シングルスピード・バイク2020年11月19日 16時57分48秒

セカンドバイクを友人に譲ってから、さてどうするか、いろいろ考えた。ただ速ければよいという世界から、もう少し違った風景が見たくなった。

すぐに思いついたのが固定ギアのシングルスピード・バイク。15年前に息子の通学用にとシングルスピード・バイクを作ってやった記憶がある。さすが固定ギアではなくフリーコグであったが。あのとき使ったフレームはクロモリで、私には柔らかすぎてちょっと合わない乗り味だったことを覚えている。ただ、ブレーキ以外なにもないシンプルさは実に魅力的であった。
そこで今回、シングルスピード・バイクを作ることにした。
ただシングルスピード・バイクは、リア・ホイールの幅の規格がロードバイクとは異なるので、互換性が壁となる。今、BORA ONEが使わないままでいるので、是非これを活用したい。そうなると、解決策は一つ。ロードバイクのシングルスピード化ということになる。

限られた予算の中でまず決めなければならないのが、フレーム。今回もAliExpressを利用することにしよう。もっとも低額なカーボンフレームということで、写真のモデルを選んだ。
発注したのが9月20日。ところが待っても待っても届かない。ほかの細かな部品は3週間ほどで届いたのに、これだけはなしのつぶて。AliExpressの発送についてはいろいろ情報がネットに掲載されていて、とにかく慌てないことがコツらしい。商品が届かなければ、返金されるシステムがあるので、悪徳業者につかまってお金だけだまし取られることはまずないと考えてよい。

私は東北のI県生まれなので「牛のよだれのように」気が長い方だとは思っている。しかし一ヶ月経ってもなんの音沙汰もないだけでなく、10月30日、「Shipment cancelled」の表示が出たときには、さすがにしびれが切れた。メールで業者に問い合わせをしたら、翌日返事が来て「発送業者が追跡番号を変更した。後で新しい追跡番号を送るから待ってください」との返事。
一週間待っても連絡が来ないので、「追跡番号が送られてこないけど、本当に発送したのか」と質問。翌日返事が来て、「すでに送りました」の一言だけ。

こういう場合、信用していいのか、それとも言い逃れをしているのか、見極めが難しい。とにかく様子を見るしかない。
そうしたら昨日(18日)になって新しい追跡番号を送ってきた。見ると、18日に発送している。あの「すでに送りました」は嘘だったのか?いやいや、あまり深いことは追求しないほうがよい。とにかく無事に送ってくれたことを喜ぶべきである。

数週間でフレームが届くだろう。すでにハンドルとサドル、ブレーキ類はそろっている。あとはクランクとリア・コグあたりを購入する必要がある。

この項、おそらく続く。

自転車 近況2020年11月19日 16時20分02秒

10月は腰を痛めたことと、休みの日には天気が崩れたしたことも重なって、ほとんど長距離を走ることができなかった。

それでもなんとか時間を見つけ、自宅→小林峠→北ノ沢交番→東海大札幌キャンパス前→豊平川左岸の山道→八剣山トンネル→小金湯温泉→ここを左折して国道230号線で石山通→北一条通→自宅の周回コースを走ることができた。
距離もそこそこで結構なアップダウンがあるし、景色も変化に富んでいて飽きることがない。

長期休暇にはもう少しまとまった距離を走るつもりだった。しかし、休みの初日から大荒れの積雪となり、計画は頓挫。おまけに秋から冬への季節の変わり目に入って、毎日猫の目のように天候がくるくる変わる。朝晴れていても午後から雨となり、一日雨が降らないほうが珍しい。

それでも15日は市内一周コース、16日は手稲山コース、17日は上記の小金湯温泉一周コースを走ることができた。

手稲山コースを走ったときのこと。登り始めたのが午後3時あたり。凍結していたのは旧研修所から上の方。旧ロープウェイ駅前はガリガリになっていた。下り始めると日も暮れてきて、街灯などないし、ライトはつけていても、乾燥しているのか、ただ濡れているのか、それとも凍結しているのか、路面の状況がよくわからない。これは非常に怖い。慎重にくだる。高度を下げていくと雨が降ってきて最悪のコンディションに。身体が冷えて、まいった。足もつってくる。ただ、くだる途中で見えた夜景が印象的だった。

予報によれば来週はまだ本格的な降雪はない模様。うまくいけば12月上旬まで走ることができるかもしれない。


ところで腰痛のこと。
人生最初のぎっくり腰を経験したのは17年前の三月。あれ以来、ストレス、疲れ、運動不足などの要因が重なると再発してきた。

それとは別に、自転車に乗っていても腰が痛くなることがある。筋力不足が原因なのかと漠然と考えていたが、ある方が投稿しているYuTubeを見ていたら「姿勢が悪いため」と力説していた。

背骨を横から見るときれいなS字をしているのが正常なのに、腰を変に曲げたまま力をかけてペダルを踏むから腰を痛める、ということらしい。S字を維持しながらペダルを踏むのが鉄則。

この姿勢を意識しながら坂を登っていくのだが、これまでの癖が染みついているので、すぐに崩れてしまう。どうしたらこの姿勢を維持できるかが問題である。

そこで考え出した秘訣。「へそを前に出す」という意識でやってみたらどうか。へそを前に出しながら、上体を前屈させる。これはからだが柔らかくないとなかなかできるものではない。シーズンオフのトレーニング目標としよう。

猫を埋葬する2020年11月17日 21時16分23秒

猫が逝った翌日、庭に穴を掘った。
大学時代、測量会社でアルバイトしたことがあって、地方の旅館に寝泊まりしながら朝から晩まで決められた場所に標石を埋めるというものであった。おかげで穴を掘ることだけは自信がある。まさかこんなふうにして役に立つ日が来るとは思いもしなかった。

土が軟らかいので、10分ほどで深さ90cmほど掘ることができた。
妻が手作りしたさらしの袋に猫の亡骸を入れ、穴に納める。猫が大好きだった妻がまず土を投げ入れ、私がショベルで土を埋め戻す。最後に妻が花壇の花を飾り、真ん中に物置にあった漬物石を持ってきて据えた。残念ながら御影石ではなかった。

二階の台所から見下ろしながら、猫が元気だった頃を思い返している。

試作12号 その6(水晶発振子 4個シリーズ接続)2020年11月16日 13時38分55秒

対策後の出力をしっかり観測しておく。
まずはオシロスコープの波形。
回路は、11月12日に掲載したものと同じ。それなのに出力電圧が大きくなっている。はっきりした理由は不明だが、実装の違いによる影響と推測される。恐るべし高周波.

続いて発振周波数の近傍に分布するスプリアスの様子。詳しい人ならばいろいろと意見を言うことができるだろう。

続いて高調波の様子。前回、同じ回路で測定したときは二次までしか観測されなかったのに、今回は三次まで写っている。ただ、高調波の観測は難しくて、測定条件を変えるところころ変化する。このあたりのノウハウはまだよくわかっていない。
ちなみに高調波のレベルは以下の通り。

1次   +0.6dBm
2次   -47dBm
3次   -54dBm

前回ほどには低ひずみ率とはいかなかった。調整中、バリコンをちょっとでも動かすとどんどん変わってしまう。低ひずみ率であれば低位相雑音であるのか、そこあたりの相関まではつかめていない。そもそも調整があまりにもクリティカルなので、安定した発振状態を確保するのが精一杯であった。

続いてSpanが1KHzのときの波形。位相雑音が小さくなれば、中心周波数近傍のピークは鋭くなるはず。しかし使っているスペアナ(HP 8560A)の測定限界で、これ以上は観測不能である。

もっとも知りたかったのは、中心周波数の左右にあった側帯波が消えているかどうかである。ご覧の通りほとんど見えなくなっている。対策が功を奏し、仮説の正しかったことが証明された。ただし完全に消えたかと言えば微妙である。中心周波数から左右100Hzのところに若干残っているように見える。これを完全に消すには実装方法をさらに追い込む必要がある。ただ、私にはこのあたりが限界。

最後に、実装状態。
当初、増幅基板をアルミボックスに固定する予定であったが、まだ実施していない。前回までは、ポリエステル布を間に挟んで緩衝材としたのを、今回はαゲルに置き換えた。
おもしろいことに、対策前はアルミボックスに基板を近づけると動作不良となったのが、対策後はアルミボックスから基板を離すと発振が停止するようになった。Qがブロードにはならないので、対策の方向性は合っていると思われる。

調整について。
前述の通り、調整は非常にクリティカルで、バリコンをもっと小さな容量にしないとこれ以上追い込むことは困難であろう。

予想していたことではあるが寄生容量の影響を非常に受けやすくなった。スペアナで観測しながらシャーシのフタをすると、発振周波数のピークが移動するので、再度ピークのスキャンをかけなければならない。

驚いたのは、バリコンにセラミック製の調整用ドライバーを近づけてもドリフトしてしまったこと。これにはまいった。ドライバーを離したときの状態を予測しながら調整するのだから、ほとんど勘の世界である。

根本的な対策としては、ゼロから実装方法を見直すしかない。そこに待っているのは、HPのスペアナの構造に見るような、部品や基板、そしてケーブルさえも非常にリジッドに固定されて、厳しくシールドされている、「超」の字がつくような世界であろう。

そんなわけで、この発振器をつくるにはオシロスコープだけでは難しく、スペアナは必須。それだけでハードルはかなり高くなる。追試する方がいるとは思えない。
ただ、発振器はプロの世界と思ってこれまで敬遠していたけれど、アマチュアでもやる気さえあればここまでできるということを知ったことは非常に有意義であった。

壊れている中古のスペアナを買ったときは、まるで清水の舞台から飛び降りる気持ちであったが、今は買って本当によかったと思う。
それからもう一つ、優れた性能を有するLaptechの水晶発振子を個人的に購入できたことも幸運だった。これを紹介してくださったdiyAudioのandrea_moriさんに感謝したい。

試作12号 その5(水晶発振子 4個シリーズ接続)2020年11月16日 09時31分54秒

前回(11月12日報)の記事で、スパン1KHzで観測したときに中心周波数の左右に側帯波があることを書いた。なぜこれが出てしまうのか。当初は、水晶発振子の励振レベルが大きいためと推測していた。結果から言えば、これは誤りであった。
なので、これまでの記事で「励振レベルが大きいため」と書いてあるところはすべて削除訂正する。

当初、この仮説が正しいという前提で増幅回路の定数、特にWE404Aの第二グリッド(SG)の抵抗と、カソード抵抗の値をいろいろ変更してみた。ところが、発振するぎりぎりのところまでレベルを落としても、側帯波は依然として残ったままで変わらない。これはおかしい。この間、費やした時間は二日。

私のような人間は、追い詰められないと物事の本質に近づくことができない。万事休すというときに、ふと思いついたのが水晶発振子と増幅回路を結ぶリード線のことである。

リード線の処理の仕方、特に二本のリード線を近づけるとQが極端にブロードになって発振器として機能しなくなることは、すでに書いた。それでこれまでは、ふたつのリード線の間隔をできるだけ開けるように配置して対応してきた。
それからもう一つ気にかかっていた現象がある。増幅基板を固定しようとして発振子を収納したアルミボックスとの間隔を数mm程度まで近づけようとすると、Qがブロードになってしまうこと。これも、基板を固定せずにボックスとの間隔をあけることで現象を回避した。下の写真がそれ。

ここに何か重大な見落としがあるのではないか。結論から言おう。発振子を収納しているアルミボックスのグランドの取り方に問題があった。これまでは、増幅基板とは別ルートでシャーシにアースとして落としていた。DCを含むオーディオ周波数領域ではこれでよい。しかし高周波という視点から見るとまったく不適切で、増幅基板から見ればグランドが浮いているのと等価である。その結果、アルミボックスと基板の間に寄生容量が発生し、これがなにか悪さをしているのではないか。新たに立てた仮説がこれ。

対策は簡単。発振子のグランドのリード線を最短でアルミボックスに接続し、そこから増幅基板のグランドを最短で結ぶ。対策前は、アルミボックスに落とさずに、発振子と増幅基板を直接結んでいた。
写真の説明  銅箔がグランド線。ボックスにあけた穴は、中に入れがグリーンカーボランダムがこぼれてこないようガラステープでふさいでいる。

結果は次の欄で。