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Mp3V5用VVVF音アンプ負荷低減スケッチ [ds-DCCデコーダ]

 日曜日は所得を増加させる第一歩としてTOEICを受けに行ったのですが、なんと、腕時計を忘れて、教室には掛け時計もなく、仕方なく、時計なしでテストを受けたのですが、そんな心理状態だったので、なんか点数悪そうです・・・。
 で、なごでんの日記様から、走行音(VVVF音)部分から停止時も16KHzが出ているので、スピーカの負荷低減(というかアンプと5Vレギュレータが熱くなるのを低減という感じか)で、音を出さないときはパルスを出力するのをやめられませんか?と言われたので、やめるものを作りました。
 やっていることは、ノッチオフ時や停止時はボリュームというか波形を徐々に小さくして0にしてしまっているだけです。
 で、16KHzの音解析はMECY様からスマホで周波数解析できて、iAnalyzer Lite というソフトですとのことでしたがIPhone用でしたので、(私は持っていないので)適当なAndroid用ソフトで試しています。FFTWave Ver.1.3というアプリです。
re_DSC01689.jpg
 上段の赤い線が時間軸の波形で、下の緑色が現在のFFTでデータ数は2048でした。ピンク色が平均値で、ピーク値を黄色で周波数表示してくれます。(ちょっとアプリの設定をいじっています)

 まずEL102Bです。もともとの16KHzの搬送波が大きく出ているものです。停止時も走行時も16KHzが力強く?出ていることが分かります。(なお、私の耳は可聴周波数チェッカで確認したら残念ながら14KHzまでした聞こえませんでした。)


 次に、EL102cです。搬送波を32kHzにしています。16kHzはもちろん少なくなっています。(0ではない)


 で、最後に今回のEL102_0724です。停止時だけ音量を0にしますので、停止時だけ16kHzピークが消え、一応無音状態になります。


 スケッチ(EL102_0724)はこちらです。
 一つ注意点があって、CV50の走行音ボリュームですが、今まで0~8でしたが、今回から0~10にしています。今までの8相当のボリュームは10です。お気を付けください。

ゴードン用SLスケッチをブラックキューブスピーカーで鳴らす。(SL101) [ds-DCCデコーダ]

 さて、Yaasan様から蒸気音は低音がいっぱいだから音を高くしたほうが良いとアドバイスをもらいましたので、やってみることにしました。
 Audacityで音を高くしようとしたら、どのフィルタを使っても、Wavの時間が変わってしまうため、Bass,Treble調整でTreble(高音側)を大きくして、高い音を出すようにしてみました。
 今回のシステムはこんな感じです。
re_DSC01663.jpg
 CV値をたくさん書き替えないといけないのでDSBlueBoxを使用しております。で、そこからMp3デコーダ(SL101スケッチ)+ブラックキューブスピーカとつなぎ、別配線で線路ではゴードンがDSDecR3で動いております。
 動画は以下です。


 ちょっと、蒸気音のリアリティが下がりましたが、本物から加工した音です。大井川鉄道のトーマス(C11だかC12)ですが。
 で、CV値ですが、
走行音を目一杯、大きくするため、
走行音:CV50(0-8)→8
アンプ:CV59(0-30)→30(走行音が割れるようなら少しずつ小さくしていく)
Mp3音量:CV58(0-30)は音が割れるので、21
もちろんジョイント音はいらないのでCV48(0-3)→0
蒸気音の周期はKasoku配列を(現在)適当に再利用しているのでCV47(0-7)→0~4
です。
なお、モスキート音対策済みスケッチで若者(8歳?)に確認して、モスキート音は出ていません。
SLの蒸気音ですが、スケッチ中の
shu1_16k.h~shu4_16k.hでこれを変えると、そのまま蒸気音が変えられます。
back_***フォルダがその試行錯誤の跡です。
スケッチ(SL101)はこちらです。

ゴードン用のMp3デコーダSLスケッチ [ds-DCCデコーダ]

 ゴードンを買ったので、必死にMp3デコーダでSLスケッチを作るのをしておりました。
 で、とりあえず完成?しました。
 今回のシステムも、とりあえずBoseの外部スピーカーです。
re_DSC01662.jpg
 繋ぎはDSMainR5→Mp3デコーダ→Boseのスピーカーで、DCCは線路側に分岐させゴードンのスマイルデコーダR3につながっています。またFunctionを鳴らすためにS88 Analogをつないでいます。

 で、今回は、吊りかけ音の周波数を必死に鳴らしているTimer1をシュッシュッポッポの音にしています。どうやらスケッチには16kHz(8bit)で1秒までWavが入れられるようでしたので、0.24秒ずつちょっとずつ違う「シュッ!」という音を入れて、その鳴らし始め周期を変えることで蒸気音としています。(以前のスケッチのように再生周波数を変えるのはしておりません。やってみたら、なんか音が変だったので・・・。)それ以外の音はMp3側で鳴らすようにしています。
 で、動画です。




 今回わかったことは、
・このゴードン、人のスロットル操作に鈍感です。とても接触の悪いアナログNゲージみたいな動きをします・・・。
・シュッシュッポッポとピストンの動きを合わせるのがとても難しいです。
・ブラックキューブスピーカーで鳴らしたら、ゴードンのピストンのキュルキュルノイズ音のほうが大きくて、蒸気音が全然聞こえません・・・。なごでんの日記様の爆音デコーダに期待しています。
・スマイルコネクタを切るとゴードンのテンダーに入りそうですが、デバッグ中なので、コネクタ部分を切る気になりません・・・。

で、スケッチはこちらです。
・モーターが回るかは確認していません・・・。

Mp3デコーダ モスキート音の解消(DLスケッチ) [ds-DCCデコーダ]

 MECY様に確認していただき。DLスケッチもモスキート音が出ているとのことで、修正しました。
こちら(DL106)です。
・音が出ることは確認しましたが、モスキート音が消えたかは確認しておりません。
・モーターが回るかは確認していません。

Mp3デコーダ モスキート音の解消方法 [ds-DCCデコーダ]

 DCC電子工作連合の中で、MP3デコーダV5を改造しようとしたら、Mp3デコーダからモスキート音がするという話があり、そういえばうちの子供も電車が停止時にピーって言っているよと言っていたので、オシロで見てみました。(もちろんそんな音、中年の私には聞こえません)
 EL102スケッチ(EL102bスケッチも多分一緒)の時です。
EL102.png
 1メモリ10usですが、確かに60us周期のノイズが出ています。
 で、どうしようか、寝ないで考えました。(嘘です)
 今までPWMの搬送波をサンプリング周波数と一緒の16kHz(62.5us)にしていたのですが、16kHzは若者に不快な音として聞こえてしまうとのことで、PWMの搬送波を倍の32kHzにしました。具体的には、割り込み周期を32kHzにして、2回に一回だけ、PWMの値を変更することで、再生は16KHzのままです。こうすると、停止時のノイズも32kHzで、若者の耳も20kHz程度までしか聞こえないので、うちの若者(7歳?)に聞かせてみましたが、ピー音聞こえないとのことでOKでした。
 その時の停止時のPWM波形です。
EL102c.png
 30usぐらいの周期の波形ですから32KHzの高周波が出ているはずですが、人間には痛くもかゆくもありません。たぶん。
 スケッチはこちら

ディーゼル音スケッチの解説 [ds-DCCデコーダ]

 HOのTomixの115系Katoのキハ58系と新幹線E5系の増結のどれを優先すべきかで悩み続けております。
・Tomixの115系・・・よくみると東海道線は113系で115系ではないらしい、のと、R490までしか曲がれないというので、ちょっと躊躇しています。
・新幹線E5系・・・すでに6両編成で8畳間の直線では6両がいっぱいであることが分かったので、あと4両足してもなあと思ったりしています。それなりに高いし。
・キハ58系・・・気動車で安いですが、わたしにとって全く思い出のない電車(見たことがない)なのでどうしようかというところです。(というとクモハ40もクモハ12も全く思い出はありませんが。)
 でも、思い出がないという話では、前のDCCの飲み会で「なぜ欧州型の鉄道模型を集めるか?」という話をしていて、鉄道模型という趣味において、日常から離れる目的でやっているわけであって、いつも乗っている電車ではイラッとするだろうという話があって、確かに大人の鉄道模型は子供時代への懐古や非日常へのタイムスリップだよなあと考えると、これを買うのもありだよなあと、考えがぐるぐるしています。そういう意味で、私にとって、ほぼ嫌な出張の思い出とセットのN700系とかはあまり購入の対象にならないかなあと思いました。
 さて、本題です。
 ディーゼル音スケッチの解説をWikiに載せました
 興味のあるかたは参考にどうぞ。

Mp3サウンドデコーダV5のスイッチングレギュレータ改造とディーゼルスケッチ [ds-DCCデコーダ]

 本日は葬式鉄デビューしていました。
 都電荒川線の7000形という吊りかけ電車がそろそろ引退すると聞いて、音でも聞きに行くかということで王子まで乗りに行きました。
 都電 運行情報サービスというので車両検索で7000形を選ぶと、車号7022が今どこを走っているかがわかります。
 で、昼頃行って、調べたら、「荒川車庫前」行きとか出てて、もう、今日の営業は終わりか!ということで、王子から数駅ですが乗りました。間に合ってよかったです。江ノ電と違って加速がきついです。カーブもきついですが。
 re_DSC01533.jpg
 子供と一緒に行きましたが、子供の「江ノ電の音と一緒だね。」という感想の通り、ほぼ江ノ電の1000形と同じ音がしました。吊りかけ電車はこの頃クモハ40がらみで何回か音を意識して確認していますが、(つまり旧国電のは聞いたことないです・・・。)あすなろう鉄道が、いかにも「吊りかけ」という大きな音がするのに対して、都電や江ノ電は、まあ、吊りかけですね。程度の静かな音がするように感じました。
 で、数駅乗ったら、荒川車庫に入っていきました。車庫に入ってしまったこういう写真はちょっと寂しいですね。
re_DSC01535.jpg

 さて、本題ですが、先日、なごでんの日記様からスイッチングレギュレータをお分けしていただきましたので、試してみました。
 何の話かというと、デコーダの発熱の話です。
 DCCは±12Vを直流に変換して、モーターはこのまま12Vを使用して、それ以外の、デコーダのマイコン制御、Mp3再生、スピーカのアンプ部分はリニアレギュレータを使って5Vに落とした電圧を使用しています。
 しかし、リニアレギュレータというのは12Vから5Vに落とすとき、差し引き7Vを全て抵抗として熱に変えて消費するため、特に、警笛を連打したり、吊りかけ音やディーゼル音を出し続けたり、放熱が十分じゃなかったりすると、かなり熱くなります。
 熱くなると、マイコンが暴走したり、必要な電力が供給されなかったりして、電車が暴走したり、動かなくなったりと、悲しいことになります・・・。
 で、これを解決する方法としてスイッチングレギュレータを使う方法があります。こっちは原理が違うので、あまり熱くなりませんので、暴走しません。しかし、リニアに比べてちょっと値段も高いし、かさばります。
 で、これがMp3サウンドデコーダV5にスイッチングレギュレータを付けたときの大きさです。厚さで10mmぐらいあります。スイッチングレギュレータは付ける前にリニアレギュレータを引きはがしたり、スイッチングレギュレータのジャンパを5Vに付け替えるなどの作業が必要です。
re_DSC01531.jpg
 ピンヘッダはデバッグしやすいようにQIコネクタ接続用に付けているだけですので、厚さには含めていません。
 リニアレギュレータにはんだをたくさん盛って、取って、
re_DSC01528.jpg
 裏側にピンヘッダを介して付けてみました。re_DSC01527.jpg
 そして、この後止ま蘭コンデンサ(笑)?もつけてみました。re_DSC01530.jpg

 で、以前の猫屋線に入れました。私の入れ方だとギリギリです。
re_DSC01532.jpg
 当たり前ですが、デコーダが全然熱くなりません。
 一応の動画です。最新のディーゼルスケッチ(DL104)です。出発や停止時にギミックで音が鳴ります。(もちろん消す設定もできます)。警笛連打もできます(動画ではやっていませんが)。


吊りかけ/VVVF音部分の解説(MP3サウンドデコーダV5用)書きました。 [ds-DCCデコーダ]

 さて、題名の解説をWikiに載せておきました。
(書いている最中から嫌々モードに入っており、かなりグダグダな説明です)
 興味のある方はご覧ください。
吊りかけ/VVVF音部分の解説(MP3サウンドデコーダV5用)
 ディーゼル音についても書かないとですよねえ。

鉄道模型市の見せ方の検討 [ds-DCCデコーダ]

 さて、お知らせです。
 4/29の鉄道模型市DCC電子工作連合の一人として参加します。
 私の物販としては、
・S88 Control/Detector基板(6枚)部品付きキット 4,000円
・S88 Mascon部品付きキット 3,000円
・S88 Analog基板のみ 1,000円
・S88 Mascon基板のみ 1,000円
とジャンク基板(過去の試作基板で動くけどボツったもの) 100円
の予定です。

 で、S88 AnalogとMp3デコーダの見せ方として、どうしようかと昨日は考えていたのですが、本日は、E5系で遊んでしまいました・・・。なお、E5系はDCC改造していないアナログ電車です。
re_DSC01434.jpg

 本日の繋ぎは、コマンドステーションがDCC/MMシールド(DSJoyスケッチ)で、
 (DCCライン)→Mp3デコーダ→(音の線)Boseのスピーカー
               →(モーターの線)線路
 (S88 DSJoyライン)→S88 Analog→DU202-CL
です。
re_DSC01435.jpg
 で、E5系の新幹線のVVVF音は知らないので(乗ったことないし)、とりあえずCV47:9 E231の墜落でない方にしておきました。以下は、動画です。


(注意)
・もちろん私が適当にプログラムした疑似VVVF音なので、電車を動かしながら、心の耳でVVVF音を聞くぐらいの広い心が必要なのは言うまでもありません。
・新幹線なのでジョイント音、自動ブレーキ音は消してあります。CV48:0
・新幹線に2ハンドルはおかしいのではないか?と私も思っておりますが、力行とブレーキが分かれているので、1ハンドルよりも操作しやすいです。
・Function3でVVVF音のOn/Offが可能です。

Mp3デコーダをBoseスピーカーにつなげる [ds-DCCデコーダ]

 KatoのE5系(HO)が来ましたので、子供と一緒に運転して喜んでいます。
 R370で高速で走らせると脱線するということで、かなり、スローで走らせていますが、走行はとても滑らかです。
re_DSC01431.jpg

re_DSC01429.jpg

 R370だと悲しいくらいに折れ曲がりますが、毎日大きなレイアウトを敷くわけにもいかないので、私は歓迎です。
re_DSC01427.jpg

まあ、アップだとこんな感じですが。
re_DSC01428.jpg

 で、本題です。
 模型市で、あの喧騒の中で吊り掛け音を目立たせるためにはどうするかを考えていました。ダイソーのスマホ向けスピーカーをMp3デコーダにつなげてみましたが、静かな部屋で満足に聞こえる程度で、これでは、全く模型市では聞こえません。(たぶん。)
 ということで、18年ぐらい前に買ったBoseのすごい低音の響くPC用のスピーカー(アンプ付き)があることを思い出して、つなげました。このスピーカー、ホーンの出口がラッパ形です。
re_DSC01433.jpg

繋ぎは、
DCCライン:DSmainR5→Mp3デコーダV5→(スピーカー端子)→Boseのスピーカー
S88ライン(DSJoy):DSmainR5→S88 Analog(ファンクション操作)→S88 Mascon
 突然、小さな吊り掛け音が重低音のBoseサウンドに生まれ変わりました。
 動画です。ファンクションはS88 Analogから制御しています。スピード変更はS88 Masconは使用せずに、DSmainR5のボリュームを使用しています。


 まあ、低音出ていますが、この音はこの音で別物かなあとも思います。
 模型市に持って行って隣のブースからひんしゅくを買おうか、どうしようか・・・。
 なおボリュームは25%程度しか出していないので、まだまだ大きくできます!

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