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広帯域、高感度、耐候性のある電波発電用アンテナの設計と実証実験

2024/8/3

この記事は知財や未公開技術を含むため非公開です

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庄司英一 (Eiichi Shoji, MONOZUKURI LAB)

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好きこそものの上手なれ！アカデミックな視点から分野を超えて培った知識や技術、ものづくり力を活かして世の中をより豊にするオンリーワン技術の創造 🥁障がいの有無にかかわらず誰もが音楽を楽しめる技術 📻ラジオ放送波を利用した電波発電装置や防災技術 😀高分子アクチュエータに関する総合的研究と応用技術の創造

災害時には、スマホは便利ですが輻輳やネット寸断で使える保証がない問題、テレビは停電が併発すれば使えない問題があります。これらは大災害の度に教訓となっている事実です。

デジタル技術が便利になればなるほど、アナログ技術は益々重要になっていきます。どちらが優れるかではなく共存です。こうした中、災害時におけるアナログなAMラジオ、FMラジオの重要性はもっとアピールされるべきです。特に、様々なフィールド実験から電波伝搬を熟知している科学者の立場からそう思います。

AMラジオは、FMラジオ放送が受信しにくい地域で役立ちますが、電波の弱い地域、電磁界ノイズが多い地域、鉄筋コンクリートの建物内では感度が落ちる状況では、AMラジオ受信機だけではどうにもなりません。トランジスタやICチップで増幅しているとは言え、基本的に内蔵アンテナを小さくするために無理があるからです。

そうした状況を改善する技術を開発しました。原理上、世の中に普及してる殆ど全てのAMラジオ受信機に効果的です。ラジオ本体とは配線しない、結線など難しいことをせずに使えます。

高層ビルや建物内でのAM難聴問題を改善し、ラジオ難聴地域の受信感度向上に威力を発揮する技術です。混信や電磁界ノイズも低減します。AMラジオ放送受信のネガティブな印象が根底から変わる技術（特許技術）です。

✅原理上、全てのAMラジオ受信機に使る。
✅広域伝搬性に優れるAM放送波の活用性が一層広がる。特に災害時に重要。
✅本システムは電源が不要な無給電システムなので、電池等の面倒が無い。
✅防災ラジオや難聴地域の感度向上、放送サービスエリアの拡大にも使える技術である。
✅NHKは今後も中波AMラジオ放送を継続します。北海道、秋田では民放も継続します。AM難聴地域の受信感度向上、AM放送サービスエリアの拡大に使えます。これは放送事業者にとっては福音です。

この実験で利用した放送：
✅NHK大阪ラジオ第2放送 JOBB 300kW 828kHz
✅受信地点は福井県福井市
✅JOBB(羽曳野ラジオ放送所)から179km地点
✅実証研究として受信が厳しい放送局を選定。

#HOOPRA #フープラ #無給電ラジオ＃電波発電 #中波放送 #アンテナ技術 #AMラジオ #FMラジオ #AMラジオの聞こえない常識を覆す #防災ラジオ #情報弱者

高分子アクチュエータの運動制御に使える汎用性の高い、高出力なプログラマブルバイポーラ電源を創造しました。

高分子電解質、高分子ゲル、導電性高分子など、膜材がイオン輸送で変形運動が発生するタイプの高分子アクチュエータ全般に使える電源です。

小型軽量です。ACアダプタ、電池内蔵タイプなどを開発しています。これは電池内蔵タイプです。電圧、電流のモニタリングは応答が直感的に分かるのでアナログメータにしています。プログラマブルで様々な波形に対応します。

研究室が世界に先駆けて提案した高分子アクチュエータのPWM制御とその波形も内蔵しています。プログラムを書き換えることで、どんな波形にも対応できます。

#高分子アクチュエータ #バイポーラ電源 #プログラマブル #関数発生 #PWM制御 #高分子電解質 #導電性高分子 #高分子ゲル #化学系アクチュエータ

ㅤ｢能登半島地震が教えてくれたこと｣
～ラジオ放送波の特徴を活かした災害に強い防災技術の提案～

この話題では、奥能登、珠洲市を実際に訪問し、ラジオ放送波に関するフィールド電波計測の知見を集積しています。

災害時には、スマホは便利ですが輻輳やネット寸断で使える保証がない問題、テレビは停電が併発すれば使えない問題があります。これらは大災害の度に教訓となっている事実です。

デジタル技術が便利になればなるほど、アナログ技術は益々重要になっていきます。どちらが優れるかではなく共存です。こうした中、災害時におけるアナログなAMラジオ、FMラジオの重要性はもっとアピールされるべきです。特に、様々なフィールド実験から電波伝搬を熟知している科学者の立場からそう思います。

災害時に命を守るために、アナログな放送波でしか成し得ない防災技術、放送事業者は中継局を作らずにサービスエリアを少しでも広げられる技術があります。それらを探究しています。

AM放送が無くなるという誤った話題がありますが、無くなりません。NHKはAM放送を継続しますし、AM放送がなくてはならない北海道や秋田県では民放もAM放送を継続します。

#AMラジオ #中波放送 #FMラジオ　 #広域伝搬性 #無給電ラジオ #電波発電 #防災ラジオ #フープラ #HOOPRA

（2024年度講演）動画誰もが楽しめる

（2024年度講演）動画
誰もが楽しめる音楽体験を実現する打楽器演奏システムの創造　～打楽器演奏システムを軸としたバリアフリーな音楽の実現～

YouTube動画へはこちらのリンクから（2024年度講演）動画を選んで視聴下さい：
http://sound-zaidan.com/stpfmp.html

#ユニバーサルデザイン #バリアフリー音楽 #聴覚障がい #視覚障がい #肢体不自由 #合奏支援 #音楽愛好家 #生涯学習 #演奏家の演奏補助 #誰もが楽しめる音楽体験 #音楽普及の支援

ウクレレ打楽器演奏アタッチメントの試作開発

打楽器演奏ロボットとBluetoothでワイヤレス接続することで、ウクレレを弾きながら、本物の打楽器（タンバリン、ハイハット、スネアドラム、ウッドブロック他）を４つまで、フィンガーで生演奏を実現する演奏支援装置です。打楽器演奏ロボットは卓上型のIROPS-8号機、小型可動型のIROPS-9号機との演奏連携から、ライブパフォーマンスを盛り上げます。

ソプラノ～バリトンなど各種サイズのウクレレに無傷、無加工で脱着式で装着可能とし、電池内蔵でBLE-MIDI接続で、スマホ、タブレットパソコン、汎用MIDI機器、各種のMIDI対応ドラムマシン、MIDI電子楽器、DAWアプリなどにも接続可能で、それらの電子音源、電子ドラムによる演奏も可能なように設計。

#打楽器演奏ロボット #演奏支援装置 #演奏家支援 #MIDI #Bluetooth #打楽器 #ラテンパーカッション #MUSICROBOT #ウクレレ

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/

回転リズム演奏装置２号機　試作品

回転リズム演奏装置２号機　試作品

・紙のディスクに穿孔式の打点
・アナログの良さ＆強み
・逆回転や手でも回せる

動画はYouTubeにあります。

#MIDI #MUSICROBOT #演奏支援装置 #リズム #Rhythm #ドラムマシン #リズムマシン #打楽器演奏ロボットと連携

回転リズム演奏装置１号機　試作品

回転リズム演奏装置１号機　試作品

・リズムのノリを指先で調整出来るマグネット式の打点
・アナログの良さ＆強み
・逆回転や手でも回せる

動画はYouTubeにあります。

#MIDI #MUSICROBOT #演奏支援装置 #リズム #Rhythm #ドラムマシン #リズムマシン #打楽器演奏ロボットと連携

メリークリスマス！フクイラプトル打楽器バンド with 演奏支援装置　みんな待っててね！

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/

#打楽器演奏システム #打楽器演奏ロボット #演奏支援装置 #インクルーシブ #バリアフリーミュージック #合奏支援 #クリスマス #フクイラプトル打楽器バンド

スマホで楽しめるミニチュアバンド　～卓上型打楽器演奏ロボット（IROPS-8号機）～

好みのハイハット、スネア、タム、タンバリン、カウベル、ウッドブロック、スレイベルなどの打楽器に変えたり、シンバルなども追加できます。ハイハットは自動開閉制御します。画像のピアノはMIDIに対応させていますので、自動演奏が可能です。ワイヤレスでMIDI接続（USB、BLE、レガシー対応）して、DAWソフト・アプリ、シーケンサ機器、MIDI楽器、MIDI機器、スマホ、タブレット、パソコンなどで活用できます。

演奏支援機器と組み合わせることでインクルーシブに様々な場面で活用できます。打楽器演奏ロボットの技術は特許技術になっています。

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
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#MIDI #打楽器演奏ロボット #打楽器演奏システム #打楽器ロボット #MUSICROBOT #ミニチュアバンド #ミニチュアジャズバンド #インクルーシブ教育 #インクルージョン

北陸技術交流テクノフェア TECHNO FAIR 2

北陸技術交流テクノフェア TECHNO FAIR 2022（対面）フクイラプトル打楽器バンド（aka ラプトルバンド）によるデモンストレーション

多くのみなさまのご来場にこころより感謝申し上げます。みなさまのご意見、ご感想が大変励みになりました。一日も早く実用化できますように、今後も開発を進めて参ります。どうぞよろしくお願いいたします。

お陰様で新製品・新技術公開プレゼンテーションは満席でした。インクルーシブ教育に資する打楽器演奏システムの開発について説明させていただいた後で、今回結成したフクイラプトル打楽器バンド（aka ラプトルバンド）によるデモンストレーション演奏を行いました。

スマホやiPad、シーケンサ、DAWからリズム演奏を楽しめます。音楽室にある打楽器を自由に組み合わせて楽しめます。また、ドラムスティックをマレットや、ワイヤブラシ、手のひらパレットなどと簡単に差し替えられるので、様々なリズムを本格的な打つ響きで楽しめます。

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
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#ラプトルバンド #フクイラプトル #フクイラプトル打楽器バンド #打楽器演奏ロボット #打楽器ロボット #打楽器演奏システム #IROPS #福井大学 #ものづくり研究室

打楽器演奏ロボット(MUSICROBOT)をドラムマシンにして、ドラムやパーカッションの生演奏が楽しめます。

ドラム・パーカッションシーケンサの開発　～リアルタイム録音・再生　Bluetooth (BLE) MIDI 対応

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#MIDI_SEQUENCER #DRUM #MUSICROBOT #打楽器演奏ロボット #打楽器演奏システム #打楽器ロボット #IROPS #福井大学 #ものづくり研究室

高分子アクチュエータシートからダイヤフラムを円形に打ち抜いて、マイクロポンプとして作動させる技術

低コストで構造が簡単な使い捨てのマイクロポンプが製造できます。この方法は、コロナ禍での検査技術として、ELISA法などを根底から革新します。共同研究はお問い合わせください。

#コロナ #ELISA #マイクロポンプ #μTAS #高分子アクチュエータ #立体造形 #3D流路 #ダイヤフラムポンプ #低電圧動作 #安全安心 #クレジットカードサイズ

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab

スネア超高速連打 32分音符 BPM=40, 80,

スネア超高速連打 32分音符 BPM=40, 80, 120, 200, 320　ストーンキラー　クワドラプルストローク　Snare Stroke Roll

https://youtu.be/A0OC3fe0uUY

#Snare_Quadruple_Stroke_Roll

演奏支援システムおよび制御方法～人の楽器演奏や体の動きに合わせてMIDI再生時の緩急、速度、強弱を自在に可変して合奏できる特許技術の紹介

センシングデバイス（演奏者に装着されて動作検出部のあるものなら何でも）を身に付けて楽器を演奏することで、体を動かして、センサによる演奏や動きの情報から、テンポ（BPM）や強弱の情報として算出、その情報をMIDI楽曲の演奏に割り込ませて、テンポや強弱を調整して合奏できる技術です。

このデモンストレーションではコンガですが、ギターやウクレレのピッキング動作、ドラム、タンバリン、ウッドブロックなどの各種打楽器演奏等でも機能することを確認しています。原理的に、拍や、拍の振り幅で身体が動けば、つまり、センサを手首や足首、つま先、かかとなどにつけて拍に合わせてセンサを動かせれば機能します。

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/

本技術の紹介：
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/2022/07/02/post-7096/

#MIDIファイルの再生 #人の楽器演奏との共演合奏 #テンポや強弱等の演奏意図をその場で反映

究極の無給電防災ラジオフープラ HOO

究極の無給電防災ラジオフープラ HOOPRA

これまでの現場での実使用での使い勝手の知見集積を踏まえた、スマホと連携できる究極の防災ラジオの具現化になります。

電波の原理的な理由により、全国すべての場所で使えるものではありませんが、NHKのAMラジオ放送所、民放のAMラジオ放送所、中継所がある市町ではおよそ使用できると思います。

■特徴（一部抜粋）■
・乾電池を使用しないので、何時でもそのまま持ち出せばラジオとして機能します。
・手回し発電ではないので、騒音や手回しの面倒がありません。
・ネットラジオではなく、放送波のラジオ受信なので災害時ネットがダウンしてもラジオが聴けます。
・ネットラジオでは受信できない地元のラジオ局の放送が災害時に受信できます。ネットラジオは基幹放送局の受信になります。
・フレキシブル筐体は超高輝度な蓄光材により、停電時や暗がりの中ではその存在が一目でわかります。
・夜間の地震で停電しても、地震で部屋が散乱しても暗がりでこのラジオを発見できます。
・壁にかけておけます。玄関先にかけておけば避難する時に持ち出せます。
・普通にカバンに無造作に入れて携行する状況では壊れにくい構造で設計しています。ここ３年間、耐久試験を兼ねて通勤カバン等に入れて連日持ち歩いていますが、まったく壊れない状況です。
・いわゆるマニアの趣味のゲルマラジオ受信機とは一線を画す、実用的な視点で設計しています。
・200g程度で軽量です。たすき掛けで肩から掛ければ両手が使えます。
・広域電波伝搬特性に優れる中波帯のAMラジオです。FM放送が聞こえない、FM補完放送では聞こえにくい山間部でも中波AM放送は受信出来ます。
・スマホとの連携機能があるのでスマホで活用できます。

https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/2022/06/26/post-7064/

#福井大学 #先端マテリアル創造ものづくり研究室
#防災ラジオ #AMラジオ #無給電ラジオ #無電源ラジオ

ROLAND GR 13-PIN to 24-PIN CONVERTER Divided Pick

ROLAND GR 13-PIN to 24-PIN CONVERTER

Divided Pickup(GK-2 GK-2A GK-3等)の13-PIN出力から、 24-PIN入力仕様のアナログギターシンセへの接続CONVERTERを製作。MUSICROBOT VERSION

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
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#打楽器演奏ロボット #リモート演奏 #演奏支援装置 #ミュージックロボット #MUSICROBOT #バリアフリーミュージック #GR-300 #GR-700 #GM-70 #JX-3P #ROLAND #アナログギターシンセサイザー

MUSICROBOT（ミュージックロボット）は、今日の音楽を楽器本来の響きで楽しめる新しい演奏表現を提案します。デジタルで制作された楽曲をロボットが演奏する方法です。本格的なロボット演奏が音楽文化にどのような変革をもたらすかを探究しています。

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
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MUSICROBOT (ミュージックロボット)
https://musicrobot.jp

#打楽器演奏ロボット #ミュージックロボット #MUSICROBOT #リモート演奏 #演奏支援装置 #バリアフリーミュージック #BarrierFreeMusic #仲間と合奏 #みんなと合奏 #楽器練習 #音楽の力 #学校音楽教育 #音楽療法

バリアフリーミュージック(BarrierFreeMu

バリアフリーミュージック(BarrierFreeMusic)は、音楽のユニーバーサル化を目指します。音楽を障がい無しに楽しめる社会の実現に向けて、MUSICROBOT技術をコアとして、リモート制御技術から演奏を支援します。一緒に音楽を楽しもう！

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab

バリアフリーミュージック
https://barrierfreemusic.org

#打楽器演奏ロボット #リモート演奏 #演奏支援装置 #ミュージックロボット #MUSICROBOT #バリアフリーミュージック #BarrierFreeMusic #仲間と合奏 #みんなと合奏 #楽器練習 #音楽の力

マリンバを演奏する打楽器演奏路ロボットIROPS-7号機(Marimba robot)を試作しました。こおろぎ社の上級マリンバをベースにした本格的な仕様です。最大49本のマレットによる同時演奏が可能です。音階を奏でられる打楽器ロボットとして活用性が広がります。

制御ユニットの小型化と、各ユニットの交換・調整が容易になるように設計しています。演奏中にマレットの動きがよく見えるように、マリンバ奏者側から制御ユニットを二階建てで配置させています。この手のロボットによくある、マレット制御時の不快な機械音（カチカチ音）を究極的に低減させています。マリンバの響きを損わない。

・リアルタイムMIDIで演奏可能です。汎用のSMFに対応します。
・C28-C76　4オクターブ 49鍵すべてにマレットが付いていますので、最大49本のマレットによる同時演奏が可能です。
・基本として強弱、クレッシェンド、デクレッシェンドが可能です。
・マレット毎に打鍵の位置を調整出来ます。
・マレットは人が演奏で使用するものを使っているので、好みのものに差し替えられます。
・超高速で演奏することで、グリッサンドのアップダウンの演奏音が自在です。この奏法により、人間では演奏不可能な半音盤を交えたグリッサンドの演奏音が可能です。
・鍵盤を押さえながら演奏すること、デッドストロークが可能です。響きや余韻を押さえた演奏が可能です。
・マリンバの専門家と議論し、音域毎にマレットの硬さ、マレットの種類を変えています。マレットが変わる音程の前後で違和感が無いように制御しています。
・その他

https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab
https://musicrobot.jp/

#MUSICROBOT #ミュージックロボット #バリアフリーミュージック #BarrierFreeMusic #IROPS-7 #楽器演奏ロボット #マリンバ演奏ロボット #打楽器演奏ロボット #MIDI #リアルタイムMIDI #GM #SMF #DTM #DAW #こおろぎ社 #MADE_IN_JAPAN #MONOZUKURI_LAB #ものづくり研究室 #福井大学 #先端マテリアル創造ものづくり研究室 #特許第6573355号

電源を使わないで聴けるAMラジオ『HOO

電源を使わないで聴けるAMラジオ『HOOPRA』

乾電池、蓄電池、ACアダプター、手回し発電機、ソーラーパネルなど電源のたぐいは一切不要です！

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab

#無電源ラジオ #防災ラジオ #HOOPRA #AMラジオ #外部アンテナ不要 #ループアンテナ #台風 #地震 #豪雨 #災害 #スマホと連携可能 #スマホ接続アダプター #MONOZUKURILAB #福井大学 #ものづくり研究室

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