大久保OMには頭が下がります。

 かつて,初歩のラジオやラジオの製作などの雑誌がベテラン設計者の回路を掲載し,全国のアマチュアがそれを作ることが盛んに行われていました。設計者と製作者は分離していて,特に製作者のスキルには個人差がありました。

 故に誰でも完成できて,性能を出せる再現性の高さが設計者には求められたのですが,雑誌が消え,雑誌を見て製作する者がいなくなり,設計者と製作者が分離しなくなりました。

 今,部品レベルで自作が出来るのは,コイルだけです。コイルの製作と回路の設計を同時に行う方が,より性能を高めることが出来るのですから,回路設計が出来る人にとって,ただ作るだけの人のために再現性の高い汎用品のコイルを使う理由はないといえます。

 そう考えて,ひょっとすると時代が変わって,FCZコイルの役目は終わったのかも知れないなあ,と思いました。

 この30年の間,日本も世界も大きく変わりました。国内で製造するのが当たり前だった電子部品は,いつしか海外で生産されるようになりました。現在のFCZコイルも中国の部材を使って作られていましたが,ここ数年はそれら部材の度重なる値上げや仕様の変更,供給ルートの確保などでご苦労があったようです。

 部材の仕様が変わるたびに,それまでと同等の性能を維持するべくマイナーチェンジを繰り返して来られましたが,今回はどうしても元の性能を確保出来なかったとのことで,製造販売を中止するに至ったということです。

 そういう私は,結局FCZコイルを買って何かを作った事がありません。1つや2つ買った記憶はあるのですが,それが今どこにあるのか覚えていません。無線や高周波の世界に背を向けたアマチュアにとっては,FCZコイルは知っていても身近でなかったといえて,だけどもその功績はやっぱり知っています。

 大久保OMがFCZ研究所を解散したとき(2007年だったと思います)もショックでしたが,FCZコイルが過去のものになった今回の話は,確実に電子工作のフェイズが移り変わったことを示すものになったと思います。寂しいものですが,常にその時手に入る新しいもので工作するのが,これまでにも繰り返されてきた電子工作の進歩に繋がると考え,くよくよせずにいきたいと思います。

 ただ,アマチュア無線の高齢化が深刻で,近寄りがたい集団になっていることは否定できないでしょう。大昔,ラジオが最先端だった時代は,その延長にアマチュア無線がありました。オーディオとコンピュータの時代になり,アマチュア無線はそれらと接点を持たない独立国家となりました。

 携帯電話とワイヤレスデータ通信の時代がやってきて,アマチュア無線がまた最先端になるかとおもいきや,高度なディジタル変調技術のせいもあってか,同じ無線の世界でもアマチュア無線の人たちの視点と,最新の無線技術の人たちの視点にズレがあるように感じます。

 同じ無線局なのにアマチュア無線家は携帯電話には疎いですし,携帯電話大好きな人がアマチュア無線をやってるという話はあまり聞きません。私の目から見て,今のアマチュア無線に技術的に見るべきものはありません。

 ところで,PLCという,電灯線を使ってLANを構築するという仕組みが数年間にちょっとしたブームになりました。しかしこれは,アマチュア無線や短波ラジオで使われている周波数に大きな妨害を出す可能性があり,私も当時懸念していました。

 無論,アマチュア無線家や短波ラジオの愛好家が声を上げましたが,そんな声は無視され,公的機関からの認可を得て,各メーカーから一斉に機器が発売されたことを覚えています。

 あまり知られていませんが,理由もはっきりしないまま当局から認可の取り消しを受けた機器がいくつもありますし,実際にラジオの受信に妨害を受けたという事例もあるようですから,行政もメーカーもあまりにずさんだったといえるでしょう。

 PLCは結局,小さく安くなったWiFiに駆逐されるように,ほぼ消え去りました。懸念の声を無視してなかば強引に始めたにもかかわらずビジネスとしても失敗に終わりました。

 私は結構おおごとだと思っているのですが,社会一般の意識も低く,このことが話題に上ることはほとんどありません。大多数の人にとってアマチュア無線家や短波ラジオが関心の対象から外れていることを如実に示しているのではないでしょうか。

 果たしてこれでよいのかどうか。1970年代から80年代のアマチュア無線ブームで開局した人がほとんど電話級だったこと,JARLのやってきたこと,乱立したアマチュア無線機器メーカーのやってきたこと,電波を公共物として管理してきた行政のやってきたことなどなど,もう少し検証されてもよいのではないかなーと思います。

 ちょっと話が逸れましたが,FCZコイルの製造販売の停止と,アマチュア無線の衰退は,どうも無関係ではないと,そんな風に思うのです。

ガイガーカウンターを作る

  • 2011/06/07 11:52
  • カテゴリー:make:

ファイル 480-1.jpg

 秋月の出物でD3372というガイガーミューラー管が手に入ったことは先日書きました。先々週の土日に少し動かしてみようといろいろ検討をしたのですが,いやー,どうも勘が鈍っていけません。結局その後1週間ほど検討に集中して,先週金曜日には一応形にまとまったので,これで完成としました。

 AVRtiny2313を使った作例がソース付きで見つかったので,最初はこれをそのまま頂いて,最小限の変更を行うだけににしたのですが,きちんと理解をしないままにいじくり回したため,なかなか上手く動かず手こずりました。

 やはり全部をきちんと理解しておかないとダメですね。結局ほぼすべてを書き直しました。


(1)高圧の発生

 ガイガーミューラー管には,500V程度の直流電圧が必要です。D3372の場合,350V位から放射線の検出が始まります。電圧が高くなるほどに検出率は上がっていきますが,550Vくらいになると検出率が平坦になり,電圧を上げてもほとんど増えなくなります。この平坦な部分の電圧をプラトー電圧といいます。ガイガーミューラー管は,このプラトー電圧で使うのです。

 ガイガーミューラー管は,放射線が検出されたときに電流が流れるだけで,普段はほとんど電力を消費しません。ですので高圧の電源回路には電力を供給する力は必要がありません。

 プラトー電圧の発生にはいろいろな方法があります。秋月のキットではCMOS版の555を使って間欠発振させ,本当に必要なエネルギーだけ作るようになっています。おかげで消費電流が大変に小さく,優秀です。ただ欠点があって,なにせエネルギーが小さいので,その電圧を測定するには入力インピーダンスが10MΩ程度のテスタやオシロスコープではあっという間に「消費」されてしまい,真の値がわかりません。

 一方で,LCDバックライトによく使われた冷陰極管のインバータを流用することも行われていますが,供給エネルギーがGM管よりもずっと大きいものですから,インバータも常時発振しています。電池の電圧を100倍以上に昇圧する回路ですので,その効率の悪さを考えると,数十mA(あるいはそれ以上)の消費電流が常に流れていることはやむを得ません。

 カメラのストロボの駆動回路を改造する方法もあります。これは割合現実的で,よく行われている方法のようです。

 今回私がデッドコピーを試みた作例では,AVRで555の代わりをさせた省エネ方法がされています。周波数やパルス幅もプログラムで調整が自在なので,マイコンが使えるなら便利でしょうが,CMOSの555の消費電力にはかないませんので,結局数mAの消費電流は覚悟しないといけません。

 先の連休中,ペンタックスのMZ-10が壊れてしまい,それを部品取りに残しておきましたが,ここからストロボ用の部品をいくつかとります。MZ-10は6Vの電源電圧ですので,昇圧比はあまり期待できないのですが,小型のトランスと高圧用のダイオードを確保します。本当は低圧側のスイッチングトランジスタも確保したかったのですが,結構VCE(sat)の大きなトランジスタが使われていたので,手持ちのMOS-FETを使うことにします。ちょっと贅沢に,2SK703です。

 このトランスを使って100倍ほど昇圧,そしてダイオードで整流し直流を作るわけですが,実は高圧を貯めるコンデンサが最大の問題です。ストロボでは大きなエネルギーが必要ですので電解コンデンサを用いますが,GM管ではほんの一瞬ですので470pFから1000pF程度あればよいとされています。

 しかし,前述の通り,これでは電圧の測定が難しいので,あえて大きめにしたのです。2.2uFで400Vのフィルムコンデンサがあったので,これを直列にし,1uFで800V相当にします。

 とりあえず高圧発生部だけ組み立て,AVRにプログラムを書き込んだところ,どうも電圧が上がってきません。いくらなんでも100V以下というのはおかしいです。クロックが低いのではとか,パルス幅を広げようとか,いろいろやってはショートに近い状態になってあわてたりしましたが,冷静に考えてみるとこんな大きなコンデンサを十分にチャージできるような回路になっていないので,電圧が上がらないのは当然のことです。

 そこで,部品箱をあさって,小学生の時に分解したテレビから取り出した,390pFで1kVのセラミックコンデンサを2つ並列に繋いで,800pF相当にしました。これで電源電圧を6.5V位にすれば,ちょうど650V程度が作れるようです。

 これが,レンズ付きフィルムのストロボから取り出したトランスだったら,もっと低い電圧から昇圧できたでしょう。おかげで高圧発生用の電源とAVRの駆動用電源を分けることになってしまいました。


(2)パルス検出

 GM管から得られたパルスは,2SC1815で受けてAVRの割り込み端子に入れます。これはトラブルもなく,あっさりOK。


(3)カウント

 問題はここからです。パルスの数を数え,1分あたりのカウント数と,それをuSv/hに換算した値をLCDに表示する部分です。繰り返しになりますが,この部分はAVRtiny2313を使います。

 ソースをよく読まずに作り始めたものですから,おかしな動作をしても原因がわからず,試行錯誤を行うとさらに混乱するという,まるで初心者のような状態になりました。

 これではいかんと,ちゃんとソースを読むわけですが,この作例では1分間あたりのカウント数は内部で持っているのみで,表示はuSv/hに換算したものを出しているだけです。

 ロシアのGM管に合わせた係数をD3372用の係数に置き換え,内部で持っている1分間あたりのカウント数も表示させます。LCDも手持ちの16文字x2行のものに交換です。しかし,どうもワークエリアをこわしているようで,文字化けはするわ,暴走するわで散々です。tiny2313でも暴走するのかと,当たり前のことに感動しました。


(4)改良

 1分あたりのカウント数を持つ事は,ガイガーカウンターとして基礎的な機能です。しかし定義に従うと,値の確定には1分かかることになり,それまで全く表示が出ないというのはちょっとまずいです。一応,カウントされるときにはLEDとブザーが動作するようになっていますが,やっぱり表示にはそれなりの更新頻度が欲しいものです。

 作例では,3秒ごとにカウントした数を20倍してずっとその値が続いたと仮定して値を求め,,それまでの平均値との平均を取って,3秒ごとに値を更新しています。この方法は非常によいやり方に見えるのですが,私には問題が多いように思います。

 例えば,ある3秒間で2カウントあったとします。その後ずっと0カウントだったという場合を考えると,最初は40と表示され,次には20,その次は10,そして5,2,1となり,結局0になります。実際には2cpmなのに,この表示だといきなり40と出た後,21秒後には0となってしまうのです。常に一定のカウント数があるような測定には有効な手段ではあっても,カウント数が変動する場合,正確な値は全然わかりません。

 かといって,本当に1分間の間数えて表示するには,時間がかかりすぎます。

 そこで考えたのは,3秒ごとのカウント数を1分間記憶しておき,その総和を1分あたりのカウント数として使うことです。3秒ごとに新しいカウント数が得られますので,これを総和に加えると同時に,一番古いカウント数を引き算することで,常に直近の1分間のカウントの合計が得られることになります。

 過去の値の総和から,過去の値を引き算するだけですので,総和が最終的に負の数になることはありえません。そして平均を取る場合の問題点であった,最初の3秒で2カウント,それ以後ずっと0カウント言う場合の表示は,最初の1分間の間は常に2と表示され,1分を越えると0になります。

 バックグラウンドのような,1から3カウント程度の場合でも,直近の1分間の総カウント数がちゃんと表示されます。平均を用いる方法では,1カウント程度なら数秒で0になってしまいます。

 ただ,やはり欠点はあって,常に一定の線量を放出する放射線源の測定を行うと,その値が安定するのに1分かかってしまうのです。例えば1分間で200カウントの放射線源があった場合,3秒ごとに10カウント,1分間で200カウントとなります。

 しかし,平均を用いる方法では即座に200と出てくれます。急激な放射線を即座に知らせる能力に長けてはいても,それが本当の値である保証がないことは私には大問題に思えて,この方法は使わないことにしたのです。

 それに,値が安定するまでに1分間かかるとはいえ,増え方を見ていれば大体想像も付きますし,突発的な変動でも一定の場合でも,癖を掴めばそれなりの値を知る事が出来そうです。

 さらに,カウント数をゼロにしてカウントし直すボタンを取り付けてみましたが,変数を初期化した後の計数値がおかしく,どうも負の数を取ってしまう場合があるようなのです。初期化の関係か,割り込みの関係かといろいろ追いかけてはいるのですが,さっぱり理由がつかめません。

 実は,今回のプログラムはなかなか手こずってしまいました。uSv/hへの換算のために文字列操作を行っていますが,そこで確保した配列の影響もあってか,明らかにRAMを壊しているような挙動が起こっていました。

 配列のサイズを調整してなんとか動くようになったり,プログラムの最適化を行ったりしてなんとか3秒おきの更新には問題がなくなったものの,なにか機能を追加すると問題が出てくるような状態で,落ち着いてくれません。

 やむなくgoogle先生に聞いてみると,特にtiny2313ではこういう,コンパイラを使った場合の原因不明の挙動不審が話題になることがあるらしいのです。かつてGPSクロックを作ったときは,割り込みで使う変数にvolatile宣言をしなかったために動かなかったので,今回も自分の間違いを徹底的に疑っては見たもの,やっぱりよくわかりません。

 確実にAVRとコンパイラのせいだとは言えませんが,配列を使う時などは要注意のようで,配列を小さくすると正常に動いたりする今回のケースでは,やはりAVRとコンパイラの限界と考えた方がいいかもしれません。

 冷静に考えてみると,tiny2313のRAMはわずか128バイト。割り込みを使うとレジスタの待避などで数十バイト使うということですから,残り100バイト弱です。ここに配列を含む様々なワークエリアを置けば,そりゃ何かの拍子にあふれることもあるでしょう。

 AVRは確かに高機能だし,制約の少ないごく普通のC言語ですらすら書けてしまうワンチップマイコンですが,ハードウェアのリソースをソフトウェアは越える事が出来ないという,ごく当たり前の事を忘れていました。

 アセンブラならこういう問題は起きないはずで,C言語を使ってプログラムを作ることの窮屈さを,10年ぶりに感じました。

 結局有効な対策が見つからず,値のクリア機能は断念しました。負の数になって明らかにおかしい数値になっているならまだよいのですが,もっともらしい数字が出ている場合に,それが正しいのか誤りなのか判断出来ないことは最悪といってよいと思います。

 代わりに,このスイッチはAVRのリセット端子に繋げて,完全なリセットとすることにしました。入力ピンが1つ空いてしまいましたが,別になにか機能を付けることもしませんし,メモリもカツカツなので,もうこれでいいです。

 最終的に,流用したコードはほぼなくなり,ほとんど書き直してしまいました。


(5)完成に向けて

 まず,高圧発生回路への電源と,AVRへの電源を別の電圧で供給する問題を解決しないといけません。高圧発生側は約7V,AVRへは5Vです。

 ところで高圧側はそのエネルギーが小さく,手持ちの機材では直接電圧を測定出来ないため,実験用の電源器で高圧発生回路への電源電圧を可変し,レンズの放射線の測定値がばらつかないような電圧を選びました。この電圧を与えたとき高圧側にプラトー電圧が発生しているはずという根拠によって,6.5Vから7.0Vを最適値としました。

 その高圧発生回路への供給電圧の生成は,手持ちの関係でトレックスのXC9119Dを使いました。OLEDや白色LEDの駆動用に作られた昇圧コンバータICですが,効率も高く,小さく,また使いやすいよいICだと思います。入手がもっと簡単ならいう事ないのですが・・・

 これを使って作ったのは,3Vから7Vに昇圧する回路です。実際には6.8V位に調整をしました。これを高圧発生回路に入れると同時に,LDOで5Vに落とし,AVRに供給します。LDOはこれまた手持ちの関係で,NJM2387Aを使いました。1.5Aクラスの大型LDOですので明らかにオーバースペック,しかもバイポーラですのでIC自身の消費電力が結構あるため,今回のような用途には向いていませんが,CMOSの小型LDOの手持ちがなく,やむを得ません。

 昇圧回路への入力は,3.0Vで27mA,4.5Vで18mAです。81mWですね。1600mA位のNiHM電池だと45時間ほど使える計算でしょうか。昇圧回路の出力は6.8Vで10.2mAです。約70mWですので,その効率は約86.5%程度。なにも考えずに組み立てただけでこれだけの効率ですから,XC9119Dは優秀です。

 次にクロックです。内蔵RC発振では温度や電圧への依存が大きいので,水晶発振子を使いたいところです。しかし手持ちで小型の水晶発振子がないので,セラミック振動子で代用します。精度は水晶よりもずっと落ちますが,RC発振よりは断然有利ですので,これでいきましょう。

 AVRの場合,クロックソースの切り替えはプログラムで行うのではなく,デバイスのヒューズビットをライタで直接書き込みます。ソースを修正しビルドと書き込みをやり直す必要がないので楽なように思いますが,周波数の変更を伴うとどうせソースも変更が必要ですし,ヒューズビットの設定は忘れやすいので,私は非常に面倒だと思います。


(6)組み上げてみて

 手持ちのプラケースにさっと組み込みました。消費電流を測定中に過電流でXC9119Dを1つ燃やしてしまいましたし,テスターのヒューズも飛ばしてしまいました。鈍くさいことこの上なしです。

 そうそう,電流の測定ですが,手軽で使いやすい秋月のP-10というテスタでは,正確な測定が出来ず困りました。テスタの内部抵抗が結構大きくて,随分電圧が落ちるようなのです。その分を稼ごうと電源器を調整する途中でミスがあって,XC9119を燃やしたのです。

 これを,STA55で測定すると,電圧降下もほとんどなく,良い値が測定出来るようになりました。

 さて,動作試験です。まず平常時のカウント数,いわゆるバックグラウンドが2から3CPM程度であることを確認しますが,これは問題なしです。

 次になにか放射線源を使って,そのカウント数が「それらしい」ものになっているかをみます。以前も書いたように,私の手元には「放射能レンズ」がありますので,これを近づけます。いやー,やってみたかったんですよね。

 写真にあるように,164CPMという表示です。SuperTakumar50mm/F1.4の場合,D3372で大体200CPMくらいということですので,まあこのくらいで妥当でしょう。1分経過すると,大体この値で落ち着きます。1秒間に2.5回ほどのカウントになりますので,ブザーとLEDが結構うるさく,びびります。(嫁さんの目がすごい怒ってました)

 ただし,左上にあるガイガーミューラー管とレンズとの距離にカウント数が大きく左右されます。もっと近い距離に置けば250から300CPMくらいでが出てきますし,もう10mmもはなすと,数分の一まで値が下がります。15cmも離してしまえば,もう全然カウントしません。

 164CPMというのは,D3372の場合13.8uSv/hという高い線量に相当するようです。内部被曝すると洒落にならないのですが,15cmも離れればほとんど影響がないからこそ,こんな民生品に多用されたのだと思います。(とはいえ今なら絶対に世に出せないでしょうね)

 ここまでで,とりあえず放射線を検出できる事がわかりました。uSv/hへの換算は全然あてにならないのですが,そもそもガイガーミューラー管は放射線の検出器と考えた方が無難で,普段から1分あたりのカウント数をおおよそ覚えておき,それに対して多いか少ないかで危険度を見る指標とすべきでしょう。

 測定値の絶対的な値は,校正も行っていませんし,GM管の特性や放射線源にもよりますし,きちんとした線量計でも測定方法によって値が大きく異なるものなので,参考にさえならないと思います。

 ただし,普段より大きいか小さいか,そのくらいの情報でも,あるのとないのとでは大きな違いです。今から洗濯物を干そう,布団は大丈夫か,外に出ても良いかどうか,これをその場でさっと確かめることが出来るのは心強いです。なにか事故が起こっても,それがニュースで我々に届くには,数時間はかかるものです。

 そもそもガイガーカウンターというのは,ガイガーミューラー管の機能がそのまま使われているもので,これがなくては話になりません。それゆえ,回路の工夫で性能を高めることも出来ませんし,代用品もありません。

 それほど複雑な構造のデバイスではないですし,できる事なら数百円で簡単に手に入るようになって欲しいと思うのですが,冷戦終了後の需要の減少は想像に易く,それが平和利用の花形だった原子力発電の危機的状況から再び注目されるようになるとは,なんともやりきれません。


 さてさて,そんな大した製作ではなかったのですが,久々のAVRということもあって,いい頭の体操になりました。AVRも面白かったのですが,近頃は昇圧回路があっさりできてしまうので,スマートにまとまって,ホントに良い時代になりました。

汎用ヘッドフォンリモコンケーブルiPodShuffle用

  • 2011/06/06 12:15
  • カテゴリー:make:

 少し前の話になりますが,5月の連休の最終日のこと,嫁さんに,まるでジャイアンがするかのように召し上げられたiPodTouchの,その後継となる音楽プレイヤー確保に私は頭を痛めていました。

 普通ならここで家に戻ってどら焼きを食べているロボットに泣きつけば解決する(新たな問題のスタートとも言える)わけですが,一介のサラリーマンにそんな舞台が用意されているはずもありません。

 IDEOSは電池の消耗が激しく論外,初代のiPod nanoはどっかにいってしまいました(余談ですがこの機種は電池の問題でリコールがかかっています。どこかで破裂しているのだとしたら恐ろしい話です)。

 残るはiPod shuffleです。一世代前のモデルがあるのですが,現行のものと違って,これはリモコンで操作しないと動きません。しかしヘッドフォンとリモコンが一体化しているので,自分のお好みのヘッドフォンを使う事が出来ないのです。

 一時は付属のヘッドフォンで我慢しようかと思いましたが,やっぱりどうにも耐えられずに,せっかく買ったiPod shuffleを使う事そのものがなくなったのでした。

 対策は簡単な話で,付属のヘッドフォンをちょん切ってここに3.5mmのステレオプラグを取り付けるだけですが,邪魔にならず,綺麗に仕上げるにはなかなか難しいものがあります。

 アキバで部品を買ってきてもいいのですが,自分でハンダ付けを行うようなステレオプラグは結構大きくて,しかも重いために取り回しが面倒です。

 なにかないかなと,ジャンクが入ったトレイを漁ってみました。

 見つけたのは,3.5mmのプラグを携帯電話の平型コネクタに変換するコネクタです。一応ソニー製ですね。

 これ,少し古い携帯電話にはよく使われたものです。携帯電話の薄型化に対応すべく,FOMAになってからは多用されたように記憶しています。

 ですが最近は充電も通信も出来るコネクタに統合される形で廃止されつつあり,今私が使っている携帯電話では使えません。

 もともと,アドエス用に購入したものなのですが,WILLCOM解約に伴いアドエスが永遠の眠りに就いたことで,全く出番がありませんでした。

 再利用するのが正しい道だと判断した私は,早速殻割りを行い,改造をしました。もともと軽く作られているものなので,取り回しも楽なことでしょう。

ファイル 479-1.jpg

 隙間には黒い色のホットボンドを充填し,盛り上がったところを柔らかいうちに,凹凸のあるコート紙(「グーグルで必要なことは、みんなソニーが教えてくれた」という本のカバーですw)でぎゅっと押さえつけて,シボを出します。

 まあそこは素人の工作ですので綺麗ではありませんが,見せるもんではありませんので,このくらいでいいことにします。

 早速試してみましたが,当たり前の事ですけども,ちゃんと音が出ます。Bluetoothのヘッドセット並みに小さいiPod shuffleを主力機に出来るというのはちょっとうれしいものがあります。

 しかし惜しいなあと思うのは,この大きさでディスプレイが欲しいということです。有機ELの8文字1行表示で構いませんから,せめて曲名とプレイリストの選択が楽に出来るといいなあと思います。VoiceOverを絶賛したことが記憶に甦りますが,これは聞きっぱなしの時に威力を発揮するもので,やっぱ万能ではないなあと思う訳です。

ユーティリティ

2026年01月

- - - - 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31

検索

エントリー検索フォーム
キーワード

ユーザー

新着画像

過去ログ

Feed