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ECMマイクのシールド改善

2017年 04月 28日
Andorという安価な中国製のECMマイクを入手しましたが、マイクに手を近付けたりすると少しハムが出ます。 そんなの気にしないという使用が対象の製品でしょうが、筐体は案外ちゃんと作られています。 勿体ないので改善しました。

マイク筐体に手を近付けるとハムが出るのは、筐体がちゃんと接地されていないからです。 早速、分解してみたのが下の写真です。

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前面のキャップを廻すと簡単に外れ、円型のメッシュとキャップが分解しました。 マイクコードを押してECMユニットを筐体から押し出すと、配線の根元にウレタンが巻かれています。 これは、ユニットが筐体内で暴れない様にする、ソフトな詰め物としての役割でしょう。 配線の後方はタイラップが巻かれ、マイクコードを引き抜く力がハンダ付け部にかからない様にしています。 タイラップは私も良く使う手ですが、ウレタンはタイラップとユニット間に巻かれていました。

筐体の側方に空気抜き窓があり、その切り欠き窓のメッシュは自分の弾力で筐体内に貼り付いているだけです。 細いドライバーなどで少しずつ押すと、上の写真の様に帯状のメッシュが外せます。

ユニットが暴れると言いましたが、ユニット径は筐体内径より僅かに小さいからです。 ユニットは実際は一部が筐体内面に接しているでしょうが、しっかり固定されていません。 このため金属筐体の接地が不完全で、ハムを引く原因となっていました。

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①ECMユニットの背面はHot(信号)と接地の2極がプリントされています。 接地側のパターンはユニットの外面に繋がり、ユニット外面は接地されています。 多くのECMマイクユニットはこの構造です。

➁筐体の内面は外面の塗装が及んでいました。 この塗装が筐体の接地を邪魔しています。

➂ユニットを筐体から完全に抜き、筐体内面の塗装をヤスリなどで剥離しました。 側面のメッシュの当たる奥の部分も剥離しています。

④ユニットを元に戻したところですが、ユニット径が少し小さく筐体との間に隙間が出来ます。 マイクコードを配線してテストすると、コードを触っているとたまにハムが出ます。 ユニットが筐体に接触しない状態になる事があるのです。

これでは困るので、金属性の詰め物を隙間に詰めることにしました。 あり合わせのシールドコードを剥き、シールド部だけを適当に切って撚り、ユニットと筐体の隙間に挟んで封入しました。 これで接地が完全になり、筐体からのハムはなくなりました。

同時に入手したDuaFireの方は、ユニットと筐体が窮屈で接地が完全な様です。 逆に分解が出来ずに困っていますが。



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by Ataron | 2017-04-28 02:58 | 音響関係 | Comments(0)

ECMマイク専用のヘッドアンプの製作

2017年 04月 27日
G8の動画録音に関して、内蔵マイクの録音ではSN比が芳しくなく、外部マイクの録音ではどうなのかをテスト中です。

ネットを調べると、YouTubeに録音テスト風の動画が多数有り、どうやら「ユーチューバー」達が自分達の動画音声の品質を気にし始めた事が判ります。 アテにならない情報は無視して、メーカー仕様、価格.com情報、色々な人の実験的情報などを参照して、現在およそ次の様に考えています。

①カメラの動画の同時録音には、PCM録音機器(デジタル録音機器)からカメラへのライン入力がベスト。
➁PCM録音機器との間にアッテネーターが必要か(減衰比は?)は、機器側/カメラ側の仕様により異なる様子。
➂デジタルカメラ専用の外部マイクは評価が微妙。 しかし、専用外部マイク製品は豊富化しつつある。



私のテストしたかった点は、「外部ECMマイク」「外部ECMマイク+ヘッドアンプ(初段アンプ)」の構成が、内蔵マイク録音のSN比を改善できるかという事です。 それで、カメラのパスパワーの電源ノイズ等の影響の有無が見えて来るでしょう。

押入れを探すと、昔に自作したボーカルマイク用のブーストアンプが出て来ました。「オーディオレベル」より少しアバウトな「楽器レベル」の代物でしたが、これをECMマイク用のヘッドアンプに改造しました。

オペアンプを1個使う9V電池で働く回路で、元回路はエレキアンプ用に出力インピーダンスが高く、そのままでは使えません。 そこで、ネットの専門家達の知識を輸入しては、以下の回路に改めました。 テスト入手した安価なECMマイクを繋ぎ、ノイズを耳で確認しながら色々と定数を変えた結果ですが、今後も改める所があるかも知れません。

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●(マイク側)入力インピーダンスは10KΩ、出力インピーダンスは1KΩです。 一般のECMマイクユニットやG8の外部マイク入力のインピーダンスに適当な値にしています。
●ヘッドアンプのゲインは「 -20dB ~ +14dB 」間で可変です。 常識的な範囲のテストで、「ヘッドアンプゲインUP、カメラ側入力ゲインDOWN」「ヘッドアンプゲインDOWN、カメラ側入力ゲインUP」は、録音のSN比に影響が見られませんでした。 この事から、カメラ側の適正入力に合せたレベルで送り込むのが無難と考え、このアンプはマイク感度の調整用範囲のゲインで、もっぱらバッファーアンプ的な動作をする増幅率としました。
●オペアンプの片側が余るので、ECMマイク用のパスパワー4.5vをここから出しています。 2KΩの手前にローパスフィルターを入れてマイクの電源ノイズを抑えるべきかとも思ったのですが、簡単なテストでは効果が見えず省略しています。
●回路図には表れませんが、50KΩボリュームの金属ケースの接地はハム対策で必要です。 その他、マイクからの配線、回路全体がマイク感度上で働き、ノイズ/ハムに敏感です。 実用機とするならメタルケースが万全です。

下図は、この自作のヘッドアンプとマイクの接続の様子です。

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テストのために、外部マイクとして廉価なECMマイクをアマゾンで入手しました。

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▪面白いのは、購入先は全く別ですがクリップ部やマイク筐体の構造は酷似。 つまり同じ所で作られた物の様です。
▪DuaFireのSN比74dBは?ですが、感度は大変に良くてヘッドアンプ無しでG8に刺すと、内蔵マイク以上の感度と判ります。 それに対して Andoerは感度がかなり低く、上記の仕様表記通りの様です。 安い設定なのはそのあたりの理由でしょうか?
▪マイクユニットは、DuaFireは6mmΦ無指向性、Andoerは9.5mmΦ単一指向性、です。 音質は色々と録っては聴いてみないと簡単には比較できません。
▪どちらもマイク筐体が金属でDuaFireはしっかり接地されていて、筐体から来るハムは全くありません。 Andoerは接地が不十分でハムを拾い、これは改造の余地があります。(ECMマイクのシールド改善を参照)
▪どちらもコードは単芯のシールドで微弱ながらハムを拾い、かなり短く切って別のジャックのコードに繋ぎ直しました。 普通の使用では、ここまでする必要はないレベルです。

DuaFireの方はiPhone等の専用ジャックで、これはCTIA規格と言うらしく、一般のマイクジャックに挿しても使えません。 このテストでは通常のジャックに配線しています。

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▪この他に、手元に Panasonic製のECMマイクユニット WM-034CZ という部品があったので、これもテストに加えました。 下はそのデータシートです。

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テストした3種のマイク部の様子です。

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で、外部マイクを並べて勇んでテストしたのですが、現在の所は「外部マイク+ヘッドアンプ」のシステムは、良い結果が出たとは言えません。

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◎室内のPCや冷蔵庫の音が無視できないレベルになりました。 これらをシャットアウトするために、静かな部屋にテスト音源を再生するスピーカーとカメラ/マイク類を引き出してテストをしました。
◎スピーカーからテストトーンを再生、1m程の位置で「G8内蔵マイク」と「外部マイク+ヘッドアンプ」で録音。 どの場合もG8の録音感度「0dB」に設定。
◎外部マイクはヘッドアンプの増幅率を調整して、赤が出る直前の「クリップ限度」に調整して録音。
◎録音結果をテストトーンのレベルが揃う様に、増幅微調整して比較しています。

このグラフで比較する限り、内蔵マイクの方がSN上は良くて、なあんだという結果です。 その上、内蔵マイクアンプは入力が小さいとゲインがゆっくり下がり、ノイズゲートの様な動作を示します。 外部マイク側はその動作がなく、ノイズは一定です。 しかし、それを差し引いても、外部マイクのノイズは大きく劣っています。

ただし、この結果はちょっと落とし穴があり、内蔵マイクは低域が大変にカットされているのに対し、外部マイクはどれも低域が素直に伸びている様子です。 音楽録音を試すと外部マイクの方が音質上では明らかに上で、低域が文句なく録れます。 しかし、下手に外部マイクを使うと会話がこもったりしがちで、内蔵マイクはスピーチなどを明瞭に録るタイプと割り切って、カメラボディのノイズを軽減するローカットをデフォルトで設定した様に思えます。

上図のテストトーンだけ削った、ノイズ音質の比較が以下です。


ノイズの音質から低域の違いが判ると思います。 これらの外部マイクでは、とてもSN改善の目的には程遠いのですが、外部マイクで低域の音質レベルアップになる事は確信出来ます。

今回のテストでは、カメラの電源ノイズが悪影響しているのではなさそうな結果です。 ここに載せたテストは、外部マイクはヘッドアンプを経由していますが、直接G8に刺したテストも結果はほぼ同傾向でした。 ヘッドアンプでSN比を改善できるかも知れないという考えは、残念ながら外れていた様です。 外部マイクが感度が低いマイクの場合は意味が有るかも知れませんが、それもG8には録音ゲイン調整がありますから。

低域カットながら、内蔵マイクの方が廉価な外部マイクより良いSN比です。 Panaは、内蔵マイクなりにベストを尽くしていると思えます。 録音のSN比改善には、SN比が信頼できる本格的なマイクに投資すれば良いという、当たり前の話なのかも知れません。 ここからは投資が必要で、気軽にテストというわけに行きません。 外部マイク(パスパワー電源マイクを含む)の実際の効果について、もう少しネット上の意見を調べて見たいと思います。




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by Ataron | 2017-04-27 19:42 | 撮影機材/技術 | Comments(0)

Panasonic G8 の動画録音:ライン入力は高音質

2017年 04月 13日
価格.Comのカメラ板を覗いていると、G8の動画の音質が悪いと言う意見があります。 GH5は当然ですが、G8でも動画撮影に重きを置くユーザーは少なくなく、動画と一緒に録音される音質も大事な要素になってます。

しかしG8発売当初は、ボディ内手ブレ補正の動作音が従来の機種になく目立ち、これは早々にファームアップで改善されています。 この当初の悪印象が思い込みとなった意見が見られます。 しかし録音のバックグラウンドノイズは、実際に悪いとすれば何を改善すべきなのか、ちゃんと調べないと改善は無理です。

余談ながら、この種のノイズを「ホワイトノイズ」と言う風潮があり、違和感を覚えます。 ホワイトノイズはノイズの種類を示す言葉で、バックグラウンドノイズは必ずしもホワイトノイズではないので。「動物園は色んな動物の写真を撮った」と普通に言えば良いのに「色んな哺乳類の写真を撮った」と言っている様に聞こえます。



今回はライン録音のテストをした事で、G8の録音時のノイズや音質の問題が少し見えて来ました。 以下は録音結果を纏めた動画です。


これは「G3 内蔵マイクによる録音」「G8 内蔵マイクによる録音」「G8 ライン録音(アッテネーター経由)」の3種類の録音を比較しています。 各動画撮影の条件は、

◎手ブレ補正の無いレンズ使用、全ての手ブレ補正OFF、AF動作OFF、の設定。 ステレオの20cmクラスのスピーカーから1m程度の距離に三脚固定。 PCからテスト音源を再生して内蔵マイクのテストをしています。
◎室内の蛍光燈、空調、冷蔵庫、などを停止して、外部雑音を極力抑えた動画撮影。
◎マイク録音の感度設定は、G3 レベル3(レベル1~4)G8 0dB(-12dB~+6dB)に設定。(この設定で、若干G3が感度が低い)
◎CDの送出し音量はMaxで、スピーカー音量をG8の録音メーターで「ピークが赤マークの手前に納まる」音量にアンプ側で設定。(私が日常で聴くより少し大人しいレベルです)
◎G3 レベル3では感度が少し低くメーターはアンダー目になりましたが、問題のない範囲です。
◎G8のライン録音はアッテネーターの減衰量を既に調節していたので、G8の感度設定は 0dBのままで「ピークが赤マークの手前に納まる」状態となっています。

G3内蔵マイク、G8内蔵マイク、G8ライン録りの感度差は、テストトーンのレベルが同様になる様、録音したデータを最終的に調節して比較しています。

以下はテストの信号の流れの様子で、緑はマイク録音、青はライン録音です。

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「DA変換器」は、PCで音楽を聴くための「USBデジタルオーディオプロセッサ」というONKYO製中級品です。「減衰器」はアッテネーターのことで、これは即席でバラック配線で組んでいます。

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アッテネーターは、抵抗値はDA変換器の出力インピーダンス10KΩ、カメラ入力側は数KΩと予想し、減衰比1/250(-50dB程度)にしています。 これでCD再生のMax出力に対し、G8側は録音ゲイン 0dB 設定で、メーターが最適(赤が出る寸前)となりました。(デジタル録音は、もう少し低レベルに抑えるのが一般的かも知れません) 下図はアッテネータの回路図です。(出力機器側は実際はピンジャックで製作)

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最初の動画データで、テストトーンの後に4secずつの無音部があり、ボリュームを上げないと聞きにくいですが、録音時のバックグラウンドノイズを比較したポイントです。 各動画のこの最初の範囲を音声アプリに取り込んで調べたのが以下です。

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頭のテストトーンの高さが同じになる様に、各データのレベルを調整しています。 左側の「G3 Mic」と「G8 Mic」を比べると、G3の方がノイズは少し多く、昔からGシリーズはこの程度のノイズ性能だったのが判ります。 少なくともファームアップ対策後では、G8が「ボディ手ブレ補正の搭載で非常にノイジー」なのではなく、「G7ならそれが無いから良い」と言うのはおそらく勘違いで、測定してみれば判るはずです。

右側のライン録音は、明らかにノイズレベルが違います。 最初の動画を聴くと、ライン録りは音のボリュームも大きく(低音域が豊富なためでしょうか)、聴感上のダイナミックレンジはとても良好に感じます。

下図はノイズ部のレベルをこのアプリのdBメーターで調べたものです。 注意願いたいのは、先の波形観測の図から判る様に、テストトーンはいわゆる「0dB」よりかなり小さいレベルです。 下図は、バックグラウンドノイズの程度を比較するために、テストトーンが「-9dB」になるまで増幅して各録音レベルを揃えたものです。 従って表示は「相対的」で「目盛り値=SN比」でありません。(SN比はもっと良い値のはずです)

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G3とG8のマイク録音時ノイズはG8が僅か少ないが、五十歩百歩です。 これはラジカセのレベル以下で、気にしだすと気になるレベル、問題になるのは否めません。 一方ライン録りは、予想以上の結果です。 オーディオマニアには未だ足りないでしょうが、普通の動画の音としては十分です。 ノイズ特性だけでなく、音質としても音楽を普通に楽しむレベルを満たしていると思います。

マイク録音の方は、以前のテストでも当惑した低音域の大幅なカット、高域部のみが目立つ音、と言った癖が明らかです。 これは、G3もG8も同じ、音質は昔のラジカセの内蔵ECMマイクの録音と良く似ています。 ECMの高品位なマイクを用意して外部マイクとして使用した場合、この音質の癖は改善されると思われます。 ECMの高品位マイクは、高域側の感度を落として、感度の低い低音域に近付けて周波数特性を平坦化するので、一般に感度が低い様です。 このため、バックグラウンドノイズに関しては、はたして改善されるかは疑問です。 このノイズの改善には、それが良くない原因について、もう少し考察が必要と感じます。



安価なワイヤレスユニット用のピンマイクがあったので、これを外部マイクとしてテストしました。

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予想はしていたのですが、この外部マイクのノイズ特性は内蔵より悪い結果でした。 G8の手ブレ補正をOFFとした場合(おそらくONでも動作が穏やかな場合)、その機構の振動はノイズと殆ど関係無いと言うことは、よりはっきりしました。 G8の内蔵マイクはノイズの特性が芳しくないとは言え、G3やこの安価なピンマイクより良いのです。 もしボディ内手ブレ補正機構がG8のノイズの主要原因なら、G3やピンマイクはもっと良い値を示すはずですから。

では、これらのマイク録音の全てで、ノイズ特性が芳しくないのは何故か?

ライン録音の好結果で判った事は、「内蔵マイク」もしくは、そのレベルをラインレベルに持ち上げる「ヘッドアンプ」の周辺がバックグラウンドノイズの殆どを発生させているという事です。

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上図は、マイク周辺の回路構成を推測した模式図で、上側は内蔵マイクと外部マイクに別個にヘッドアンプがある場合、下側はヘッドアンプが共用で、ジャックで切り替えている場合です。 たぶん私は下側の構成ではないかと思いますが、これはG8を分解しないと判りません。

赤い部分がノイズの発生し易いと考えられる場所ですが、上側で内蔵/外部でヘッドアンプの特性が著しく異なるとは考えにくく、また下側の場合は同じヘッドアンプです。 これは上下のいずれの構成でも、マイクユニット側が怪しいと考えるのが普通です。

ここで思い当たるのは、電気的に感度の高いマイクユニットに、カメラの回路のデジタルノイズが影響しているのではないかと言う事です。 PCとオーディオ回路を連携させて使用すると、PCの電源回路の影響下にある回路は、ことごとくノイズに侵されるのに気付きます。 PCからオーディオ信号の受け渡しは、上手くやれば優れた性能になりますが、下手をするとノイズまみれです。 デジタルカメラの内蔵マイクは、その意味でラジカセより厳しい環境です。

マイクユニット自体のノイズ特性ではなく、マイクユニットをデジタル回路と切り離さず使用しているので、ノイズ特性が悪いのではないかと、私は疑い始めました。 ライン録音の場合、ラインレベルの強い信号とアッテネーターが壁になって免れたという推測です。

 ①内蔵マイクユニット自体のノイズ性能が悪い
 ➁カメラのデジタルノイズがマイクユニットや周辺回路に影響している

Panaのマニュアル上の「外部マイクで上質の録音が可能」の説明通りなら、単に①が原因という事になります。
もし➁が原因なら、カメラからのパスパワーで動作する外部マイクは、ノイズ性能が改善しない場合が出て来ます。(低域の音質などは良くなり得ても)

実際に外部マイクで良い結果が出せれば、①か➁かは判って来るでしょう。 ECMマイクをカメラからのノイズに影響されない様にするには、外部にマイクのヘッドアンプを用意するのが確実と思います。 これは、後日に実際に試してみたいと思っています。



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by Ataron | 2017-04-13 23:57 | 撮影機材/技術 | Comments(1)

SDカードのLOCKタブ

2016年 12月 28日
SDメモリーカードには誤消去防止のLOCKタブがありますね。 私が日常的に使用していたSDカードの一枚が、頻繁にLOCK側に意図せずセットされる様になって来ました。

カードの出し入れの際に、このタブが僅かにスロット入口などに当たり移動するのでしょう。 今までそうならなかったのは、このタブのクリックストップが有る程度抵抗していたからで、クリックストップの緩みが進んだのだと思います。

で、対策としてタブが挿入時に周囲に当たり難い様に、カッターで削ったのです。 この時私は、漠然とこのタブがシンプルなスイッチだとイメージしていたのです。 愚かでしたね~。
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SDのリーダーで試すとあきません、全くメモリーの消去が出来なくなってしまいました。 これでやっと、このタブは単なるスイッチを押す飛び出しで、読み取りスロット側にスイッチがあるのだと気付きました。 昔のカセットテープの消去防止ツメと同じだったわけです。

数百円とはいえ勿体ないので、タブを1/3ほどLOCK側に移動した位置で接着剤固定しました。 その位置あたりだとスロットの検出突起が当たり、なんとかLOCK解除になったのです。

ただ、スロットに入れるパーツの接着剤固定は勧められない事です。 接着剤の削れ分が出て、これがスロット内に入り込んで不具合を生じる事が有り得るからです。 接着剤の余分が表面に残らない様に、拡大鏡で見ながらマイクロドライバーで除去しました。 今度は接着が怪しくなり、いよいよ信頼性のないカードになってしまいました。


1990年初期に、ショップ組立てのデスクトップPCを購入した事があります。 確か100MHz等がペンティアム最速の時代でした。 当時のパーツの信頼性はいまひとつで、ショップの判断で40pinATAケーブルのコネクタを、ディスク側コネクタに接着剤で簡易固定していました。 搬送途中で振動で抜けるという事があったかららしく、今のパーツでは余り考えられない事です。

それ自体は良かったのですが、この作業で溶融ガン型の接着剤が糸を引いて、クモの糸の様に空中に舞ったのでしょう。 どういうわけか、この糸がフロッピーディスクのスロットに入り、フロッピードライブの軸に巻き付いたまま私に出荷されたのです。 この糸は外れる事なく、しかもフロッピードライブも普通はちゃんと動作したので「時々生じる謎のフロッピー読み取りの失敗」に悩まされ続けました。

ある日、意を決してドライブを分解し、このからまった糸を見つけ全てが判り解決したのですが、その長い間のトラブルは安易な接着剤の扱いの結果です。 接着剤は極めて有効なグッズですが、その便利さの裏にはけっこうリスクがあり、私はいつも扱いには注意をしています。


SDカードでちょっと調べていたら面白い記事がありました。 マイクロSDカードを内蔵した入れ子型のが販売されていたという話で、まあ性能上の問題がなければそれで良いんですが。

たかがSDカード、されどSDカードです。




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by Ataron | 2016-12-28 11:03 | 撮影機材/技術 | Comments(0)

PCMメモリーの時代が来るのかも

2016年 08月 08日
つい先日知ったのですが、Flashメモリーより早く読み書き出来る、新世代の高速な不揮発性メモリーが実用化段階に入ったそうです。 ネットの情報の受け売りなので、この記事はたいした意味がありません。 詳しくは以下の受け売り元を参照ください。

話題になっている「PCMメモリー」というのは「相変化メモリー」という種類の素子で、近年流行りの「Flash SSD」やカメラ用の「コンパクトフラッシュカード」とは異なる原理でデータ記憶を実現しているらしい。 簡単に言えば「Flashメモリー」は電荷で記憶するが相変化メモリー」は抵抗値で記憶するそうです。

●PCMはFlashの10000倍に及ぶ耐久性
Flashメモリーは使用による劣化の問題は周知ですが、この表現の意味する事は、PCMメモリーが劣化しにくい優れた素子ということなのでしょう。
●読み出し速度(Read)はDRAMに並び、Flashの1000倍程度の速度、HDDの100000倍以上
●書き込み速度(write)はDRAMに及ばないが、Flashの1000倍程度、HDDの10000倍以上

下の図はHDDを基準とした速度比(対数)のグラフで、おうよそのオーダーを表したものです。
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PCMメモリーは、一般ユーザーがPC等で利用できる様な物は未だありませんが、既にメーカーの出荷が始まったそうです。 PCMメモリーが普及すれば、もちろんPCの高速化に大きく影響しますが、現在のPCのサスペンド/復帰起動が瞬時に出来るPC(常時OFFのとても電源効率の良いPC)が新しい流れとなりそうです。 画期的なメモリーですが、いずれ私達が当たり前に入手して使う時が来るのでしょうね。







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by Ataron | 2016-08-08 11:46 | PC環境(ハード/ソフト) | Comments(0)

フルレンジユニット Seas FA22RCZ を導入

2016年 05月 10日
私のステレオセットのスピーカーは、20cmフルレンジの ONKYO FRX-20 をサンスイの箱に入れたものでした。 ユニットは40年程頑張って来たのですが、先日突然片チャンネルが出なくなり、調べるとボイスコイルの断線でした。2年前にエッジ修復をして、未だまだ使えると思っていたのですが...

プロに任せればコイル修復も可能でしょうが、元の音はもう戻らないと思いました。 再び故障も有り得るので、新しいユニットの導入を決心したのです。

さてネットでユニット探しです。 一番問題にしたのは、気に入ってるサンスイ(SP200)の箱を継続して使うこと。 FRX-20 用に貼ったバッフルを、そのまま使えるユニットを探しました。 輸入販売ルートのある 20cmクラスのフルレンジユニットのほぼすべてを調べ、バッフル開口径と取付けネジ位置(径)の近似する機種を3機種程に絞り、価格ランク等から Seas FA22RCZ というユニットに決めました。

Seasはノルウェイのスピーカーメーカーで、入手先は輸入業者の MIXEL 、慣れない個人輸入より確実さを選択しました。

以下は、このユニットの実装の様子です。 導入を考えられている方は参考になると思います。


このユニットの端子部分です。
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①は透明な環状の樹脂フレームで、円盤状のダンパー➁は、これに貼り付けられている様です。 ➄はスピーカー全体の骨格(スパイダー)と一体の環状の枠で、①との間にダンパー➁を挟む構造です。 このユニットは変わっていて、横からボイスコイル⑥の一部が見えます。 工作時に、ゴミや金属粉等をここに吸い込ませない様に、一応注意した方が良いでしょう。

このユニットのダンパーは、シースルーで空気の抵抗を減らす意図が窺えます。 コイルボビンが長めでダンパー後方にカバーが無い構造は、ダンパー背圧の解放を考慮したらしく、コイルの露出はその結果でしょう。 スパイダーもコーンの背圧を極力逃がす形状で、ゴム製のエッジ、コーンのロングストローク(14mm)等、このユニットは独特の設計意図を感じさせるものです。

樹脂フレーム①の一部に端子板➂が固定されていて、フレキシブルワイア④は端子板にハンダ付けされてます。 ユニットへの配線に関してですが、端子板➂へのハンダ付け加工は、樹脂フレーム①を変形させる可能性があります。 どうも、ここは平型端子(雌)で配線するのが仕様の様です。 ただ、この端子板は少し薄く、接触圧が少し弱い様に感じました。 自信のある人は雌端子を増しカシメした方が良いかも。

下は私の結線の様子ですが、刺しただけでは端子に遊びがあり気になりました。
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コーン中央のサブコーンの様子です。
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コーンは薄い紫に染められてますが、染色されない茶色の繊維が一部浮いて見えます。 このラフなところも特徴なのかも?


このユニットの固定方法で注意が要るのは、6ヵ所の固定穴がM5の雌ネジ加工されている事です。 私はM5のボルトと爪付きナットを用意していたのですが、それを使うためにはフレームの雌ネジをドリルで潰す必要があります。
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雌ネジを潰さないならM4にするしかありません。 私はM4に変更することにし、ボルト類を買い直しました。 固定はM4ボルトで充分で、工作時のスピーカーの持ち上げには、このM5雌ネジがあって便利でした。

この雌ネジを固定に使う場合は、必然的にバッフル裏方向から固定する事になります。 これは普通には考えにくい事で、どうも搬送用のプロテクター固定のために、雌ネジにした様です。 下は梱包時にユニット前方に留められるコーン面のプロテクターで、M5雌ネジに噛むものです。
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ここからはバッフル板の再利用に関する話です。

以前のユニット FRX-20 のM5の4穴がX字方向に加工されていて、ネジ穴配置(直径210mm)が FA22RCZ と同じ。 ただ、FR22RCZ は6穴なので、元の対角の2穴だけが共通です。

この対角2穴(下図の丸枠)で FR22RCZ を仮固定し、フレームの外径を正確にくり抜いた3mm厚の床材➆を被せ、バッフル板に画鋲で固定しました。
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残り4穴をM5で加工して、フレームのM5雌ネジを潰す方法があったのですが、迷った末にM4に変更。 床材➆はそのために必要でした。 上の状態で対角のM5ボルトを抜き、ユニットを少し反時計に回転させ、6穴が時計文字の位置となる様にしました。 床材によって以前のユニットと軸が一致し、バッフル開口の中央にユニットが正確に配置される塩梅です。

次に、置かれたユニットの6穴に合わせてドリルで穴をあけて行きます。 先ず1ヵ所を4.5mmで垂直に落としM5ボルトで仮固定、その対角の穴を4.5mmで落としM5ボルトで仮固定。 後は残り4穴を4.5mmで空け、木屑を随時掃除機で吸いました。(掃除機の使用は、コーン部等を吸い付けて壊さない様に注意が要ります)

仮固定を再び外してユニットを取り外し、床材も取り外します。 4.5mmで開けた6穴を、掃除機で吸いながら5mm刃で拡張。 これは、M4の爪付きナット外形5.5mmの下穴として5mmが適しているからです。 下はユニットの本固定に使った M4のボルトと爪付きナットのペアです。
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何度も使うと痛むので、予備のM4ボルトを使って、M4爪付きナットをバッフル裏面から締め込んで固定。 6ヵ所はかなりくたびれます。 本来は裏から金槌で叩き込むものでしょうが、表から加工するにはボルトで締めるしかありません。 バッフル表面はボルト食い込みを防ぐため、4mm穴のL字金具を間に当てました。 爪付きナットが留まれば、後は配線したユニットを固定するだけです。


私のスピーカーボックスのバスレフポートは、外径90mmの塩ビパイプです。 バッフル板側に内径90mmの短い塩ビポートがあり、これに差し込んだ長いパイプが実際のポートになります。 この塩ビパイプの交換で、ボックスの低域の調整をする構造です。 今回のユニットで私のボックス約65ℓ等から計算し、ポート長20cmと暫定し新しい塩ビパイプを用意しました。

この概算は、以下のページでスピーカーとボックスの諸元を入力し、適当なポート長を算出したものです。 あくまで概算ですが、周波数特性グラフを見ながら値を計算できるのは便利です。

しかし、新しく用意した塩ビパイプは受け側のパイプに入り難く、叩き込むと二度と外せなくなるので、パイプを少し削って細くする事にしました。

最初は粗いサンドペーパーがけで済むと思ったが、予想に反して窮屈さに全く変化がありません。 人力では大変そうなので、電動ドリルを使う事にしました。
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電動ドリルを固定しているのは簡易版のドリルスタンドです。 ⑧はペットボトルで、塩ビパイプ内側にフィットするものを探して来ました。 ボトル口側の受けとして、あり合わせの塩ビパイプをバイスで固定。 ドリル側は、ペットボトルの底に穴を空けて6mmボルトをナット固定し、ボルトをドリルのチャック⑨に食わせてます。

この即席の旋盤をブン回して粗ヤスリで削って行ったのですが、それでも一本仕上げるのに半時間位は必要で、手作業から切り替えたのは正解でした。 削り過ぎると使えないので、何度も外したり合わせたりして、更に手間がかかっています。


音を説明する自信がありませんが、簡単にインプレッションを。

最初に感じたのはかなり能率が良い事。 仕様の通りで、これはアンプのボリューム位置で確認出来ました。 Seasの説明にありましたが、けっこう中高域が賑やかに出ます。 正面で聞くと賑やか過ぎで、外して横で聞くとちょうど良い程度か。

今は未だエージングの段階です。 今後、若干チューニングの手間が必要かも知れません。 新しいスピーカーの低音はくっきりして気持ちが良いですね。



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by Ataron | 2016-05-10 20:30 | 音響関係 | Comments(0)

液晶TVでネット動画を見る

2015年 11月 26日
一時、ネットで映画を見れるGyao!で映画を観てたんですが、忙しくて遠ざかっていました。 しかし最近は時間の余裕が出来、これが復活しました。 けっこう面白い映画があって、私は癖になってます。

で、PCと液晶TVを繋いで鑑賞できればと、HDMIケーブル(5m)をAmazonで取寄せました。 TVは斜めから見ても色調崩れが少ない液晶で、デスクを離れたお気楽鑑賞はなかなか良いですね。
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HDMIケーブルはメーカー販売品で\2450円、ネット上には半額位のも普通にありましたが、ここは安全策です。 入手して一番の印象は、ケーブルのノイズ対策のためか、かなりゴワゴワしています。 太さは短いタイプの5.8mmよりも太くて、6.5mmの径があります。 短い場合は買い替えも簡単でしょうし、細く柔らかいものを試すのも良いでしょうが、距離を伸ばす場合はこれくらいが安全ということでしょうか。



さて、入手して早速TVに繋ぎ込み、PCのグラフィックカードのドライバを弄くること10分余りで、TVにPC画面と音声が出ました。
こういうの、グラフィックカードのドライバーからの設定が本筋ですが、Windowsはコントロールパネルから間接的にドライバー設定が可能です。
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HDMIをTVに接続すると、上図の様に「① PanasonicTV」がディスプレイとして検出されました。 この設定で上図の「表示画面を複製する」に切換えるのが肝心な部分、これが判らず時間を無駄にしました。

PC画面がTV側に表示されると、PC音声もTV側に出ます。 出ない場合はコントロールパネルの「ハードウエアとサウンド/オーディオディバイスの管理」で「PanasonicTV」を探してONにします。



この様な接続は、かなり以前から一般化している様ですが、思った以上に画質が良いので少し驚きです。 これは、グラフィックカードがHDMI出力を持つ様になったおかげでしょう。 昔の民生TVとPCモニターとは異なる世界のモノでしたが、今は境界が無くなってしまった感があります。



〔追補〕
後日、Pの起動時にモニターにBIOS POSTが表示されず、Win7のユーザー切替え画面が突然出る様になっているのに気付きました。
Win7は全く正常ですが、BIOSを弄りたい時に困る(現在困ってるわけではないが)なぁと、調べ始めて半日。 ようやく判った簡単な理由、BIOS POSTは「① PanasonicTV」側に出力されてたんです。

上図のメイン(プライマリ)ディスプレイはちゃんと「② PC Monitor」になっていても、それはWin7が起動してからの話らしい。 それ以前のBIOSブートアッブ段階では「①>②」の順位となってます。 ちょうどOS起動後のドライブ名とBIOSの認識「ディスク0」「ディスク1」等が別なのと同じでしょう。

私の使っているNVIDIAのグラフィックカードは、DVI端子とHDMI端子の2モニターにすると、必ず HDMI側を「①」にするらしいのです。 色々やってもこの①②の割振りを入換えることは出来ませんでした。 HDMIを外すと「① PC Monitor」となりますが、繋ぐと「① PanasonicTV」「② PC Monitor」に戻ってしまいます。 ドライバーの関係でしょうか?

ということで無理をせず、BIOSを弄る時は「HDMIを外す」ことにしました。







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by Ataron | 2015-11-26 19:09 | PC環境(ハード/ソフト) | Comments(0)

USBライトの消費電流と小改造

2015年 09月 06日
先日、USBライトを入手してキーボードに取り付けました。 薄暗い環境でPCを操作する必要があり、キートップが判断出来て、同時にモニターに照明が入らない様にしたいという要求からの、ちょっとした改造です。 取り付けのあらましは「キーボードの手元照明」を参照ください。



今日は雨で撮影に行けず、このUSBライトの消費電流を調べてみました。 10個の白色発光ダイオードを使ったUSBライトは多くの製品が出回っていますが、消費電流が明記されているものが見当たりません。 USBパスパワーは一般に消費電流500mAの制限があり、複数のUSB機器を使用する場合は、一応は心得ておく必要があります。 10個タイプのランプなら、おそらく似た様な値と思われますので参考にしてください。



下は、キーボードを分解し、USBライトに給電する +側の配線を切断し、そこに 1Ω の測定用抵抗を直列に挿入したところです。
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図のA-B間の電圧をテスターで測り、ライトの消費電流を実測しました。

USBのパスパワー電圧 4.94V
USBランブの最も明るい時の A-B間電圧 152mV … 消費電流 152mA(約0.75w)
USBランブの最も暗い時の  A-B間電圧  0.8mV … 消費電流 0.8mA(約0.004w)

という結果でした。
アバウトに言って「10個型なら150mA程度」という結果ですが、調光等付加機能の有無、発光ダイオードの性能、明るさを欲張った設計等で、倍程のものがあるかもしれません。



さて私の場合、点灯時に最も明るい状態で始まるのが嫌で、ライトの給電配線に抵抗を入れ、消費電流の制限を試しました。 上の測定用の抵抗を「20Ω~68Ω」程度のものに置き換えたのです。

しかし、私の使用したランプはON・OFF/調光が可能なタイプで、この回路の動作に影響が出てしまいました。 具体的には、タッチスイッチの反応が鈍くなりました。 また予想外ですが、点灯時に中位の明るさから点灯し、時々ですが点灯して2秒程でOFFになる、ということが生じました。

下は抵抗値を換えながら明るさをテストしているところです。
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特に、中位の明るさから点灯するのは都合が良いので、色々な抵抗値を試したのですが、
68Ω … 最も明るい時でも、少し暗すぎて不適当
47Ω … 最も明るい時でも、少し暗い様に思う
40Ω … 明るさの範囲は適当だが、たまに点灯後にOFFが生じる
32Ω … 明るさの範囲は適当だが、頻繁に点灯後にOFFが生じる

ON・OFF回路が想定外の電圧で動作して、抵抗値が低い方が不安定になる様です。 もっと抵抗値が低いと解消しそうですが、今度は明るさが明るい側にシフトして、抵抗を入れる意味がなくなります。 タッチスイッチの反応はおしなべて鈍く、抵抗値が増えると酷くなります。

以上のテストから、40Ωで手を打とうかとも思いましたが、ランブ筐体のスリット幅を狭めて明るさを調節する方法を試すと、こちらの方が上手く行きました。



スリット幅(窓の開口幅)を狭くするのは、当初から考えていた手段でしたが、不細工になりそうで後回しにしていました。 しかし実際に工作してみると、思ったより綺麗に仕上がりました。
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マスキングに使用したのは、薄手の粘着糊付きの黒色シート(つや消し)です。
このランプは、金属の筐体パイプに窓を加工していて、乳白色のチューブが散光カバーとして封入されています。 散光カバーは径の太いストローみたいなもので、接着されておらず、筐体内でくるくると周ります。
これが大変都合が良かったのですが、短冊状にカットした黒色シートを、この散光カバーに貼って回転させると、シート端が筐体と散光カバーの間に入ってくれました。
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これで、スリットの幅が任意に調節出来る様になったわけです。

このスリット幅の調整で、目やモニター等に不要な光が入らない様になり、ランプ自体の明るさ調整が殆ど不要な位になりました。 まずは、めでたしめでたしです。




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by Ataron | 2015-09-06 23:03 | PC環境(ハード/ソフト) | Comments(0)

キーボードの手元照明

2015年 08月 27日
薄暗い状況でキーボードを扱う際、手元を照明しないとキートップが見づらくて困っていました。 手持ちの照明器具では明るすぎてモニターが見難いため、USBから電源を貰うUSBライトを導入することにしました。
Mudder コンピュータラップトップ用ミニ 能調光機
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この機種はランプの先端がタッチスイッチになっていて、押す時間によりON/OFFと明るさのコントロールが出来、使い易そうということで選択しました。 白色LEDが10個で、向きを調節すれば眼に照明が入らない様にセット出来そうです。 喫茶店に一度入る程の価格でこんなランプが作れる時代、エジソンは想像出来なかったでしょう。

フレキシブルアームの長さがノートPC向きですが、私は小型デスクトップで使用します。 で、キーボードにUSBポートがあれば良いのですが、私のはありません。 そこで、少し加工してキーボードに直接アームを取り付け、5vの電源はキーボード内の配線から調達しようと考えています。
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LEDライトの容量は2~300mA程度で、問題ないでしょう。



ライトが入手できたので、実際に取り付けました。
先ず、キーボードの分解。
キーボードは ELECOM製 TK-FCM005BK というものです。 キーボード背部のネジ12本を外して、一旦表向けに置きます。 筐体は表面と底部の2体構造で、表面はキーとそれを取り囲む枠全体です。 数箇所のツメで表面が底部にかんでいるので、ネジを外した後は、このかみ合わせをコゼて外していくと分離します。
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キーボードの主要回路部は、上の写真の茶色の小さな基板だけです。 ここにUSBからの配線が接続しています。 下はその拡大。
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テスターで調べると、①(赤線)が +5v で、④ (黒線)が接地でした。
ここにランブの配線を繋ぎ込みました。 上の写真は、配線をする前の写真ですが、実際の配線は基板の背面に半田付けしています。
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上図、左上はランブのアームからUSBコネクターを切断して、配線を出したところ。 アーム内の線は +5v と接地のみで簡潔です。 配線を残してフレキシブルアームを切断するのはヤスリ等を使い、かなり苦労しました。 1~2cmだけ配線を出し、ここで適当な多芯線にハンダ付けして、熱収縮チューブで被服して延長しました。
右上はアームの固定の様子です。 キーボードの背面に、キーボード自身の配線を嵌め込むための溝があり、これをアーム固定に利用しています。 この溝にアームを沿わせ、押さえ板(樹脂板)で挟み込んで固定しています。 3mmネジ2本で押さえていますが、固定はこれで充分でした。
上図の下は、フレキシブルアームのとりまわしです。 アームはこれ以上小さな半径に曲げることは出来ません。

下は完成したところです。
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ライトは無段階に明るさを調節でき、適度な明るさを得ることが出来ます。
難点は、PCをスタートする際に、自動的には点灯しないことです。 毎回、ランブの頭(タッチスイッチ)にタッチしなければなりません。 またこの際、必ず一番明るい状態で点灯しますから、明るさを調節しなおすことになります。

もし、決まった適当な明るさで常に使用するなら、タッチスイッチやタッチ調光機能のないシンプルなタイプを使った方が良いと思います。 シンプルなUSBライトの場合は、回路に直列に固定抵抗を入れることで、必要な明るさに調節可能です。 抵抗値はカットアンドトライで調べます。 その方式では、PCをスタートすれば必要な明るさで自動的に点灯するので快適です。



〔追記〕
後日に検索してみると、自照型のキーボードというものがありました。 一番安易なものは、キーボードの土台やキートップなどを半透過のプラスチック製として、背後から全体を照明するもので、明るいわりに文字が判別しにくい様に思えます。
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この種のモノは低コスト品に多い様で、キーボードの基本性能は少し怪しいかもしれません。

これに対して、キートップごとに文字を浮き上がらせる構造のモノは、本格的ですが必然的に高価です。 独立したメカニカルスイッチを使用していて、各種のキータッチをラインナップしたもの、キートップの発光色を変更できるもの等、現在でも数社から販売されている様です。
一般の用途を考えて妥当と思われたのは、下の センチュリー社 CHERRYメカニカルキーボード でした。
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こちらに製品詳細がありますが、各キーは赤色・緑色の自照型で、明るさを調節すれば黄色発光等にする事が可能だそうです。 他に青発光単色のものが有りますが、残念ながら白色は未搭載です。 一番惜しいのは「カナ表記」のトップがないことで、発光構造上で難しいのかもしれません。
センチュリー社と同じくCherryのキーを使ったオウルテック社(いずれも専門輸入会社と思われる)は「カナ表記」のトップを使った製品 OWL-KB109LBMN(B) を出していますが、光るのはキートップの上側半分だそうです。

私は、メカニカルキーボードのタッチは大好きで、過去にCherryのモノも使っていましたが、メンブレン型より少し大きな打鍵音の考慮は要ります。 1万円前後の価格は少し高いものの、キータッチはそれでも魅力的ですね。








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by Ataron | 2015-08-27 22:50 | PC環境(ハード/ソフト) | Comments(0)

スイッチングレギュレーター / こんな所に盆栽が

2015年 08月 22日
ウチのPC音響は「適当で楽しい PC AUDIO装置」がまかなっています。 昔はオーディオ自作マニアックだったのですが、今やこれでYouTubeの音楽を聴くことが多い。 で最近これが不調です。

アンプ回路はノイズ対策でPCの電源を使わず、東芝ノートのダイナブック(1990年頃のもの)のACアダプターを流用してます。 どうも、これがへたって来た様な気配。

最近は、電源ONにすると数分かかって音が出るという状態。 半時間もすると安定しますが、それまではブッ・ブッに始まりヴィーとか発信ともPCノイズともとれる異音を出します。



そこで押入れを探して見つけて来たのが、ほぼ同時代のコンパック製ノート用の電源。 そのノートPCは、亡くなった友人が「一部壊れてるし時代遅れだから」と僕にくれたもの。 それを流用しようとは悪いヤツだ、あっ、もう開けている ^^;
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この時代は、製造責任など未だうるさくなかったか、ネジ2本で簡単にケースが開きました。 スイッチング式の回路です。

残念ながら、このアダプターは17.5V仕様で、電源12Vのアンプ回路にはちょっとキツイかも。 なんとか電圧を変えられないかと調べました。
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出力側に近い部分に定電圧ダイオードらしきがあり、パーツ自体に「16」の印刷。 通電すると、このダイオード両端子間は16.6Vが出て、アダプターの電圧は18V弱。 ここのダイオードを10Vなんぞに換えれば、12V仕様に改造できるんじゃないか、もし私が若ければ、すぐにでも試していただろうに...

ダイオードの横の「BONSAI」のマークが、笑ってます。 ネットの記事によると、ハードオフに数百円でアダプターが転がってるそうです。 私は、改造を思い留まり、ケースの蓋を閉じてネジを元通りに止めました。 コイツを改造するとコンパックは動かせなくなるし...Win3.1の起動画面も、今ではレアな見ものだし...





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by Ataron | 2015-08-22 10:21 | DIY一般 | Comments(0)