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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KATOサウンドBOXを操作するDCCデコーダーをつくる(3)

モーターのないデコーダーではCV値を読み出すためには、トランジスタ出力回路と抵抗を付けて、電流をダミー消費する回路=CV ack回路が必要だということをYaasanさんに教えていただきました。
それで試行錯誤してこの回路を増設し、下図の抵抗値で作動しました。
DSmainに12Vアデプターを接続
Soundboxdecorder
なおゴタゴタ回路をイジっているときに、端子をショートさせてしまい、一台Nanoを昇天させてしまいました。
というわけで写真は二台目のものです。
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このデコーダー用のスケッチは下記リンクからダウンロードしてださい。
このスケッチは、アドレスの書き替えにも対応しています。
「SoundBox_DSDecoder02.zip」をダウンロード
なおこのスケッチはYaasanのスマイルデコーダーのスケッチとfujigayaさんのスケッチを合体させたものです。また新しいNMRAライブラリーへの対応は、なごでんさんのMP3デコーダーのスケッチを参考にさせていただきました。
バグ指摘やご意見・ご指導はコメントでお願いします。
※余分
これでMRCのサウンドオンリーデコーダーは、モーターデコーダーを並列につながないとCV値の書き替えができない理由は、このサウンドオンリーデコーダーにはCV ackに相当する回路がついていないからだということがわかりました。

※2019.2.22追記
このデコーダー用のスケッチは、フジガヤさんのブログのスケッチをご利用ください

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KATOサウンドBOXを操作するDCCデコーダーをつくる(2)

このデコーダーですが、私のDSMain5.0(アップグレード済)で書き込むと、DSMainの表示は書き込みエラーになってしまいますが、CV値の変更はできています。読み出しもエラーになってしまいます。このデコーダーはモーターデコーダーベースなのである程度消費電力がないと、DSMainが読み出せないのかと思って、VINとGNDの間に100Ωの抵抗を仮に接続して書き込みを試してみましたが、効果はないようです。
もう少し原因考えてみます。

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KATOサウンドBOXを操作するDCCデコーダーをつくる(1)

fujigayaさんのKATOサウンドBOXをDesktopStationアプリで操作するスケッチを、Arduino Nanoを使ってDCCデコーダー化してみました。

20181101_21_39_50 基板の裏面にブリッジダイオードをつけています。
シリアルポートには、シリアルモニターで動作確認するためにUSB接続していますが、もちろんこれは接続しなくても動作します。
実体回路図は下図のとおりです。
回路図に誤りがありました。下図のように修正します。

Yaasanのスマイルデコーダーのスケッチとfujigayaさんのスケッチを合体させてスケッチを書いてみました。
今のところアドレスは3固定です。
あまりきれいなコードではありませんが、ご参考のためスケッチを公開します。
SoundBox_DSDecoder01.zipをダウンロード

これをDSairにつなぐと、スマホやタブレットからサウンドボックス操作できます。

コメントお待ちしております。

☆11/2追記
昨日アップした回路図一部誤り(D2とダイオードの接続)がありました。修正します。
Sounbox_decorder3
またブリッジダイオードの後のVINとGNDの間に47μFもしくは100μFの電解コンデンサー入れたほうが回路が安定するそうです。
ご指摘いただきましたYaasanさま ありがとうございました。

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KATOサウンドBOXをDSairで操作する  通信手順が解明されました

フジガヤさんが、KATOサウンドBOXの通信ポートの通信手順の解析に成功されたようです。
ArduinoにパソコンのDesktopStationアプリをつないで操作できるようにされました。
Kato SoundBoxをArduinoで操作する その1
Kato SoundBoxをArduinoで操作する その2
Kato SoundBoxをArduinoで操作する その3
Kato SoundBoxをArduinoで操作する その4
Kato SoundBoxをArduinoで操作する その5
Kato SoundBoxをArduinoで操作する その6

というわけで、完成直前だったjump端子利用のコントローラーデコーダーのプロジェクトは、しばらくお蔵入りとなりそうです。
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早速ブレッドボード上でフジガヤさんの回路を組んでみました。
私は手持ちの抵抗のR1(2.7kΩ)R2(1.5kΩ)とで分圧して、D端子電圧は3.1Vになっています。通信ポートのコネクタは、ANAの機内でお持ち帰り自由で配っている機内用イヤホンを切って使いました。
フジガヤさんのブログからダウンロードしたスケッチを使って手持ちの蒸機用サウンドが問題なく動きました。

フジガヤさんのスケッチを改変させていただいただいて、DSairからの制御や KATOサウンドBOX操作専用デコーダーなども考えられると思います。

今回の製作でDAコンバーターやオペアンプの回路設計や使い方のノウハウがかなり得られたので、徒労に終わったとは思っていません。

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KATOサウンドBOXをDSairで操作する(続々)

ブレッドボードで組んでいた回路をユニバーサル基板上に組みました。
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真ん中が、Aruduino Nano(中華製互換品)で、左が倍圧整流回路、DAコンバーターMCP4726(0-5v)と12V電圧増幅用オペパンプ、右がKATOサウンドBOXのファンクションボタン動作用のリードリレーです。

DCCの電圧が12Vでは、OPアンプからのDC出力が±10V程度しかでないのでDCC電圧を15Vにします。
そのためNano搭載のLDOの規格(12V)外となるため、別に5V電源用に三端子レギュレーターを取付けました。


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汽笛について(3) サンプリング音の加工

その後 メールなどでたくさんのご意見いただきました。
汽笛の音の周波数も鳴っている間、ずっと変化していくのではなく、最初蒸気で笛を吹き始めてから安定するまでの間は音が不安定で周波数も変化するが、ある程度時間が経って安定すると変化しなくなるのではないか。また最初の不安定な間の音色が汽笛のイメージとって大きいのではないか!ということでした。
というわけでD51の汽笛の最初の部分に真ん中の安定した部分と後半の音をつないで、長く鳴ったように合成してみました。
ソフトはマックのAudacityを使いました。縦の黒線がつないだ場所です。
51adu

実際の加工した音はここをクリックです。

汽笛の吹鳴時間は、オリジナルの6秒から12秒と二倍になっています。
やはり合成音より実物っぽく聞こえます。

汽笛音はシンセサイザー合成より、サンプリング音を加工した音源をメモリに入れて、ボリュームを調整して鳴らすのがよさそうな気がしてきました。


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