TECH Report 005

ロゴストロンデータの構造解析 5

ロゴストロンの機能

堀内達朗 七沢智樹


概要

LOGOSTRON Tech Lab Report005では

発信される信号の違いを含めたロゴストロンの仕様と機能について解説する。


目次

1. ロゴストロンの仕様と機能

2. ゼロ磁場コイルとメビウスコイルの特性

1. ロゴストロンの仕様と機能

ロゴストロンの仕様と機能について以下に解説する。


(1)周波数発振モジュールの種類

K型、L型、N型、M型の4種類あり、ロゴストロン周波数をどこまで精緻に再生できるかが異なる。

(a)K型(K100,CFB,Ampireに採用)

ロゴストロンの開発が始まった時点から使われている基本となる周波数発振モジュール。100倍速から最大1400倍速再生が可能。

(b)L型(ロゴストロンLに採用)

量産型ロゴストロンLのために開発された周波数発振モジュール。K型のような精緻な周波数再生は行えないが基本周波数(1倍)〜5倍速再生とパルス再生に対応している。

(c)N型 (Nigi専用)

Nigi用に開発された再生電圧を下げた小型版のK型モジュール。最大1400倍速再生可。

(d)M型(BETTENに採用)

BETTENに採用されているN型と同等機能の発振モジュール。最大1400倍速再生可。

(2)発振モジュールから生成される波形

(a)K型の生成波形

※波高値は、モデルにより異なる。

正位相と反転した逆位相の波形が生成されゼロ磁場コイルに送り込まれるが、大型機に採用のモジュールは精緻な波形再生をするための設計と部品にもコストをかけた作りとなっている。

(b)L型の生成波形

正弦波がパルス幅変調された波形とインパルス波を選択的に生成可能。

(c)N型 (Nigi専用)

K型モジュールと同じ種類の波形を生成するが、小型版であるためK型ほどの波形品質は出ない。

(3)コイルの種類

(a)空芯型巻コイル(正磁場)

中空の筒に銅線を巻いた巻コイル。プレートコイルに比べて巻き数が格段に多い。 K100に採用。

(b)空芯型巻コイル(正磁場+零磁場)

巻コイルを二重構造にして正磁場と零磁場の切り替えを可能にしたコイル。

(c) ゼロ磁場(プレート)コイル

コイルを渦巻状に平面に配置したもの。L、Nigi 、Ampire、K100用外付けコイルに採用。

(d)特殊ゼロ磁場プレートコイル

ゼロ磁場コイルを複数、幾何学的に重ね合わわせ、効果を増幅したコイル。Möbius Ampire 75000とBETTENに採用。

空芯型巻コイル

ゼロ磁場(プレート)コイル

ゼロ磁場(プレート)コイル

メビウスコイル(BETTEN)

メビウスコイル(Ampire)

(4) 再生方式

(a) 倍速再生 (1〜5倍速)

等倍速から5倍速での再生機能。等倍速では1秒間に8文字再生。

ロゴストロンL Premiumプランに実装。


(b)ロゴスパルス(インパルス波)再生

高調波(音でいう倍音)を非常に多く含むパルス波形を用いて多くの周波数で一度に構文を発信する再生機能。

ロゴストロンL Premiumプランに実装。


(c)平均周波数再生 (25,50,75,100,125 Hz)

構文のなかの全ての母音、父韻を再生した場合に再生周波数の平均が上記5つの中から選択した周波数になるような倍速度で発信する機能。

ロゴストロンL Premiumプランに実装。

LOGOSTRON L / Premiumプランの機能選択画面

(d)倍速再生 (1,2,4,8,16,32,64,100倍速)

最大100倍速まで8段階で倍速再生できる機能。100倍速では1秒間に約800文字再生。

K100のみに実装。


(e)平均周波数再生(35 kHz)

構文のなかの全ての母音、父韻を再生した場合に再生周波数の平均が35 kHzになるような倍速度で発信する機能。最大1400倍速で1秒間に約11,000文字再生。

CFB, Ampire, Möbius Ampire, BETTENに実装。

※35kHz平均化周波数再生の補足

例「ありがとう」を35kHz平均化するイメージ

※1 平均周波数の計算例:

150.0Hz ÷ 5 = 30.0 Hz

35kHz ÷ 30.0 Hz = 1116..6 ≒ 1116倍速

10.0 Hz×1116倍=11160 Hz = 11.16 kHz

(5) 再生ファイル数および文字数

(a)K型(K100,CFB,Ampire)

最大2万文字のファイルを約5万ファイル再生可能。

(b)L型(ロゴストロンL)

最大3000文字のファイルを100ファイル再生可能。

(c)N型 (Nigi専用)

31ベーシックファイルと専用2ファイルのみ再生可能。

(d)M型(BETTENに採用)

K型と同じ。

(6) 発信強さの相対比較グラフ

各モデルで測定されたコイルからの輻射の最大値を相対レベル比較したグラフを以下に示す。


2. ゼロ磁場コイルとメビウスコイルの特性

最後に渦巻型のゼロ磁場コイルとメビウスコイルの輻射特性の違いを示す。

メビウスコイル表面1

メビウスコイル表面2

メビウスコイル表面3

メビウスコイル表面4

メビウスコイル表面5

メビウスコイル表面6

ゼロ磁場プレートコイル表面1

ゼロ磁場プレートコイル表面2

ゼロ磁場プレートコイル表面3

ゼロ磁場プレートコイル表面4

ゼロ磁場プレートコイル表面5

上記グラフから分かるように、ゼロ磁場プレートコイルは、コイル上のどの場所でも輻射のピークとなる周波数は同じ1 MHz付近であるが、メビウスコイルは、印刷面で3つに分かれたエリア上でのピーク周波数は、同様に1 MHz付近ではあるものの、エリアの境界線に位置する場所ではピーク周波数が1 MHz付近ではなくて240 kHz付近になっていることが分かる。

両者では形成されているコイルのパターンが異なる(渦巻き形状/メビウス形状)ことによるものと思われるが、これによりコイル全面からの輻射が同じ周波数分布で均一に行われるか、或いは、異なる周波数分布で行われるかの違いを生んでいるとも考えられる。

このピーク周波数が構文を発信している基本周波数の高調波(何倍かの周波数。音でいうところの倍音)であると考えると、コイルの種類によってロゴストロン信号の送り出し方も違っているということになる。

引き続き、コイルから空中線放射されたピークの周波数を解析してロゴストロン信号波形を反映しているか検証実験を続けていく予定である。

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