ソーラーテルミン再び2

少し時間が出来たので、貯めていた工作を一機にやってしまいました。
環境教育用の電圧コンバータ数台、端子ボックス、蓄電装置などなど。
仕事用のカスタム計測装置も2台こなしたし、やれば出来るもんです。
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さて、環境教育の一環といいつつ楽しみであるソーラーテルミンminiの挑戦、だいたい形になりました。
5W前後、6V出力の太陽電池とテルミンminiを直結することで、問題なく使用出来ます。ただ6Vといいつつテルミンminiのような超省電力の装置なので、そのままでは電圧が10V程度まで上がってしまいます。そこで卓上小型扇風機もどきを並列に繋げることで6V付近まで電圧を落とすことが出来ました。
これで演奏しながらクールダウン出来て一石二鳥だ!
ということはなく、結構この回る音が煩いのに閉口します。
まあ外面的には面白いので、この形でやってみるといいかもしれませんね。

さすがに直流電力の直結だけあって音声ノイズとは無縁なのは良いですね。
でも日射量が刻々と変わってくる場合はチューニングにリアルタイムに影響があるかもしれません。

この後、太陽電池とテルミンの間に電圧コンバータを入れてで電圧を安定化しても、演奏に支障のあるノイズは乗らないことを確認済みですので、安定した音程やコンディションを得たいならそうすべきでしょう。

しかし、ここまで作って、肝心の演奏の練習は殆どやっていないのはいつものことですね。理系というやつはこれだからいけません。手段のためなら目的を問わないというやつでしょうか。

音楽的な表現をするにはあまりにも音程をつくるのがシビアなんですよね。数cmで2オクターブ程度を演奏するのはやはり難しい。
このあたりのチューンは今後の課題でしょうか。多くの方が改造に取り組んでおられるので、参考にさせて頂きたいところです。

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太陽電池を組む?

Cell
さて、手元のバルクの太陽電池セルを使って自作するか、それとも市販のものを利用するか悩んでいるところです。
自作だと美しさが無いかもしれないなあ。でも綺麗なら良いというものでもないし。

手元に残っているものは29枚。そのうち、先ほど写真に写っている右側の太陽電池(裏に切れ目が入っていて左端のように分割できる)を切り分けていたときに2枚ほど割れてしまい、残は27枚。
これはなんとも微妙な枚数になってしまいました。
何故かの説明は後ほど。

続く

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ソーラーテルミン再び

以前のエントリーで書いた、ソーラーエネルギー利用のテルミンmini、東京のテレビ局でのイベント用で借りたいとのこと。それじゃそれ用に改造しなくては。

先のイベントでは、太陽電池も電圧制限用の装置もやたら大きいものを使用していたので、それらをなんとかコンパクトな形に治めないとね。

テルミンの部分も出来れば自作したい、あと出音も改善したい、と欲はいろいろあるのですが、まずは出来る範囲で。

この改造記事も今後載せていこうかなと思っています。

Terminpv

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ソーラーテルミンで遊んでもらった

Solartermin
今日は大谷さんのところで環境教育のお手伝いをしました。

小学校の子供たち20人ほどを集めて、併せてテレビ局の取材も行われてました。
これまでずっとメインとしてきた、うちわで風を起こすコンテストもやり、相変わらずみんな楽しんでくれましたが、今回は新しい試みとして、以前このブログのエントリーにも取り上げたテルミンminiを太陽電池に繋いで、子供たちに演奏してもらいました。

(※テルミンminiは学研の大人向け教材みたいなもので、これに私がいろいろ改造を施しています)

これも結構喜んでくれたのは嬉しかったなあ。驚いたのはすぐにテルミンの原理を理解して、きちんと音階を作って遊んでくれたこと。結構最近の子供は音感があるんじゃないかな??

今回はぶっつけ本番での試みで一部 迷惑をかけてしまったようで申し訳なく思います。それでも総合すると印象深く楽しいものになったのでは、と自分を慰めている次第です。
3/27の朝にFBS
(※3/27訂正 日本テレビでの全国放送でした)数分テレビ放映されると思います。編集の方が子供たちの笑顔をうまく切り取って写してくれることに期待いたします。

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テルミンmini エコ化(4)

前回の記事が大分前になってしまったけど、太陽電池でテルミンminiを鳴らすテストを行ってみました。
学校時代の友人に久しぶりに会いに行くついでに、太陽電池とテルミンmini、そして電圧レギュレータを持参。
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レギュレータといっても、メインは三端子レギュレータ素子なので、写真のように大層なケースは不要なんですけどね。これは結構昔に組んだものだけど、1つの電圧ソース(7V~30V程度)を4つの違う電圧に制限できるもの。仕組みは単純だけど、こういうのをえいやっと作っておくと、いろいろ使いでがあって便利ですね。
太陽電池は40W品。発電した電力をレギュレータに直接繋げ、17~20V程度を6Vまでに制限しています。バッテリーは設けていません。
手前に伸びているのはテルミンminiを改造して付けたフットスイッチで、踏んでいるときだけ音が出るというもの。

結果ですが、かなりの曇天だったにもかかわらず必要十分なエネルギーをテルミンminiに送ることが出来ました。電池がへたれたときのように音が小さく萎えることもなし。

単純なことだけど、音が出るだけでもやはり嬉しいもんですね。チューニングは適当だったので、とても良い演奏を聞かせる、というのにはいたらなかったようで、なんとも残念ではありますが、そのうちリベンジしたいな。出来れば音も録っておきたい。

太陽電池も大きく、散弾銃でネズミを取るような大げさな感じもあったので、今度は携帯に優れたサイズの太陽電池で試したいところです。
次は何に挑戦しようかな?とりあえず今日はここまで。

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テルミンmini エコ化(3)

テルミンmini エコ化(1)で書いたところの、(4)太陽電池直付けを試してみました。あまり参考にならない、厳しい条件でしたが。

前の記事の宗像エコフェスタの会場にこっそりテルミンminiを持参して、室内の電灯(体育館内で高い位置に据えられた水銀灯と白熱灯の組み合わせ。書籍などの文字を読むのには問題ないけど、明るいとはとてもいえないレベルの明るさ)で屋外用の結晶系太陽電池(40W)が発電した電力で動くか試してみました。

太陽電池の電圧(開放電圧の定格21.7V)は、開放状態で10Vくらいでした。
レギュレータを介して6Vに制限すればテルミンminiを駆動できるだろうと思っていたものの、テルミンminiを繋ぐと出力は3V程度に低下。これはやはり電力不足ですね。当然ながら音も出ず仕舞いです。

照明をごく近くに持ってきてやっと数W~数十W出る程度のものだから、相当に光源から離して、かつ太陽電池の効率(10%台前半)を乗じる間にとんでもなく小さな値になったのだろうな。

室内で結晶系の太陽電池というのはあまりにも無謀だったかもしれない。アモルファス系の太陽電池ならば、もっと良い結果が出たかもしれません。

ということで、今回は残念な結果になったのですが、次回は11月頭ころ、屋外でリベンジを図ります。数W程度の太陽電池で動くだろうというのが、今のところの予想です。

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テルミンmini エコ化(2)

今日は先週考えたうちの(1)充電池を利用、の実証を少しですがやってみます。

まずはテルミンminiの基板を再確認しました。電圧の影響がありそうなアンプ(音声を増幅するIC) 新日本無線のNJM386は、技術資料によると電源電圧範囲4~12Vということです。これなら多少電池による電源電圧が高くても、恐らくは壊れるなどのトラブルは起きないでしょう。

安心したところで、さっそくテストしてみました。

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写真のように、電池を1本だけ外して、その両側のばね部分をワニ口クリップではさみ、電池が2個入る電池ソケットを接続すれば、簡易的ですが電池5直列が試せます。

下の3パターンについて調べてみました。
(1)アルカリ電池(十数時間利用) 4直列 (通常の使用法)
(2)ニッケル水素充電池(充電したばかり) 4直列
(3)ニッケル水素充電池(充電したばかり) 5直列

ニッケル水素充電池は数年前に購入したもので、最近話題のエネループではありません。


合計電圧をテスターで確認した結果は以下の通りです。

(1)アルカリ電池4直列      5.8V
(2)ニッケル水素充電池4直列 5.51V
(3)ニッケル水素充電池5直列 6.79V

音量は、電圧どおり(2)<(1)<(3)の順で大きくなっているように感じます。特に(3)は明らかに他と比べて音量が大きく感じます。

今回、ニッケル水素電池4直列でも音は出ましたけど、5.1V以下で音に影響が出るという情報も聞いていますし、演奏続けているとそのうち音が出なくなってくるのでしょう。今回は時間の余裕もないので試していません。

結果、ニッケル水素充電池5直列でもテルミンを壊さずに音声を流すことは可能ということが解りました。長期的なテストは当然ながら出来てないのですが、少なくとも瞬間的に壊れるほどの致命的な相性の悪さはなさそうです。
あと、電池の電圧(電池の残り容量と関係)と音量は明らかに関係があります。常に同じ状況をキープしたいのならば、余裕をもった数を充電しておいて、常に新品を使うなどの配慮が必要かもしれません。そういう必要も、あんまり無いかもしれませんけど。

あと、充電池5個というのは、やはり中途半端な数ですよね。多くの充電器は2個または4個単位で充電するのではと思います。
1個だけ充電状況が違って、全体のバランスがくずれて電池のトラブルに繋がる、ということは避けたいところです。安全のため電池テスター(100円ショップにも有ります)を用意しておくと良いかもしれませんね。

ホームセンターで販売されている、単三電池1個用のホルダを用意して、テルミンminiの背中にでも固定するとシンプルにまとまりそうです。それとも、さまざまな電源に対応するための電源入力を作ってみようかな。

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テルミンmini エコ化(1)

なにやら前回テルミンminiに関する情報を伝えたら、結構アクセスが増えて驚きました。
折角なので、テルミンminiエコ化について、ちびちびと検討していきます。
ソーラーエネルギーも利用していきたいところです。

テルミンminiの電源は、単3電池
4本。1.5Vx4=6Vの供給が必要ということです。
情報によると、充電電池(1.2V程度が定格)だと音量が小さいらしい。1.2x4=4.8V程度では使えない回路ということですね。

現在、推奨されているアルカリ電池で使用中です。確かに音量のトラブルは無い。
でも、テルミンmini自体は低消費電力で長時間使えるとはいえ、アルカリ電池を浪費するのは時代に背いてます。


さて、6Vをどうやって作るか。いろいろ考えてみましょう。
本格的な検討は以降の記事で行うとして、いくつかのアイデアを列挙してみます。

(1)充電池を利用
一般的なニッケル水素電池は定格1.2Vだから、4本→5本にすれば1.2x5=6Vが得られるのでは
この場合、充電直後の電圧が高い電池の場合は1.2Vより高い場合があるので、これがテルミンの故障に繋がらないことが前提ですね。

充電池を持たれている家庭は多いでしょうから、この案は即戦力かもしれない。
充電池をソーラーで充電すれば、さらに良いですね。

(2)6Vのバッテリー
6Vといえば、バイク用やUPS用の小さなバッテリーがちょうど6V。ものによるけど新品は\2000~4000くらいかな。オークションなら\1000程度で安く入手できるかもしれません。
シールドバッテリーなので可搬性にも優れます。

(3)12Vのバッテリー
12Vのバッテリーは車用に使われているので、中古を手に入れるチャンスが多いのが利点。当然、12V->6Vの変換が必要になりますね。

(4)太陽電池直付け
太陽に当たっている時だけ利用出来る、と割り切ってみるのも面白いかもしれませんね。
1.5V~20Vまで、いろんな電圧が出るいろんな太陽電池があるけれど、場合によって昇圧を行ったり、6Vに制限すれば問題ないでしょう。

(5)電気二重層コンデンサの利用
鉛蓄電池に比べて時間による劣化が少ないと言われている電気二重層コンデンサ(ゴールドキャパシタとか、単純にキャパシタとかの名称でも呼ばれてます)を使ってみるのも良いかもしれません。
過電圧に弱いナーバスな部品なので、壊さないようにソーラーで充電利用するために頭をひねらないといけないかも。

本日はここまで。

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テルミンmini

学研の、大人の科学という付録付雑誌を購入した。
ディアゴスティーニタイプの、シリーズ付録ものは商売気たっぷりなので手を出してはいなかったけど、今回の付録はなんと知る人ぞ知るテルミンのミニチュア版!
テルミンは、木で出来たボディから上方向、横方向に棒が突き出ていて、それに対して手をかざすことで、その距離で音のピッチや音量を調整して演奏するもので、シンセの元祖ともいえる。
また、その製作者といえるテルミン博士にまつわるエピソードもなかなか興味深いところがある。ロシアの出身で、テルミンを開発した非常に優れた人物だが、スターリン時代に強制収容所送りとなり不遇な人生を送っている。

以前映画「テルミン」をDVDで鑑賞した時は、アメリカに在住していた時にロシアに拉致され、失踪しているような描写がなされており、なにやらいつものアメリカ的な共産主義国敵視感が、必要以上にプンプンしていて鼻についた。
そして
今回大人の科学を見ると、テルミンは自分の意思で国に帰ったとある。
この記述が情報ソースを慮っての政治的配慮である可能性もあるが、一方で先の映画もよりいっそうきな臭くなった。どちらが正しいかは解らないけど、時代に翻弄されたのだけは確か。
映画「テルミン」が公開された1993年にテルミン博士が亡くなっているのも、すでに高齢ではあったとはいえ、なにやら怖い話である(注:暗殺されたという説が出ているわけではないが)。

ともかく、以前テルミンもどきのソフトウェアを2つほど作った自分としては、体験せざるを得なかった。
簡易的な回路なのでオリジナルや現行機のような艶があってもの悲しい音色を再現するとまでは行かないけど、それでも組んでみると思いがけず表現力の高いものでした。廉価なのでえいやっと改造も施せる。雑誌にも改造例など示してあり、どんどん試してくれといった感じ。

既に外部出力や音声ON/OFF操作の改造は施したけど、自分がやるからには電源周りもいじって、屋外で長時間楽しめるソーラーテルミンにしてみたい。
最近は設計が多かったので電子回路作業を怠っており、そのカツ入れにもなるだろう。それに、手を動かさないと、頭が鈍ってしょうがない。

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