■CBは大食い？

CBを運用される時の電源は、どうされてますか？アルカリ電池を内蔵するのが一般的ですが、一生懸命運用すると電池代がバカにならないので、ニッケル水素電池を使っている方も多いのでは無いでしょうか？

▼多分、こんな感じでニッケル水素10本仕様が多いのかな？　ちなみに、満充電だと定格電圧超えますし、殆どの無線機は技適上も電池は8本（外部電源は12V）になってますので、アウトとなります、ご注意を。

■eneloop最強説

外部電源と言えばニッケル水素電池。これは安価で入手も容易で有ることから、使っている方はたくさんいらっしゃると思います。

このニッケル水素電池も、電気店を始め通販サイトを見てみると実にたくさんの種類が販売されており、どれを買うべきか迷ってしまいます。今や百円ショップですら入手可能なこの電池にも性能差があることが知られていますが、最終的にどれが良いのか？はあまり見かけません。

確かに各社色々工夫を凝らし大容量化を進めており、電池の容量で決めるのもスペック選択の一つです。また、電池ブランドによっては、同じニッケル水素でありながら電池電圧がちょっと違っているので、少しでも電圧が高いブランドを選ぶのもまた一つです。

しかしながら、この電池にはそれ以上に大事な”内部抵抗”と言うファクタがあります。電池自身が持つ抵抗値で、電池からエネルギーを取り出すと、それに応じた損失が生まれてしまうのです。

この内部抵抗値は、充放電を繰り返すと次第に増加し、やがて充電出来なくなります。つまるところ、電池は「内部抵抗が低く、繰り返し充放電しても上昇率が低い電池が良い」と言えます。

その観点で見ると、かつてはSANYOが持っていたeneloopの技術は素晴らしいものがあります。

▼硬くなるので あまり定量的データは使いたくないが、この表を見ると性能差がよく分かる。

引用：CQ出版社 トランジスタ技術2014年1月号

■その電池ボックスは大丈夫？

さて、電池が持つ内部抵抗は上述で片付きました。しかしながら、もっと致命的な部分があります。それが電池ボックス。

一般的に入手容易な電池ボックスを見てみると、特にマイナス端子側は”バネ”形状になっていると思います。このバネ部分が電池のマイナス端子へ接触し電気が流れますが、ここの部分の接触抵抗が”バネ”形状ではかなり高い値を示し、測定してみると0.4Ω前後にもなります。

▼バネ形状が一般的。しかしながら接触抵抗を考えると”板”形状の方が桁違いに接触抵抗は低い。

試しに、ニッケル水素電池が10本入る電池ボックスを、ICB-87Rの外部電源として使うことを考えてみます。

CB機は変調をかけたときに電流を一番消費します。

▼実効値電流でピーク0.4A程度流れる

接触抵抗と消費電流を考慮して計算してみると、最大変調がかかった瞬間、2.16Vも低下してしまう計算結果となりました。

せっかく電波法違反を犯したのに（笑）、2Vも電圧が下がってしまってはピーク出力が伸びないことになります。

■回避方法の一つ

電池ボックスを接触抵抗が低いタイプに変えるのも手段の一つです。この電池ボックスはアマチュア無線化が工夫を凝らしている事例がいくつもありますので、ググってみてください。

で、私の場合の回避策の一つは、「リチウムイオン電池の活用」です。この電池はそこそこ高価ではありますが、元々内部抵抗が低く、しかも一本あたりの電圧が4.0V前後と3本直列にすればCB機にも使えます。3本と少ない本数であれば、バネ形状の電池ボックスであっても接触抵抗による電圧降下はグッと小さく出来ます。

ただし、リチウムイオン電池は扱いが難しい電池です。電池自身の不良はもちろん、誤った使い方をしたときに起こる事故は一瞬でしかも甚大な被害となります。

圧倒的なエネルギー密度を誇り、私としてはオススメ電池ではありますが

・日本製を買うこと

・ちょっと難しいがリチウムイオン電池の基礎知識を身につけること

さえ守れれば、軽くて伸びのあるエコで楽しい市民ラジオ生活が送れると思います。

■無線の音

今回は、ちょっと無線らしく無い、けどもの凄く無線と切り離せない。しかも余り一般的では無くちと難しい話…、大人な話です。

栃技研設計部音響研究課（笑）には、音に関する研究をしています。学生時代に音響工学を履修していたり、オーディオにハマっていたり、音楽屋さん（演奏）だったり、実は仕事でも音の定量評価をしていたり・・と、そんな”音屋さん"で構成されてます。

今回、なぜ音か？と言うと、無線機の基本性能でありながら、殆ど議論される事の無いので、ちょっと陽を当ててみようと思ったわけです。

▼同じSONYでも770、707、87R、680…皆音が違い、感じ方も違う

■なんちゃらサウンド

アマチュア無線をやっている方は、ほぼ無意識的に（受信音は）ICOM派、ヤエス派…なんてあると思います。これは特にSSBなどで差が大きくなったりしてるかと思います。

これはAGCの時定数が各社こだわりがあったり、筐体とスピーカーの組合せで作られる共振特性も気にされているからです。

また、ラジオなんかもそうです。例えば（関東圏ですみません）FM放送のNACK5。リスナーも多いとは思いますが、NACK5は「NACK sound」と言われるこだわりがあり、パワフルでパンチのある音質で、しかも電界強度が下がってきても聴き取りやすい音を作り込まれています。

▼ラジオ局にもコダワリを持ったエンジニアが居た。単に過変調にならない事だけを管理している訳では無い。

■官能評価

悪意は無いですが、分かりやすくする為にSR-01を例にしてみます。01は「音が小さい」等の話が有りましたが、回路設計の段階ではアンプの出力、スピーカ定格などが考慮され問題が無かったと思います。いわゆる物理量と言われるパラメータです。

ただ、音が「どう伝わるか？」「どう聴こえるか？」「どう感じるか？」と言った部分が抜け落ちてしまったものと思われます。これらはファクターはいわゆる”音質”であり、また心理音響技術などとも言われ今でも活発に研究されている分野でもあります。

01の場合は、使われ勝手やシャーシャーと言った耳障りとなってしまうヒスノイズ等々、音質観点が甘かったと言うのはあると思います。

こういった"人間が感覚的に捉える"部分を定量的に評価する方法は、自動車を始め、家電開発でもかなり古くから積極的に取り入れられています。

▼広く知られている”音解析アプリ”。棒グラフで表示されるものは「1/3オクターブスペクトル」で有ることが多い。これは残念ながら 音質評価には使えない ことがほとんど。

■聴きやすいが価値（勝ち）

QPR＋AM変調と言う、現代においてはMとしか思えない市民ラジオの世界。

確かにアンテナ・チューナーやノイズブランカ等、機能名がついているものは華々しく購買意欲を刺激するキーワードでもあります。しかしながら、基本機能である「音」について考え、「聴き取りやすく、疲れない音」というのも、とても大事だと思ってます。これは、これまでの技適機やNCB-8もそうだったりします。

NCB-8はとにかく極普通に使って欲しいので、普通の状態でのストレスを低減するために、AGCの時定数を変更したり、追加したAFフィルタやパルスフィルタを工夫しています。また、送信変調音も受信側で明瞭度が向上する様にも工夫をしていたりします。

既存機種の改造、そして市民ラジオと言う限られた条件下において、今どきのウンチクを投入するのも悪くない。結局それが価値なのかな？と私は思うのです。

 ▼変調音の明瞭度はとても大事。お空のコンディション、運用地の周辺コンディション、相手のリグ、その日の体調…色んな条件により感じ方が変化する

貧乏暇無しで仕事が忙しいのは前からですが、公私共にえらい事になってます。

気づけばアマチュア無線のログは5/7が最後、そろそろ思い切り遊びたいのが、ホントの所です。

■phaserその後？

結論から言えば、まーったく進んでいないです。とは言え、ちょいと分かってきた事はいくつか有ります。

▼固定のIC-705を中心に検証中の試作機

・ノイズアンテナはロッドが良い

ノイズアンテナとして、ループアンテナとロッドアンテナ（長いの短いの、VU帯ホイップ等）、ワイヤーアンテナ、引き込み同軸ケーブルの網線、などなど。結構色々な物を試しました。

結果はちょっと長めのロッドアンテナが良い場合が多いです。

これはノイズ源から1波長以上離れている事が殆どな為、ノイズ成分が電界性である事。そして、組み合わせたいリグ（今回はCB）がロッドアンテナである事より、ノイズアンテナもロッドアンテナが効果的でした。

・ノイズアンテナはある程度（メインアンテナから）離す

これは作り始める前から、そんな気がしてました。

ノイズの偏波面が、受信したい信号とは90度直交してくれれば問題無いのですが、実際にはそうにはなりません。また、ノイズアンテナとメインアンテナの結合も、これまた結構出てしまいます。これはS21でも見えてきます。

やはりノイズアンテナは1/4〜1/2波長程は離すべきかと思います。

結構、この時点で使い勝手は最悪になりますね…

ちなみに、ガルバニックアイソレータを使ってノイズアンテナとメインアンテナをアイソレートしてみましたが、多少の改善はあるものの大きな変化はありませんでした。

▼結構レアとなったメガネコアを使ったアイソレータ

・進角か？

ノイズ自体が複数信号でもあるので群遅延の方が適切なのかも知れませんが、ノイズ信号を打ち消す為に位相をズラす時は、進角とする事が多い傾向には有りました。

移相後段アンプの遅延は有りますので、そのあたりの兼ね合いもあるのかもしれません。

▼移動用非内蔵型ノイズキャンセラメイン基板試作機

■軽量な回路

ノイズキャンセラと言えばJA1DI局が発表されたのものが有名です。パッシブでもあるので、調整位相によってはレベルが変わってしまいます。ゲイン調整も面倒なので、こんな回路も考えてみました。

1石で出来、ほぼ180度回ります。

▼上が入力、下が出力。位相可変範囲は180度

■CB機に内蔵するか否か？

今の所、「これは必須だ！」と思えるところまで到達出来ていません。フィールドではノイズ源が複数だったりマルチパスだったりと複雑な事もあるのかもしれません。

ただ、使い勝手を考えるとフェーズ/ゲイン調整回路は内蔵したいところです。あとは外部ノイズアンテナ”だけ”を、設備規則に合致する形でどう本体に接続するか？がポイントになるかと思います。

ちなみに、そんな裏技方法もテスト中だったりします。

何れにせよ、単純に「実験してみた」だけでは、真の効果があるのかわかりませんし、「ウンチク」だけで済ませてしまうと、実環境をしっかりと理論的に考慮仕切れていないと言うのも出てきます。もうしばらくはテストを続けようと思います。

今日は久し振りに「栃技研 高機動型試験部 品質保証課」の活動記録です（笑）

■NCB-8 2Lot目

もうすっかり時間が空いてしまいましたが、先月にNCB-8の2Lot目、11台の技適取得が完了しています。

意外と好評だった逆スケルチや手元ライト、フィルタ切り替えやAFフィルタ、ハイコンプ等の追加機能は1Lot目踏襲。

かなり軽微ですが、性能改良と仕様の見直しを今回図っています。要は超マイチェン。

この辺りの顛末は、またその内と言う事で。

■品質重視

元々のICB-87Rのポテンシャルが高いとは言え、SONYが残存する事を全く想定していないであろう時間が経過しているベースに対し、NCB-8は結構な手を入れてしまっている事もあり、紛いなりにも慎重に進めてます。

測定器での測定は当たり前ですが、かなりの意地悪条件テストや、1Lot目の使われ方からフィードバックテストも行い、その上で最終的な通信テストを実施してます。

1Lot目にご協力頂いた皆さんが、かなり事細かにフィードバックしてくれるおかげなんですよね。とにかく感謝感謝です。

■出荷予定

取得データを再確認してからになりますが、特に問題は無かった認識ですので、清掃と消毒（このご時世仕方無いですが、いつまで続くのやら…）を行い、今週中には出荷に出来るかと思います。

まだ2Lot目が完全完了したわけでは無いですが、「栃技研 企画部」は何やら考えている様です。

問題は、設計部が何と言うか…？（笑）

ちなみに、今後しばらくは技適化も"自己研鑽"の位置付けになる予定です。

のんびりマイペースで行きましょう。とちぎOS36局、まずはお疲れさんでしたぁ〜。

今日は、10mのAMとSSBで息子とQSO。

なかなか繋がる機会も無いバンド、そして連絡用でも無いバンドで繋がると、嬉しいものです。

自分の設備の変調も聞けますしね。

今年はコンディションがだいぶ良いような気がします。ただ、QSBが深かったり、長続きしなかったりというのも特徴的かな？とも思ってます。

さて、そんな良好なコンディションの時にはハンディー機を使って手軽にいきたいものです。

Twitter等SNSを見ていると電池ボックスを使った外部電源を使っている方が多く見受けられます。

意外とあの電池ボックスがくせ者ですが、簡単に出来る方法を一つ紹介したいと思います。

SONYハンディーですが、こんな感じでベルト部分にぶら下げるだけです。

電池ボックスには穴を開けて丸い輪っかを取り付け、ベルト部につけた輪っかとナスカンでつなぐだけ。

この丸い輪っかもナスカン、どちらも百均で買えます。

私のようなガサツな人が振り回しても、マジックテープと違って落ちることはありません（笑）

取り外しもワンタッチです。

注）外部電源使用時は、定格電圧超えに気をつけて下さい。

■DPF再生周期の短期化

基本的に自分ではメンテをせずディーラーでの定期整備のみでどうなるのか？と私にとってはかなり壮大な長期テストをしている我が家のDJデミオ。2018年に”予見性リコール”と言われるちょっと聞き慣れない対策を行ったのですが、やはりインジェクタに付着したデポジットが焼ききれずにDPF再生の周期がかなり短くなってしまいました。

ECUに残っていた再生周期を確認すると

#1：86km、#2：112km、#3：76km、#4：76km、#5：58km、#6：46km、#7：92km、#8：74km、#9：82km、#10：102km

と、かなり短周期になってました。

＊予見性リコール対策で過去10回分の履歴が残る様になってます。

ウチの乗り方で、新車の頃は400km程度、AVEでも270-280km程度だった事から、明らかに異常になっています。

この予見性リコールの後に一度再生周期が短くなった事がありました。その時はインジェクタのデポジットを焼き切るモードへ強制的に入れ、それを7-8回ほど繰り返した所で補正値ばらつきをある程度小さくすることが出来ました。

その後しばらく良かったのですが、1年くらい経ったころから再発してしまいました。

EXバルブの噛み込みも そう遠く無い時期になる可能性がある事から、今回は15RASET交換をしてもらうことにしました。

■そもそもなぜ（DPF再生周期の短周期化が）起こるのか？

このクリーンディーゼルエンジン、とにかく苦手なのは低車速での加減速です。

都内渋滞路なんかが良い例ですが、超低圧縮比の小排気量エンジンでは軽負荷時において燃焼温度が上がらずPMが多く発生してしまいます。その結果、インジェクタの噴孔にデポジットが付着し霧化状態が悪化→燃焼状態が悪化→自動噴射量学習が更にズレる→更に燃焼状態が悪化する・・・の悪循環を起こす様です。

▲マツダ技報より。ショートホールの少量多段噴射とし高分散噴霧（＝広く短く拡散させ、低PM化する）としたが、逆に仇になったのかもしれない・・・と個人的には思う

ちなみに、DJ5FS以降のインジェクタ噴孔は、デポジット焼失改善の為か、形状変更しています。

■コロナが悪化を加速？

通常デポジットは、高負荷運転をすれば燃焼温度が上がり250℃以上になれば大半は焼失します。しかしながら、このインジェクタの噴孔は凹形状となっている為、先端を250℃以上にするためには筒内温度を1227℃以上にしなければなりません。

じゃあそんな走行条件は？と言うと詳細はあまり書けないのですが、このエンジンの場合は概ね2800-3000rpm以上であれば燃焼室内の温度が高くなり、焼き切る事ができるようです。

また、対策後からのプログラムでは？デポジットの付着堆積を検出し、噴射タイミングを進角させて筒内最高温度を上げる制御が入っていると思われます。

そこまで分かっていながら何故デポジットを溜めたのか？ですが、理由は意外と身近にあると思ってます。

それは新型コロナ感染症による外出自粛。

エンジン負荷がかかる遠出を一切しなくなってしまい、通勤と買い物にしか使わなくなってしまったのが一番の原因かと思ってます。そんな使い方をしていれば、まず2000rpm以下で全然事足りてしまうエンジンですから・・・。

マツダ技報より

■数値化、その前に

インジェクタとバルブスプリング交換後、数値に惑わされる事の無いよう（笑）、走行ログデータをとる前にテスト走行をしてきました。

はっきりと分かる体感差は無かったのですが、面白いのがディーゼルノックが無くなった事と音が低く太くなった事。燃焼状態がだいぶ変化し、音の違いとして出てきたのかもしれません。

今回はある意味大物部品を交換しました。確かに今回のインジェクタはデポジットが付着しても影響が出にくい形状になっているだけで、悪く言えば延命措置ではあります。ただ、ハードとソフトの両面での技術進歩が感じられるので、ネガティブな捉え方はしていません。

「車は道具」ではありますが、技術進化の過程に立ち会える楽しさは他に代えがたいものがある気がしています。

■おまけ

フロントブレーキパッドを交換しました。

83,000kmで残2mmほど。回生ブレーキ付きのHEV車に慣れていると、サーキットでも走ってきたのか？と思うくらいのスピードです。が、エンブレの効かないエンジンで8万km持つのは十分ではあると思います。

なお、パッドは今回も純正品。お世辞にも良いフィーリングでは無く、安いわけでも無いですが、普段は自分で乗らないので同じものにしました。

ちなみに、気温が下がると周りの人が振返るほどメチャクチャ鳴きます。

■気持ちは凄く分かる、けどコピーはマズい

市民ラジオの新技適を取得したリグを入手された方も、沢山いらっしゃると思います。

新技適と言えば、認証機関から受け取るA5くらいの証書が有名です。

一見この堅苦しさが、新技適機の価値を押し上げてくれるのでは？と思う様な証書でもあるので、リグを入手した暁にはこの証書も欲しい所です。

お話を伺った所、本来は1枚しか出ないのだが、システムに不具合があり市民ラジオだけ発行出来てしまっていた、とのこと。

と言うことで、複数台申請取得した場合は、欲しくても貰えないんですね。

「じゃあコピーして」と言いたくなるのですが、残念ながら私文書偽造になるので大変マズいです。

リグの裏に貼られた銀色にキラリと光るシールで満足しましょう。

■たまには外へ

梅雨に入ったのでしょうか？もう雨ばかりです。

今日も雨なのですが、幸いにお昼休み時間には雨が止んでくれましたので、近くの田んぼへ…。

■QSO

みやざきAL101

くまもとHR787

みやざきST204

みやざきCB001

おかやまBG37

ふくおかNX47

やまぐちLX16

かごしまMT28

やまぐちAA515

かまがりAA793

30分ほどで撤収。

打合せさえ無きゃなぁ〜…なんて…

■CBに使えるノイズキャンセラー以前に

CB用のノイズキャンセラーは進めてはいますが、そもそもノイズキャンセラー自体作るのはウン十年ぶり。以前のテストでは上手くいった記憶が無いので、残骸すら残っていない状態です。そもそも当時は上手く作れていたのかすら怪しい状態なので、今一度製作して検証をしてみようかと思います。

■テストはアマチュア無線で

いきなり制約事項の多いCBで私がテストを始めると、ろくな事にならないので、まずはアマチュア無線でテストをしようと思います。

アマチュア無線ならば、全ての口が50Ωで正規化されてるので、測定も楽なはずです。

バラックでも良いかと思いましたが、事故るのもなんなので、ケースに。しかも100均タッパーで良いかと思いましたが、雨の中買いに出掛けるのも億劫なので、在庫のアルミケースへ、と言う手抜き仕様。

とは言え、予定外に立派な見た目になりました（笑）

多分駄目だろな…と思ってましたが、やはりイマイチ。

確かに近所から出ている大きなノイズはすっかり消せます。

■Esシーズン突入

また更新に間が空いてしまいました。最近は新たな事にのめり込み始めてますが、「無線実験もゼロでは無いよ」ということで更新します。

さて、今年もGW前半から本格的なEsシーズンに入りました。その恩恵を受けているかどうかは別として、直接波QSOはもちろん、Es-QSOでは少しでも確実に繋がる様にしたいものです。

繋がる為には、まず受信が出来なければいけません。そして聞こえたからには届かなければなりません。どういう音であれば聞きやすく、届きやすくなるのか？を考えてみたいと思います。

■人の声の聞きやすさ

無線で言うと、ノイズの中から人の声を聞き分ける必要があります。ノイズと人の声の差が大きければ聞きやすくなりますが、その比率の事をSN比と言います。そのS/Nがどのくらいあれば聞き取れるのか？を示したわかりやすいグラフがこちら。

＊「聞こえのぶろぐ」より引用　（元となっている、もっと詳細な論文はすぐに見つかると思います）

個人差があったり、無線受信音に当て込むのも正確では無い所もありますが、概ね同傾向かと思います。グラフセンターの0dB、即ち「人の声の大きさ＝ノイズの大きさ」であば、90%程度は聞き取れるということになります。

了解度を上げるためには、まず人の声とノイズの分離度を大きくする必要があるという当たり前の結果になります。

そこでやるのが、LPFやDSPノイズリダクションです。

LPFは、ノイズレベルが高くなりかつ人の耳の特性（ラウドネス特性）で感度の高い周波数のレベルを下げる事で、聞きやすくする事が出来ます。

ただやり過ぎてしまうと、人の声の倍音成分のレベルも一律に下げてしまうゆえに、極端に了解度が向上すると言うわけでもありません。

ではどの程度までか？ですが、概ねfcは2kHzまでがいいところでは？と思います。

ある論文では、2～5倍音、3～6倍音、2～6倍音とそれぞれで構成された複合音の知覚実験をした結果、2～5倍音で構成された音が一番知覚度が高く、逆に3～6倍音が悪くなっていたとの事でした。

これをわかりやすく変調の方で言えば、「カリカリ変調は聞き取りにくい（ ＝MC20とかは不利 ）」ということです。

また、変調度を低くしてしまうと、変調回路のf特も相まって、より聞き取り辛くなるとも言えます。いわゆるキレイな変調は弱くなると聞きづらいのはコレもあるかと考えてます。

難しいですが、基本波主体の太い変調も☓、低音がなさすぎても☓ということになります。

＊NCB-8では、2～5倍音付近がほぼフラットになるようになっています

一方、ノイズリダクション。こちらはDSP様様の技術で、かなり活用しています。特にFIRLMSでは、ホワイトノイズを低減する効果があり、受信音のベースにある位相がランダムに変化するノイズ成分だけを削除するので、結果的にノイズから人の声が浮いてくる様になります。

ただ、このノイズリダクション、効きを強くしていくと確かにノイズが下がっていきますが、了解度がめちゃくちゃ上がるものでも無く、更には「水が流れる様な音」がし始めます。理由は良くわかりませんが、群遅延特性で倍音部分の位相がずれてしまうからであり、了解度が上がりきらない理由なのかな？と考えてます。

■まとめ

送信/受信とまぜこぜで散らかってしまいましたが。。。一旦まとめたいと思います。（他にも測定実験データがあるので、それはそのうち）

結局の所、人の声を聞き取りやすくするためには、倍音部分のコントロールが非常に重要であることがだいぶ分かってきました。

特にAMは信号強度が落ちてくると極端に聞き取り辛くなります。送信・受信ともにS/Nを良くするためには攻めどころを絞り込む必要があるようです。

■おまけ

AM用のアナログフィルタであれば、「電解コンデンサ（＋抵抗を直列）＋コイルの並列共振型パッシブフィルタ」が手軽に作れ、ぼちぼちの効果があります。LCの並列共振回路ですので、共振周波数前後の周波数が減衰するフィルタです。どぎつい特性とはかけ離れていますが、逆に自然な感じであり、私はこれをモービルの外部SPに内蔵して使っています。

共振周波数をまずは1kHz程度になるように作ります。後は受信スピーカーに並列に接続すればOKです。

使うスピーカーの周波数特性によって共振周波数を聞きやすい状態となるように多少調整すればOKです。

コア（コイル）は0.5mH程度、抵抗は4.7～10Ω程度、コンデンサは47μF程度の無極性オーディオタイプがオススメです。

ただし、D級アンプ等の出力に接続すると、L負荷駆動になりアンプが上手く動作しないものがあるかもしれません。