このWebサイトについて

“TYE’s Tech Lab.”は鈴木 涼太(@JA1TYE)の電子工作や分解レポート,その他コラムなどを公開しているサイトです.

筆者について

情報系の大学院生が本業です.専門はFPGAなどなどのハードウェア寄りのもろもろです.Twitterのアカウント名にあるように,アマチュア無線家でもあります.

過去の活動

年月の表記はおおまかなものです.

2007年以前

小学生のころに鉱石ラジオキットを買ってもらったのがきっかけで電子工作を始めるという近頃珍しいタイプの電子工作への入門をしたこともあり,気がつくとアマチュア無線技士に.(4級が2004年,3級が2005年.)

もともと親のMacで遊んでみたり,自作PCにトライしてみたりしていたこともあり,内輪向けのチャットルームを運営して,自前サーバを立てて運用したりもしていました.

2007年

作ったもの

  • FRISKマイク
  • FRISK・USBメモリ

海外のWebサイトでAltoidsに何かおさめるのが流行っているのを見たりして何か作ってみたくなり,CR2032で動くトランジスタ1個のマイクアンプとマイクをFRISKのケースにおさめてみたり,ケースの割れたUSBメモリをFRISKにおさめたりしていたはずです.製作活動とは関係ないですが,初級シスアド(いまや現存しませんが!)に合格したのもこの年です.
また,この頃YMOにはまり,もともとエレクトーンやピアノを習っていたこともあってシンセサイザーを作ってみたいと思うようになりました.

2008年

作ったもの

  • ライントレーサー
  • ヘッドホンアンプ
  • 7セグLED時計
  • 電子おみくじ
  • MIDI電子ドラム

秋葉原にそこそこ近い工業系の某高校に入ったためにクラブ活動などでいろいろなものを作りました.シンセを作るという目標の第一歩として作ったMIDI対応の電子ドラムパッドを文化祭で展示していたら参加者に叩かれすぎてパッドの土台の木材が割れたりしたのはいい思い出です.電子おみくじはモノクロのグラフィック液晶におみくじの吉凶の表示が出るだけのおもちゃでしたが,表示内容を変えてみたりとソフト面でもいじりがいがあったと記憶しています.

この年は高校に来た出張授業の先生の話でFPGAという面白いデバイスがあるということを知り,FPGAのボードを入手したりということもありました.CPLDはトラ技のMAX IIの付録基板を買っていて知っていたのですが,結局この時もVerilogがまだ書けず,ガッツリ使うのはまだ先の話になってしまったのでした.

2009年

このあたりから製作物の複雑度が上がってきて思い入れのあるものが増えてきたのでした.

作ったもの

Z80ワンボードマイコン

秋葉原の鈴商にZ80CPUが売っていたので勉強も兼ねて製作したのでした.構成はRAM128K(トグルSWでバンク切り替え),Zilog純正Z80,8255のみ.ROMがないのでスイッチで手打ちです.配線はUEWでちまちまやったのでもうやりなおしたくないですね.一応LEDを点滅させるプログラムは書いて,文化祭で展示もしました.ROMのエミュレータでも作ろうかと思ったこともあるのですが,それをやるならまずはプリント基板化でしょうね.

簡易FM音源

AVRで作るFMシンセの基礎となるFM音源の実験をしたのもこの頃でした.ニコニコ動画への初投稿です.実はこの実装はサイン波の表引きに間違いがあってまったくFM音源っぽくない音しか出ないのでした.

うんたんできるカスタネット

なんのこっちゃ,という話かもしれませんが,当時流行ったアニメ「けいおん!」の主人公,平沢唯が作中で「うんたん!」という音と共にカスタネットを叩くというシーンがあり,ニコニコ動画にカスタネットを叩くとそのシーンが再生されるという作品が投稿されていたので,それに乗っかってマイコンで実装し,いつでもどこでもうんたんできるカスタネットを実現したのでした.面白いだけでなく,WaveファイルのフォーマットやADPCMなど,いろいろと勉強になることも多い作品でした.

その後FRISKケースに移植したりもして,これも文化祭などなどで展示しました.

ハイブリッドロケットとCansat

ロケットガール・ボーイ養成講座2009」の東京チームに参加して,主にパラシュートやペイロードを放出するための電装品の開発を行いました.また,ペイロードになるCansatの電装品についても開発しました.秋田県能代市での打ち上げでは当日に雹が降ってしまい,延期となり打ち上げに立ち会うことは叶いませんでした(後日指導していただいた大学院生の皆様,秋田大の皆様により打ち上げられました.).チーム開発の面白さを味わうことができたプロジェクトだったと思います.

マイコンカー

ジャパンマイコンカーラリーに部活で出場するべく2008年同様ライントレーサーを作っていました.上に書いたハイブリッドロケットとCansatなどと並行して作ったこともあり回路周りの完成度が上がらず,予選でモータドライバのFETが火を吹いて失格となったのでした.さらにこの時期は授業の実習でもライントレーサーを作っていたので,「ライントレーサー製作の息抜きにライントレーサーを作る」と冗談で言っていたのを覚えています.

「勝手口からの電子工作」

Columnのページにある「勝手口からの電子工作」の初版を書いたのは2009年で,何を作るか悩んでいる後輩向けに書いた文書でした.その後2011年に改訂して,その後はそのままなのですが,伝え聞くところによると使っていただいている方もいるようなのでありがたい限りです.

2010年

作ったもの

AVRで作るFM音源

2009年のFM音源の実験をベースに,1チップ1音で4和音を実現するFM音源シンセを作りました.これはそこそこ遊びがいがあって,音色作りなどでかなりの時間をつぎ込んだ記憶があります.

ニキシー管ディスプレイ

ニキシー管を動かすべく昇圧回路等の部品を用意して回路を組み上げたのもこの年でした.ただ,時計のソフトは2013年頃に再度引っ張り出したときになって初めて完成した記憶があります.

16bit CPUとロボット

高校3年次の「課題研究」という,いわゆる卒業研究のような科目で,私のチームではオリジナルのアーキテクチャを持つ16bitのCPUをFPGA上に実装しました.開発の途中までは機械語を16進数表記で打ってプログラムを書いていたのですが,サブルーチンが出てきて分岐命令が増えてくると分岐先アドレスの管理が面倒になったりしてきたのでラベルの使えるアセンブラも書きました.また,応用例ということでこのCPUを搭載した多関節ロボットも製作しました.操縦用のPlayStationとの通信を行う回路や明らかにオーバースペックな波形メモリ音源を実装したりと遊び倒しました.最終的に「電子工作コンテスト2010」も受賞できたのでいい思い出です.

このプロジェクトに関しては地味なページですが専用のページが残っています.詳しくは「16bitCPU”TA/MACH-I”&ロボット「ロボすけ」のページ」をご覧ください.

2011年

この年は浪人中だったので製作物はまったくない,とはいかず,いくつかあったりします.

作ったもの

リボンコントローラーシンセ

mbedにFM音源とエフェクター(確かエコーとフェイザー)を実装して,リボンコントローラーで演奏できるようにしたシンセを作りました.最終的にこれは回路とスピーカーの入った箱をリボンコントローラーの先につけて,単体で演奏可能な形に組み立てたのでしばらく練習して一人で弾いていました.今は箱の部分は分解してしまい,リボンコントローラーだけ残っているのでまた作り直したいところです.

蛍光表示管ディスプレイ

蛍光表示管の駆動の勉強を兼ねて6管使ってディスプレイを作って素数判定を延々して表示するというデモまで作ったのですが,ヒーターが故障してMOSFETが過電流で加熱してやけどしたという大変苦しい思い出のある一品です.蛍光表示管の青緑の発光は味があって好きです.

この他にも,隙間の時間でペルチェ素子の実験をしたり,東日本大震災の影響での輪番停電に備えたLEDランタンなどを作ったりしていました.

2012年

2012年は大学(東京農工大学)への入学など,環境が変わった年でした.

五十嵐ERATOプロジェクト

2012年の6月からJST ERATO 五十嵐デザインインタフェースプロジェクトに研究補助員として参加し,後述のSyncPresenterの開発を行いました.(2013年3月まで)

作ったもの

SyncPresenter(現:ものとーく)

SyncPresenterはERATO五十嵐プロジェクトでの製作物です.SyncPresenterは入出力兼用のターンテーブルで,ターンテーブルの動きと音声を同期して記録することができる装置です.「手に持ったものを動かしながら喋る」という人間の行動をシンプルに記録・再生する装置を目指したものです.SyncPresenterは「Gugen 2013 ヴイストンロボット賞」を受賞した他,後述のCidre Interaction Design社での製品化を行いました.

情報処理学会のシンポジウム「インタラクション2013」でデモ発表をしたのですが,その光景がデイリーポータルZに掲載されたという点でも思い出深い製作物です.

SyncPresenterについての詳細は渡邊恵太氏のサイトをご覧ください.

ボイスチェンジャー

シンプルなリングモジュレーターによるボイスチェンジャーを作って,学園祭で展示しました.ちょうどLPC1114マイコンのDIP品が余っていたので,NXPのマイコンの勉強も兼ねて製作したものになります.小型化を狙ってその後AVRでも作ったのですが,ADCの分解能が低いせいか明瞭度が若干落ちてしまいました.

木材加工いろいろ

CNCフライス盤を購入したので,CAMの使い方や加工パラメータの試行錯誤などを行った年でもありました.動画は薄く木材を残すことで向こう側が透けるような加工をした時のものです.切削ができるようになったことで,それぞれのプロジェクトに専用のケースを用意することができるようになったり,機構部品を既製品から選ばなくて済むようになったりと,私の製作スタイルの幅が広がるきっかけとなったと思います.

「フィジカルコンピューティングのススメ」

私が所属しているサークルである農工大MCC (Micro Compute Club) の部誌”MCC Magazine”に,フィジカルコンピューティング用プラットフォームについて寄稿しました.(Columnにおいてあります.)

RecoLike!

Felicaカードを使ってミュージアム等の展示物に対して「いいね!」の意思を示すと,その履歴に基づいておすすめの展示を紹介してくれるシステム.大学の「地球をまわそうプロジェクト」に応募し,その予算で実装しました.機会があれば作り直して展示品数の多い環境でで,アルゴリズムもきちんとしたものに改善した状態で再度試してみたいプロジェクトです.

2013年

この年は前述のSyncPresenterのデモ発表,受賞など,SyncPresenter関連のイベントがあったり,ベトナムへ行ってみたりはしているものの,あんまり個人製作らしい個人製作のない年でした.

作ったもの

ニキシー管時計

2010年に回路だけ作って放置していたニキシー管ディスプレイに時計のプログラムを用意して実験しました.が,この時も結局ケースは製作しなかったので未だに押し入れに眠っているはずです.

Tataitter

エイプリルフール企画で作ったネタ.机の裏にセンサを仕込み,机を叩くのを検出すると合成音声が煽ってくるだけでなく机を叩いた事実がツイートされるというシステム.4/1限定で動かしていました.

3Dプリントいろいろ

この年の2月に3Dプリンタを導入していたので,色々とプリントして遊んだりはしていました.ちょうどRepRapクローンの3Dプリンタで激安(数十万だったものが数万円台になりました)な完成品が出回り始めたころだったのと,五十嵐ERATOでCADの使い方を習得していたタイミングだったので,購入に踏み切ったのでした.写真はおもちゃの目玉です.黒目の部分は若干盛り上がっているあたりがこだわりポイントです.

先進情報工学実験III

大学のSAILプログラムという,入学時にある程度プログラミング経験のある学生に対して行われる特別授業のプログラムに参加していて,2年後期のそのプログラムの授業である「先進情報工学実験III」で,FPGA上に実装したMIPSプロセッサからアクセラレータを呼び出す機構の実装を行いました.結局このネタについては研究会などで発表することになり,授業が終わった後もしばらくつついていたネタでした.

「Raspberry Piを試食してみよう」

2012年に引き続き,MCCの部誌”MCC Magazine”にRaspberry Piの紹介記事を寄稿しました.(Columnにおいてあります.) また,2013年版の部誌については表紙デザインも担当しました.

その他の活動

ハノイ工科大インターン

お誘いをいただき大学のプログラムでベトナム・ハノイ工科大学のHEDSPI(Higher Education Development Support Project on ICT)へ1ヶ月,日本語に関する授業のTAとしてインターンをしました.HEDSPIは日本語によるIT教育を行うプログラムであり,母語話者以外の日本語話者と適切にコミュニケーションを取っていくにはどうすればいいかということの他に,自分が学んでいる情報工学の概念をうまく説明する方法を考えさせられるシーンが多数あり,他人に自分の考えていることを伝えるにはどうすればよいのかという点で大変勉強になりました.そもそもこのインターンが初海外で,さまざまなことが起き,なんというか度胸が付いた1ヶ月,という感想です.当時の旅行記はBlogにあります.

ACM-ICPC アジア地区予選

あんまり貢献できませんでしたが,MCCの先輩方とACM-ICPC アジア地区予選へ行ったりもしました.このときは選手としてですが,2016年にはコーチとして再度アジア地区予選へ行きました.

明治大学総合数理学部先端メディアサイエンス学科

五十嵐ERATOでお世話になった渡邊恵太氏がERATOプロジェクト終了と同時に明治大学総合数理学部先端メディアサイエンス学科の専任講師に着任されたため,そちらで引き続きSyncPresenterの開発を行いました.

2014年

作ったもの

ARMで作るFM音源

2010年頃,AVRで製作していたFM音源を8ピンARMマイコン,LPC810でリファインしました.計算能力がかなり強化されたために,音質もそれなりに良くなったように思います.AVR版はピッチベンドは実装しませんでしたが,こちらはピッチベンドまで実装したのと,8和音であることもあって,それなりに使い物になるシンセになったと思っています.(UIの問題はありましたが…)

FPGAで作るヴォコーダ

大学の授業「システム製作実験」でヴォコーダを製作しました.FPGAの回路記述のうち,信号を処理する部分についてはJava-to-Verilog処理系であるSynthesijerを使いました.2007年頃からずっと作りたいと思っていたヴォコーダを作ることができてかなり嬉しかった記憶があります.

電子レンジのノブ

新年早々電子レンジのノブがどこかへ行ってしまったとのことだったので適当にモデリングして3Dプリンタで出力しました.この一件のお陰で家族の3Dプリンタへの理解が深まったので,小品ながら印象的な一品です.

「FM音源の基礎と実装」

2012年,13年の引き続き部誌に寄稿しました.2014年はFM音源の基本的な原理と,マイコン上への実装の話を書きました.4ページですが基本的なところはきちんと押さえられたかなと思っています.(Columnにおいてあります.) ちなみに,この年も表紙デザインを担当しました.(以後の部誌は同一デザインの模様です.)

透かし3Dプリント

3Dプリント時に内部のレイヤーの配置に工夫をすることで,普通に見るとタダの板に見え,強い光を当てると内部の構造が透けて見える透かし3Dプリントを作って遊んでいました.もうすこしきちんとした応用を考えても良かったかもしれません.

その他の活動

ニコニコ超会議出展

SyncPresenterをニコニコ超会議のニコニコ学会βブースに出展したりしました.シンポジウムのデモ展示以上の人に圧倒された記憶があります.

Cidre Interaction Design社の設立

五十嵐ERATOプロジェクトの元メンバー4人でCidre Interaction Design社を設立したのもこの年でした.会社の設立やらなにやら,初めてのことばかりでしたが良い経験だったと思います.(もしまた登記することがあったら絶対に行政書士さんに頼みますけどね!)

東南アジアの旅

SAILプロジェクトで知り合ったタイ人の友人に是非バンコクにおいでよと言われていたところに高校の同期がバンコクに1ヶ月留学するという話が舞い込み,ちょうどいいので行ってみようかと2週間弱,タイ・バンコク,ベトナム・ホーチミン市,マレーシア・クアラルンプールの3都市を回りました.この時の旅行記はBlogに掲載しています.「世界の電気街から」で掲載している電気街の半分程度はこのときに訪問した街です.

2015年

2015年は研究室に配属され,卒業研究がスタートするなど,再び環境に変化があった年でした.

作ったもの

Volumioサーバー

Volumioというオーディオ再生に特化したLinuxディストリビューションをRaspberry Piに入れて使うための箱を製作しました.Raspberry Pi本体のオーディオ出力はPWMなので音が悪いため,外部DACを取り付け,その出力にデジタルアンプを接続してあります.スピーカーを繋げてしばらくBGM用に使っていました.

Raspberry Piで作るヴォコーダ

2014年の「FPGAで作るヴォコーダ」に続いて,OSが動いていないRaspberry Pi上でヴォコーダのプログラムを実装しました.ヴォコーダ以外にも,シンセも作ったのですが,どちらも箱入れの途中なのでUIをきちんと実装して完成させたいと思っているところです.ARMのアセンブラを少し書いて高速化を試したり,関係ないペリフェラルのデータシートを読んでみたりと,かなり遊べた(もちろん,ヴォコーダとしても!)一品です.

Raspberry Pi 2で作る学習リモコン

照明とエアコンを制御して快適な寝起きを実現するべく製作した学習リモコン.最初のうちは便利だったのですが,だんだん使わなくなってしまいました.もう少し使いやすいものをまた作ろうと思います.

しゃべるミニフィグ

レゴブロックのフィギュアにモーターを仕込み,Arduinoから制御することで人間が喋りながらフィギュアの首を遠隔から動かせるようにしたものです.半日くらいで作った割に面白かったと記憶しています.

とんかつ指数計算機

2015年のエイプリルフール企画です.こちらから体験できます.複雑なことはしていませんがそれなりに遊べます.

実チップなFM音源の評価ボード

YMF288というFM音源の実チップを手に入れたので,Arduinoから叩いてみたりしました.PCからのシリアルコマンドで音が鳴るようになっていましたが,この試作ボードで動作が確認できたので,後にブレイクアウトボードをプリント基板で作成しました.

Parallellaのケース

CNCでのケース工作です.Parallellaというシングルボードコンピュータを使うにあたって,放熱が必須とのことだったのでファンが取り付けられるケースを作りました.後に寝ぼけて5V電源のところに12Vを突っ込んでしまったため,この写真のParallellaは故障してしまい,ケースは部品取りのために解体されてしまいました.

その他の活動

Cidre社の活動が段々と活発化してきた年でした.他にも2013年にやった先進情報工学実験IIIのネタを学生のみの国際会議(と,いってもいつも通っているキャンパスでの開催でしたが…)で発表したりしました.

2016年

作ったもの

iAngle

世界初(?)のIoT (Internet of Triangles) デバイスです.もちろんエイプリルフール企画.

WiFiが使えるESP8266を使って,OSC (Open Sound Control) 経由でトライアングルを叩くデバイスです.このネタのためだけにトライアングルを買いました.

FPGAボード

iCE40UltraというLattice社の小型のFPGAのボードを設計して,色々と実装して遊びました.このFPGAを使った音ネタをやろうと思案している所です.

卒論

卒業研究の先に待っているのは卒論であります.私は特定用途向けの画像処理のアクセラレータの設計と実装について書きました.いろいろと思うところはあるのですが,論文誌に出すことができたので一安心というところです.

その他の活動

NTT ICCでの「ものとーく」展示

NTT ICC (インターコミュニケーションセンター) での「オープン・スペース 2016 メディア・コンシャス」の研究開発コーナー「明治大学 渡邊恵太研究室
『インタラクションの現象学 人間の輪郭、世界体験の変容』」第一期展示として「ものとーく」を展示しました.

第一級陸上無線技術士取得

無線関係の資格のうち,技術系で最も難しい(らしい?)第一級陸上無線技術士の試験に合格しました.2回の受験で取得できました.取ってはみたものの,とくに使いみちはないのですが…

Cidre社からの各種製品リリース

2016年はCidre社から「Webから制御できるモーター」Webmoをリリースしたり,ずっと開発していたSyncPresenter改め「ものとーく」がサンシャイン60展望台に採用されたりしました.これらの製品についての開発,製造もそうですが,リリースに伴う諸々の事務作業や,経理関係であったりでも初めて挑戦することがいくつもありました.

深セン観察会への参加

8月にはチームラボ高須さん主催の「ニコニコ技術部深セン観察会」に参加しました.部品店が単に並んでいるという意味でも,部品・開発・組み立て・流通のすべてが揃っているという意味でも世界最大の電気街である深センを見ることができました.華強北の電気街の巨大さだけでも圧倒されるところなのですが,高須さんの著書である「メイカーズのエコシステム」に出てくる話を踏まえつつで様々な工場やメイカースペースを見学すると,上にも書いたように「すべてが揃っている」ということの大切なのだと感じました.

ちなみに深セン観察会が始まる前後に香港・マカオ・ベトナムの観光もしています.この部分を含めた旅行記はBlogに,電気街のレポートは「世界の電気街から」にあります.

分解レポート

深センで買ったいろいろなガジェットの中に,およそ700円のアクションカメラがあり,深センで分解用と保存用の2台を購入していたため,帰国後一体どのようになっているのか分解し,記事としてまとめました.分解していると,設計者の意図であったり,部品のチョイスの傾向からいろいろなものが見えてくるので私としてもかなり楽しい(半日がかりなのですが…)作業だったりします.700円アクションカムのレポートが好評で,その後深センで買ったガジェットを頂いたりして,分解レポートのシリーズが今に至るまで続いています.

2017年

Under Construction!