今まで、様々なVVVF駆動音を再現してきたが、何故かIGBT素子のVVVF駆動音は当方のコントローラと相性が悪く、試行錯誤してプログラムを調整しても、なかなか上手く行かなかった。そこで、基板設計や出力回路、プログラムを見直し、IGBT素子VVVF駆動音用に特化したコントローラを開発した。まだまだ試作段階の域を脱していないが、とりあえず走行実験を行なった。
再現するのはE233系3000番台日立製IGBT素子VVVFインバータ駆動音、321系東洋製IGBT素子VVVFインバータ駆動音、京急新1000形三菱製IGBT素子VVVFインバータ駆動音である。IGBTの特徴は高周波の励磁音と同期する際の低周波音と勝手に判断し、その特徴を生かす為に、回路の修正、プログラムの修正を施した。
しかし、相変わらず、いい音を出してくれるのはKATOの阪急6300系である。KATOのE231系近郊型ではモータにフライホイールが入っている影響か、ギアの音が特に大きい。TOMIXのE233系ではモータの励磁音はほとんど聞こえない。本来ならば不必要なエネルギーを音に変換して発生させているので、大きな無駄である。
はじめまして。ねおりゅうさんの影響を受け、音が出るパワーパック製作を始めたdie_bahnと申します。
返信削除実車電機メーカーさんの書かれた論文で読んだのですが、最近のインバータでは、ノイズを聴感上低減するため、特に低速において、キャリア周波数を拡散することが行われているようです。小生もこれを再現しようとしましたが、８ビットマイコンの処理能力では無理だと諦めました。
なんとか、アナログ的にスペクトル拡散できないか検討中の今日この頃です。
コメントありがとうございます。
返信削除確かに走行音の周波数を解析してみると、複数の周波数が重なっているのが分かります。ただ、模型のモータはDCモータで殆どの場合、１個で動作しますので、周波数を拡散して制御した場合、音としてはほとんど聞き取れなくないのではないかと思います。私はマイコンやデジタル回路が趣味で、アナログ回路に関しては全くなのですが、フィルタや発進回路を組み込めば可能なのかもしれません。
やはり、モータから音がなると、非常に実感的で普通のパワーパックには戻れそうにありません（笑）。
スペクトル拡散実験しました。
返信削除音色的には、たしかに実車に近づいた気もしますが、ねおりゅうさんのご指摘とおり、変調音が聞き取りにくくなるなど、副作用大との結果でした。残念。
コメントありがとうございます。
返信削除die_bahnさんのブログも拝見いたしました。ノコギリ波の実験は非常に興味深く、私も参考にさせていただきます。
スペクトル拡散ですが、大抵の車両は倍音が出ていると思います。それでも鉄道模型で再現するにはなかなか難しいと思われます。マイコンで制御する場合にはDSPプロセッサを利用して、本格的に信号を生成すると良いのかもしれませんが、私の知識ではオーバースペックなので、方形波で我慢しているところです。
ブログには書きませんでしたが、パルス幅ではなく、パルス間隔をノコギリ状に変化させる実験も行い、音色的には後者の方がより良好な結果でした。しかし、実車がランダムに周波数を変化させているのに対し、実験では一定のパターンで変化させたため、まだまだ改良の余地ありといったところです。乱数発生が高速にできると良いのですが(アナログノイズをAD変換して利用する？)・・・
返信削除コメントありがとうございます。
返信削除A/D変換を利用した乱数発生は時間がかかるのと、思いのほか乱数にならない？ようです。私の実験に問題があったのかもしれませんが、何にせよ、8bitマイコンでは限界かもしれません。