Nゲージレイアウト国鉄露太本線建設記

運転よりシナリー重視コンセプトで、昭和40年代後半の風景再現を目指しレイアウトを製作中です。映像・画像を交えながら、製作記に加え、随想や旅行記も発信します。2016年9月より延伸線建設に着手しました。

重連貨物列車TEST動画製作

先日の投稿記事『生野駅重連貨物動画絵コンテ』でスマホ撮影した画像で製作したTEST動画が完成しましたので、製作過程をツールを含め紹介します。 公開している効果音付き露太本線動画は、すべて同じ方法を採用しています。

画像はWIN7プレインストールされているムービーメーカーを使ってます。 機能は限定的ですが使い勝手は良好です、動画カット不要部を削除し繋ぎ合わせるだけの簡単な作業です。 画像基準で効果音を作り込みますが、これが非常に手間がかかります。

音編集ソフトはフリーを含め数多くありますが、使い勝手を比較評価してNCHのWave PadとMix Padを購入しました。 オーストラリアの会社で支払いは豪ドル、約1万4千円でした。 数時間使える無償お試し版がありますのでご興味がある方はどうぞ。

Wave Padで蒸機走行音にフェードアウトを加えている様子です。 折りを見て収集した音源素材から「部分切り出し」「圧縮伸長」「増幅減衰」「エフェクト」加工したパーツを大量にストックしてます。 加工した継目にプツ音等は発生しません。


例えば、ジョイント音走行速度を遅くするには、圧縮伸長では音質がNGなので、一部をコピーして間にペーストして間隔を広げるなど、自由度が高い加工が可能です。

Mix Padは最大13chの多重録音ソフトです、ch毎にゲインコントールを始め様々な機能があります。 今回動画の製作過程です、ミキシングしてMP3ファイルにして画像に重ね、タイミング・速度同期・音量を確認し修正の繰り返し作業です。

部分拡大しました、各パーツをクリック「編集」でWave Pad加工可能になり、双方ソフト連携で使える様になっています。 貨物列車発車時に連結器遊びが詰る「ガシャガシャガシャーン」音、どこに仕舞ったか発見できず今回は加えられませんでした。


画像に重ねて視聴確認、要修正点や追加パーツを拾い出し、修正して再確認のサイクルを納得できるまで数十回行い、7ch、25パーツで音声が完成、最後にMP4ファイル保存して動画完成です。

Nゲージレイアウト国鉄露太本線13「生野駅重連貨物TEST」
様々な効果音の多重録音で臨場感のある動画になると考えています。 絵コンテ後半の習作としてご覧ください。


ではまた。

TOMIX N-1001CL PWM改造⑤完成

低周波PWM周波数を変調してDCエンジン音に近付ける実験は思わぬ苦戦になりました、公式も法則もない感性の世界、失敗経過を含めて紹介します。


4-4. 音演出回路の設計Part-2
エンジン音にはガラガラした低い音が混じるハズだと考え、残り1回路オペアンプで8Hz矩形波発振回路を作りました。 2回路で追加コンデンサをスイッチングすると2x2、4種の周波数でより複雑な音を演出できます。

この矩形波で追加コンデンサをスイッチングすると、満足できる音になりましたが決定的な欠点、8HzPWM周波数切替がNGレベルの室内灯チラツキを引き起こしました。 低い周波数は使えないと解り再び試行錯誤を繰り返しました。

途中経過は省略し最終的にスイッチング周波数を25.7Hzと78.1Hzにしました、完全整数倍だと単調な音になりますが、整数倍から少しズレてる所がミソ、ズレて再び合うまでの周期がリズム・音として感知されます。

完成回路図です、C103並列コンデンサが
左右回路OFF:0.11μF、約165Hz
左回路がON:0.12μF、約135Hz
右回路がON:0.13μF、約115Hz
左右回路ON:0.14μF、約105Hz
の4周波数で変動し、1秒強の周期で波打つ音に聞こえます。

PWM三角波はこんな具合に複雑に周波数が変化しています、揺らぎの周期は更に長い1秒強になります。

DCフィーダー出力で周波数変調の効果を比較します。 速度調整ボリューム2.5で200HzPWMは等間隔で同じ幅のパルスが出力されています。

それに対し165Hz+2重変調はパルス間隔がバラバラ、パルス間隔に合わせてパルス幅も変化し、平均電圧は200HzPWMと同じで速度も同じになります。

露太本線N-1001-CL低周波PWM-5
動画にしました、エンジン音はまずまず、それなりに聞こえます。 スロー走行性も室内灯チラツキも問題ありません。 動画にはありませんが実速換算40-50Km/hの低速走行でもエンジン音が効果音として聞こえます。


第5章:PWM改造回路組込みとまとめ
5-1. N-1001-CL組込み
常備ユニバーサル基板半裁に回路実装しました。

試行錯誤の連続で、最初表面にあった抵抗の半分近くが裏面実装になり、完成形の基板はこんな形になりました。

ケース右横に基板固定ボルト用3.2mm穴を2ヶ所空けます。 赤矢印はメイン基板ケース固定後半田付け作業で、筆者不注意によるケース火傷の跡です。

ワッシャを介してM3x15mmボルトを穴に通しナットをダブルでかけます。

基板をボルトに通し、スプリングワッシャを入れてボルトで止めて固定完了。

分解調査でバラしてから約2ヶ月、グレードアップして第一線に復帰しました。


5-2. まとめ
①低周波PWM+周波数変調で通常モーターKATO DCの「スロー走行性」「常点灯」「PWM周波数のエンジン演出音化」の目途がほぼ立ちました。
②低周波PWMはKATO蒸機に対しても、低速でヘッドライト点灯効果がありました。
③TOMIX N-1001-CLはコンデンサ切替しか改造方法がありませんでしたが、自作電源は抵抗可変方式を採用し、ボリュームで細かな周波数変調が可能な方法を取る予定です。


ではまた。

TOMIX N-1001-CL PWM改造④《20万アクセス到達》

昨日ブログ開設から20万アクセスに到達しました、改めて皆様のご愛読に感謝申し上げます。 10万まで1年と少々、10-20万は10ヶ月半、特に電子工作ブログの様相を呈している8月初旬以降大きく伸び、レイアウト建設ブログとしては苦笑いの状況です。

【峠を下る】
低周波PWM超微速でHL点灯静止画にトライしましたが中々上手くいきません。 最終的に蒸機(在籍蒸機はすべてKATO)はコンデンサ外し+高周波PWM、DCは低周波PWMでスロー走行性改善の組合せを計画しています。 ギア比の違いを補正する速度計表示切替スイッチと連動してPWM周波数を切り替えます。 しかし今のところ、従来線走行電源作り直しは未決断で、当面コンデンサは外せません。


4-3. 音演出回路の設計Part-1
蒸気/DCの使い分け方針が固まったので、低周波PWM音作りはDC用に絞り、エンジンアイドリング音を目標に設計する事にしました。 書けば簡単ですが未経験分野であり、行き当たりばったり、さてどうなるか、というところです。

最初に野小屋でチラつく蛍光灯回路製作時に予備調達した2回路入りオペアンプを使い、矩形波発振回路を製作しました。 手持ち部品で可聴周波数帯下限20Hzが狙いです。 電源11.8Vは本体過電流保護回路パワートランジスタ出力から取りました。

矩形波発振回路出力です、周期44msec、22.7Hzになりました。 この出力を使い追加の並列コンデンサをON/OFFしてPWM周波数を変化させる魂胆です。

その回路設計です、追加並列コンデンサは音を聞いて決めます。 回路設計の必要性でC103左側を調べたら、例の金属皮膜抵抗で浮かしたGNDでした。

トグルスイッチ反対側は204Hz固定です、こちらも同じ0.1μFが基準周波数ですが、若干低く196Hzになってました。 最初に0.01μFで視聴してみました、明らかに単一周波数音から変化しますがごくわずかです、更に0.01μF加えると良い感触でした。

周波数確認の為、基準周波数用0.1μFに0.01μFx2を追加すると138Hzでした。 つまり、196Hzと138Hzが毎秒23回切り替ります。

0.01μFx2を矩形波でスイッチングして作り出した合成三角波、周波数の揺らぎです。 これは聞いていただくしかありませんね。

露太本線N-1001-CL低周波PWM-4
200Hz固定はディレクションスイッチON時は低い音ですが、走行開始直前に車体共振音で最大音量になります、単音なので雑音・ノイズに聞こえます。
周波数揺らぎも走行開始直前に最大音量になりますが、贔屓目に見ればエンジン音に似た音に近付いたので、許容し易くなったと思います。


余分の1回路オペアンプを使いもう一工夫してみます。 試行錯誤の連続です。


ではまた。