フィボナッチの兎2021年01月04日

正月はフィボナッチの兎(創元社刊)という本を読んだ。数に関する発見の歴史を易しくまとめた読み物である。表題のフィボナッチは1202年に興味深い数列を紹介した。一組のつがいの兎が生殖年齢に達するのは1か月後だ。その次の1か月後は2つがいになるというように増えるとする。問題は毎月末の兎のつがいの数はいくつになっているか?答えは1,1,2,3,5,8,13・・・という数列になる。この数列をしばらく見ていると、隣り合う2つの数を足したものが次の数となるように続いていることがわかる。これをフィボナッチ数列という。この数列は自然界での数の増加とよく合っている。例えば1辺の長さがフィボナッチ数列となる正方形群の辺を半径とした円を描いて並べると渦巻き(らせん)がひろがっていく。ピッチが一定のインボリュートらせんはスクロールコンプレッサなどに用いられるが、このフィボナッチのらせんはピッチが増加してゆくもので巻貝などの自然に存在するらせんがこれに対応する。この本では数学的発見はすべてフィボナッチの兎の数列のように先行するものの上に築かれて成長を続けるものとし、新しい発見の歴史を綴っている。その中のエピソードの一つとしてインド人の天才数学者ラマヌジャンの話も紹介されている。ラマヌジャンがイギリスで研究している時に病気になり入院した。見舞いにきたケンブリッジ大のハーディ教授は、「今乗ってきたタクシーのナンバーは1729だった。平凡な数字だけど」と言った。しかしラマヌジャンは「いいえ、とても興味深い数字です。2通りの3乗の数の和で表せる最小の数だから」と即座に返したという。実際のところハーディはそのことを承知でありながらラマヌジャンの退屈を紛らしそうな数字を挙げたのだろうけれど。そういうハーディの慧眼が大天才を発掘したと言えるか。

SDGs2021年01月09日

SDGsは2015年9月に国連で策定されたSustainable Development Goalsの略語で「持続可能な開発目標」と訳される。時々目にする言葉ではあるが日本ではあまり認識度が高くないようだ。自分自身これまで大して関心を持ってこなかった。SDGsの目標には、持続可能な開発、貧困をなくす、質の高い教育、性的平等、持続可能な経済成長、持続可能な生産と消費、継続可能な都市と人間の居住、気候変動への行動、生物多様性の保護、国際的不公平の是正、平和な社会などを全人類のゴールにしようというもの。しかし残念なことに日本人のこれらのゴールに対する意識は世界各国の中でも低く留まっている。日本は第二次大戦後奇跡的な経済復興を遂げて豊かな国になったが、栄える国は必ず衰亡するという歴史の通り国力は急速に低下しつつある。豊かさは国民に勤勉意欲を低下させる。この国は今や頑張らなくても困らないし何とか食っていけるという弛緩した意識で覆われた所謂ぬるま湯状態にある。だからSDGsの目標を見ても共感はするが自分たちの事としての切実感がなく現実に行動しなければという意識は生まれず、国民の関心も薄い。
この人間による開発がもたらす持続性への脅威に加えて昨年から新型コロナ感染病の脅威が加わった。一方、日本という国は昔から災厄に見舞われ続けてきた。方丈記には疫病や嵐、地震、争いなどあらゆる災厄に襲われたことが記されている。今の時代になってやっと一時の安堵が得られているとも言えそうだがそれでも感染病や地震や気象災害は相次いでいて昔と変わらない。ぬるま湯の社会は互いに共感することで満足しているだけで、意識を変えていくのに必要な異質な事や驚異には興味を持たなくなりやすい。そして新型コロナの問題の出現によりSDGsに対する関心はさらに薄れそうである。しかしもっと長い目で見ればSDGsに真剣に目を向けてみることの大事さに気づくだろう。

CDプレーヤの整備2021年01月12日

20年くらい前に買ったミニコンポがある。ONKYO製でCDプレーヤとMDレコーダを備えているので大変便利。特にMD機器はもう製造中止で手に入らないので貴重。しかし最近CDを再生中に時々音飛びが起こるようになった。PCで焼いたCD-Rだけでなく市販の音楽CDも音飛びを起こす。CDのピックアップはトレイの中に隠れて見えないので掃除もできない。もう寿命だろうと思ってあきらめていたが、今日は思いきって分解してみることにした。この種のミニコンポは中が非常に密度高く組上げられていてCDのユニットに到達するためには色々なユニットやら配線やらを外さなければならない。2時間くらい苦労してやっとCDユニットに到達。レーザーピックアップ部分のレンズを見ると思った程汚れていないので見当が外れた。一応綿棒をアルコール液に浸してレンズ表面を掃除した。ピックアップはKSS213Cという形式名が確認できた。ネットで調べてみると入手可能のようなので安心した。最悪ピックアップがだめの場合でも入手できる。ピックアップにはレーザー出力調整用と思われる半固定抵抗器が付いていて回したい誘惑に駆られた。しかし素人が測定器無しに無暗にいじっても壊してしまう可能性があるので我慢した。まずはレンズ清掃だけで様子を見てそれでもだめなら最後の手段としてこの部分の調整をすればよいだろう。分解したものを逆の手順で組み直した。費やした総時間約4時間。試聴した限りでは音飛びを感じない。しかし周囲温度条件など色々変えてみないと実際のところ直ったかどうか判定できないので暫くテストを継続する。

CDプレーヤの整備(2)2021年01月13日

温度の影響を調べるために朝方の冷えた状態からCDを聞いてみた。やはり音飛びが起こる。そして室温が上がると音飛び現象は少なくなるがまだ偶に発生する。このことからピックアップ以外の要因としてピックアップ位置を制御する機構動作の問題があるかもしれないと考えてみた。再度ミニコンポを分解してCDプレーヤの調査を始めた。機構を小一時間観察した結果次のことが分かった。ピックアップはラック歯によるスライド機構の台に取付られてラックの出入りによって位置がスライドするようになっている。ラックは噛み合う平歯車の回転角により位置が変わる。そして平歯車はサーボモータからの駆動により回転角を変える。サーボモータはCDトラックの読み取り信号によりピックアップが狙い位置になるようにサーボ制御している。問題はラック歯車と平歯車の噛み合い部分で、ラックの歯が普通の歯ではなく、2枚のラックが重ね合わされ、その間にスプリングが入って突っ張り合っている。この状態で2枚のラックの歯が平歯車の歯を挟むように噛み合っている。つまりギヤの噛み合い時にどうしても生ずる隙間によるバックラッシをゼロにするように巧妙なダブルギヤ機構を形成している。ここにグリスが塗られているが経時的に硬化していて噛み合い動作やダブルギヤ動作の抵抗となって邪魔するかあるいは2枚のラックのグリスによる張り付きの可能性がある。このため温度が低いほど位置のエラーを生じやすいと考えられる。これを解決する手段としてはグリスの介在による抵抗に勝てる力で歯を押し付けることが考えられる。そのためにラック歯間に与えるバネ荷重を大きくするのも有効かもしれない。試しにラック歯の噛み合い位置を1歯分だけずらし、スプリングをより圧縮して荷重を増やした状態で平歯車と噛み合うように2枚のラックの相対合わせ位置を変更してみた。この状態で組み直して作動テストを開始。音飛びは無いように見える。ただ低温の状況をまだ十分作りきれていないので検証は十分でない。
但し、2枚のラック歯がグリスによって張り付いていた場合スプリング力を増さなくても単に2枚のラックの張り付きを改善するだけのほうが良いかもしれない。スプリング荷重を増やすことは2次的な悪影響を生じる可能性もあるので。

CDプレーヤの整備(3)2021年01月14日

ピックアップ位置を決めるラック歯の2枚重ね合わせ位置をずらしてはみたがやはり気になった。定量的な裏付けもなくずらしてスプリング荷重を上げるのはどう考えても禁じ手である。それに荷重を調整することよりもラックの滑りを良くすることが基本である。
このため3回目の分解を行った。何回も繰り返していると非常にスムーズに分解組み立てが出来るようになる。CD駆動部の2枚重ね合わせのラック歯噛み合い位置を元通りに戻し、グリスを可能な限り拭き取った。摺動部を動かして馴染ませる。できれば潤滑剤を塗りたかったが手元にあるのはCRCくらいであり、樹脂材料への悪影響も心配なので使うのはやめた。この状態で組み直して暫く使うことにする。

CDプレーヤの整備(4)2021年01月22日

CD再生時の音飛びの問題はピックアップ位置スライド機構の整備後全く発生しなくなった。暫くの間音楽CDを聴き続けたが操作が面倒臭くなってきた。やはりPCに音楽ライブラリを作ってそこから供給するようにしたい。PCとオーディオ機器とのインターフェースであるDACを買おうかと思ったが何を選べばいいのかさっぱりわからないので当面簡易法で行くことにした。PCのアナログ出力(ヘッドホン出力)をプリアンプに入れるだけの可能性を吟味。まずPCのアナログ出力特性がどの程度のものかわからないので周波数特性を調べてみた。Youtubeの正弦波テスト信号サイトで20Hz~20kHzの信号が得られるものを見つけて再生してみた。出力はオシロスコープで見ながら概略の再生周波数特性を把握。100Hz~20kHzの間の周波数レスポンスは0~-3dB以内に収まっていた。但し音源のレベルがどのくらい一定なのかはわからないが一応信用するとしてPC内の音声処理系の再生周波数特性はアナログ出力まで含めても使用可能と判断。次にPCでの音楽CDの読み込みと圧縮ファイル生成の品質を確認してみた。ソフトも持っていないのでwindows付属のメディアプレーヤで標準のwma形式ビットレート96kbps設定での音楽データを生成して聞いてみた。思ったより良い音だがたまに音のおかしいところがある。音楽CD1枚分で容量は35MBしか使わないので20倍近い圧縮を行っているせいかやはり難がある。いくつか試した結果、mp3形式でビットレート192kbpsが音質的にもサイズ的にも満足できると結論。この場合、12曲を収納した音楽CD1枚分のデータ総容量は約62MB程度となった。今は大容量のSDカードも安いのでCDRよりもずっと安いコストで済む。これでもCDの元のサイズの十分の一くらいのメモリーサイズに収まっている。使ってみた感じではオリジナルのCDからの劣化も少なく、パソコンで選曲操作がすべて可能なので今更の話だがCDプレーヤとは使い勝手が雲泥の差だ。結局苦労して直したCDプレーヤは使わなくなりそうだ。