VVVFスケッチの吊り掛け音とノッチオフ [ds-DCCデコーダ]
金曜日に秋葉原に行ったら、なんと、秋月がお盆休みでした。（調べてからいけよという感じですが）。で、仕方なく、近くの店（マルツ）を物色して、メイカーフェアでも気になっていたNucleoを買いました。STM32F411という型番で、ArduinoUnoとピン互換（でも３．３V）で512KB Flash,128KB SRAMを積んでおり、DSBasicのRAM問題を一気に解決できそうな気がする基板です。Yaasan様も、Nucleo版のDCC/MM2シールドを作っておられますし、TinyBasicもなんか似たようなものが落ちています。テレビ出力とキーボード入力はありませんが、まあ、
PC介してやるなら別になくてもどうにかなりますし。多分、問題は３．３Vで引っかかるS88周りなんでしょうけど。
あとは、Arduinoから個別に色味を変えられるNeoPixelのLEDテープもちょっと買ってみました。観覧車作りたいなあと思って。（試してませんが）
で、本題ですが、こだわりの運転台さまのような吊り掛け音が出ないか？という話があり、VVVFスケッチでどうにかなるか試してみました。
・現在の113系用のスケッチの周波数を下げる
・ノッチオフを加える
というところでしょうか？
久しぶりにデコーダ開発ボードを引っ張り出しました。
で、いちいち、車両に書き換えるのは面倒なので、車両はアナログです。（一番いい音が鳴る鉄コレの琴電）
動画は以下。音はとても小さいです。
・あまり周波数を下げると、モーターの動きがかなり変になります。ほぼディーゼル音のようなダミ声になってしまいます。
・ノッチオフ時はとりあえず２０ｋHzのPWMにしました。吊り掛け音のデータ（低周波）とPWMがとても違うため、スピードが合わなく、切り替え時にがくんスピードが変わります。現在、値は適当ですが、もう少しどうにかできそうです。
最初、ノッチオフはコントローラからのスピードが定速か減速中としたのですが、そうすると、最高速ぎりぎりで加速し続けるような感じが難しいことが分かりました。加速し終わると勝手に惰行運転に移ってしまいます。
次に、ノッチオフ条件をスピードが減速した時だけにしてみました。そうすると、減速を開始して、途中で定速にすると、そこで、モーター音が鳴ってしまい、少々変なかんじだったのでやめました。
将来的にはどうにかするとして、今日は実験なので、F0がOff時は吊り掛け音、On時は無音となるようにして、運転（F0のOn/Off)を駆使して？、それらしくしようと努力しました。なぜF0かというと、DSMainR5から簡単に変えられるのはF0だけなので。
スケッチはこちら。
CV47(VVVF音切り替え）は２にする必要があります。
参考にした音は以下の二つ。
・古い横浜線
https://www.youtube.com/watch?v=bHba-_IZMGE
・このごろの江ノ電
https://www.youtube.com/watch?v=YU27v3twvvU
PC介してやるなら別になくてもどうにかなりますし。多分、問題は３．３Vで引っかかるS88周りなんでしょうけど。
あとは、Arduinoから個別に色味を変えられるNeoPixelのLEDテープもちょっと買ってみました。観覧車作りたいなあと思って。（試してませんが）
で、本題ですが、こだわりの運転台さまのような吊り掛け音が出ないか？という話があり、VVVFスケッチでどうにかなるか試してみました。
・現在の113系用のスケッチの周波数を下げる
・ノッチオフを加える
というところでしょうか？
久しぶりにデコーダ開発ボードを引っ張り出しました。
で、いちいち、車両に書き換えるのは面倒なので、車両はアナログです。（一番いい音が鳴る鉄コレの琴電）
動画は以下。音はとても小さいです。
・あまり周波数を下げると、モーターの動きがかなり変になります。ほぼディーゼル音のようなダミ声になってしまいます。
・ノッチオフ時はとりあえず２０ｋHzのPWMにしました。吊り掛け音のデータ（低周波）とPWMがとても違うため、スピードが合わなく、切り替え時にがくんスピードが変わります。現在、値は適当ですが、もう少しどうにかできそうです。
最初、ノッチオフはコントローラからのスピードが定速か減速中としたのですが、そうすると、最高速ぎりぎりで加速し続けるような感じが難しいことが分かりました。加速し終わると勝手に惰行運転に移ってしまいます。
次に、ノッチオフ条件をスピードが減速した時だけにしてみました。そうすると、減速を開始して、途中で定速にすると、そこで、モーター音が鳴ってしまい、少々変なかんじだったのでやめました。
将来的にはどうにかするとして、今日は実験なので、F0がOff時は吊り掛け音、On時は無音となるようにして、運転（F0のOn/Off)を駆使して？、それらしくしようと努力しました。なぜF0かというと、DSMainR5から簡単に変えられるのはF0だけなので。
スケッチはこちら。
CV47(VVVF音切り替え）は２にする必要があります。
参考にした音は以下の二つ。
・古い横浜線
https://www.youtube.com/watch?v=bHba-_IZMGE
・このごろの江ノ電
https://www.youtube.com/watch?v=YU27v3twvvU
2016-08-14 03:08
コメント(6)
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釣り掛けありがとうございます。あとは音量をどうするか、ですね・・・。
Nucleoに使われているSTMのマイコンは、全ピンが5Vトレラント対応です。つまり、5Vの信号を突っ込んでも平気です。
課題なのは、3.3Vで出力するピンです。ロジックICのVIHminは、たいていは70%なのでおおよそ3.5V以上でHIGHと認識する動作を保証します。つまり入力HIGH電圧閾値の動作保証外。まあ、実際のところはかろうじて動くんですけどね・・・。ということで、秋月でも売っている74XX125なレベルシフトに使えるスリーステートバッファを3.3V->5Vで使うことになるかと思います。
挙げられているソフトは、EEPROMやファイルシステムは実装されてないと書いてあるので、そこを実装しないと、保存できないシロモノになります。あと、テレビとかキーボードの処理も別途実装が必要そうです。STM用のライブラリってありますかね？？？
by Yaasan (2016-08-14 07:35)
素晴らしいですね。
スケッチダウンロードして
モーター端子からAMPにつなげて
音を出してみました。
当方のブログ参照ください。
by ラスカル (2016-08-14 11:18)
吊り掛け音いい感じに鳴っていますね。
外部ツールでモーター音をデザインできるように
なると簡単に作れそうですね。
by あやのすけ (2016-08-14 14:06)
BEMFにより、オン／オフの連動とかもできるのでしょうか？
上り坂で、加速と連動して音が出ると、とても素晴らしいと思います。
by スマイラー (2016-08-14 16:29)
懐かしい音を上手く再現されてますね。
ノッチ操作の音まで再現されているところが泣かせます。
by MECY (2016-08-14 16:35)
コメントありがとうございます。
Yaasan様
・Nucleoの件は別記事にします。
ラスカル様
・モーター端子からスピーカーにつなげると、やっぱりピーってなりますね。
あやのすけ様
・外部ツールとなると、大量にCV値消費で行く感じしょうかね？それとも、Arudinoのコンパイル用のKasoku.hを吐き出すだけ感じでしょうか？
スマイラー様
・加速と連動は結構簡そうです。でもVVVFはBEMFをつけてません・・・。
MECY様
ノッチオフは現在２０KHzのPWMでモーターを回しているだけですので、もしかしたら若い人には音が聞こえているかもです。
かなり、ソースが汚いのと、Melody（PMW_DACSynth）もくっつけっぱなしなので、そのうち、直したいと思います。
by fujigaya2 (2016-08-14 23:33)