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食堂に放送を!!
可視光による校内放送
Presents by
新しい食堂には放送が入らない
• 短大のホールの一角に高校の食堂ホールができた
• 短大の建築物の一部のため、
高校校舎との間にはケーブルが敷設されていない
• 食堂にケーブルを入れるような工事はしない(学園本部の見解)
生徒
放送部
チャイムや呼び出し放送だけでも入れて欲しい
放送部としてはお昼の放送も流したい
高校の放送が
入らない!!
食堂外観 日替わりメニュー
昼食時の様子
短大G棟のこの部分
この建物内に放送が入らない
新しい食堂
・高校の放送をリアルタイムで食堂
にも・学校へ予算処置を考えなくて
も可能な
手段を提案するための実験を行う
建築物には一切加工しないで
食堂に放送を流す方法を考える
解決に向けて
上手くいかなかっ
た
• 放送室から食堂までの距離が長いため電波が届かない
• 学園全体で多くのワイヤレスマイクがあり混信がある
• 電波法に反することは出来ない
実験① ワイヤレスマイク(電波)の利用
実験してみた
が・・・
2CMのガラス壁を介して
信号を送るが・・・
• 給湯器などからのノイズを拾う
• 長いケーブルに学園内の高圧線・トランスなどからでる
磁気でハムノイズが多く発生
実験②電磁誘導の利用
これも上手くいかない
《
デ
メ
リ
ッ
ト
》
比較的音質が良い
しかし、ケーブルが長くなり
ノイズが乗って使えない
実験②電磁誘導の利用
--メリット--
• 音声信号を増幅してLEDの発光量変化にする
• 変化した光をPD(フォトダイオード)で受けて
変化量を信号としてアンプで増幅、スピーカーを鳴らす
実験③ガラス越しに光で信号を送る
光通信の送信機と受信機
音声増
幅のIC
光で音を送り、光から音を
・音声信号の変化をLEDの光の強弱に
・光の強弱が音声に
• 受信部は光の強弱をPD(フォトダイオード)で受け
取り、音声信号として増幅器で増幅してスピーカー
を鳴らす
• 送信機は増幅器に音声信号を入れ、信号の大きさを
ELDに加え光の強弱に変え、発光させる
LEDとPDの距離が15Cm位でも受信できた。
ガラス越しにも受信できた
光で音声を送る実験①
実験結果・・・
・ガラス越しに問題なく送受信出来た
・食堂の照明機器の中に
インバーター式のものがあり、
目では確認できない点滅が
ノイズとして入ってくる
・スマホのライトでもノイズが入る
音質がもっと良くなけれ
ば・・・
光で音声を送る実験①
赤外線ではダメ
• 見えない。(調整しづらい)
• 赤外線用LED、PDの値段が高い
• 断熱ガラスには赤外線を透過しない
• 普通のガラスも赤外線透過率悪い
光で音声を送る実験① 問題点
理由・・・
音質が良くてノイズに強いも
の?
・ 送信機は顧問の先生に作ってもらった
・ 同時に2チャンネル送信できる。
(現在は1CHのみ受信)
・ 理論的には1つのLED発光源で
非常に多くのチャンネルを乗せることが可能
(PD,LEDの性能次第で数100チャンネルは簡単にできるらしい)
光にFM変調した電波?を乗せる
光で音声を送る実験① 解決策
FM電波を光に乗せる送信機 同時に1つのLEDで2チャンネル送信可能
顧問の先生に作ってもらった送信機
• 信号を2.3MHzのFM電波にして、電波でLEDを発光させる。
(FMにしやすく、安定にするためこの周波数にしたとのことです)
• 送信機の製作は顧問の先生に任せた
(私には作れない)
• LEDの光の中からFMの信号をPDで取り出す。取り出した信号は
2.3MHzのFMなので、FMのラジオを作ればいい
• 回路は簡単にできそうだ。
音質とノイズ対策
• 比較的簡単な構成
• 実験結果
予想以上の音質とノイズに
強いことが確認
出来た。
• 音質もよい
可視光FM受信機
ラジオ用のICを利用
製作費 アンプ込みで 1200円くらい
500円
のアン
プ光-FMの
受信機本体
PD 150円
IC TA7792 200円
残りの部品は瀬川先生のパーツボックスから
可視光FM受信機
光の軸調整、同調の調整がうまくいけば、 かなりの音質を確保出来
る
FMー光送信機からの信号を受信
• 30メートル350円のLANケーブル4本で120メートルの長さを確保
• LANケーブルの中の2本をLED接続に使う
• 残りの6本の線は他の用途に使えるよう考慮する。
• ケーブルは邪魔にならないような敷設をすることで、学園に許可
をもらって敷設した
放送室から食堂までの伝送ケーブル
使ったケーブル
目立たないよう 砂利に埋める ケーブルの延長のための接続
放送室から食堂まで120m
ケーブル敷設工事の様子
大学の2階テラスにケーブルを這わせる邪魔にならないよう屋根の上 にケーブルを
ケーブル敷設工事の様子
• 120メートル先のLEDからも信号がでた。
• 実際のケーブル敷設し、食堂のガラス越しに信号を送
ることが出来た。
• 食堂での実験でも放送室からの信号がきれいに入る。
• LEDと受信用のPDの
軸合わせをしっかりと
しなければならない。
ケーブルの先端にはLED
• FMのラジオの利用(使わなくなったラジオの利用)
• コンデンサーを増やすだけの改造 中間周波数を2.3MHzになるよう
に
• 同調回路の改良(2.3MHzをしっかり取り込む)受信性能の飛躍的改善
音質、安定感、対ノイズ いずれもアップ
改造版受信機 殆どラジオのまま
食堂での受信の様子
ガラスに透
明テープで
貼り付ける
受信機の改良
テスト放送の感想
生徒
生徒
呼び出し放送が聞けていい
チャイムが聞けるので都合が良い
生徒
お昼の放送が聞けていいね♪
• 食堂への放送の必要性
• 設置費用、予算処置は不要
(メンテナンスは放送部がする)
• 施設の工事は一切不要
• いつでも撤去可能
是非 食堂に放送を流せるようにして欲
しい 多くの生徒の要望でもある
学校へ要請
• 光源が確認出来る
• 照明器具のLED化で情報送出機になり得る
• 校内放送も可視光で全教室に多チャンネルの放送ができそう
• 限定的な範囲で、多種多様な使い道が・・・・・・
交差点の信号機(LEDになっている)から街情報などを
信号毎に送れる(スマホが受信機になれば)
車やバイク間の近距離通信に
家庭のテレビ画像が照明機器から取り込める?
狭い範囲に大量の情報を提供するにはすぐれた媒体となるかもしれ
ない
可視光であることの可能性と照明機器がLED化すれば

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