7750形の改修(2) サウンド・走行の調整

7750は同じモーターとギアボックスを使ったので7850と同調するはずだったのですが、スローで力も弱いので??と思っていました。

よく調べてみるとフライホイールが、バックプレートにつけたパーツの裏側に出ていた足に当たっていました。これを切り取ると2両の足並みはほぼ揃いました。組み上げてみるとブラインドになるところなので、文字通り盲点でした。

あとテンダーのドローバーピンが短過ぎて外れやすかったので、旋盤で挽き出して新製しました。

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サウンド関連では、動輪コンタクトのブラシがギアボックス一体型だったので新製しました。コンタクトは40年前に作った側面型接点の自作品です。今回はブラシのみ新製しました。コンタクトの回路には0.1μFの積層セラミックコンデンサーを入れました(純正は0.047μFのコンデンサーです)
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機関車側のサウンド回路の接点は以前はネジ止めしていましたが、脱着が面倒なので、IC用丸ピンのソケットをハンダ付けした板をネジ止めして、これに電線の先にはんだ付けしたものを差し込むようにしました。

今回7850と7750の2両のサウンド走行調整をしましたが、コンタクトブラシの新製もありましたが、低速でスムースに走ってかつブラスト音の音飛びがなくなるまで半日がかりの作業となりました。これならコンタクト式よりDCCのBEMFによる速度検出でのブラスト音疑似同調が遙かに楽で、それでいいのかと思ってしまいましたが、過去のSL1/PFM方式の機関車をすべてDCCに改造する時間も経済的な余裕もないので、このまま既存の車両は、手直ししながら使い続けようと思っています。

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SL-1の蓋をあける

もうレガシーなシステムとなってしまいましたが、天賞堂から発売されていたSL-1というアナログサウンドシステムがあります。

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仕組みはDCCサウンドのように車内に音源を持つのではなく、コントローラーに音源が内蔵されており、レールに走行用の直流と音声電流を流して、車内のスピーカーから音をだすというものです。機関車の速度は動輪に取り付けたカムでレールに流れる信号電流をショートさせて動輪の回転を検知して、ブラスト音を同期して発生させる仕掛けです。

現在はもう天賞堂からも発売されていませんが、DCCサウンドが普及する前は蒸機のサウンドではこのシステムがピカイチだったので、採用されていた方も多いと思います。私も40-20年ぐらい前に作った機関車はこのシステムを搭載していました。一時はDCCサウンドへの全面切替も考えましたが、載せ替えの工作時間とサウンドデコーダーの費用を考えると非現実的なので、そのまま使っています。

今回このサウンドシステムを搭載した7750と7850を再調整するために2年ぶり?ぐらいに引っ張り出してきましたが、メインボリュームがガリガリになっていて雑音が入ります。接点復活剤を使用しても完全には改善しないので思い切ってボリューム自体を交換しました。ただボリュームの軸の形状が違うので、もとのツマミが使えなくなりました。安価な黒色のツマミ使ったため高級感?はなくなりましたが、回転位置の視認性はよくなりました。

そのとき中を開けましたので、画像でご覧にいれます。

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操作パネル裏側の基板です。

中央より左側が走行電源と動輪回転検出回路、右側が汽笛などの効果音発生回路と思われます。

DCCサウンドのようにメモリに編集した実物音が入っているのではなく、発振回路でつくった疑似音を合成しています。

左上の銀色のボリュームが今回交換したメインボリュームです。

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本体の中はガラガラで、中央に電源トランスが鎮座し、右側には大きな電解コンデンサーが見えます。

最近のコンパクトなスイッチング電源を見慣れていると、いかにも昭和を感じさせる構成です。

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本体の上に乗っているのはオプションのリバーブユニットです。中にスプリングリバーブとアンプが入っています。これは山間に響く汽笛音を演出するためのエコー装置と謳われていますが、電子音で合成した汽笛などの音に倍音を加えることにより実感的な音に近づけるというのが、本当の目的だと思います。これをつけないとこのシステムで合成される汽笛やドラフト音は味気ない音になってしまいます。オプションではなく、標準装備で内蔵した方がよかったと思います。

この装置も購入後40年近く経過していますが、使用頻度が少なかったため、高品質の日本製のコンデンサーなどを使っていることもあって、今回交換したボリューム以外に特にガタはきていません。とはいってもほぼ毎日使われているH御大のところの同型機は満身創痍で何度も入院を繰り返しているようです。もう生みの親の天賞堂は面倒みてくれないので、電気に詳しい某氏が何度も蘇生させたそうです。

この方式のサウンドを発売しているメーカーはないようなので、今後のことを考えて、互換機を開発しています。もう10年ぐらい前に互換機つくられたAOさんに教えていただいて、数年前から取りかかっているのですが、電気の素人なので何度も壁に当たってあまりすすんでいません。ただサウンド発生部を高機能なDCCサウンドデコーダーを利用することにより何とか実現の目処が立ちました。また実用レベルになったらご報告します。

 

 

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フリーランス・モーガル(20) DCCサウンド搭載のため調整中

DCCサウンド搭載のため調整中です。

DCCサウンドデコーダーはやや旧式ですが、MRCの1617(現在廃盤のSL用ユニバーサルデコーター)を使っています。

コントローラーは、テンキーボード改造コントローラーを DSシールド2互換機に接続しています。

コントローラーとデコーダーや機関車のモーターへの接続は、改造したDCCテスターを利用しています。

モーターにミネベアのSH15を使用しているためか、低速部でコッギングによる回転ムラがあるようです。CV124のBemfのパラメーターを調整する必要がありそうです。

 

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汽笛とブラスト音の同期について

動輪の回転が目で見えるくらいの低速では、動輪の回転とブラスト音が同期しないと興ざめです。しかしある程度スピードが出るとスピードにだいたい比例して音が出ていれば、完全に比例しなくてもよいしむしろ高速になると完全に同期すると煩いように感じます。またそうなるのはスケールスピードを大幅に超過しているわけですが・・ 少し間引いてやった方が感じがよいとも思います。

PFM/SL1システムでは、動輪のコンタクトで機械的に回転数検出しているので、完全同期なのですが、DCCサウンドデコーダーなどのモーター回転数検知回路を使ったシステムでは、どうなっているのか興味があります。回転数検出のベースになっているモーターの逆起電力と回転数が正比例するのか?という疑問もあります。

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汽笛の合成

またサウンドシステムをボツボツ触っています。

シンセサイザーの合成音?の汽笛をいれたメロディーICも売っているので買ってみましたが、やはり音はイマイチです。

実物の汽笛のサンプリング音を使った方がよいと思いますが、そのままでは任意の長さで鳴らすことはできません。

ESUのサウンドデコーダーは、汽笛を鳴りはじめと中間と鳴り終わりの3つのファイルに切りわけて、中間部の音をループ再生して任意の時間鳴らせる仕掛けのようです。

これはDesktopstationさんのブログの解説がわかりやすいです。

mp3プレーヤーで同じようなことができるのかもしれません。

とはいってもESUのDCCサウンドデコーダーのサウンドプログラミングシステムはかなり完成度が高いようで、遊んでみたくなりました。

 

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RMMODELSにも記事が載りました

RMMODELS4月号の宮下さんの昭和模型工作室(P150-151)にも、「サウンドボックスのもう一つの遊び方」という記事を載せていただきました。

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大レイアウトでKATO サウンドボックス は作動するのか

KATOのサウンドボックスが、16番大レイアウトでもちゃんと動作するのか疑問でしたが、本日千曲鉄道で検証させてもらいました。なお汽笛やブラスト音などのサウンドは、サウンドボックス本体にBluetooth送信機を接続して、機関車の次に連結したBluetooth受信機とスピーカーを仕込んだワフにデジタル無線で飛ばしています。

 

大レイアウトでもちゃんと作動しましたが、ギャップを渡るとき線路への配線の抵抗が変わるのか?ブラスト音同期が乱れることがありました。

走行音(汽笛・ブラスト音)のBluetoothデジタル送受信は、数メート離れた部分やトンネル内でも問題ありませんでした。

またPFMサウンドシステム用の、動輪にサウンドコンタクトをつけた機関車でも問題なくブラスト音は速度に同期しました。

 

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Bluetooth音源車を作る(2)

床板に音出し孔を開けて、カプラーも取り付けました。
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スピーカーは取付金具を作ってしっかり床板に固定しました。
スピーカーコーンはつけていませんが、車体全体が共鳴箱になって大きなよい音が出ます。
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KATOの軸受使っているので、よく転がります。
机が少し傾いていると走り出してしまいます。
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床板の穴からUSBケーブルで分解せずに充電できます。

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Bluetooth音源車を作る(1)

12月はなにかと忙しく模型がすすみません。
先週の週末は京都の汽車・模型忘年会に参加して呑んできました。

以前天賞堂のワフ28000形貨車に、電池駆動式のBluetooth音源ユニットを組込みましたが、車内の補強梁のため単5電池しか搭載できず、分解しないと電池の交換がむずかしいなどの問題がありました。
そこで先日ばらした小型BluetoothスピーカーMBT-100を代わりに組み込んでみました。
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床板はt0.5真鍮板で新製しました。
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床板に穴をあけて、分解しなくてもUSBケーブルを挿して充電出来るようにしました。
また基板のスイッチから電線を引き出して、床板のスイッチでスピーカーのオンオフとペアリングができるようにしました。
G社の車載サウンドユニットのように、車両をバラさないと充電、ペアリングができないのはやはり不便だと思います。
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軸受も二段リンクでは私の鉄道には近代的すぎるので、エコーモデルのシュー式軸受に交換しました。
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今回はこのシュー式軸受を加工して、KATOのワム80000用の単軸台車ユニットを組み込みましたので、非常によく転がります。
またこのパーツにはブレーキシューがついているので、エコーモデルの軸受のシューは切り取りました。これであの軸受パーツのホワイトメタルで柔らかいのでいつの間にかブレーキシューが車輪に接触して、ショートしたりブレーキをかけてしまうことがあるという欠点が解消されました。
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床板の音出し孔とカプラー台はこれから加工します。
なお今回は、フカひれイコライザーは組み込んでおらず、4軸固定です。


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車載できるBluetooth小型スピーカー 分解編2

DSairがBluetooth接続サウンド対応になったのを機会に、エレコム製の分解に続きアールダブリューシー製MBT-100を分解してみました。

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右のスピーカーは約23mmφ 中央の基板は24mm角 左はリチウムバッテリーで180mAhの容量があります。 中央の基板に、bluetooth受信機とリチウムバッテリー充放電管理機能が仕込まれています。
中央の基板の手前側の黒く塗ったプッシュスイッチの端子を短絡するとパワーが入ります。長押しするとペアリングモードになります。奥のスイッチはスマホのシャッター用なので、サウンド機能には関係ありません。
製品のままだと約28mmの立方体で、小型車両に搭載するには少し大きいので分解して車載しようと思います。
なお大型の車両なら製品のまま車内に搭載も可能だと思います。ただ充電やペアリングの度に取り出す必要があるので、一工夫必要だと思います。
なおメーカーにより分解は禁止されていますので、分解はおすすめできません。とくにリチウムバッテリーの回路を短絡させると発火する危険性があります。どうしても分解したい方は事故発生のリスクを十分認識した上で自己責任でおこなってください。

この製品メーカーのホームページからも消えており、製造終了のようですが、まだネットなどでは売られています。本来の販売価格は¥3000ぐらいのようですが、安売り店では¥1000以下で売られていることもあるようです。
MBT-100などのBluetooth小型スピーカーは、Nゲージへの車載は無理な大きさですが、16番/HOサイズなら搭載できるサイズなので、工作派のかたは車載にチャレンジされてもよいかと思います。

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