2020年7月 6日 (月)

振動力学 10kw高速サーボアンプ開発その5

2007041もう30年も前となれば時効!ここがロボットッベンチャーの昔の研究室で、スコッツバレーのボーランド社にもヒケをとらない美しい開発環境と思う。この当時はまだ小企業だったが、リアルタイムosにμitorn(マイクロアイトロン)を採用し、インテル32bit risc cpu i80960を使うなど、ライバルのy社に大きく水をあけていた。相棒の天才ソフトマンと向かい合わせで開発をやっており、時折教わるソフトウエアの極意は超単純だが貴重で、社を辞してからそれが大いに役立った。天才ソフトマンはどちらかと言うと文系で、ソフトウエアとは直木賞作家くらいの文才があれば最高と、その頃気付いた。多くのソフトウエアエンジニアを見てきたが、理工系は案外起承転結が苦手で動くけど迷路のようなソフトになり、作者自身でも分からなくなっていた。

2007062 ここまでくれば大丈夫でモータの代わりにスピーカを付ける。通電してデバック開始、うんともすんとも言わなくて動く気配はなし。大丈夫が一転して暗雲漂い始めた。

2007063そこで内部の状態をモニターすべくdaコンバータに吐き出してみた。u相とv相を別々のdaコンバータで吐き出すと、300hzは見事なプッシュ・プル動作をしている。v相はu相のポジションから+180度進めたサインテーブルを参照しているからこうなる。相補pwmの単相版が出来上がっている。これだけでもたいしたもんなのだけどね、まあどうでもいい話しか。

2007064ここからが久々の泥沼で原因は分からない。15年ぶりに富士電機のipm 7mbp75ra120のマニュアルを首っ引きで読む。3相のipmだが単相で使うため、制御電源はu,v相のみ通電してw相は必要ないと判断していた。ここでw相のアンダーボルテージアラーム(uv)に引っ掛かってしまった。

2007065ようしこれで解決と思ったが、未だ何かある。その何かが分からない。強烈なpwmノイズが出るため使わないw相の入力端子は短絡してあり、もしやと入力端子を開放すると、やっと動作した。

2007066何で~?と調べてみれば入力信号はlowレベルでonとなるため、w相アッパーアームとロアアームは同時オン状態で、アラームに引っ掛かっていた。だからuvと短絡のアラーム2重苦で解決が遅れた。通常は3相だから気がつかない問題で、こうゆう特殊な使い方で初めてipm動作の詳細が理解できる。ここがic時代の落とし穴で、daコンバータ作ってまっせ!と言われる御仁の多くは中身を承知していない。承知していなくても動いてしまうから、コワイ時代と言える。晴れてipm問題は解決で、ここからがソフトウエアのデバックです。

2007067イエロースコープを起動してプログラムをランさせる。スピーカから強烈な300hz音が聞こえるが、なんだか甲高い300hzだな。

2007068そこでスピーカ両端の電圧波形を観測する。この波形を1発で理解できる方はサーボアンプのエンジニアです。dpo(デジタルフォスファ)で波形を見ているが、この波形で確実にpwmサイン波を描いており、pushが+の半サイクルで、pullが-の半サイクルとなる

2007069 念のため電流波形を観測しようと小型の電流センサー2アンペアを増設した。これは電流帰還アルゴリズムのデバックにも好都合となる。左が本番用の50a電流センサーで貫通型。

2007091こちらがその電流波形。デジタルオープンループはご覧のようにサイン波が大きく歪む。特に大容量のipmはデッドタイムが大きいのでゼロクロス歪みは大きく、ここのカイゼンは相当に難しい。rms値は205.3mvとなっているが波形歪みで少々小さく、ピーク値は330mvくらいあるから本来は236mvとなる。この値を電流換算すると(2a/4v)x0.2053=103maとなり、スピーカ電流が出る。このように低い周波数ならばrisc cpuで音を出すことも出来て、出力段にcx350管を使えば古典管デジタルアンプが出来る。

2007092入出力を重ねるとこのような波形になる。なんだか甲高い音はfftに掛ければ直ぐに分かるが、fftの段取りが面倒で今回はやらない。pwmがコイルで積分される際の高調波成分がヤマハのフルレンジスピーカでは応答してしまい、300hzに重畳されている。デジタルアンプでフィルターレスはこうなる。ここまではオープンループの話で、電流帰還をかけて300hzの指令値に合わせる。概ねカイゼンされるがゼロクロス歪みはとりきれない。黒色のスピーカに流れている電流の頂点辺りが暴れているが、これが超効率発電機の取り組みにもある力行と回生の同時状態で、ここが分離できると効率は上がる。

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2020年7月 4日 (土)

量子力学 デジカメ騒動記

2007021画像出展:宙(そら)工房の「水と光の表情風景写心展」から。d4studioさんは2年に1回くらいしか来ないし、どうしようか思案していた。あっ、そうだ!同級生に芸術写真家のo田君が居る。日本画家で、木版画は歌麿並みで、遂には晩年(失敬!)独特の世界観を持った芸術写真家になってしまった。「あんぷおやじです」「お~久し振り」「デジカメで相談にのって欲しい」「ターゲットは?」「カラバッジオの絵にイタリアの古都風景」「なるほど、それで写真をどう使う?」「テレビに繋いでカラバッジオを観て、あとは絵の題材として使う」かくして超高級なデジカメを何台も持っているo田君から詳細を教わる。芸術写真家o田君のように全紙より更に大きく引き伸ばすならば、nikonの撮像素子35.9×24.0mmサイズCMOSセンサー、ニコンFXフォーマットのフルサイズになる。こっちはせいぜいa3くらいだから撮像素子は1ランク下の撮像素子23.5×15.6mmサイズCMOSセンサー、ニコンDXフォーマットで良いことになる。

20070291絵のモチーフならばa4サイズで十分で、キャンバスの横において見ながらデッサンし描いていく。古都シエナのこの風景をストリーの一部に埋め込んでいくから忠実なる再現の必要も無いし、しかしあの強烈にレンガ色の街の印象はフルに表現したい。画材としての使い方はこうなる。この画像はeos kiss有効センサーサイズ 22.2×14.8mm、有効画素800万画素で撮影。しかしどんなカメラを持ってしても、あの強烈なシエナの街の表現は出来ないように思う。

2007022はなっからnikonで申し訳ない。長年fmを使って共に旅をした恩義で最後はnikonに決めた。当時、メカシャッター1/4000は相当に早いと聞き、富士スピードウエイのグラチャンレースの撮影などにも使っていた。o田君から聞いた話を総合して独断をしてみる。最初に登場は現行機種の旗艦モデルd850、高額で手は出せない。有効画素数 4575万画素、撮像素子 35.9×23.9mmサイズCMOSセンサー、ニコンFXフォーマット、量子化力学演算nts(Not to scaleとする)4575/35.9×23.9=5.33、この数値のmax機を探し出す。

2007023次に登場はo田君も使っている少し古い機種d800~810、これとて高額で手は出せない。有効画素数 3630万画素、撮像素子 35.9×24.0mmサイズCMOSセンサー、ニコンFXフォーマット、量子化力学演算nts(Not to scaleとする)3630/35.9×24.0=4.21。

2007024次に登場はだいぶ古く中級機のd5200、ここまでくれば中古の上物が楽に手に入る。有効画素数 2410万画素、撮像素子23.5×15.6mmサイズCMOSセンサー、ニコンDXフォーマット、量子化力学演算nts(Not to scaleとする)2410/23.5×15.6=6.57。

2007025最後に登場はレンズ交換式一眼レフレックスタイプデジタルカメラ入門機のd3300で、問題なく入手できる。有効画素数 2416万画素、撮像素子 23.5×15.6mmサイズCMOSセンサー、ニコンDXフォーマット、量子化力学演算nts(Not to scaleとする)2416/23.5×15.6=6.59、この数値がmaxとなった。d3300が量子化力学演算結果から最大高密度になり、カメラ素人にはこれで十分と結論付いた。万事メデタシ、何が?安物でokとゆうこと。まあこの計算式はかなり妖しく我田引水力学だから、疑い深い方は決して信用しないように。

2007029結論付けば行動は素早く、d3300のダブルズームキットの新品同様を入手した。レキシントン盤の程度ng-くらいのお代で入手できるのだから、デジカメお代総崩壊?マニュアルも読まずにとりあえずストロボ無しで撮影してみた。これが今までのeos8メガと違い、有効画素数が増えた分期待が持てそう。システーナ礼拝堂上空20mの暗がりで、ミケランジェロの天井画を綺麗に撮影できれば良いのだが。素人撮影は腕よりもカメラに負うとこ大で、これがデジタル時代のある種平等性とも言える。有効画素数はハイレゾのサンプリング周波数と同じで大きい方が良いに決っている。しかし今回学んだようにどう引き伸ばすか、どう音を出すかで高有効画素やハイレゾの高サンプリング周波数を生かせない場合も出てくるから、原資多きものが必ずしも勝つとは限らない。

2007027出かけた折、嬉々として300mm望遠レンズを付けたd3300を首から下げていたら家人が「今時スマホなのに、格好悪~い」だって。格好悪いと言われても300mmで月がこれだけ見えてしまえば凄いし、スマホでは絶対無理。更に500mmや600mmならば...
ガリレオ・ガリレイの時代、ミクロスコープなるものが発明され、ローマ教皇のシンボルでもあるミツバチをそのミクロスコープで拡大観察して、バロック期の天才ベルニーニはサンピエトロ大聖堂のバルダッキーノにその拡大解釈のミツバチを刻んだ。それをこの目で確かに見てきた。人間の見ることに対する欲求は、テクノロジー進化に対する大いなる原動力になり続け、この先も果てしなく続く。

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2020年7月 2日 (木)

振動力学 10kw高速サーボアンプ開発その4

2007042xx2000GTが全ての始まりでロボット会社の運命を左右することになる。1981年のことで記憶は定かではないが、大手商社の課長とk工業のm部長とあんぷおやじと他(記憶にない)で、群馬のi工業へ打ち合わせに出向いた。客先から丸が2個の円弧補間ロボットと言われて内心焦る。補間なんかやったこともないのに、ましてや円弧補間はかなり難しい。それでも「ようがす、できやしょう!」と、何とかなる主義で引き受けてしまった。もし、出来ないと断れば今のロボット会社は無かっただろうし、まさに運命の分岐点だった。企業が成長するには、自分で自分の首を上に引っ張るような無謀さも、時には必要と思っている。無謀さはとんでもない苦労を生み出し、徹夜状態の連続で開発室に篭城し家に帰ることも少なかった。この時のロボットメカ担当がk工業のm氏で、何と39年も経ってしまったとは時間の早さに驚く。振動力学10kw高速サーボアンプ開発はm氏の依頼だから原点回帰となり、人生は何とも不思議なえにしに包まれている。

2007044作業は次の段階で、デバック装置へサーボアンプのデジタルアンプ部を組み込む。このベース板のmdfボードが良い。水晶粒防振構造体の部材にも多用しているが、紙みたいなもので穴あけ切断が実に簡単に出来る。sh7145cpuボード以外のモノは撤去する。

2007045デジタルアンプ部とcpu部はコネクターの1発結合で便利だが、基板同士の高さ違いに難儀する。

2007046続いてスイッチング電源の組み込み。基板上にはrcc型スイッチング電源回路も組み込まれているが、スイッチングトランスの製作だけで汎用のスイッチング電源が買えてしまう為、余分な労力は避けて市販品とした。

2007047デバック装置の最後はデジタルアンプ部の電源部の組み込みで、巨大な電解コンデンサを両面テープで固定する。本番はリップル電流の30aクラスを使うが、デバックでは電流を流さないから何でも良い。この電解コンデンサには面白い思い出がある。昔韓国の企業と共同研究していた時期があり、この電解コンデンサを何本かスーツケースへ入れて小牧空港から飛び立とうとしたら、セキュリティに引っ掛かった。ダイナマイトとも爆弾とも見えたのでしょう。

2007048ここまでくればもう大丈夫、通電して各部電圧を確認しイエロースコープを起動する。ハードウエアは設計制作上の問題も出たりして、案外論理的にいかないところもあるが、その点ソフトウエアはロジックの世界だから、書いているプログラムの1行々に誤りさえなければたいてい動く。k工業s氏に依頼したサイン波のテーブルは33.3333で割り切れなかったものを、電流制御の時間を操作して34の割り切れるテーブルに変更した。ここからがソフトウエアのデバックの始まりで一番面白い作業になり、徹夜作業になるが好きでやっているのだから、ストレスは無い。

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2020年6月30日 (火)

奇想天外力学 超効率発電機 2

2006301アフターコロナとか、ウイズコロナとか、生き方を変えろとか、こっちにしてみればその方がよっぽど奇想天外力学で、そんなものに従わなければならないのかい?と負け惜しむ。こうなりゃあ、コロナにやられる前に超効率発電機を何とかしたろ。超効率発電機の前哨戦が高効率インバータの開発で、高価な電力測定器をレンタルしてデータをとった。それがhiokiでは何とも心もとなかったが、客先もこれだから仕方なしに合わせた。論より証拠は入力628.3w、出力618.8w、電力損失9.5w、効率98.49%と出て、出力fetはirなんかのアドバンスドfetでsic(シリコンカーバイド)まで使っていない。オーディオも専門だから40khzでスイッチングさせたが、キンキンさせても気にせず5khzくらいまでスイッチング周波数を落とせば、もっと効率は上がる。余談だが、pwmのやり方を新規に考え出さないとこのような高効率にはならない。

2006302超効率発電機のエンジンはv6気筒の計画で、その原理機構の試作を随分昔にやった。本番は1気筒あたり200万円位の費用が掛かり、これが6気筒ではもう既に原資は出ない状況にあった。v8気筒のamgが壊れてしまい国産車を次男坊から借りている始末、これにはどうも我慢ができず「v12気筒のツインターボ付き500馬力超があるから何とかしてくれ」と頼んだら「危ないからダメ!」と子供達全員に反対された。車屋の次男坊から理詰めの話もあり「v12は摩擦抵抗も多いから、燃費が悪くてどうしようもない」これには納得。超効率発電機も6気筒をタンデムにした12気筒の計画まであったが、今考えれば到底動かない。

2006303とゆうことでだいぶ前になるが、第4次の原理試作は6気筒の半分の3気筒をmcナイロン材加工として安価に作った。画像は第5次の3気筒になるが、3相交流と同じで3個のエンジンが120度位相で補間動作すれば、高効率にエネルギーを発生させることが出来る。出来るが人間3相交流のベクトルを考えた時、直感的には判断がつかず、ベクトル図をいちいち描いたりして判断することになる。これが長年続いて、これじゃあ問題点のあぶり出しが難しい。

2006304そこで第6次は昔作ったことのある、2気筒の再挑戦とした。これはスバルの水平対向エンジンと同じだからシンプルで判断がつき易い。サイズが変わるためベースから作り直しで、エンチョーへ角材を買出しに出かけた。こんなのk工業m氏に依頼すれば簡単に出来るのでしょうが、妖しいモノに迷惑は掛けられない。あらかじめ長さ指定で精度良く切断してもらったから、組み上げは1日で終わる。

2006305これが2気筒の組み上げた状態で180度と270度にゲインを持った状況が再現された。これからが測定モードで、発電エネルギーと回生エネルギーの比率を各角度毎に精密に測定する。長年超効率発電機の発明に携ってきたが、この期に及んで重大事に気付いてしまった。原理試作は超精密級の測定器クラスで、ミクロン単位の加工精度と組み立て精度のモノを作るのが正解で、mcナイロン加工など以ての外なのだ。それでもここからが勝負で、如何に妖しい加工の妖しい機構の中から、ノイズに埋もれた真実を抽出できるか?

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2020年6月28日 (日)

音色力学 jvc k2 20bit 大研究 番外クレッセント

2006281どうもnikonのデジカメになってから思うように撮影できず、画像のように色が冴えない。オーディオ仲間のd4studio さんが見えた時、デジカメ撮影の極意を聞いておこう。自粛要請解除を得て早速伊豆高原の温泉宿花吹雪さんへ行ってきました。ある時、花吹雪さんへ電話すると「会席料理+日帰り温泉のパックは現在やっていません」と言われて、暫く疎遠になっていた。今回久し振りに電話すると、会席料理+日帰り温泉をやっているじゃあありませんか。時はだいぶ過ぎており、会席料理の基本は変わっていないものの味に魂を感じた。質問すると、板さんがオーナー市川さんの息子さんだと言う。

2006282会席後に貸切温泉に浸かり温泉の神様を目一杯吸い込む。某エセ温泉と違い温泉の匂いしかしないから、間違いなく神様は居る。帰り際、運動のためにわざわざ遠回りをしようとしたら品の良いおじさんが、「駐車場はこちらの方が近いですよ~」と案内してくれる。マスクで人相は良く分からないが確かオーナーの市川さんだ。「会長さんですか?」と聞けば「この辺りの住人の市川です」と言う。フツーならば社長とか会長とか胸を張るものだが、この辺りの住人とゆう表現のウイットさと深さに参りました。

2006283きっと温泉の神様のせいだ。思い立ってA-66 John Coltrane Quartet - Crescent 1964、John Coltrane, tenor sax; McCoy Tyner, piano; Jimmy Garrison, bass; Elvin Jones, drums.Van Gelder Studio, Englewood Cliffs, NJ, April 27, 1964、90082 Lonnie's Lament、90083 The Drum Thing、90084 Wise One、same personnel.Van Gelder Studio, Englewood Cliffs, NJ, June 1, 1964、90127 Crescent、90128 Bessie's Blues、と本格的に対峙してみた。

2006284先ずは不安定な半球体フィボクリスタルダイレクト防振スタビライザの改良からで、フィボクリスタル量の調整をやる。円筒型に比べて真直度が出ていないものだから、偏芯して回る嫌いがある。この難物スタビライザを良い音聴きたい一心で、t-mon君は作ってしまったのだから大したものだ。人生を面白くも幸せにするも、如何に何かにとり憑かれるにかかっているような気がする。辛いロボット会社時代にも生き延びれたのは、ロボットにムチャクチャとり憑かれていたような...いや蜃気楼か?

2006285早速改良なった半球体フィボクリスタルダイレクト防振スタビライザをクレッセントk2 20bit cdの上に乗せてdp-80を回と、安定している。少し前になるが、sbsの原田亜弥子アナウンサーが見えた時、開口一番「水晶は妖しい!」で、音を聴くと美しい音にたまげていた。「水晶=妖しい」は一般論的なのだが、これがこっちにしてみれば好都合で、真似でもされて商品続出なら気分も悪い。

2006286いやはやレコードの音の比ではない、分厚さを除けばね。元来クレッセントはバリバリ吹くテナーでもないし、美しさを競うcdだからレコードの必要性は余り無い。コルトレーンはリコno4リードを常用しており、そのリードのバイブレーション音の繊細な表現は、レコードでは無理。これがクル・セ・ママになると現状ではレコードの分厚さに敵わない。温泉の神様の効能が今頃飛び出し、一段と美しさの増した「Wise One」に、あ~もうこれで良いや!と悪魔の囁きに堕落しかかる。cdの方が音が良い派に上海駿河屋さんが居て「忘れてもらっては困る~」と異議申し立てがあったが、上海駿河屋さんはそうゆうのとは別格で、レコードだろうがcdだろうが問答無用の鬼音です。

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2020年6月26日 (金)

素材力学 ルテニウム振動式整流器27

206107テレビは嫌いだ!
テレビの向こうで拍手をしたり、笑ったりしているが、拍手はこっちがするものだし、笑うのもこっちがするものだ。nhkですらそうだから「最近のテレビは変だ!」と言えば、家人から「少数派のアナタが変と言われますよ!」だって。あ、この話ではない、割烹わかすぎの若旦那は一貫してレコードよりcdの方が音が良い主義で、譲らない。こっちはデジタルぶつ切りでアナログのような連続性はないからレコードの方が音が良い主義だから、内心「何言ってんだい」と思っていた。しかし水晶粒防振構造化を編出してから、レコードやcdの実態が見え始めると流石若旦那は超耳と認めざるを得ない。嫌いなテレビを見れば一目瞭然でハイビジョンならなお更だが、アナログテレビでは到底追いつけない程デジタルは凄い。でありますから音とか映像とか関係なく、アナログ技術よりハイテクデジタル技術の方が優れている証明になる。アナログが優れていたのはjazzの世紀で、録音機材が真空管だから音が分厚かったこと、jazzの巨匠がキラボシの如く居たこと。嫌いなテレビからプラド美術館のベラスケスのラス・メニーナスが詳細に観えるのは、アナログ時代は不可能な話であり、デジタル時代のありがたさです。

206102さて中断していたルテニウム振動式整流器開発は、こっちの責任ではなくて、れっきとした販売店のチョンボだから責任をとって頂きたい。今回のリードリレーは画像のものを選択した。

206108そのリードリレーと同じページにある仕様書を見て欲しい。1,000v1aとなっているじゃあありませんか。ですから迷わず手配したわけ。

206103ところがダウンロードしたpdfカタログから判断すると赤丸印の350vになってしまい、これでは800vに耐えられる訳が無い。vの青丸印ならば1,000vあって問題ない。型式のいい加減さと記載された仕様データが間違っていた。どうしてくれる?

206104かなりやっきりしてもっとパワーをとゆうことで最強のリードリレーを探す。何と7,000v2aもありこれならラッシュカレント防止回路も要らない。


206105もう間違いをしたくないため丁寧に仕様書の確認をする。電圧と電流はokだが動作時間の遅さと接点の材質に問題が出てしまい...無念!

 

206106周期表からタングステンまで遡ると音色力学の範疇を超えてしまい自信が持てない。今更タングステンの音質評価をするのかい?ロジウムまではカルダスで音を聴いており信用できるが、ルテニウムではどうかな?レベルだった。そもそも高速高電圧はリードリレーの独壇場なのだが、磁力で動作する構造から磁界の変化に弱く誤動作してしまう。中途半端な半波整流器の方が音が良い訳だから、cx350管アンプの+b電源を半波整流にしたらどうだろうか?現在はトランス巻き線を2個用意して半波x2で全波としているが、当初の通りトランス巻き線は1巻き線に戻しての完全なる半波整流、当然リップルだらけになるからofc純銅チョークコイルは2段、純銅電解コンデンサも2段となる。こうすれば60hzの半分の時間でオンオフすれば良く、金クラッドの良質な小型リレーの可能性も出てくる。この場合は磁界の影響は受けないから高電圧もスペックオーバーまで使える。他にも多くの問題を持っているが、肝心要の接点材質が一番重要なのだ。

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2020年6月24日 (水)

振動力学 10kw高速サーボアンプ開発その3

2006241t教授に「論文発表しませんか?名刺代わりになりますよ!」と言われてその気になって、猛然と論文を書上げた。書上げたその後が大変、論文の文体はまるで異質でこの年にして添削だらけとは参りました。もう15年も前になりますかね。論文発表会のオマケ付きで、晴れ姿であるから家人を伴って参加した。小心者は弱気になっていたが、始まると我が家系の特徴である、火事場の何とかチカラで乗り切った。国会の答弁と違い質問内容は事前に知らされていないから少々ヤバイかなと思ったが、大学関係者は通り一遍の質問でクリア。逆に興味を持った日本サーボの開発部長から、詳細に聞かれた。日本サーボは当時日立グループだったから丁寧に回答した。学閥とは凄いもので、大学間同士でバチバチ火花が飛んでいて、こりゃあ凄いとたまげた。その凄い世界を束ねているt教授は大したものです。苦労の成果は印刷された論文で、t教授の言う通りで強力な名刺となった。その論文の「16biマイコンによるブラシレスDCモータの高速電流制御」も32bitへ移殖して世界最速を誇る。

2006242世界最速200khz電流制御サーボアンプと自慢しても「ふ~ん」と言って、オーディオやjazz関係者は理解できない。理解できないが、l社のpd171もdenonもマランツもこのノウハウ搭載で多くの製品を出した。cpu能力が更にアップして500khzサーボアンプでサンプリングあたりの分解能が取れれば、cd用のdaコンバータにもなりエルガーに対抗出来るのだが、寿命が...今回はk工業のm氏の登場で、k工業でこのノウハウを活用してもらうことにした。それが振動力学の10kw高速サーボアンプ開発になる。そのソフトウエア開発中に東芝のダイナブックノートパソコンが壊れてしまった。又しても泥縄力学で、ヤフオクでxpノートパソコンを慎重に落札する。ありがたいことに凄い能力のパソコンでもxpクラスならば、1万円前後で入手できる。今度は富士通のfmvにしたから信頼性は上がるか?

2006246泥縄力学の最たるものはソフトウエアのインストールで、エセソフト屋だから苦手なんです。インターネットは使わないからその関係のソフトは全部落とし、先ずは空にする。その後にエディタのmifs、統合開発環境のイエローide、ltspice、autocad等を入れる。時々分からなくなるが、毎度のことでかなりいい加減にやっても何とか収まる。早速イエロースコープを起動すると、お~、見事に動いた。たいしたことでもないのだが苦手を克服すると、何だか誇らしげになる。

2006243こちらがほぼ完成なった10kw高速サーボアンプのデジタルアンプ部。空きだらけだがプリウス用で開発したサーボアンプだからこれで良い。上の白いdipicは高速フォトカプラで、特殊モータだから単相ブリッジ接続で4個だけマウントしてある。基板の裏には1200v100aの3相ブリッジ、600v150aのipmがネジ止めされている。基板の構造とパターンが特徴でラインパスを極限まで短くしてある。空きパターンはベタgndにしてfg接続でノイズを逃がす、等などたかがこんなものでもノウハウ満載なのだ。

2006244こちらがsh7145cpuボードとの結合だが、結合コネクターが合わなくて少々苦労した。基板製作が15年も前で、既に部品関係の多くはディスコン状態になっている。cpuボードの相方はヒロセのfx2-40s-1.27dslで、深夜を徹してネット検索して漸く見つかり手配をかける。サーボアンプの基板が右側にもう1枚あるが、これはk工業s氏の分で研修時に仕上げる。

2006245一応仕上がったものだから組みあがった電流制御の部分を動作させてみる。今回200khz電流制御が可能であれば300hz/5μsec=666の分解能が取れて誠にサイン波駆動なるが、富士電機のipmが20khzとここで限界が来てしまい、67の分解能しか取れないのは残念で、このサイン波テーブルはs氏がエクセルで製作済み。デバックはダイナミック動作なためprgパスの管理をled点灯(黄色丸印)でやり、サーボ状態をdaコンバートしオシロスコープで確認する。在籍していたロボット会社では、matlabでシュミレーションしたサーボアンプのソフトウエアがc言語に落ち、それでロボット開発をやっていると相棒の天才ソフトマンから聞いたことがあり、確かに便利で早いが痒い所に手が届くソフトウエアには見えない。またライバル会社も同様な開発環境では優位性の保ち方にも限界があり、企業存続にはすべからく唯一無二が要求されるのだろう。

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2020年6月22日 (月)

音色力学 jvc k2 20bit 大研究 了

2060202自粛要請解除で、満を持して中部横断自動車道を駆け上がり小淵沢で下りて、一路清里へ向かう。目的地は柳生博さんの経営する八ヶ岳クラブ。1980年代の開店間もない頃に偶然見つけて、以来ドライブしたくなる度に出かけている。レストランのフロア担当は親しくなったブルースシンガーで、「コロナでライブが出来ず随分苦労しました」と元気そうだった。ここが気に入った訳は八ヶ岳の田舎に麻布6本木あたりの洒落た空間のある所で、しかし近年観光客も増えて観光バスも横付けする。「おとうさ~ん、こっちの木立の下が良いね!」などと大声を出されると、途端にイヤ~な雰囲気になってしまい、そうゆう時には早々に退散する。雨で客も少なくチョットお高いが美味しい食事を楽しめた。撮影中、おまけのグリコのカシオデジカメのメダマが(レンズ)飛び出したまま、こときれた。

2060203_20200620150201そこで新規のデジカメの登場、今回からはnikonの少し古い機種 coolpix s9500となり、暫くは使いこなしできず画像の雰囲気がだいぶ違うがご容赦あれ。余分な話だけど、天下のnikonでこの程度の撮影能力ならば、なるほどスマホになる訳だ。音色力学のjvc k2 20bit 大研究と銘打って鼻息荒かったが、またしても相当にムダな投資をしてしまい、落ち込みしきりであります。

2060204最初に登場はA-77 John Coltrane - A Love Supreme 1965、John Coltrane, tenor sax; McCoy Tyner, piano; Jimmy Garrison, bass; Elvin Jones, drums.Van Gelder Studio, Englewood Cliffs, NJ, December 9, 1964、の比較。上がjohn coltrane complete impulse studio recording 8枚組み輸入盤で下がk2 20bitとなる。文句なし下のk2 20bitがいい。多くのコルトレーンフリークはこのcdを神がかっている、等として最高傑作にしている。そう思うのは勝手だが、放漫自堕落な自己の改心で意を決したコルトレーンの姿に見えるのもこっちの勝手。レコードのオリジナル盤はハム入り「ブ~ン、ブ~ン」で困ったレコードだ。

2060205次は今回初入手のA-66 John Coltrane Quartet - Crescent 1964、John Coltrane, tenor sax; McCoy Tyner, piano; Jimmy Garrison, bass; Elvin Jones, drums.Van Gelder Studio, Englewood Cliffs, NJ, April 27, 1964、フリーに移る前のコルトレーンlp,cdでは最高傑作と決めている。これの2曲目の「Wise One」はベルリンで客死した盟友エリック・ドルフィに捧げた曲で胸打つ。それと4曲目の「Lonnie's Lament」が実に良い。上がjohn coltrane complete impulse studio recording で下がk2 20bitとなる。これも文句なしk2 20bitとなる。

2060206次はフリーへ移る分水嶺のA-9106 John Coltrane - Kulu Se Mama 1966、John Coltrane, tenor sax; McCoy Tyner, piano; Jimmy Garrison, bass; Elvin Jones, drums.Van Gelder Studio, Englewood Cliffs, NJ, June 10, 1965、これは長年の友でありコルトレーンに呼ばれたきっかけのlp,cdとなる。上は輸入盤のoriginalsと勇ましく銘打ったcd、下がk2 20bitとなる。これは以前から持っており、amp研究会メンバー全員もk2 20bitの勝ちとしている。このクル・セ・ママは現在のmonoシステムでは具合が悪く、早くstereoにして音を空間へ飛さないと本当の迫力は出ない。

2060207次は問題発覚のA-40 John Coltrane And Johnny Hartman 1963、John Coltrane, tenor sax; McCoy Tyner, piano; Jimmy Garrison, bass; Elvin Jones, drums; Johnny Hartman, vocals.Van Gelder Studio, Englewood Cliffs, NJ, March 7, 1963、面倒見の良いコルトレーンが昔一緒に仕事をしていたジョニー・ハートマンをボブ・シールに紹介して実現した、名盤なのだ。m+aさんに自慢げに勧めたのが一番奥のsacdのハイブリッド輸入盤、次が音質に優れた、いや最強の半球体フィボクリスタルダイレクト防振のcdで、k2 20bitだったとは今頃気付いた。一番手前が今回入手のk2 20bitで、半球体フィボクリスタルダイレクト防振のcdと全く同じだった。同じk2 20bitシリーズを多く仕入れたが、フツーの水晶粒防振スタビライザでは半球体フィボクリスタルダイレクト防振cdを超えられなため、「またしても相当にムダな投資をしてしまい、落ち込みしきり」になったわけ。

2060208次はインパルスオリジナル盤白レーベルmonoのlpで10万円のお代が付く超人気盤。現代まで続く人気の仕掛け人はボブ・シールで、難解なコルトレーンに分かり易い演奏をさせて、販売数を伸ばしたかったのだ。A-32 John Coltrane Quartet - Ballads 1963、John Coltrane, tenor sax; McCoy Tyner, piano; Reggie Workman, bass; Elvin Jones, drums.Van Gelder Studio, Englewood Cliffs, NJ, December 21, 1961、このあたりの何部作はコルトレーンのマウスピースの調子が悪くて作ったとまことしやかに伝わってくるが、伝記にはそう書いてない。だいたいが名機セルマー・マークⅥにオットー・リンク・マウスピースとなれば、神経質なコルトレーンは即座にエルク・ハートへ飛んで調整してもらう。超人気盤だがクレッセントほど聴くことはない。上は同じjvcの32xd初期盤で、この時代k2化されていないから手前のk2 20bitの方が音質が良い。このcd初期盤とか廃盤とゆう表現が相当なクセモノで、レキシントンの初期盤とは決定的に意味合いが違うから、良い音マニアは大いに研究してください。

2060209しんがりは巨匠デューク・エリントンとの豪華な組み合わせ。A-30 Duke Ellington & John Coltrane 1963、John Coltrane, tenor, soprano sax; Duke Ellington, piano; Aaron Bell, bass #1,2,5,6; Jimmy Garrison, bass #3,4,7; Sam Woodyard, drums #1,5,6; Elvin Jones, drums #2-4,7.Van Gelder Studio, Englewood Cliffs, NJ, September 26, 1962、巨匠に「これで良いでしょうか?」と訪ねれば「もう一度同じフィーリングになれる訳が無い、これで良いんだよ」と諭された。巨匠の前で気合が入ったか?コルトレーンの名演奏が聴ける。奥の紙ジャケより手前のk2 20bitの方が圧倒的に良い。こうしてお気に入りコルトレーンcdをk2 20bit化したが、振動力学フィボクリスタル半球体ダイレクトcdを作る了により、2018年11月19日に結論付いていたとは、何とも情けない。

20602091ここから外れた多くの名盤もあるが、フリーは次のステップに残しておくとして、画像のヴィレッジ・ヴァンガード・ライブやその他のインプレッションやアット・バードランドなどのライブモノは演奏は凄いが録音そのものがイマイチで除外した。cd同士の比較はこれでお終い。インパルスレコードオリジナル盤との比較は、ampex350とスチューダーa820の時代の差で厳密には論じられない。ただcdの情報量の多さに負けじと、レコードの水晶粒防振構造化を進めなくてはならない。さすれば「やっぱりampex350の勝ちだよ!」となる。

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2020年6月20日 (土)

振動力学 10kw高速サーボアンプ開発その2

206061油絵具の最古の持ち物は1960年代後半のシロモノで、カドミウム・イエローとかコバルト・ブルーとか鉛入りホワイトとか重金属がゴロゴロ出てくる。1950年代のjazzと同じで、毒を孕んだものは表現力豊かで且つエネルギーがまるで違う。この毒入りは一生使える分持っているから、心配ない。それにチューブがさばけてコチコチに固まったものなども多くあり、今までは「使えねえや」と捨てていた。ところがイタリアルネッサンスでダ・ヴィンチを学ぶと、ラピスラズリなどの宝石を砕き油と混ぜて油絵具を作っていたとあり、シメタ!コチコチは砕いて油とすり鉢ですれば良い、素晴らしいことに気づいた。この重金属は「鉛入りハンダ」も含めて長い付き合いになり、「健康に悪~い」が家人の口癖だが、一向に改心しない。

206062さてk工業m氏依頼の10kw高速サーボアンプの製作も佳境で、部品の発掘に連日てんやわんやしている。サーボアンプ部品のチップ抵抗が大量に出てきた。100個入りで単価5円としても1袋500円とたいしたことはない。ただ種類は多く必要で、100種では5万円と高額になる。で今回は今更発注したくありませんので、回路定数を変えてしまう手抜きです。デジタルの良いところは広範囲の抵抗に適合できるところですかね。

206063早速チップ部品のハンダ付けだが、オーディオ用のくたびれたハンダゴテでは上手くいかない。

206064そうだ~と思い出せば、チップ部品専用のハンダゴテを持っていた。温度調整機能付きで、チップが上手く付く温度を割り出してしまえば、後はスムーズに出来る。

206065こちらがチップをハンダ付けして拡大鏡で確認している。チップは3012程度を最小としているが未だ小さいものもある。1本の手でチップを押さえて、もう1本の手でハンダを送り、もう1本の手でハンダゴテを握る。とゆうことで人間の手は3本あるのが正解で、生産性は1.5倍になる。日本国内へ生産を回帰させる切り札が3本手や4本手の人間で、ロボット屋さん!これを考えようぜ。奥のラウンドへチップを仮付け固定し、手前をしっかりハンダ付けし、最後に奥をしっかりハンダ付けします。最初の何個かはぎこちなかったが、10個を越えたあたりからサクサクと付けられるようになり、感が戻ったからもう大丈夫。

206066そうだチップ用のコテはもう1本あった。家人の口癖で「あっちへ持っていけないんだから、さっさとお使い!」この手のコテは温度設定が出来る、とゆうことは温度センサーがコテに内臓されていることになり、温度の立ち上がり時間がやたら早く、使い勝手の良いコテです。研修にみえているk工業s氏にマウントなった基盤を自慢げに見せると「あ、これね就職して直ぐチップの特訓を受けたから得意です」とな。

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2020年6月18日 (木)

奇想天外力学 超効率オーディオ用電源発電機の構想

206181奇想天外力学はクセになると行き詰る。amp工房入り口にある油絵に目を止める人は誰も居ない。二十歳頃の作品で、サルバドール・ダリの影響と清水市美術協会理事の渡辺輝夫さんの影響ありありで、シュールレアリズムへ大きく舵を切った時の作品です。絵画も発明だから新しいアイディアが潤沢に出るうちは鼻息荒いが、発明の発明はどんどん高度化して終いにはアイディアが枯渇して行き詰る。オーディオも似たようなもので今は奇想天外が次々に飛び出してくるが、何れ枯渇する。まあ、枯渇したところで大した問題にならない年齢だから良しとするか。

206182xさて最新の奇想天外は超効率発電機がしくじっても、超効率オーディオ用電源発電機には使えるとゆう都合の良い話で、奇想天外が枯渇する前になんとかしたろ。昼と夜と深夜の電源の音の違いは極度で深夜にしか音を出せないのもシャクな話だから、発電機を作るしかない。いやバッテリーが、太陽電池禍(失敬!)だから意地でもバッテリーを使う訳にはいかない。話は飛びます、15年位前になるが、某大学の新ハイブリッツド自動車の開発プロジェクトの末席に加えられた。博士達の議論から得たものは機構にエネルギーを蓄える方式で、電池にエネルギーを蓄える方式ではなかったから、これには大いにたまげた。話は戻り、画像の中央の球体はそこからヒントを得たエネルギー蓄積用の水晶粒充填球体で、電力にもよるが50kg~100kgを想定している。電力は磁界を切るスピードだから右側のマルチ発電機は24極でΦ500mm位の大型になり画像のイメージとはだいぶ違う。左の駆動機構は3相誘導電動機を最大数百回転まで回す。エネルギー蓄積時間は5分程度を予定し、6p1200rpmのモータを0.1hzの加速カーブでゆっくり加速して600rpmまで回す。出力電力は1kva程度とする。

206183以前からオーディオ用電源の発電機の可能性を考えていたが、決め手が無かった。それがモータは自在に開発出来るようになり(モータと発電機は同じ)、カルダストロイダルトランスが出来るようになり、水晶粒防振機構を手に入れたから、にわかに現実的となる。黒部ダムのような凄いバックパワーが必要だが、どんな手法を用いてもこれのエネルギーを超えることは出来ない。が、ここまで電源が汚染されたならばやる価値は十分にあると思う。エネルギー比が最大の問題となるが何百倍も取れないので、せいぜい10kwと考える。10kwでも100vでは100aとなり無理、でありますから名工ミルトさんの所で動かなかった2.2kwを使って水晶粒球体へ10kw分のエネルギーを貯める。これでまあ10倍~20倍は取れる。

206185x駆動側は3相誘導電動機のすべり制御同期速度とし基本はオープンループで、ここだけはトランジスタの電流駆動サイン波アンプとする。駆動で磁石を排除したのだから発電機からも磁石を排除した同期式発電機とする。同期式はブラシを使うが磁石の無いac発電機となりcx350管の+b用300vが直に発電できるし、発電機をタンデムに使い各種電源の発電が自在に出来る。この段階で発電機もトランスも密結合状態で、発電機でもないトランスでもない物体の抽象化は進行する。また周波数の概念も無くなり、60hzじゃあなくて400hzでも良い。但しこのプロジェクトへの移行は奇想天外力学の超効率発電機がしくじった時になるが、どうあろうともアイディアだけは十分に蓄えておこう。

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