DSDはピアノ・ピアニッシモを奏でられるのか？

きっかけは20年ほど前の論文を読んだこと。

https://www.researchgate.net/publication/3217344_Two-valued_PID_controller

小型電気炉の温度をPID制御するのに、出力をΔ-Σ変調したオン・オフ信号にしても全然問題なく制御できる、と言った内容。

Δ-Σ変調器 (DSM: Delta-Sigma Modulator) は少ないオーバーサンプリング率の1ビットADCから十分な分解能が得られる技術と理解していた。これは主に周波数領域で考えた場合の理解である。これを時系列領域に読み替えると「同じ分解能を得るために必要な遅れが少ない」になる。なるほど。またADCだけでなくDACにも使える。確かに。

数百円以内で入手できるマイクロコントローラーでDACが用意されているものは稀である。アナログ出力が必要な場合PWMが使われる場合が多い。これをソフトウエアで実装したDSMで置き換えることが有効な場合がありそうだ。

電話音声品質程度ならオーディオ出力用にも使えるかもしれないと思い、容易に実装できる一次DSMについて調べたのだが意外とダイナミックレンジが狭い。同じ技術に基づくDSDやSACDは大丈夫だろうか、と少し詳しく調べてみた。

今回調べたのはデジタル信号処理方式としての特性である。ダイナミックレンジやS/N比は、計算で好きなだけビット幅の大きな信号を生成できるような、全くノイズを含まない信号源を想定した場合の議論だ。実際のオーディオソースのようにもともとノイズを含んでいたり、アナログ部分でノイズを発生したりすることは考慮していない。

なお「ピアノ・ピアニッシモ」は「ピアニッシモより弱く」と言う意味の強弱符号である (Wikipedia「強弱法」より)。

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最終回: microSD カードの寿命を調べる

残っていた Transcend と TOSHIBA ブランドの microSD だが、それぞれ６月２５日と７月２４日に寿命を迎えたようである。どちらも Linux が正常に起動しなくなったのだが、その状況は対照的だ。

なおこれまでの経緯は以下の記事を参照してほしい。

http://mitaka1954.cocolog-nifty.com/blog/2015/01/microsd-34a8.html
http://mitaka1954.cocolog-nifty.com/blog/2015/02/microsd-43a6.html
http://mitaka1954.cocolog-nifty.com/blog/2015/03/microsd-4ee4.html
http://mitaka1954.cocolog-nifty.com/blog/2015/05/microsd-3dd7.html

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続報３: microSD カードの寿命を調べる

磁気研究所ブランドに続き、Silicon Powerブランド microSD の寿命が尽きたようである。磁気研究所ブランドのサンプルの状況は前々回および前回の記事を参照してほしい。

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続報２: microSD カードの寿命を調べる

磁気研究所ブランドの microSD がついにご臨終になったようだが、Windows の環境で調べるとまだ大丈夫のように見える、と前回の記事に追記した。今回はその続きで、何が起こっているのか考察してみる。

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続報: microSD カードの寿命を調べる

５日位で勝負がつくかもしれないと思って始めた実験だが、２か月近く経った今ようやく先が見えてきた。

2015/2/21 23時追記あり。

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microSD カードの寿命を調べる

BBB を実用的な用途に使おうとすると microSD カードの寿命が気になる。「寿命が気になる」と言うことについては SSD も同じだが、以下のような理由で何倍か余計に気になる。

• サイズが小さいから高集積度のフラッシュメモリーを使っているはずだ。集積度を上げるために消去／書き込み寿命を犠牲にしていないか？
• 容量が小さいから書き込むデータ量が同じでも消去／書き込み回数が多くなり、早く寿命に到達するのではないか？
• コントローラーに実装できる機能の制約が厳しいはずだから、 Write-amplification をあまり低減できていないのではないか？
• S.M.A.R.T. 機能が無いから残り寿命を把握できないのではないか？

気に病んでいる時間があるなら調べてしまおう、と言うこと。早く寿命に到達するなら調べる時間も短くて済むはずである。５日位で勝負がつくかもしれないと思って年末に始めたが、結局年を越してしまった。

なお区別するとやたら端数が出て面倒なので、今回の記事では 2¹⁰ と 10³ は同じと言うことにしてしまった。そのためテラバイトの桁になると１割近く計算が合わない場合があり、有効数字１桁である。この点ご容赦願いたい。

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Beaglebone Black をバッテリー駆動

この記事を真似て BBB をバッテリー駆動してみた。

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Beaglebone Black Rev. C 調達

ちょっとした手違いで１年弱使ってきた BBB (BeagleBone Black) にダメージを与えてしまい、GPIOの一つで本来 3.3V の H レベルが 2.9V にしかならなくなってしまった。調べられる範囲ではそれ以外の不具合は無く、そのピンを使わないようにすれば問題なく使える。しかしダメージが拡大する可能性もあるから、と、それを口実に Rev. C を調達することにした。

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ワットチェッカー的なものを自作する (その6)

懸案だった BBB の PRU を使って ADE7753 からデータを取り込む方法を紹介する。

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ワットチェッカー的なものを自作する (その3)

前回の記事ではADE7753の基本的な動作確認まで行ってみた。すんなり動いたような書き方をしているが、実際は結構手こずっている。

一応動いているようだが何かおかしい。そんな状況でしばらく悩んでいた時期がある。解決してしまえば「なんだ、そんな事だったんだ」と言うようなものばかりだ。答えの多くはデータシートの中に埋もれていたが「どこにも書いていないが、こうでなければおかしい」と推理せざるを得ないものもあった。

今回の記事で参照している「データシート」は特に断らない限りこのページのリンクからダウンロードできるものだ。記事で引用した図などの出所もここである。

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