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効果音とベース [デロリアン製作記]

メインのマイコン回路を作ろうと思いますが、効果音は付けたいです。
効果音に合わせて電飾を点灯させるため、まずは効果音作りから入ります。
効果音は、電飾と連動する音に細かく分けて割り振っていきます。
サウンド編集.jpg
ボクはCyberLink AudioDirector 11を使って、効果音をトラック単位に分け、鳴り始める時間を把握しておきます。
どの音が何秒後から鳴るのか判るので、微調整で何度も試す方法より少ない手間でプログラムが出来ます。
もちろん、スピーカーやアンプの特性にあわせた調整や、ベースに仕込んでからの鳴りの調整も出来ますので、サウンド編集ソフトは1本持っていた方が良いですね。

サウンドは、BGMと効果音を組み合わせます。
デロリアン サウンド回路.PNG
MP3プレーヤーDFPlayer mini を2個使って、SDカードに収めたMP3サウンドをPICで制御します。
PICとDFPlayerは2本の信号線でシリアル通信を行い、かなり自由にコントロールが可能です。
DFPlayerの詳しい使い方は、以前記事にしておりますので、こちらをどうぞ
https://dorobou.blog.ss-blog.jp/2019-12-29
今回はBGM用とタイムトラベル時の効果音用に分けています。
普段は映画のサントラがずっと鳴っていますが、タイムトラベル再現モードになったら、BGMの音量を絞り、効果音が再生されて、タイムトラベルが終わったらBGMの音量を戻します。
映画のシーンみたいに、バックにテーマ曲が流れている感じにしたいのです。
2つのDFPlayerからの音声出力は、33kΩの抵抗でミックスされてアンプへ出力されます。
パッシブミキサーという、とても簡単な合成方法ですが、ミキサー回路を組むほどでもない合成に便利な方法です。

組み立てた回路です。
サウンド回路.jpg
BGMを担当しているPICが、スイッチの入力を検知して効果音を担当しているPICに指令を出し、更にデロリアンのメインPICにもスイッチが押された事を知らせます。
BGM担当PICのプログラムを簡単にですがご紹介しておきますね。
BGM プログラム.jpg
初期設定部分は省略しています。
まずAで、DFPlayerをコントロールする関数を宣言しています。
この関数に引数をセットして呼び出すだけで、DFPlayerをコントロールできます。
コマンド表.jpg
このコマンド表の水色部分の、左から4番目と、7番目の値をセットして呼び出します。
例えば再生(PLAY)したいなら、DFP(0x0D,0x00); と書きます。
B でシリアル通信の設定をしています。
C DFPlayerが立ち上がるのを待ちます。
  どうもDFPlayerはロットによって立ち上がり時間に差があるみたいなのですが、
  とりあえず2秒にしておけば大丈夫だと思います。
  DFP()でコマンドを送った後も100msの待ち時間が必要になる場合があります。
D ベースのボタンが押されたら、効果音担当PICやメインPICに信号を送ります。
E BGMのDFPlayerにボリューム命令を送って、音量を下げます。
F タイムトラベルイベントが終わるまで待ちます。
G 音量をもとに戻します。

さて、サウンドはアンプで音量を上げるわけですが、会場によっては音が低すぎる場合があります。
やはり周辺に合わせてボリューム調整が出来る方が便利ですよね。
そこで、100均のUSBスピーカーに付いていたアンプを流用しようとしました。
USBスピーカーのアンプ.jpg
ところが、再生させてみると低音はスカスカ、音も薄くてイイマイチです。
BGMはBack to the Futureのオーケストラサウンドなので、迫力が欲しいです。
そこで、アンプを自作しました。
TA7368.jpg
TA7368Pを使った簡単なアンプですけど、比較にならない程、音質が改善されました。
ただ、USBスピーカーのスピーカー自体はかなり高性能です。
300円なので1個150円だとしても、秋葉で同額で買ったスピーカーよりメッチャ良い音で鳴りますので、スピーカーだけは採用です。

これでサウンド関係の目処が立ちました。
サウンド完成.jpg
BGMと効果音を同時に流したいとか、音質が気に入らないなどと言わなければ、すぐに完成していました。
全然プラモ製作とは関係ない話で恐縮です。

デロリアンは、リモコンをやめました。
ホバーモードの切り替えを、ダイソーのリモコンライトを使って遠隔操作可能にしていましたが、そもそもリモコン化する意味があるのか?と疑問に感じてしまいました。
そのために回路は複雑化して、パーツを増やし電力を食うわけです。
別に、ベースのスイッチを押せば変形するだけで十分だろうと思い、取り外してしまいました。
ホバーリモコンやめた.jpg
車体のスイッチは有効なので、そのスイッチを配線で引き延ばして、ベースのスイッチで操作できる様にします。
シンプルイズベストです。

タイムトラベルの開始もベースのスイッチで起動させます。
信号はベースのBGM担当PICからメインPICに伝えます
上下接続端子.jpg
メインPICには電源とタイムトラベル信号が伝われば良いので、接続コネクタは3ピンです。
とてもシンプルな構成になりました。

ベースとの接続部分は、4ピンになります。
車体接続端子.jpg
電源の5VとGNDの他、タイムトラベル信号とホバーモード切替信号の計4ピンです。
支柱にセットすれば接続される様にレイアウトしました。

ベースには、スイッチとサウンド再生回路が収まります。
100均のフタ付きケースを逆さまにして、底に1mmプラ板を貼って平面にしました。
ベース 底にプラ板.jpg
支柱はネジ留めでガッチリ支えてもらいます。
スイッチ用の穴、スピーカー用の穴、背面に電源供給用のUSB Type-C端子を付けました。
このケースは元々フタが付いていたので、前面と背面にスキマが出来ます。
そこから音が漏れて、バスレフとしても効果があります。

スイッチを2個取り付けます。
ベース 操作スイッチ.jpg
プッシュスイッチをプラ板の支えに固定して取り付けました。
塗装後に、PCで印刷したラベルを貼り付けてレタリングしています。
デロリアンの操作は、たった2個のスイッチで操作する事になります。
あとはマイコンがやってくれるわけですね。

100均のミラーを用意しました。
ベース ミラーシール.jpg
ベースの上面には、100均で見付けた、ミラー型タイルシールを貼ろうと思います。
6角形で未来的ですし、飛行状態で車体下の電飾も良く見える様になります。

完成するとこんな感じです。
ベース 完成予想図.jpg
これからベース内部にサウンド回路を仕込みますので、ミラータイルはまだ貼っていません。
表面の保護シートも剥がしていません。
もうちょっとカッコ良く作りたかったのですが、機能としては十分ですかね。
とりあえずベースが形になったので、これでやっとメインPICの製作に移れます。

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メイン回路 [デロリアン製作記]

今回はメイン回路の製作と小物を取り付け、いよいよ完成です。
写真のタイムスタンプを見ると、去年の4月から製作していました。
途中でムック本が出るまで待ったり、エクシアやザクを作っていたので、正味9ヶ月くらい掛かったことになります。
模型誌の作例と違って、時間に追われる事も無く、自分のペースで製作出来ましたので、楽しかったです
また、デロリアンはいつか作ってみたいキットのひとつでしたので、こうして完成出来た事も嬉しいです。

さて、メイン回路ですが、思い通りに動かず苦労しました。
まず、ELワイヤーですが、スイッチが付いていた端子をGNDに落とせば点灯していたのに、いつの間にか点灯しなくなりました。
回路が壊れたのか、電源や操作にミスがあるのか、原因はわかりませんが、端子をGNDに落としたまま電源を入れると点灯します。
再現性はあるので、ELの電源をリレーでON/OFFさせる事にしました。
更に、ELを点灯させるとマイコンがリセットされる不具合が発生しました。
電圧不足なのか、ノイズの影響なのか、両方なのか、これも原因が判りません。
別のUSB電源を使えば安定するので、電源2個の仕様にするしか無いと思ったら、USBコネクタの元から分岐した電源なら大丈夫という、謎の現象が起こりました。
原因はハッキリしませんが、こう繋げば動くという事は判りましたので、それで進めます。
最終的に仕上がった回路図がこちら。
デロリアン メイン回路.PNG
普段はそれぞれのPICがLEDを制御していますが、メインPICから信号が送られるとタイムトラベル時の動作に切り替わります。
メインPICは、ベースのスイッチが押された信号を受けると、EFFECT音が再生されている前提でタイミングを計り、ヘッドライトを点灯させたり、ハザード信号を送ったり、他のPICにタイムトラベル信号を送ります。
つまり、スイッチが押されていない時は、他のPICに仕事を任せて休んでいますが、いざスイッチが押されたら様々なシーケンス動作をコントロールするワケです。
ELワイヤーの制御は、メインPICではなくEFFECTサウンド再生を担当しているPICが点灯させます。
デロリアン サウンド回路.PNG
RA2端子にトランジスタを介してリレーが繋がれ、ELワイヤーの電源をON/OFFします。
ELワイヤーの電源がベースのUSB電源へ直接つながるので、ベース内部で制御した方が都合が良いのです。
何とも変則的なつなぎ方ですが、こうしないとELワイヤーを安定して点灯させる事が出来ないので、仕方ありません。
新しいデバイスを使うと、何かしら不具合が起きるものです。

さて、ELワイヤーは専用の電源で接続されますので、デロリアン本体に電源コネクタを増設しなくてはなりません。
コネクタ追加.jpg
電源とスイッチ用のコネクタの他、ELワイヤー用の電源コネクタを増設しました。
もちろん、支柱にも電源ピンを追加して、支柱にセットすれば接続OKにしておきます。
コネクタ追加 支柱.jpg
ELワイヤーの電源はシャーシを通ってリアまで届き、車体上部と接続するピンへと続きます。
上下コネクタ オス.jpg
メイン回路の5V、GND、タイムトラベル信号の3ピンに加えて、ELワイヤー用の5V、GNDの2ピンが加わりました。
車体上部には、メインマイコン基板があり、このコネクタで接続されます。
上下コネクタ メス.jpg
車体上下が外せるようにしておくのは、何かトラブルがあっても分離できる様にしておくためです。

ベース内部にも、リレー制御回路が増設されました。
ベース内部.jpg
ELワイヤーの電源を制御するリレーが、EFFECTサウンド再生回路からコントロールされます。

ヘンテコな接続ですけど、これでやっとELワイヤーが点灯出来る様になりました。
回路完成.jpg
動作は安定していて、何度動かしてもしっかり再現されます。
ELワイヤーが単三電池2本で動いていたので、消費電力は350mA程度だろうと軽く考えていたことがマズかったみたいです。
2週間程悩み、回路図も7回書き直すハメになりましたが、これでやっと先に進めます。

ココからは、小物を仕上げていきます。
まずはドアミラーです。
ドアミラー.jpg
ドアに接着ガイドが全く無いので、強度が心配になります。
0.6mmの穴を開けて、ミラー側に真鍮線を打ってしっかり固定できる様にしました。
ミラーは携帯電話に貼って使う、ミラーシールを切り抜いて貼り付けています。
一応、本物の鏡なので、ちゃんと景色も映ります。

ワイパーですが、これは作り直しました。
ワイパー.jpg
キットのワイパーでは、イマイチ精度が足りないと感じていましたので、ここはエッチングのワイパーに替えるつもりでした。
ところが、市販のエッチングでは小さくて、デロリアンには装着できません。
仕方なく、しぶしぶプラ材で自作したワイパーを取り付けています。
ちなみに、実車のフロントガラスは下側が黒く帯状に塗装されていますので、裏から塗装しました。

ベースには、ミラーを取り付けました。
ミラー取り付け.jpg
下に鏡がある事で、車体の下面を覗き込まなくても楽しめる様になります。
ホバーモードの時、威力を発揮してくれるでしょう。

ドアにストラップを付けました。
ドアストラップ.jpg
ドアを閉める時、ノブまで手が届かないので、このストラップをつかんでドアを閉めます。
プラペーパーの細切りへ、0.28mmの真鍮線を丸めたリングを通してぶら下げました。
ノブにはゆるく巻いてあるので、ドアを開けると重力で垂れ下がります。

ドアの隙間をパテで埋めました。
ドアの隙間.jpg
あれだけ仮組したのに、内装や回路が入ったらボディーが前後に変形して、ドアにスキマが出来ました。
どうしても気になるので、パテで埋めて成型しましたが、部分的に塗りなおしているので、少々違和感が残ります。
これはスキマが開いてしまっているよりは良いだろうと、妥協するしかありませんね。

ホバーボードを展示するアダプタを作りました。
ホバーボード.jpg
ホバーボードもせっかく作ったので、一緒に展示したいです。
透明プラ板に磁石を付け、ベースのミラー裏に仕込んだ磁石で固定出来る様にしました。
ベース セット状態.jpg
ホバーボードを、浮いている感じで置く事ができるし、鏡に映った裏側も楽しめます。
磁石は3か所に設置しました。

地上走行状態でも電源を供給できるケーブルを付けました。
ベース EXTケーブル.jpg
高い支柱に取り付けられた状態でしか電飾を楽しめないのは、ちょっと困ります。
ベースから必要な配線を引き出せるEXTコネクタ端子を付けました。
ベース ソケット.jpg
車体の接続コネクタに接続できるピン配列に変換されますので、動かせる範囲は狭いのですが、支柱に縛られずに、好きな場所で展示出来る様になりました。
タイムトラベル中.jpg

これでデロリアンは完成となります。
完成画像や動画は、別記事で公開させて頂きます。
長い間ご覧頂き、ありがとうございました!


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デロリアン完成画像&動画 [デロリアン製作記]

デロリアンの完成画像と動画です。

まずは電飾無しの状態で、前から。
電飾なし 前から.jpg
アオシマの1/24 デロリアン、ずっと積んでいたのですが、こうして完成させる事が出来て嬉しいです。

電飾なし 後ろから.jpg
キットのアウトラインはいじっていません。
エッチング版でもなく、キットの持つポテンシャルはとても高いと思います。

電飾なし ドアオープン.jpg
ドアを切り離して、ガルウイング化しました。
ダンパーや内装も再現しています。
カーテシライトは、ドアの内張に仕込んだボタン電池CR1220で点灯させています。

電飾あり 内装 左.jpg
内装も実車の資料を基に、出来るだけ再現しました。
電飾はスケールに合った明るさに調節しています。

電飾あり 内装 右.jpg
室内には配線がたくさん通っています。
全て再現するのは不可能でしたが、出来るだけ似た雰囲気になるようにレイアウトしました。

電飾あり 内装 あおり.jpg
ドアを開閉可能にしたので、内装はほとんどスクラッチになりました。
窓ガラスパーツは使えなくなったので、透明プラ板で置き換えています。

エンジン 上から.jpg
後部のタイムマシン部分は見せ所のひとつです。
ココを再現したくて製作した様なものですので、たっぷり時間を掛けて製作しています。

エンジン 左から.jpg
1/24スケールでは再現出来なかった部分もありますが、様々な素材をつかって再現していく工作は楽しかったです。

エンジン 右から.jpg
電飾あり 後ろ.jpg
キットのパーツは大きな排気ダクト以外は使えず、ほとんど自作です。
実物のような汚し塗装を加えて製作しました。

電飾なし フラックスバンド 前.jpg
次元フィールドを発生させるフラックス・バンドには、ELワイヤーを通して発光させ、エッチングのメッシュを貼って再現しました。

電飾なし フラックスバンド 後ろ.jpg
発光させるために、フラックスバンドを透明樹脂を使って複製しています。

ベース セット状態.jpg
ベースはBGMと効果音を再現するMP3プレーヤーを2台内蔵させ、PICマイコンで制御しています。
デロリアンは金属のアームで空中にガッチリと保持されます。
ミラーでデロリアンの下側も楽しむ事が可能なベースです。

ホバーボード.jpg
ホバーボードも自作しています。
裏側もキッチリつくりましたので、ミラーに磁石で固定できるスタンドを作りました。

ベース スイッチ.jpg
ベースには、TIME TRAVEL と HOVER CONVERSION のスイッチがあり、タイムトラベルのシーケンススタートと、ホバーモードの切り替えを操作可能です。

ベース コネクタ.jpg
取り付け部分は6本のコネクタがありますが、磁石とガイドにより、セットするだけで接続されます。

ホバーモード下から.jpg
ホバーモードは、モーターライズで車輪が下を向くアクションが楽しめます。
ホイールも回転発光させるため、透明樹脂で複製しています。

ベース EXTケーブル.jpg
ベースには、支柱にセットしなくても電源や信号が接続できるケーブル端子を付けました。
地上走行状態でも電飾やタイムトラベルが楽しめます。
ただし、地上走行時は、ホバーモードだけは無効になります。
タイムトラベル中.jpg
以上、簡単にですが、デロリアンのご紹介でした。
更に詳しく製作内容を知りたい方は、製作記の方をご覧ください。
楽しんで頂ければ幸いです。

また、電飾やタイムトラベルの様子は、動画にしてYouTubeに公開しています。
こちらも併せてお楽しみ頂きたいと思います。


長い間、ご覧いただきありがとうございました。

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