合成ブラスト音について

この週末は上京して、軽便祭にいくつもりでしたが、台風のため中止せざるをえませんでした。
午後は飛行機も東海道山陽新幹線もすべて止まったようなので、行かなくてよかったと思いました。

今日はサウンドシステムのブラスト音などの効果音について検討していました。
最初は、TIのＳＮ76477というサウンドICを使おうと思っていたのですが、実際触ってみるとなかなか思うような音が出せませんでした。結局ストックしていたヤマハのＹＭＺ294という音源ICを使うことにしました。
ブラスト音はツェナーダイオードを使ったホワイトノイズ音源も考えたのですが、音がキツく感じたので、このICの疑似ランダムノイズ発生回路のほうが心地よい音になりました。エンベロープ機能もついているので、音の減衰効果が得られるのもよいです。
とはいっても実物のブラスト音とは少し感じが違いますね。
ただ合成音だと、カットオフなど、音の操作が自由になるので、自分はその方がメリットがあると考えています。

まだブレッドボード上の仮組み状態です。
以前作った動輪コンタクト検出回路につないで、なんとか機関車の速度にあわせて手もとのスピーカ-からブラスト音がでることころまでたどり着きました。
汽笛もこの音源でいろいろトライしたのですが、難しいですね。数種類の方形波を組み合わせて、実感的な汽笛音をつくるのはなかなか難しいようです。音楽に詳しい人に相談してなんとかしようと思います。

汽笛は実感的ということでは実物のサンプリング音がよいですが、自由に鳴らせるいうことなら合成音しかないと思います。優劣はつけがたいので今回は両方対応しようと思います。
ちなみにPBLのフォアグランドサウンドシステムも両方鳴らせたようです。

7200タイプ（8） 煙室戸

久しぶりに7200タイプに手をつけました。

製品オリジナルの煙室戸（右）は、いかにも彫りの深いポーター風？なので、ベタ顔のボールドウィン風に作り直すことにしました（左）　クリートは、ＴＭＳスタイルブックの4本タイプにするつもりです。

煙室戸まわりのリベットは28本なので、今回は鉄道模型社の割り出し機を使って28等分加工しました。
真ん中に3ｍｍφの軸をつけた円板を割り出し機に取り付けて穴を開けています。
割り出し機はボール盤のテーブルに押さえ金で固定し、0.4mmφのルーマ型ドリルで加工しました。

煙室前板周囲に28個穴を開けたのち、0.4φの真鍮線を植え込みました。

※9/27追記
クリート（ウィストのロストパーツ）つけて、ロコに装着してみました。
煙室まわりが、すこしボールドウィンぽくなりました。

今日から関西合運

今日から関西合運です。
wifi throttle と　コンパクト？ＤＣＣコントローラーは持参します。
日曜日はＨＯＪＣの部屋にいますので、ご覧になりたい方あれば、声をかけてください。

※9/23　追記
いろいろな方とお話しできて楽しかったです。ありがとうございました。
またＤＣＣコントローラーも実際走らせてみると　バグが見つかりましたので、帰宅後早速修正しました。
おっちゃんらには、リアルツマミのwifi throttle好評でしたが、若い人にはタブレットの画面での操作は違和感ないといわれて、世代の差を感じました。

坂本衛さんにお会いして、最新作のＣ51拝見しました。昔ＴＭＳで拝見した頃のままの作風でしたが、ネジ止めなしで上下分解できる構造とか、瞬間接着剤つかった絶縁とか、新しいアイデアもたくさん盛り込まれていました。

二兎を追う者は一兎をも得ず

今年は競作のお題が、120と7200の二本と欲張った結果、結局どちらも中途半端に終わってしまいました。
仕掛かりは山ほど抱えているし・・・
とはいってもH御大のような、現在作っているものが完成しないまでは、決して他のモノには手を出さないという一○主義はできそうにありません。

ＤＣＣコントローラーをつくっています（続々々）

表示部のＬＥＤユニットをSparkFunのものに取り替えました。

adafruitの同様なic2接続のLEDユニットは大きすぎるようです。

まだ少しソフトに不安定なところがあり、バグ取りが必要です。

※9/20追記
ファンクション操作機能のおかしなところは、ソフトのバグではなく、ハードで一部配線が接触していてショートしていたためでした。コンパクト化狙いすぎてしまいました。ジャンパ線が多くて、美しくない配線になっています。

ＣＶ書き込み機能は省略してもよいかとも思っています。CV書き込みで一番使いたいのは機関車アドレス変更ですが、このハードではＣＶ読込ができないので、ＣＶ29の設定値を読めず、ちょっと話しがややこしくなります。
初代ミント缶では、2桁アドレスしか扱えなかったので、ＣＶ1の書き替えだけでよかったのですが、4桁になるとＣＶ29あたりも関係してくるので話がややこしくなりそうです。
新版ミント缶ではどうなっているのか、プログラムコード読ませていただこうと思っています。
まあ赤い箱やＤＳmainで書き替えるのが確実なのですが・・・

サウンドシステムの汽笛などの効果音について

　DCCコントローラー以外では、PFM/SL1互換のサウンドシステムも開発中です。ブラスト音発生部分は何とか目途が立ちそうなので、次は効果音部分を考えています。
　まずは汽笛です。これも実物のサンプリング音を使うか、電子合成音を使うかという問題に突き当たります。前者であれば、音は非常に実感的ですが、汽笛の長さは調整出ません。後者は疑似音なので実物ファンの方には不満が残るようですが、汽笛の長さや鳴らし方も自由に調整することができます。
　また汽笛の音など効果音で困るのが音源です。線路際で採った音は車両から流すのには向かないようですが、車両上で採った公開されたフリーのサウンドデータというのもあまりないようです。
　お手軽なのは、ＤＣＣサウンドデコーダーをつないでその音声出力を流す方法です。一台ごとに搭載することを考えると高価ですが、効果音が予め入力されたメモリモジュールと考えるとコスパはあまり悪くないと思います。
　電子合成音では、汽笛専用のサウンドICも発売されているようですし、ヤマハのシンササイザーICを搭載したモジュールの利用も考えられます。
SL1は、タイマIC555?を３個使って発振させた音をミキサで混ぜて使っているようですが、今はいろいろな音源があるようです。

KATOサウンドBOXをDSairで操作する(続）

DSair純正でうまく作動しなかったのは、結局倍圧整流の入力に使ったコンデンサーの突入電流にモータードライバーTB6643KQの過電流保護機能が反応して出力シャットダウンするためでした。入力に直列に30Ωの抵抗をいれたら問題なく動作するようになりました。

ついでにサウンドボックスを改造したコントローラー部分のアルミ板が露出していた部分に黒のカッティングシートを貼ったら高級感？が出ました。

またもう一度分解したので、基板表面の写真をお目にかけます。

なお分解すると製品保証がなくなるらしいので、分解はおすすめしません。分解される方は自己責任でおねがいします。

左下の丸型のパターン部分がスイッチ部分です。この部分はゴムスイッチになっていて、パネル上の黒色スイッチをおすと、導電性ゴムが当たって導通する仕掛けらしいです。従ってこの部分にジャンパー線をつけて短絡させると音が鳴るようです。現在オーダーしているリードリレーが着いたら、加工してみようと思います。

最近まとまった時間がとれず電子工作ばかりでしたが、そろそろ車両工作に戻ろうと思います。
といっても今日は9850を塗ろうと思っていましたが、天気が悪くて延期しました。

※話がゴチャゴチャになるので、記事を分割しました。

ＤＣＣコントローラーをつくっています（続々）

ＤＣＣコントローラーはハードは組み上がりましたが、やはりファンクションがうまく動かず、もう一度もとの初代ミント缶のスケッチからプログラムを改造しなおそうと思います。

9/13追記
ＤＣＣコントローラーは、TM1637のＬＥＤ表示ドライバーの処理に時間がとられるようで、ＤＣＣ出力が一旦途切れて瞬断状態となる不具合が出ます。ファンクションの表示しなければ問題ないのですが、それではつまらないのでもう少しプログラム捻る必要がありそうです。

9/16追記
Yaasanさんとtwaydccさんにいただいたコメントを参考にして
SparkFunの7-Segment Serial Displayが手もとにあったので、これをI2cハードウェア接続で使ってみると、走行中にファンクション番号をLED表示させても走行電流瞬断現象はおきなくなりました。

KATOサウンドBOXをDSairで操作する

KATOサウンドBOXですが、メーカーは通信ポートの仕様を公開するつもりは、まったくないようです。そこで通信ポート経由の外部からの操作は諦めて、DUMP端子に電圧をくわえて外部から操作することを考えました。
Nanoを使ったスマイルでコーダーに、I2CでDAコンバーターのＭＣＰ４７２６をつないで、速度出力をＰＷＭではなく、0-5Vの直流として取り出しました。それをオペアンプNJM741で-10から10Ｖの電圧に変換しました。オペアンプは正負両電源が必要ですが、DCCは交流なので、倍圧整流の仕組みを使って取り出しました。これは、ひろでんさんのドッチーモアダプターをみていて思いつきました。
まだブレッドボード上の仮組み状態ですが、DCCコントローラーつなげば作動します。
もちろん、DSairをつなげば、ワイヤレスで操作できるはずなのですが、三段重のメーカーエディションでは動きますが、純正DSairとNORAeditionでは動きませんでした。ハードの差というより　メーカーズエディションは古いスケッチのままですが、純正とNORAは最新のスケッチなので、ソフトバージョンの差異によるものかもしれません。ちょっと検討が必要なようです。追記　NORA刺していた新しいスケッチインストールしたUNOにメーカーエディションのＳＤカードシールド+ＤＳシールド刺したら動きました。スケッチの違いではなさそうです。

またサウンド機能の方は、しいのみ鉄道さんに教えていただいた情報では、スイッチ短絡すれば音が鳴るようなので、デコーダーにリードリレーをつけて、このデコーダーのファンクションで動作させる予定です。

なおサウンドBOXでの通信ポートですが、UARTではなくて、RS485、432のような差動入力のようです。自分の技術・知識や手持ちの機器では通信規格の解析は難しいので諦めました。

なおLenzのXpressNetは、ＲＳ485規格らしいですね