2017年3月19日 (日)

デコネイル用LEDでスマホのNFC磁界パターンをチェック

  半年以上前の話になりますが、以下の記事を見て一寸気になっていました。

  AKIBA PC Hotline!
  Suicaやスマホの装飾に? NFC通信時に発光するLEDモジュール
  2016年9月23日
  http://akiba-pc.watch.impress.co.jp/docs/wakiba/find/1020857.html

  共立電子産業 プロダクツ事業所の公式blog
  2016年09月24日
  AKIBA PC Hotlineに掲載されました。
  http://blog.livedoor.jp/kyohritsu/archives/48515380.html
   「この製品電話着信時は無反応で、駅の自動改札やコンビニ での精算時などNFC通信時に点滅してくれます。」

 このLEDモジュール自体は、2014年に発売されたLumiDecoNail(ルミデコネイル)に使われていたもののようです。

  LumiDecoNail(ルミデコネイル) | スペシャルサイト | タカラトミーアーツ
  http://www.takaratomy-arts.co.jp/specials/lumideco/

  マイナビニュース
  光るネイルシールが登場 -LED内蔵でNFC電波をキャッチして光る!
  [2014/04/10]
  http://news.mynavi.jp/news/2014/04/10/238/

  AliExpress
  Free shipping !! LumiDecoNail / Ball manicure supplies / Nail Stickers Smart / NFC Nail / LED nail stickers
  https://www.aliexpress.com/store/product/Free-shipping-LumiDecoNail-Ball-manicure-supplies-Nail-Stickers-Smart-NFC-Nail-LED-nail-stickers/1019737_32236889361.html

  The Japan Times
  Apr 18, 2014
  LED nails light up when calling
  http://www.japantimes.co.jp/tag/lumideconail/

 NFC(13.56MHz)の磁界パターンチェック用に使えそうな感じです。

 構成部品から考えると一寸高いような気もしますが、このサイズで自作は無理なので、i以下の製品を買ってみることにしました。
  なお、ルミデコネイルで使用されていた純正の部品かどうかは判りません。

【NFC LEDネイルシール】
Lumideconail_1
 中国から送られてきました。

Lumideconail_2

Lumideconail_3

Lumideconail_4s

Lumideconail_5

Lumideconail_6s

Lumideconail_7


 12ターンx2(表裏)のプリントコイルとLEDは判りますが、4個の小さなチップ部品は何でしょうか?
 上の二つは取り付け方向を判別するためのマークがないので無極性で、下の二つはマークがあって互いに逆方向に取り付けられているので、極性があるようです。
 素人の想像ですが、上の二つが共振用のコンデンサで、下の二つが両波整流用のダイオードかも知れません、

 モジュールは5個入っていたので、約1cm間隔で1列に並べて透明プラスチック板に貼り付けて、ラインスキャナー風にスマホ(P-02E)の裏面をスキャンしてみました。

【NFC磁界パターンチェック中】

 無負荷のときは間歇的にポーリング信号が出力されています。
 手元にあったcash beeのICカードを接近させると、データ通信が連続的に行われるようです。

  背景で聞こえている音は、NFCの信号(13.56MHz)をPL-660(SSBモード)で受信しているときの音です。

 P-02Eの場合は、筐体の上半分で磁界が発生していますが、結構穴があるような感じです。

【長時間露光】(ISO 80, F3.0, 10s)
Nfc_pattern

 なお、P-02EはNFC対応であり、cash beeはNFC方式ですが、残念ながらP-02Eはcash beeに対応していないので、データは読めませんでした。

  cashbee電子マネー対応機種
  http://www.cashbee.jp/info_mobile.jsp

 日常生活においては、あまり役に立ちそうにありませんが、NFCの実験をするときに、実際に13.56MHzの信号が出力されているかどうかを確認する程度には使えるかもしれません。

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2016年6月25日 (土)

100円USBスイッチとセメント抵抗で簡易ダミーロードを作ってみました

 現在、momo8wにUSB Hub(ACASIS H027)を接続して、momo8wを充電しながらUSB Hubに挿したマウスやチューナをを使用していますが、USB充電用の電源の容量がかなり影響するようです。
 USB電源の容量が足りないと、充電ランプは点灯しているけれども、実際にはバッテリの容量が減り続けるという場合があります。
 今までの経験では、USB電源表示容量が1Aでは正常に充電できないけれども、2Aであれば充電できているようです。

 手元にはいくつかUSB電源でありますが、安く買ったものや身元不明なものもあります。
 実際の容量はどの程度あるのか確認するために、負荷をかけて電圧と電流を測ってみることにしました。

 USB電源用のダミーロードが市販されているようですが、買うまでもないであろうということで、ジャンク箱の中の部品を集めてでっち上げました。
 「なるべく手を抜いてそこそこの効果を」という方針なので、以前USB電流検出用に改造した100円USBスイッチの残骸を利用しました。
 5Vで1A流すには5Ωの抵抗が必要ですが、ぴったりの値の抵抗が無かったので、5W5.1ΩJのセメント抵抗を流用しました。
 抵抗値の精度は±5%なので、0.1Ωの差は多分無視できるでしょう。

0usb_dummy_load_1

0usb_dummy_load_2

0usb_dummy_load_3


 USBスイッチのジャック側の電源端子間に5.1Ωの抵抗のリード線を直接半田付けして1A流すという手抜きの工作です。
 2A流す場合には、別の5.1Ωの抵抗を蓑虫クリップでパラに接続しました。超手抜きです・・・

 100円ショップで買った200円のUSB電源(5V1A)を測って見ました。

【YS-P01】
1ysp01

2ysp01_0a

3ysp01_1a


 無負荷時は、5.09V 0.00Aですが、5.1Ωの負荷を掛けると4.35V 0.80Aとなりました。
 電圧降下が大きい割には電流が流れていません。定格の80%です。
 200円相当でしょうか? -20%は誤差というのには大きすぎるような気が・・・

 次に、手元にある一番容量が大きいUSB電源(5V3.1A)を測って見ました。

【PS-010】
4ps010

5ps010_0a

6ps010_1a

7ps010_2a

  なお、このUSB電源は、2.1Aと1.0Aの2ポート構成となっており、2.1Aポートを使用しました。
 無負荷時は5.17V 0.00A、5.1Ω負荷時は5.13V 0.95A、5.1Ω//5.1Ω負荷時は5.09V 1.77Aとなりました。
  こちらは、2Aには一寸足りないけれども、1Aではほぼ定格通りといった感じです。

 別のUSB電源(5V2A)も測って見ました。

【USBAC4PBK】
8usbac4pbk

9usbac4pbk_0a

10usbac4pbk_1a

11usbac4pbk_2a

 無負荷時は5.12V 0.00A、5.1Ω負荷時は5.13V 0.92A、5.1Ω//5.1Ω負荷時は4.98V 1.76Aとなりました。
  2.1Aポートとほぼ同じです。

 公称2Aというのは大体こんなものでしょうか? 

  もしかしたら、USBチェッカの誤差かも知れないので、他のUSBチェッカと比べてみました。

【各種USBチェッカ】
12usb_checkers

13usb_checker1

14usb_checker2

15usb_checker3



 2.1Aポートの5.1Ω//5.1Ω負荷時に、各USBチェッカの電流値は、1.82A, 1.84A, 1.91Aだったので、ばらつきは5%程度です。

  もともと抵抗値の誤差が±5%あるし、大電流では接触抵抗の影響が大きいので、測定結果は大まかな目安と考えたほうがいいかもしれません。

 

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2016年6月13日 (月)

アンテナアナライザ(AW07A)の可変周波数範囲を実測してみました

 アンテナアナライザ(AW07A/RA-07A)のネタが続きます。
 当方は疑り深い性格なので、仕様に書かれている周波数範囲は本当なの?と思ってしまいます。
 
 AW07Aのバンドを切り替えながら、ポテンショメータをぐるぐる回して実際の可変周波数範囲を確認してみました。
 本来は、AW07Aの出力の周波数を、別の周波数カウンタで測定した方がいいのかもしれませんが、面倒なのでAW07Aの周波数カウンタの表示を利用しました。
  なお、外部電源(AW07Aの表示は11.94V)を使用し、アンテナ端子にはダミーロードの代用品として50Ωのターミネータを接続しました。

 テストの結果は以下の通りです。
 取説の数値と比較してみました。 括弧内の数値が実測値です。
 なお、ポテンショメータの軸を右回りに回転させたときに、A~Fは周波数が低くなり、V,Uは周波数が高くなります。一寸気持ちが悪いですが、なにか設計上の理由があったのかもしれません。

  A: 1.5(1.5) - 2.7(2.8) MHz
  B: 2.5(2.5) - 4.8(5.0) MHz
  C: 4.6(5.1*) - 9.6(11.3) MHz
  D: 8.5(8.7*) - 18.7(19.6) MHz
  E: 17.3(16.8) - 39(37.4*) MHz
  F: 38.7(29.1) - 71(62.7*) MHz
  V: 85(101*) - 185(189) MHz
  U: 300(277) - 490(510) MHz

 実測値に*がついているものは、仕様よりも周波数範囲が狭いものです。
 なお、1台での測定なので、全体的な特性なのか個体差なのかはよく分かりません。
 C、D、Eバンドは誤差が小さいし、あまり使う周波数ではないので、それほど問題はありませんが、Fバンドの上限が62.7MHzなのは一寸困りました。
 仕様ではFバンドの上端周波数は71MHzになっていたので、アナログ行政防災無線の69MHz帯のアンテナを自作する時にAW07Aを利用する予定だったのですが、残念ながら目論見が外れてしまいました。
 Fバンドの周波数範囲は、仕様に比べて全体的に10MHz程度低くなっているので、どこかを弄ればどうにかなりそうな気がしますが、現時点ではそこまでの元気はありません。
 i-dio(約105MHz)用のアンテナの自作も考えているのですが、こちらはVバンドを使用すればぎりぎりセーフのようです。
 主目的の430MHzについては、今のところ問題がないので、しばらくはそのままの状態で遊んでみる予定です。

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2016年6月12日 (日)

アンテナアナライザ(AW07A)に外部電源(12V)を接続してみました

  先日、HF/VHF/UHFアンテナアナライザ(AW07A/RA-07A)を購入したのですが、電池の消耗が結構早いので、落ち着いて測定することができません。
 内部電源は単3X8なのですが、本数が多いしケースを分解する必要があるので交換が結構面倒です。
 屋外で作業する場合は電池動作が必要と思われますが、当方の場合はベランダで使用するだけなので、商用電源でもあまり問題はありません。

 ということで、外部電源を使用することにしました。
 アンテナアナライザの外部電源用のジャックの部分には"DC 10.8-12V"と印刷されています。
 DC12Vであれば、車載用電子機器を家庭内で使用する場合に一般的に使われる13.8VのDC電源が使えそうな気がしますが、これはNGのようです。
 amazonのレビューには以下のような書き込みがありました。

  SainSonic AW07A SWR HF VHF UHF Antenna Impedance Analyzer (VHF 80-190Mhz; UHF 350-490Mhz)
  https://www.amazon.co.uk/SainSonic-Impedance-Analyzer-80-190Mhz-350-490Mhz/dp/B00ICXKYZS
  "you can't use a typical 13.8v PSU to power it"
  "So you're maybe shoved into using alkalines or else find a PSU that only does 12v rather than the far more easily sourced 13.8v sources. "

  取説には以下のような注意書きがありました。

  AW07A Instruction Manual
  AW07A HF/VHF/UHF Antenna Analyzer V1.6
  https://s3-ap-northeast-1.amazonaws.com/sain-amzn/28/28-020-708/28-020-708.pdf

  EXTERNAL POWER SUPPLY:(抜粋)
  "The AW07A can be used with external low voltage dc supplies. Voltage should not be lower than 10.8 volts, and preferably not higher than 12.5 volts."
  "NEVER APPLY MORE THAN 13 VOLTS"

 13Vを超えた電圧の供給は致命的な結果を招きそうな雰囲気です。
 ジャンク箱を探してみたら、DC12V 400mA、センタープラス、2.1mmプラグのACアダプタが出てきました。
 使えそうな感じがしますが、念のためにテスタで電圧を測ってみました。

【ACアダプタ(その1)】
Ac_adptora_1


 19V以上あります。
 無負荷の状態では、一般に仕様の電圧よりも高くなることが多いのですが、これは一寸ありえない数値です。
 デジタルテスタは時々とんでもない数字を出すことがあるので、確認のために別のテスタで測ってしましたが、やはり19V以上あります。
Ac_adptora_2


 メーカーが異なるテスタが同時に故障して同じような数字を表示する可能性は非常に低いので、ACアダプタの出力電圧が異常に高くなっていると考えてよいようです。
 型番から発売時期を調べてみると1989年となっていたので、25年以上経過しています。
 経年変化で部品が劣化していても不思議ではないかもしれません。
 ノーチェックで使っていたら悲惨なことになっていたかも・・・

 しかたがないので、更に探してみると、今度は12V 1.5A、センター不明(!)、2.1mmプラグのACアダプタが出てきました。

【ACアダプタ(その2)】
Ac_adptorb_1

Ac_adptorb_2

 極性の記号を見ると、センターは無接続で、外側電極が「+」と「ー」の両方に接続されています。
 こんな記号は初めて見ました。印刷ミス?
 実際に「+」と「ー」が短絡しているとは考えにくいので、電圧を測ってみました。
 念のため2台のテスタで同時に測定しました。

Ac_adptorb_3



 無負荷の状態で、12.06Vと12.00Vです。仕様通りの電圧が出ています。
 極性は幸いなことにセンタープラスでした。
 長時間測定しても変動は0.02V程度なので、"not higher than 12.5 volts"の条件は満たせそうです。
 負荷電流が流れると電圧が低下する可能性がありますが、安全サイドへの変化なので多分問題は無いでしょう。

 実際に使ってみました。
 念のために接続直前に再度電圧を確認しました。
Ac_adptorb_4


 また、参考のためにバッテリ動作時の電圧も確認しました。
Aw07a_battery_voltage


【外部電源で動作中のAW07A】
Ac_adptorb_5
 電圧は11.93Vと表示されています。
  指定範囲は"DC 10.8-12V"なので上限に近いですが、範囲内です。
 特に問題なく動作しているようです。

【AW07A 510MHz付近で発振中】
Ac_adptorb_6


 AW07Aからの信号をSDRアプリ(RF Analyzer)を入れたHyundai T7で受信してみました。

【RF AnalyzerでAW07Aの信号を表示】
Rf_analyzer_aw07a

 周波数はUHFの上限周波数(約510MHz)です。(ポテンショメータを右回りに回し切った状態)

 周波数の安定度がかなり悪いです。(写真赤エリア下側)
 念のためにバッテリに切り替えてみましたが、似たような状態でした。(写真赤エリア上側)

 とりあえず、これでバッテリの心配をせずにアンテナを測定できるようになりました。

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2016年6月 5日 (日)

500円八木アンテナのチェック用にアンテナアナライザ(AW07A/RA-07A)を買いました

 趣味で人工衛星からのビーコン信号(430MHz帯)を受信していますが、受信アンテナはJAMSATの500円八木アンテナです。
 

  JAMSAT:500円八木アンテンナ
  http://www.jamsat.or.jp/features/cheapyagi/

  Cheap Yagi Antennas for VHF/UHF - JAMSAT
  http://www.jamsat.or.jp/features/cheapyagi/uhf.html

  Controlled Impedance "Cheap" Antennas
  http://www.wa5vjb.com/yagi-pdf/cheapyagi.pdf

  AMSAT - Cheap and Easy Yagi Antennas
  http://www.amsat.org/amsat-new/information/faqs/crow/

  CheapYagi for 70cm
  http://www.amsat.org/amsat-new/information/faqs/crow/JulAug06AmsatJournal.pdf

  Finishing the Cheap and Easy Antennas
  http://www.amsat.org/amsat-new/information/faqs/crow/NovDec06AmsatJournal.pdf

 このアンテナは、寸法通りに作ればかなり再現性が高いようなのですが、どうも工作が苦手です。
 特に各エレメントが平行になりません。
 また、当方の場合は、移動運用に便利なように、BNCコネクタ(J)の端子を輻射エレメントに直接半田付けしているのですが、コネクタの端子のサイズの関係で給電点が少しずれてしまいます。
 SWRを測ってみると、430MHz帯付近には同調しているようですが、目的周波数(437MHz)付近の値があまり下がりません。
 無調整の場合でも一応衛星の信号は受信できますが、衛星のパスから判断して聞こえる筈なのに聞こえない場合はアンテナを疑ってしまいます。

 当方は以下のような接続でSWRを測定しています。
 
 トランシーバ用安定化電源(13.8V)→IC-23(144/430MHzトランシーバ)
→同軸ケーブル(RG-58/U) →BNC/M変換アダプタ→SWRメータ(SX-400)
→BNC/M変換アダプタ→同軸ケーブル(RG-58/U)   →アンテナ

Swrbefore


 今までアンテナを何回か作り直しましたが、そのたびにSWR測定のセッティングが必要であり結構面倒です。

 世の中にはアンテナアナライザという便利なものがあって、可変周波数の信号源を内蔵しているので、かなり測定が楽になりそうです。
 しかしながら、430MHで使えそうなものは結構なお値段がします。

 色々調べてみると、かなり安くて430MHで使えそうな「RA-07A 」という製品がありました。

サインソニック アマチュア無線用アンテナアナライザー SWRアナライザー HF VHF UHF  RA-07A

 商品の仕様は以下のようになっています。

  バンドレンジ:160m, 80m, 40m, 20/30m, 10/15m, 6m, 2m, 70cm
  RF 出力レベル: 2Vpp
  SWR レンジ: 1~9.9
  抵抗レンジ: 10~500ohm
  電圧: DC 10.8~12V
  バッテリー: 8*単3形電池(別売り)
  電力消費:<150mA(HF Bands, B/F Off), <165mA (VU Bands, B/L Off)

 
  英語マニュアル
  AW07A HF/VHF/UHF Antenna Analyzer V1.6
  https://s3-ap-northeast-1.amazonaws.com/sain-amzn/28/28-020-708/28-020-708.pdf

 商品説明では「RA-07A」となっていますが、写真を見ると「AW07A」となっているのが一寸気になります。
 また、外観や仕様が「MFJ-266C」に似ているのも気になります。

  MFJ-266C
  http://www.mfjenterprises.com/Product.php?productid=MFJ-266C

    MFJ-266C HF/VHF/UHF Antenna Analyzer Instruction Manual
    http://www.mfjenterprises.com/Downloads/index.php?productid=MFJ-266C&filename=MFJ-266C.pdf&company=mfj

  こんなコメントもありました。

  eHam.net
  Reviews Summary for Feature Tech AW07A HF-VHF-UHF Antenna Analyzer
  http://www.eham.net/reviews/detail/8983
  "This is NOT the same as the MFJ 226,. and is basically a cheap knock off !..
I have BOTH and the MFJ is Far more stable, and the internal components are totally different.."(抜粋)

  ネットにAW07Aの別の(古い?)バージョンの取説がありましたが、内容が少し違うようです。

  AW07A Instruction Manual (2012)
    http://imgfunnel.com/AW07A_Latest_Manual.pdf

 他の国のamazonのレビューも見てみました。

  SainSonic RA-07A SWR HF VHF UHF Antenna Impedance Analyzer Meter
  http://www.amazon.com/SainSonic-RA-07A-Antenna-Impedance-Analyzer/dp/B00ICXKYZS/ref=pd_sim_sbs_23_1?ie=UTF8&dpID=41XkH0tLBsL&dpSrc=sims&preST=_AC_UL160_SR160%2C160_&refRID=1R4Q5253T7CS7PRE7339

  SainSonic AW07A SWR HF VHF UHF Antenna Impedance Analyzer (VHF 80-190Mhz; UHF 350-490Mhz)
  Customer Reviews
  http://www.amazon.co.uk/SainSonic-Impedance-Analyzer-80-190Mhz-350-490Mhz/product-reviews/B00ICXKYZS

 以下のレビューが写真つきでかなり詳しいです。

  Sunday, 18 January 2015
  Feature Tech AW07A Antenna Analyser - First impressions
  http://nerdsville.blogspot.jp/2015/01/feature-tech-aw07a-antenna-analyser.html

  以下のフォーラムの評価はかなり良いです。

   QRZ.COM
    AW07A HF-UHF antenna analyzer
    http://forums.qrz.com/index.php?threads/aw07a-hf-uhf-antenna-analyzer.279598/

 設計者と思われるBA5RW局からの"thank you!"コメントが付いていました。

  BA5RW Guest
  I am AW07A experiment designers, I'm glad to see your evaluation, thank you!
  BA5RW, Feb 6, 2011

 レビューを見ると評価がかなり分かれていますが、「問題はあるが安いから許す」的な感じが多いようです。

 気になる点はありますが、430MHzで使えて¥28,500(2016.6.5現在)という安さに惹かれて購入することにしました。

 以下、手抜きで写真中心です。

【AW07A(RA-07A)】
Aw07ara07a_1_2

Aw07ara07a_2

Aw07ara07a_3

Aw07ara07a_4

Aw07ara07a_5

Aw07ara07a_6

Aw07ara07a_7

Aw07ara07a_8

Aw07ara07a_9

Aw07ara07a_11


Aw07ara07a_12_unlockAw07ara07a_13_lock

          unlock                                 lock

【LCD表示部】
Aw07ara07a_14_startup_ba5rw

Aw07ara07a_15_initial_display


【75Ωのターミネータの直流抵抗を測定】
75terminator_1

75terminator_2

75terminator_3


【75Ωのターミネータを測定】
Aw07ara07a_16_75_ohm_2mhz

Aw07ara07a_17_75_ohm_142mhz

Aw07ara07a_18_75_ohm_348mhz

  ターミネータはダミーロードの代用品にはならない。
 当然かもしれませんが・・・


【53Ωのダミーロードを測定】
Aw07ara07a_19_53_ohm_3mhz

Aw07ara07a_19_53_ohm_141mhz

Aw07ara07a_20_53_ohm_348mhz

 VHF.UHFでのインピーダンスを考慮しないとHFでしか使えない。
 これも当然のことですが・・・

【周波数測定】
Aw07ara07a_21_frequency_counter_145
VC2000は3時間ウォームアップ。

【500円八木アンテナを測定】
500

Swrafter


Aw07ara07a_22_swr_10_440mhz

       AW07A     SX-400
MHz  SWR
425    2.4
426    2.3
427    2.2
428    2.2
429    2.1
430    2.1       1.30
431    2.0       1.20
432    1.9       1.18
433    1.9       1.18
434    1.8       1.21
435    1.7       1.25
436    1.6       1.28
437    1.5       1.28
438    1.3       1.28
439    1.1       1.18
440    1.0       1.08
441    1.2
442    1.4
443    1.7
444    1.8
445    2.0

  SWRの値自体は少し違いますが、440MHz付近でSWRが下がるという点では共通しています。
 共振点を3MHz程度下げる必要があるようです。
 送信用ではないので、あまり関係ないかもしれませんが・・・
 SX-400側のSWR変化の挙動が怪しいですが、理由はよくわかりません。

  折角アンテナを持ち出したので、ついでにHORYU4を受信してみました。
 最初の部分で...BW HORYU4 のモールスが聞こえます。

【HORYU4】

 短時間使っただけですが印象を少し・・・
 
 気にいった点
 ・類似機種と比べて安い。
 ・430MHzで使える。
 ・単体でSWRが測定できるのは便利。
 ・周波数を動かすたびにメータのフルスケールのキャリブレーションをする必要がないのは便利。
 ・周波数を動かしたときのSWRの変化がバーグラフで表示されるので、共振点を見つけ易い。
 (グリッドディップメータでタンク回路の共振点を探すような感じです。)

 気になった点
 ・ポテンショメータの軸が固くて回しにくい。
 ・ロック機構の操作性が悪い(壊しそう)。
 ・電池の消耗が激しい。
 ・アンテナ・アンテナ間空間結合で小出力送信機の周波数測定をする場合にはかなり両アンテナを接近させる必要がある。(但し過大入力厳禁)

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2016年2月 2日 (火)

TV番組「THEカラオケ★バトル」に出てきたポータブル音程判別装置(?)

 少し前のことになりますが、テレビ東京を見ていたらカラオケコンテストのようなものをやっていました。
 参加者の歌をカラオケマシンで採点する「THEカラオケ★バトル」という番組のようです。
 カラオケには興味がありませんが、番組の中に出てきたクロマチック・チューナーのような装置に一寸興味が惹かれました。

 調べてみたところ似たような装置がありました。
 記憶に頼って調べたので、同じものかどうかは判りません。

  VT-12  Vocal Trainer
  The Ultimate Pocket Vocal Coach
  http://www.roland.com/products/vt-12/

  Roland VT-12 | Vocal Trainer
  http://www.roland.co.jp/products/vt-12/

チュートリアル・ムービー2

*

  低周波発振器の周波数較正用に使えるかもしれないと思って、どこからか拾ってきた楽器調律用の装置(ZEN-ON Chromatina 331)は持っていますが、ボーカル用の装置があるのは知りませんでした。

【ZEN-ON Chromatina 331】
Zenon_chromatina_331

 VT-12の音程判別部分は、原理的にはスペクトラムアナライザの一種と思われるので、Android端末で似たような機能が実現できそうな気がします。
 調べてみたら以下のような紹介記事がありました。
 紹介されているアプリの内容は未確認ですが、いろいろあるようです。

  Best Android apps for singers
  http://www.androidauthority.com/best-android-apps-singers-singing-93546/

 "Vocal Ease"(有料)のPitch Pipeがテレビに出てきた画面のイメージに似ているかもしれません。

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2016年1月31日 (日)

ノートPCのバッテリ放電特性をExcelでグラフ化

 先日中古で購入したASUS EeePC 1005HA (Window XP)は結構バッテリが持ちます。
 6時間までは確認しましたが、それ以降は未確認です。
 表示では更に4時間以上使えるようになっていますが、今までの経験では後半に急激に容量が減少することが多いです。
 人力で放電データを記録するのは面倒なので、自動的にログを取得するソフトウエアをVectorで探してみました。
 いくつかあるようですが、以下のソフトを使用しました。
  Battery Checker
  http://www.vector.co.jp/soft/win95/util/se090605.html
 このソフトでは、フォルダ「bc471」の中にCSVでログファイル(BC.LOG)が作成されるのですが、このままでは直観的に放電の傾向を把握することが困難なので、Excel 2010でグラフ化してみました。
 Battery Checkerでは、ログファイルは以下のようなフォーマットで作成されています。
(READMEから抜粋引用)
-----------------------------------------------------
2001-02-05 21:25:08,AC, 98,Logging
2001-02-05 21:23:58,DC, 98,Logging
(日付 時刻,電源状態,残量,Battery Checkerステータス)
-----------------------------------------------------
  実際のログは以下の通りでした。(抜粋)
  なお、表示とHDDは常時ON、デスクトップを表示、画面の明るさ50%、Wi-Fi ONで測定しました。
-----------------------------------------------------
2016-01-31 08:34:10,DC, 0,Logging
2016-01-31 08:29:44,DC, 1,Logging
2016-01-31 08:25:09,DC, 2,Logging
(中略)
2016-01-31 00:08:30,DC, 96,Logging
2016-01-31 00:03:17,DC, 97,Logging
2016-01-31 00:00:40,DC, 98,Logging
-----------------------------------------------------
  経過時間が判りやすいように00:00を放電開始時刻にしました。
 約8時間動作しているようです。
 経過時間の計算はExcelで簡単にできると思いますが、日付を跨ぐと時刻ソートがちょっと面倒になります。
  当方が使ったグラフ化の手順は以下の通りです。
 ほかにもっと簡単な方法があるかもしれません。
(1)オリジナルのログファイル(BC.LOG)からグラフ化の対象となる部分のデータを抽出する。
  ここでは、抽出したファイルをBATLOG_1としました。
(2)Excelで新規ページを作成する。
(3)ログファイルBATLOG_1をExcelにインポートする。
00batlog_xls0

01batlog_import1

02batlog_import2

03batlog_import3


04batlog_xls1_import1

(4)時刻と容量の欄を抽出する。
06batlog_xls3_select

(5)データを時刻の昇順でソートする。
07batlog_xls4_sort

(6)ラベルをつける。
08batlog_xls5_label

(6)グラフを挿入する。
09batlog_xls6_graph1

10batlog_xls7_graph2

11batlog_xls8_graph3

 直線的に容量が減少しているので、バッテリは異常ではないようです。
 約8時間動作しているので、中古PCのバッテリとしては良好なほうかもしれません。
 今までの経験では、数分しか動作しなかったり、表示と実際が大幅に異なっていたものもありました。

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2015年11月29日 (日)

DVB-T+DAB+FMチューナと中華Pad Klu LT4304で1090MHz微弱信号発生

  FLEAZ F5の自作ネックストラップアンテナ(エアバンド用)でADS-B信号も受信できるかもしれないと甘く考えていましたが、さすがに波長が違いすぎるので一寸難しい感じです。
 遠距離受信を狙う訳ではなくて、巡航中の機内で自機(搭乗機)のADS-B信号を受信するつもりなので、かなり感度が悪くても受信できそうな気がします。
 そうは言っても簡単にはアンテナ感度の実験できません。
 空から降ってくる信号は弱いし、いつ降ってくるかわかりません。
 1090MHzのSSGがあればアンテナ感度の実験ができそうですが、そんな洒落たものは当然手元にはありません。
 
 以前、DVB-T+DAB+FMチューナ(RTL-SDRチューナ)で微弱信号を送信できるという記事を見かけて、以下の組み合わせで一寸実験したことがあります。

 漏洩局発信号送信用受信機
  アンテナ:付属ホイップ
   チューナ:DVB-T+DAB+FM(R820T+RTL2832U)-無改造
  Androidタブレット:Nexus 7
   SDRアプリ:SDR Touch(v2.3)
  選局モード:オートスキャン(268.930MHz/268.932MHz)擬似FSK

 漏洩局発信号受信用受信機
  チューナ:DVB-T+DAB+FM(R820T+RTL2832U)
  Androidタブレット:Hyundai T7
   SDRアプリ:RF Analyzer(v1.12)
   復調モード:USB(Upper Side Band)

 前回の実験では送信用のAndroidタブレットとしてNexus 7を使ったのですが、充電はUSB経由なのでOTGでチューナが動作している間は充電ができず、連続使用が困難です。
  充電しながらOTG可能というUSBケーブルを買ってみたこともありますが、うまくいきませんでした。

 充電専用端子があってSDRが動作する手持ちのAndroidタブレットを探してみたら、4.3インチのCurtis Klu LT4304 (V4.0.4)がありました。
 購入したLT4304はタッチパネルの動作が一寸変で、勝手にタップされる「空タップ」が結構頻繁に発生するため、お蔵入りになっていました。
 信号発生用であれば、操作することはあまりないので、「空タップ」はあまり問題にならならないであろうということで、 LT4304を1090MHz微弱信号発生器として使うことにしました。

 信号発生器といってもハードウエアを改造したり、専用のアプリを使用したり訳ではなく、Android用のSDRアプリである"SDR Touch"を使用し、受信周波数と受信モードを設定するだけです。

  チューナDVB-T+DAB+FM(R820T+RTL2832U)の場合には、RF周波数(受信周波数)をfRF、IF周波数をfIF(=3.57MHz)、VCO周波数をfVCO、VCO出力の分周比をN(=4)、ヘテロダインは上側とすると、分周前のVCO信号を利用して1090MHzの信号を発生させる場合には、受信周波数は以下のようになります。
 なお、分周比Nは使用周波数によって変わる可能性があります。

  fRF=fVCO/N-fIF =1090MHz/4-3.57MHz=268.93MHz

  具体的には以下のような条件で動作させました。

 漏洩局発信号送信用受信機
  アンテナ:自作λ/4グランドプレーン(GP)アンテナ・・・(送信用ではなく放熱用)
   チューナ:DVB-T+DAB+FM(R820T+RTL2832U)-無改造
  Androidタブレット:Curtis Klu LT4304 (V4.0.4)
   SDRアプリ:SDR Touch(v2.65)
  選局モード:オートスキャン(268.930MHz/268.940MHz)擬似FSK
   復調モード:(任意)
  電源:LT4304は常時充電状態。:DVB-T+DAB+FMチューナは外部電源供給型USBハブ経由でLT4304に接続。

 なお、周波数が固定であると、スプリアスや外部信号と区別しにくいので、二つの周波数を一定周期で交互に切り替えました。
 
 漏洩局発信号受信用受信機
  アンテナ:自作ネックストラップアンテナ(約55cmのビニール被覆電線)
  チューナ:DVB-T+DAB+FM(R820T+RTL2832U)
  Androidスマホ:Covia FLEAZ F5 CP-F50aK
   SDRアプリ:SDR Touch(v2.65)
  選局モード:周波数固定(1090MHz付近)
   復調モード:CW(Continuous Wave)

【ネックストラップアンテナの受信実験の様子】

 1m程度まではどうにかスペクトルのピークが見えますが、2mを超えるとビート音のみが聞こえるようになり、3mを超えるとスピーカに耳を近づけてノイズの中に微かにビート音が聞こえる程度になります。5mを超えると認知できませんでした。
 もともと漏洩しては困る信号を無理やり受信しているので、こんなものかもしれません。
 チューナのごく近くでしか受信できないと予想していたので、3mでも受信できるのは一寸意外でした。
 この程度受信できるのであれば、機内で使えるかもしれません。

 DVB-T+DAB+FMに付属している簡易アンテナは、結構ADS-B信号を拾ってくれるので、このアンテナと比較してみました。
 簡易アンテナでは、1.5mでもスペクトルが確認できましたが、ネックストラップアンテナでは判別できませんでした。簡易アンテナは1090MHzに同調している訳ではありませんが、600MHz程度に共振しているようなので、120MHzに比べるとかなり条件が良いのかもしれません。

【チューナ付属簡易アンテナ(0m)】
0m

【チューナ付属簡易アンテナ(1.5m)】
15m

【ネックストラップアンテナ(0m)】
0m_2

【ネックストラップアンテナ(1.5m)】
15m_2



 なお、外部パワーUSBハブを使用したので、SDR動作中でも充電できました。

【充電しながらSDR】
Sdr_1

Sdr_2

Sdr_3



【参考外部リンク】
 OH2FTG Labs
 RTL-SDR Transmitter experiments
 https://sites.google.com/site/oh2ftg/home/rtl-sdr-transmitter-experiments

 Published on Jul 6, 2014
 RTL-SDR Transmitting on 1270MHz
 https://www.youtube.com/watch?v=fYGxHZKUrZM

 July 9, 2014
 RTL-SDR Transmitting at 1270 MHz
 http://www.rtl-sdr.com/rtl-sdr-transmitting-1270-mhz/

 July 10, 2014
 Update to the RTL-SDR Transmitting at 1270 MHz
 http://www.rtl-sdr.com/update-rtl-sdr-transmitting-1270-mhz/

【関連内部リンク】
 2015年3月21日 (土)
 ADS-B(1090MHz)用簡易テスト信号発生器を検討中
 http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2015/03/ads-b1090mhz-63.html

 2015年3月22日 (日)
 DVB-T+DAB+FMチューナで1090MHzの微弱信号を発生させてみました
 http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2015/03/dvb-tdabfm1090m.html

 2015年3月28日 (土)
 DVB-T+DAB+FMチューナで1090MHzの微弱信号を発生させてみました(VCO Ver.)
 http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2015/03/dvb-tdabfm109-1.html

2015年4月 3日 (金)
DVB-T+DAB+FMチューナで1090MHzの微弱信号を発生させてみました(FSK Ver.)
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2015/04/dvb-tdabfm1090m.html

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2015年5月17日 (日)

アンテナ交換可能なADS-B用アンテナ直下型チューナを作ってみました

 ADS-B用アンテナをいくつか作ってみたことがありますが、特性の比較が難しいです。
 今まではアンテナを外に出して空から降ってくる信号を長時間時受信し、受信できたエリアの広さを比較して判断していましたが、時間が掛かるし、面倒だし、リアルタイムでの比較ができません。

 以前、DVB-T+DAB+FMチューナを利用して微弱信号を発生させる以下の記事を見かけたので、これを参考にして実験してみたら、確かに弱い信号が検出できました。

 OH2FTG Labs
  RTL-SDR Transmitter experiments
  https://sites.google.com/site/oh2ftg/home/rtl-sdr-transmitter-experiments

 RF周波数をfRF、IF周波数をfIF、VCO周波数をfVCO、VCO出力分周比をN、ヘテロダインは上側とすると、
  fRF=fVCO/N-fIF
となるので、1090MHzの信号を発生させる場合には、受信周波数fRFは
   fRF=1090MHz/4-3.57MHz=268.93MHz
となります。
 したがって、DVB-T+DAB+FMチューナで268.93MHzを受信すれば1090MHzの微弱信号が発生することになります。
 なお、実際には種々の誤差のために周波数がずれます。また周波数のドリフトも結構あります。

 DVB-T+DAB+FMチューナで1090MHzの微弱信号を発生させることができることは確認できたので、チューナを信号源として使用してアンテナを比較する手順を考えました。

 アンテナを比較するためには、アンテナを頻繁に交換する必要があると思われるので、高周波的にはロスの問題がありますが、交換が容易になるようにアンテナ側にBNCコネクタ(J)を接続しました。
 チューナ側は少しでもロスが少なくなるようにアンテナ直下型にしました。

【材料】
 ・DVB-T+DAB+FMチューナ(基板部分のみ利用。)
 ・自転車用ライトホルダーケース(100円ショップ)
 ・BNCコネクタ(BNC-J 角座4穴)¥170(税込)・・・アンテナ用
   http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-00137/
 ・BNCコネクタ(BNC-P)(オス)(角座付)¥150(税込)・・・ベース用
   http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-00096/
 ・スズめっき線・・・アンテナ用

 構造的にはDVB-T+DAB+FMチューナの基板を円筒ケースの中に入れて、ケースの上部にBNCコネクタ(P)を固定して、アンテナをBNCコネクタ経由で接続するようにしました。
  チューナのアンテナ端子とBNCコネクタ(P)は同軸ケーブルで接続しました。
 放熱板をR820TとRTL2832Uの裏面ランドに半田付けしました。
 最初は密閉でしたが、ケース内の温度がかなり高くなるので、上下に通気孔を開けました。

 以下、例によって手抜きで写真のみです。

【ADS-B用アンテナ直下型チューナ】
Adsb_1

Adsb_2

Adsb_4

Adsb_5422
1時間経過後42.2℃(初期温度23.6℃)

Adsb_6
通気孔(写真は上下各1個)。最終的には上下各2個。

Adsb_7304
1時間経過後30.4℃(初期温度25.4℃)

 基準アンテナとしては、通常はλ/2ダイポールが使用されることが多いようですが、バランを作るのが面倒なので、手抜きでλ/4のホイップにしました。

 取り合えず、チューナからの1090MHz付近の微弱テスト信号は受信できているようなので、次にアンテナを作ったときに試してみたいと思います。

【テスト信号(モールスV)受信中】

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2014年12月17日 (水)

ストレート型 CHARGER DOCTORを買いました

 以前、USB電流測定用にCHARGER DOCTORを買ったのですが、表示部がコネクタの方向と直角なので一寸邪魔になることがあります。また最近表示が少し暗くなってきました。
 ドスパラを覗いていたら、ストレート型のCHARGER DOCTORが置いてあったので買ってきました。

【USB Voltage and Current Meter】
Charger_doctor_1

Charger_doctor_2

Charger_doctor_3

 機能は似ていますが、ケースに印刷されている仕様が異なっているので、中身は別物かもしれません。

 前回購入:CHARGER Doctor
            (3.5V-7.0V, 0A-3A)
  今回購入:USB Voltage and Current Meter
            Range:DC3-8V & 0-3A, Accuracy:±1%

  デジタル表示だから正確というわけではないので、両方を一緒に使って電圧と電流を測定してみました。

【FT132A への充電】
Charger_doctor

Charger_doctor_4

  充電対象:freetel Priori FT132A (バッテリ残量13%)
  ACアダプタ:FT132A用純正

         従来   ストレート
 測定電圧: 4.97V     4.91V   
 測定電流:  0.67A     0.65A   

  デジタルメータ特有の誤差を考慮すると両者の差は誤差の範囲かもしれません。
 較正手段がないので真の値に近いかどうかは判りませんが、実用上は問題なさそうです。

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