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昇圧回路 1.トランス 鉄芯に巻き数の異なる2つ以上のコイルを巻きつけたものです。1次コイル(電源につなぐ方のコイルのこと)に電流が流れると鉄芯に磁力が発生して電磁誘導が起こり、2次コイル(電気を得る方のコイルのこと)に、元の電圧を1次コイルの巻き数で割り2次コイルの巻き数をかけた電圧が流れます。また、2次コイルの電流は1次コイルに流した電流に対し、電圧と逆の計算をすることで得られます。トランスは下のような見た目をしています。 注意すべき点 トランスに直流を流すと電磁誘導が起きず、ショートしてしまう危険性もあります。また、2次コイルに何もつながないと、回路上では2次コイルが存在しないことと同じになり、過電流が流れる危険性があります。2次コイルにつないだコンデンサを充電するときも同じようなことになりやすいので、コンデンサに並列に耐圧の充分な抵抗をつけましょう。 出てくる電流は交流なので、電解コンデンサに充電する時は直流か脈流にする必要があります。ここでは簡単に脈流にできるブリッジダイオードというものを紹介します。下の画像のダイオードの形に組まれたものが秋月などで簡単に手に入ります。 簡単に理想の電圧を得られるトランスですが、そもそも理想のの巻き数比のトランスが入手し難いうえにお値段も張るといった問題があります。 2.倍電圧整流回路 rec1.jpg C1とC2に交互に充電が行われ、C1とC2が充電池のような役割をはたし、電源電圧の2倍の電圧がえられるというものです。しかし、電源と出力の電位が異なるという問題点がありました。 3.半波倍電圧整流回路 rec2.jpg Aの電位がBの電位より低いときはB→D2→C1という順で電流が流れてC1が充電され、、Aの電位がBの電位より高いときはC1→D1→C2→Bという順で電流が流れ、C2が充電されます。このとき、Aの電位+C1の電圧で充電されるので、C2には電源電圧の2倍の電圧で充電され、倍の電圧が得られるというものです。上の回路図における電源の下側の端子と出力の-の端子の電位の差がありません。仕組みは倍電圧整流回路と似たようなものです。 4 .コッククロフトウォルトン回路 この回路の原理は、半波倍電圧整流回路を積み重ねたようなものです。(実際には、徐々に昇圧されます。)この回路において、すべての部品に対しかかっている電圧は電源電圧の2倍以下になり、耐圧の低い部品で高電圧をえられます。 5.昇圧チョッパ 直流電流を昇圧するものです。電源にコイルを直接つなげると、大電流がコイルに流れ、強力な気力が発生します。ここで、コイルのGNDにつないだ端子を高電圧をつなぎたいもの(たとえばコンデンサなど)につなげると、コイルが磁力を維持ししようと一瞬だけ強い電力を発生させます。この切り替えをトランジスタなどを用いて高速に行うことで高電圧を得ることができます。 6.ZVS #ref error :ご指定のファイルが見つかりません。ファイル名を確認して、再度指定してください。 (image.JPG) コイル2つにトランジスタをつなぎスイッチングすることで直流電流を交流にします。これはただ発振するだけの回路なので昇圧はできませんが、これに先述のトランスをつけることで昇圧することができます。 ※上の回路図は秋月の15cm級冷陰極管インバータセットの回路図。(残念ながら現在は発売されていない) EML(電磁加速装置) 1. ディスクランチャー 渦状に巻いたコイルに強い電気を一気に流すと強い磁力が急に生じ、コイルの上の金属の円盤の中の自由電子がその磁力の変化を打ち消すような磁力を起こす電流を発生させ、それによる磁力がコイルの磁力と反発して高く飛び上がるというものです。 美点 複雑な回路設計が不要である 平和 欠点 コインが打ち上がるだけなので案外地味 2. コイルガン 中空のアクリル棒等絶縁体にコイルを巻きつけ、少し離れた場所に発射したい金属(プロジェクタイル)をセットする。コイルにコンデンサから電流を流すと一瞬磁力が発生してコイルの中心にプロジェクタイルが吸い寄せられ、発射されるというものです。 美点 発射の際音がしない 銃刀法に引っかかる要素が無い 欠点 連続で発射するとコイルの発熱がひどい 3. レールガン 平行に並べられた電気伝導体のレールの間に電気伝導体の弾丸をレールに接するように置き、2つのレールに電圧をかけるとレールの間の弾丸の後方に⊗方向(あなたの目から画面の方向)に磁力が発生し、フレミングの左手の法則(ローレンツ力)により弾丸が発射されるというもの。 美点 なによりロマンがある 爆音がする(派手) 欠点 レールの消耗が激しい 爆音がする 上記の3つはコンデンサから電気を流すものが違うだけで、回路はほぼ同じである。 他にも、EMLの一種としてサーマルガンというものがありますが、銃刀法に違反するので製造しないようにしましょう。 放電装置 1.スタンガン 先述のコッククロフトウォルトン回路を組むことで簡単に高電圧を得ることができます。交流電源としては、使い捨てカメラのフラッシュの昇圧回を少し加工するだけで簡単に直流1.5Vを交流約250Vに昇圧する回路が手に入ります。コッククロフトウォルトン回路は段数が多ければ多いほど出力電圧が上がりますが、その分放電の時間的間隔が伸びてしまい見た目的には威力が下がるので、20〜30段ほどが良さそうです。 他にも、テスラコイルというものがあります。 高電圧スイッチング方法 EMLにおいて高電圧を一気に流す、と書いてきましたが普通のスイッチやリレーなどで導通させようとするとスイッチの金属部分が溶接されてしまうので、高電圧向けのスイッチが必要となります。 1.スパークギャップ スイッチング対象を物理的に導通させるというものです。ここでは最も簡単な作り方を紹介します。(非推奨)アルミ板を買ってきてそれにスイッチング対象の片方を、アルミ板にネジ穴をあけて圧着端子をつけるなどして導通させます。もう一方の端子に長めのケーブルをつけ、皮膜を多めに剥いでから先端を半田で固めます。そして先ほどのアルミ板の上に接触しないよう注意しながらセットし、発射する際にケーブルの先端をゴムハンマーなどで打ち付け、導通させます。 美点 簡単。ものすごく簡単。 欠点 高圧部を剥き出しにするので危険。 アルミ板と端子の間で放電してしまうので爆音や火花が出る危険性がある。 ロスが大きい。 はんだが溶けてアルミにつく 2.サイリスタ・トライアック・FET ham3k18.gif 高圧・大電流向けのスイッチング素子です。対象端子を繋げ、ゲートに電圧をかけると2つの端子が導通します。 美点 安全 欠点 サイリスタ・トライアックの場合撃った後に一度充電を止めないと導通し続ける FETをモーメンタリスイッチで制御する場合、チャタリングの影響を受けてしまう。 その他 コイルに電流を流すとサージ(逆起電力)が発生して電解コンデンサやスイッチング素子に悪影響を与えかねないのでフライホイールダイオードを、電流を流す向きの逆になるようにコイルに並列につけましょう。
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昇圧回路 1.トランス 鉄芯に巻き数の異なる2つ以上のコイルを巻きつけたものです。1次コイル(電源につなぐ方のコイルのこと)に電流が流れると鉄芯に磁力が発生して電磁誘導が起こり、2次コイル(電気を得る方のコイルのこと)に、元の電圧を1次コイルの巻き数で割り2次コイルの巻き数をかけた電圧が流れます。また、2次コイルの電流は1次コイルに流した電流に対し、電圧と逆の計算をすることで得られます。トランスは下のような見た目をしています。 注意すべき点 トランスに直流を流すと電磁誘導が起きず、ショートしてしまいます。また、2次コイルに何もつながないと、回路上では2次コイルが存在しないことと同じになり、大電流が流れる危険性があります。2次コイルにつないだコンデンサを充電するときも同じようなことになりやすいので、コンデンサに並列に耐圧の充分な抵抗をつけましょう。 出てくる電流は交流なので、電解コンデンサに充電する時は直流か脈流にする必要があります。ここでは簡単に脈流にできるブリッジダイオードというものを紹介します。下の画像のダイオードの形に組まれたものが秋月などで簡単に手に入ります。 簡単に理想の電圧を得られるトランスですが、そもそも理想のの巻き数比のトランスが入手し難いうえにお値段も張るといった問題があります。 2.倍電圧整流回路 rec1.jpg C1とC2に交互に充電が行われ、C1とC2が充電池のような役割をはたし、電源電圧の2倍の電圧がえられるというものです。しかし、電源と出力の電位が異なるという問題点がありました。 3.半波倍電圧整流回路 rec2.jpg Aの電位がBの電位より低いときはB→D2→C1という順で電流が流れてC1が充電され、、Aの電位がBの電位より高いときはC1→D1→C2→Bという順で電流が流れ、C2が充電されます。このとき、Aの電位+C1の電圧で充電されるので、C2には電源電圧の2倍の電圧で充電され、倍の電圧が得られるというものです。上の回路図における電源の下側の端子と出力の-の端子の電位の差がありません。仕組みは倍電圧整流回路と似たようなものです。 4 .コッククロフトウォルトン回路 この回路の原理は、半波倍電圧整流回路を積み重ねたようなものです。(実際には、徐々に昇圧されます。)この回路において、すべての部品に対しかかっている電圧は電源電圧の2倍以下になり、耐圧の低い部品で高電圧をえられます。 5.昇圧チョッパ 直流電流を昇圧するものです。電源にコイルを直接つなげると、大電流がコイルに流れ、強力な気力が発生します。ここで、コイルのGNDにつないだ端子を高電圧をつなぎたいもの(たとえばコンデンサなど)につなげると、コイルが磁力を維持ししようと一瞬だけ強い電力を発生させます。この切り替えをトランジスタなどを用いて高速に行うことで高電圧を得ることができます。小型化しやすい反面発熱がひどいです。 6.ZVS トランスの片方に2つのトランジスタをつなぎスイッチングすることで直流電流を交流にし,それをトランスによって昇圧します。得られる電流は交流なので整流回路が必要となり、回路が巨大化してしまいがちです。 EML(電磁加速装置) 1. ディスクランチャー 渦状に巻いたコイルに強い電気を一気に流すと強い磁力が急に生じ、コイルの上の金属の円盤の中の自由電子がその磁力の変化を打ち消すような磁力を起こす電流を発生させ、それによる磁力がコイルの磁力と反発して高く飛び上がるというものです。 美点 複雑な回路設計が不要である 平和 欠点 コインが打ち上がるだけなので案外地味 2. コイルガン 中空のアクリル棒等絶縁体にコイルを巻きつけ、少し離れた場所に発射したい金属(プロジェクタイル)をセットする。コイルにコンデンサから電流を流すと一瞬磁力が発生してコイルの中心にプロジェクタイルが吸い寄せられ、発射されるというものです。 美点 発射の際音がしない 銃砲刀剣類所持等取締法第二条の銃砲の定義に当てはまらない(追記 この記述は2015年時点のものです。今後の法改正によって変わる場合があることに注意してください。) 欠点 連続で発射するとコイルの発熱がひどい 3. レールガン 平行に並べられた電気伝導体のレールの間に電気伝導体の弾丸をレールに接するように置き、2つのレールに電圧をかけるとレールの間の弾丸の後方に⊗方向(あなたの目から画面の方向)に磁力が発生し、フレミングの左手の法則(ローレンツ力)により弾丸が発射されるというもの。 美点 なによりロマンがある 爆音がする(派手) 欠点 レールの消耗が激しい 爆音がする 他にも、EMLの一種としてサーマルガンというものがありますが、銃砲刀剣類所持等取締法第二条に定める銃砲に該当するので製造しないいようにしましょう。 (追記 この記述は2015年時点のものです。法改正に注意し、ご自身で最新の法規を確認してください。) 放電装置 1.スタンガン 先述のコッククロフトウォルトン回路を組むことで簡単に高電圧を得ることができます。交流電源としては、使い捨てカメラのフラッシュの昇圧回を少し加工するだけで簡単に直流1.5Vを交流約250Vに昇圧する回路が手に入ります。 他にも、テスラコイルというものがあります。 高電圧スイッチング方法 EMLのところで高電圧を一気に流す、と書いてきましたが普通のスイッチやリレーなどで導通させようとするとスイッチの金属部分が溶接されてしまうので、高電圧向けのスイッチが必要となります。 1.物理的に接触させる スイッチング対象を物理的に導通させるというものです。ここでは最も簡単な作り方を紹介します。(非推奨)アルミ板を買ってきてそれにスイッチング対象の片方を、アルミ板にネジ穴をあけて圧着端子をつけるなどして導通させます。もう一方の端子に長めのケーブルをつけ、皮膜を多めに剥いでから先端を半田で固めます。そして先ほどのアルミ板の上に接触しないよう注意しながらセットし、発射する際にケーブルの先端をゴムハンマーなどで打ち付け、導通させます。 美点 簡単。ものすごく簡単。 欠点 高圧部を剥き出しにするので危険。 アルミ板と端子の間で放電してしまうので爆音や火花が出る危険性がある。 ロスが大きい。 はんだが溶けてアルミにつく 2.サイリスタ・トライアック・FET #ref error :画像を取得できませんでした。しばらく時間を置いてから再度お試しください。 高圧・大電流向けのスイッチング素子です。対象端子を繋げ、ゲートに電圧をかけると2つの端子が導通します。 美点 安全 欠点 サイリスタ・トライアックの場合撃った後に一度充電を止めないと導通し続ける FETをモーメンタリスイッチで制御する場合、チャタリングの影響を受けてしまう。 3.スパークギャップスイッチ (諸々長くなるのでレールガンの場合で説明をします。他の場合もそこからのアナロジーで理解してください。) レールガンを発射するとき電流は「コンデンサ→コイル→レール→コンデンサのマイナス側」という風に流れます。このどかを切って、二つの大きな端子を作って450Vでも絶縁破壊が起きないような程度に距離を離しておきます。(遠すぎてもダメで近すぎてもダメ、絶妙な塩梅を探りましょう。。)この二つの端子の横にスタンガンの先端部分を持って来て、間を放電が通るようにします。すると、スタンガンが絶縁破壊を行なったことで端子間に電流の流れを担う物質が生成し(厳密に言うと放出されるのですが)、レールガンの方も導通が生じます。 美点 半導体よりも頑丈 欠点 やったことないからわかんない 損失どうなんだろう、気になる その他 コイルに急に大電流を流すとサージが発生して電解コンデンサやスイッチング素子に悪影響を与えかねないのでフライホイールダイオードを、電流を流す向きの逆になるようにコイルに並列につけましょう。
https://w.atwiki.jp/lovely-fruity/pages/137.html
波形(waveform)とは 信号の形状、形態を意味する。 ここでいう信号とは、例えば水面を移動する波動やはじかれた紐の振動などである。 一般に伝播中の波動は目に見えないことが多い(音や電波)。 その場合の「波形」は時間または距離を横軸として何らかの物理量の変化をグラフ表示したものである。 オシロスコープという機器で波形をブラウン管や液晶ディスプレイに表示させることができる。 音は波形によって異なった音色を持っている。 連続波とパルス波 進行波と定常波 正弦波:sin(2 π t) 時間経過にしたがって振幅が三角関数の正弦関数に対応した変化を示すもの。 のこぎり波:2(t − floor(t)) − 1 のこぎりの歯のような形状をした波形。 ブラウン管に表示をするために電子線を時系列で偏向させる基本的な波形である。 矩形波(方形波):saw(x) − saw(x − duty) デジタル情報の表現方法として一般に使われている。 台形波: これは矩形波とのこぎり波を混合した形状の波形である。 三角波:(t − 2 floor(*1) (−1)floor((t + 1)/2) 矩形波を積分した波形である。 水面波: 液体を媒質とする波に特徴的な波形である。 他の波形は合成波と呼ばれることが多く、複数の正弦波を合成することによって表現できる。 フーリエ変換は、ひずんだ波形を合成波として、その成分である正弦波群を明らかにすることができる。 これを使って、アナログ-デジタル変換回路で波形をサンプリングし、離散フーリエ変換を施すことによって、入力波形を構成している正弦波成分を抽出することができる。 参考:http //ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B3%A2%E5%BD%A2
https://w.atwiki.jp/submarine/pages/90.html
変形(ワープ) 波形
https://w.atwiki.jp/irukakiss/pages/78.html
電池式チャッカマン(電子ライターorスパークライター)をコッククロフト・ウォルトン回路で製作 2012年9月6日(木)電池式チャッカマン(電子ライターorスパークライター)を使い捨てカメラ基板とコッククロフト・ウォルトン回路で製作してみました。単3電池1本(1.5V)で4mmのスパークが発生し、ガスコンロの着火に便利なものができました。 4月に電池式のチャッカマンをスパークユニットで作った。 でかいのが良くないが、性能は文句なし。しかし、あと2つほどチャッカマンがあって、これも電池式にしたいと思っていた。ところが、スパークユニットなんて普通売ってない。ガスコンロの部品として売っているのかもしれないがそこまでするなら作った方が早いだろ。ネットで調べたら、フラッシュ付の使い捨てカメラ(レンズ付フィルムと言うらしい。)のストロボ発光の電源回路が使えそう。さらにコッククロフト・ウォルトン回路というのを組み合わせれば、スパークで着火できるほどの高電圧を作り出せる。YouTubeなんかにコッククロフト・ウォルトン回路でスタンガンみたいなのを作っているのがたくさんアップされていたので参考になった。逆に僕のこの製作記事もスタンガンを作るのに参考になるでしょうけど、僕はあくまでチャッカマン目的で作りましたです。念のため。感電は嫌いです。 ストロボ回路付の使い捨てカメラの基板。何でこんなものあるの?あるんです。10年以上前だと思うけど、使い捨てカメラを使いおわったら、バラしてフィルムだけ写真屋さんに持って行った。あのカメラはね、新品状態でフィルムケースからフィルムが全部出ているんです。そして、1枚撮るごとにケースの中の巻き取っていく。だから全部撮り切ったらバラしても大丈夫なんです。そして、基板だけ何かの役に立つんじゃないかと思って残しておいたんだな。10枚ぐらいあった。これが今回日の目を見た。持っていない人も、yahoo!オークションなんかで期限切れのやつとかが結構安く出回っているからインバーター基板なんかを買うより安くできると思います。 ヤフオクで売ってなかったらamazonあたりで新品買うしかないかな。もったいない?トランス手で巻く?送料無料で500円ぐらいなら許せるんじゃないか。 Amazon.co.jp ウィジェット 4種類ぐらい基板がありましたがどれも似たような感じで使われているトランジスタは2SD1960、2SD965、2SD2321でした。あまり高速ではないやつです。みんな同じようなもんでした。1960と965はコンパチ(互換)です。ピンはどれも左からエミッタ、コレクタ、ベース。中学校の頃、「えくぼ」で覚えた典型的なパターン。 めぼしい基板をじっと見て、トランスのピン接続を確認しました。ピンは6本。片側2本。反対側4本。便宜上ICと同じように上から見て左回りに図のようにピン番号を付け、それぞれが何に繋がっているかをメモ。 メモったところでトランスをはずした。ちっさいもんです。1cm角ほどのカスみたいなもんです。 テスターで当たって、トランスの巻き方を推定しました。これは下から見た図です。 それぞれのピンが何に繋がっているかということと、トランスの巻き方の推定からストロボ基板の高圧発生回路を起こしました。そんな大そうなものではありません。ブロッキング発振回路です。ブロッキング発振回路は出力をトランスでベースに戻してやるというつまり正帰還によって発振させます。ハウリングと同じ原理ですな。簡単確実だけど周波数や波形はどうなるかわからん。これは部品が3個でできます。すなわち①トランス、②トランジスタ、③抵抗。よほど下手なことしない限り発振する。これについては以前にも「ブロッキング発振回路により白色LEDを1.5V(電池1本)で点灯する」 http //www22.atwiki.jp/irukakiss/pages/20.html で作ったことあります。お手軽です。ストロボ用の発振回路のトランスは1次側と2次側がありまして、2次側のちょこっとだけ巻いて出てくる信号をベースに戻しています。1次側のコイルが何回巻いてあるか分解していないので知りませんが、まあ10回とすれば、2次側全体は200倍近く巻いてあるようですので1500~2000回というところではないでしょうか。それによって高圧が出てきます。 結局ブロッキング発振回路に必要な部品は実際にはこれだけ。超シンプル。1番ピンに赤色で印した。 回路を組むと言ってもトランジスタと抵抗をはんだづけするのみ。黄色のクリップは出力、緑のクリップは電池のマイナス、あと1番ピンに電池のプラスをつなぐのみ。 これだけで見事にネオンランプが激しく点灯。 このネオンランプは100V用。以前「検電ネオンランプ」 http //www22.atwiki.jp/irukakiss/pages/28.html で紹介したもの。ものすごい明るく点いた。両端の電圧は200Vであった。基板にもネオンランプが付いているがこれはストロボ基板用にで丁度この高圧出力用の200Vだと思う。以前100Vで点くかどうか試して点かなかったので…。近頃はストロボ発光可能電圧に達した時のインジケーターはLEDだろうけど、昔は200Vぐらいで発光するネオンランプだった。そんな時代の基板なので近頃のものとは多少違うだろうがブロッキング発振回路で高圧を発生させるという基本的な原理は同じだろう。1.5Vの乾電池から高圧を作るならこれがいちばん簡単で確実だから。 手前に電池が見えるが、1本だけ使って1.5Vで点灯している。因みに3Vで点灯したら、トランスの辺から煙が出てきたのでこれはいかんと思ってやめた。しかし、負荷を200V用のネオンランプにしたならいけたかも知れない。ただし、今回はチャッカマンの中に組み込むことを第1に考えていたので3Vという選択肢はなかった。あくまで単3電池1本でやる事が前提だったので電源電圧については深追いしていない。 しかし、これが点いた時は思わず「おーー!」と感嘆したな。1.5Vでネオンランプが点いたので。しかもこんな簡単でちっちゃい回路でね。ブロッキング発振回路バンザイだ。 ネオン管は点いても、ガスコンロを着火できるほどのスパークは発生しない。少なくとも2mmのスパークは欲しい。大雑把に言って、1mmあたり1000Vと言われているので2000Vは欲しいところ。それには電圧を10倍以上にしなければならない。そこで登場したのがコッククロフト・ウォルトン回路だ。 コンデンサ2つとダイオード2つで構成されるユニットを1段とするならば、1段当たりもとの電圧の2倍の電圧になる。図は3段のコッククロフト・ウォルトン回路だ。まあ、多段倍電圧整流みたいな感じか。動作原理は真剣に考えていないが働きは簡単。1段で2倍、2段で4倍、3段で6倍、n段で2n倍の電圧になる。 それさえわかってりゃいいさ。ネットで調べてみると、1段をコンデンサ1個ダイオード1個と考えて図の場合は6段なんて言っている人が居たけど、それは違うだろ。電圧についてはn段ならn倍になるとかn+1倍になるとか言っている人もあったけどそれも間違いでしょう。n段で2n倍です。奇数倍にはなりません。10倍にしたければ5段にすべし。 ためしに3段のコッククロフト・ウォルトン回路を作ってみた。各コンデンサとダイオードの耐圧は元の電圧のP-P値でよろしい。その点でもこの回路は再現しやすいね。手持ちの部品で全部いけた。コンデンサは472(4700pF)250Vで、ダイオードはよくわからん不明のものだが多分いけるだろうという感じで使った。整流用と思しきダイオードで耐圧200V以下のというのは無いだろうと信じて使った。秋月電子の通販で耐圧1KVのコンデンサもダイオードも安く売っているので手持ちが無くても入手は簡単だろう。マルツでも売っていると思う。ただ、送料が意外と高い。 因みにヤフオクでもコンデンサ出品している。送料が安いのもあると思う。102(1000PF)以上103未満、例えば3300pFでいいと思う。 ヤフオク!の高耐圧セラミックコンデンサ ダイオードは下の辺りの整流用1kV耐圧でいいかと。 ヤフオク!の整流用ダイオード コンデンサの定格電圧と耐圧は違うようだ。手持ちのものは250Vと書いてあったがこれは定格電圧だと思う。その場合、耐圧は1KVぐらいだと思う。十分だ。十分すぎる。写真には撮っていないがスパークは1mmほどだった。つまり、3段で6倍の電圧となり、1200Vに昇圧された模様。 最低でも2mmほどのスパークは欲しいので2000Vに昇圧したいからコッククロフト・ウォルトン回路は5段(10倍)以上にしたい。チャッカマンに組み込むことを考えて、6段(12倍)ぐらいかなと思ってなるべく高密度にはんだ付けしていった。これは完全なる3次元空中配線。最初に土台となる銅線にコンデンサを6個付け、その足にダイオードをつけていく。さらにダイオードの反対の足にダイオードを付け、そのダイオードの反対の足はコンデンサの次の足に付ける。これの繰り返し。たまらん細かい作業。 ダイオード同士がついているところにコンデンサを初めに付けたのと上下反対向けにつけて、最後に土台の線を切る。高密度3次元空中配線の要(かなめ)は土台ということです。1箇所に何本も線をはんだ付けしなければならない時、追加してはんだ付けすることによってその部分のはんだが溶けて前にくっついていた線がばらばらになってしまうと一生かかっても出来上がらない。溶けても別のところで固定されていて動かない状態になっていなければならないのだ。そのために土台が必要なのだ。これで何とかチャカマンに収まるだろう。 コッククロフト・ウォルトン回路6段の完成。倍率は12倍で2400Vスパーク長約2.5mm。かなりきつい音。感動する。なんか簡単にできちゃうんだね。1.5Vの電池1本つないだら2400Vでスパークしてるなんてね。信じられない。 チャッカマンを分解する。これは使い捨てでなく充填できるやつ。圧電素子の火花で点くタイプだが何年か使っていると着火ミスばかりするのでイラついてきたのだ。中身は全部取る。出っ張りもペンチでむしり取る。ちょっとした出っ張りは彫刻刀で削る。 チャッカマンに詰め込む。電池と回路の両方を詰め込むのはやはりぎりぎりだ。電池ボックスは秋月の基板取付型電池クリップ http //akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00222/ をガラスエポキシ基板にはんだ付けする。これは本当に便利。秋月で買い物をする時には必ず10個ぐらい買う。 高圧の線は前にスパークユニットのジャンクを取り出したガスコンロから取っておいた。外皮がかなり分厚いやつ。 かなりぶれているが、ホットボンドで固めた。ホットボンドは接着力については数ヶ月もすると全く当てにならないがこういう隙間の充填には便利。ただし、改良不可能になる。これで、完全に組み込めた。使い心地もいい。でもなんかもうちょっとスパークが大きいやつが欲しいな。 結局もう1台作ることにした。同じようなトランス。トランジスタは965の後継タイプの1960。前と同じだが、このわずか1立方センチぐらいに収まる3点の部品で1.5Vから200Vが作れるんだからおもしろい。 今度は10段にして20倍の電圧=4000Vにしたい。だからコンデンサは高密度に並べる。例によって土台となる線にとりあえず10本はんだ付けした。 そいつにダイオードをくっつけていく。 さらにコンデンサを10個付けて完成。バラックで試すとスパーク長は計算通り4mmだ。相当でかい音だね。 問題は実装。 ここは苦しい。 ホットボンドで固める。 おーーー!ギャップ長4mm。見事にスパークしよる。 しかし、若干収まりきらんのでくくりつけたよ。ちょっとかっこ悪いかな。 今後、電池の寿命などは追ってレポートしたいと思います。 例によって、もたもたした口調の動画の説明。3台の電池式チャッカマンの点火テストです。 2013年3月11日(火) 10段の方の電池を交換した。半年といったところか。もう少し持つと思っていたが、最近火花が飛びにくくなってきたので交換すると、見違えるようにビシバシ飛んだ。 交換した電池はコーナンで8本183円だったかのアルカリ電池で、1本23円ぐらい。安いね。コストとしては、全く問題なし。 ところで6段の方は、だめだ。確か、1~2ヶ月ぐらいで飛びにくくなってきたので100円ショップで図体の大きい使い捨てチャッカマンを買った。実は、10段以上(14段とか)にして、このチャッカマンがなくなったときに組み込んでやろうと思っているのだ。しかし、このチャッカマン、でかいだけあって、なかなか無くならないな。 また無くなったらレポートします。 僕が一生懸命作っているこの装置はアセチレンガスとかの点火用のライター http //www.monotaro.com/g/00132985/ みたいなやつがあるらしいが、そういう用途にも使えるんじゃないかと思いますがどうでしょう。 どなたか、試された方がいらっしゃったら教えてください。 2013年5月16日(木) 6段の方はスパークが短いせいで点火ミスが多く、使い勝手が悪かったので12段に改良した。ホットボンドはドライヤーを当てたら何とか溶けた。ただし、電池は外に出さざるを得なかった。 外に出してビニールテープで巻いてある。見た目は悪いが、電池交換の工具が不要なので実用上その方がいいと思う。さすがに12段となると申しぶんなく一瞬にしてノーミスで着火できる。電池寿命は1日20回ぐらいの使用で半年から1年といったところだ。 2014年1月30日(木) 最初の頃、珍しいもんだからうれしがってパチパチやりすぎたので電池は半年くらいしか持たなかったが昨年の5月に替えた電池は未だに持っている。必要なだけ使えば1年ぐらい持つと思う。 youtubeに動画をUPしているが、 http //www.youtube.com/watch?v=IWPEKVRzhBQ 意味不明のコメントの投稿があった。 コッククロフト・ウォルトン回路は10段だと10倍ですよ。コンデンサの数ではないです。 コンデンサの数分だけ電圧が上がるのはマルクス発生器とか、 インパルスジェネレータと呼ばれる回路です。 言うまでもないが、 コッククロフト・ウォルトン回路は10段だと20倍である。 マルクス発生器とか、インパルスジェネレータと呼ばれる回路 と同じようにコンデンサの個数倍の電圧が得られる。 普通、コンデンサ2つとダイオード2つで構成されるユニットを1段と考える。このユニットは倍電圧整流回路と言われ、真空管時代にトランスレスのテレビやラジオで広く用いられていた。100V(140Vpp)の商用電源から簡単に280Vの直流を得られるからだ。コッククロフト・ウォルトン回路はこの倍電圧整流回路を直列に多段構成した形だ。例えば3段なら 2倍の電圧+2倍の電圧+2倍の電圧=6倍の電圧 となる。つまり、2×段数倍の電圧が得られる。奇数倍の電圧は得られない。1段当たりコンデンサは2個使っているので、コンデンサの個数倍の電圧が得られるとも言える。 10段の場合、コンデンサを20個使っているので、20倍の電圧が得られる。 下のページの説明が比較的わかりやすいと思う。 http //note.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/n139814 間違った内容を掲載しているページも散見されるで、注意が必要だ。 マルクス発生器は並列に直流電源で充電したコンデンサをギャップスイッチによって瞬間的に直列に接続し、インパルスを得る装置である。当然のことながらマルクス発生器でもコンデンサの個数倍の電圧が得られる。マルクス発生器の場合は1段当たりコンデンサは1つなので、奇数倍の電圧も得られる。 コッククロフト・ウォルトン回路もマルクス発生器も、簡単にパルス的な直流高電圧を得られる回路であるが、最も大きな違いはコッククロフト・ウォルトン回路の電源は交流であり、マルクス発生器の電源は直流であるということだと思う。どちらの回路も、コンデンサの個数倍の電圧が得られる。不思議なコメントを投稿する人が居るので気になって、 コッククロフト・ウォルトン回路の出力電圧の理論値について、どのくらい異論があるのか気になったので検索してみたが、どういうわけか、段数倍になるとか、段数+1倍になるといった記述をしているページがいくつか上位にヒットする。 同じように感じている人も居た。 http //okwave.jp/qa/q5961880.html 実際製作した回路では、入力電圧が200V(テスターで実測)だが、出力電圧は放電ギャップ長で推測すると、6段でおよそ2.5mm、10段でおよそ4mm、12段でおよそ5mmだった。 火花放電の距離をおよそ1mm/1kVとすれば実際に作ってみた結果は下のように損失等もほとんどなく、段数×2倍という理論値に一致している。 6段 → 2500V(ギャップ長からの推定値)・2400V(理論値) 10段 → 4000V(ギャップ長からの推定値)・4000V(理論値) 12段 → 5000V(ギャップ長からの推定値)・4800V(理論値) シンプルな回路なので再現性は非常に良い。 間違った記述や誤解を生む記述がWEB上でよく見られるのは不思議でならない。 ほんのちょっとした手間で簡単に作れるから、 実際に作って自分の目で見てみれば、異論の余地など無いことがわかる。
https://w.atwiki.jp/lovely-fruity/pages/255.html
<波形解析の方法> ①まず、音楽ファイルを用意します。 ②次に、波形編集が可能なソフトを用意します。 例として、「Rip!AudiCO:http //www.vector.co.jp/soft/win95/art/se202196.html」を利用します。 これは、音楽CD,Ogg,WAV,WMA,MP3を、相互に変換することが可能なソフトです。 ③用意した音楽ファイルを、WAVファイルへ変換します。 ④続いて、WAVファイルをCSVファイルへ変換するソフトを用意します。 例として、「WavCsvWav:http //sunfieldkikaku.web.fc2.com/newpage9.html」を利用します。 これは、WAVファイルを、エクセルで利用可能なCSVファイル(データをカンマ(",")で区切った形式)に変換することが可能なソフトです。 ⑤変換したWAVファイルを、さらにテキストデータのCSVへ変換します。 WAVファイルは短時間に膨大なデータが密に詰め込まれているので、切り出す区間を決めて短時間の波形を切り抜きます。 「開始時刻」と「終了時刻」を設定して、「変換実行」します。 これで、エクセルで利用することができるデータとなりました。 ⑥エクセルで開くと、1列目に時間、2列目にLch、3列目にR chの順で並んでいます。 短時間のファイルでも、膨大な行のデータになっています。 データを選択して、「折れ線グラフ」を描画します。 図1) グラフの各系列(波形)は、上から順に、 系列1(灰色):生データを正規化(最大値で割って、0-1の範囲に変換) 系列3(水色):系列1のデータを2乗 系列4(赤色):系列1のデータを3乗 2乗、3乗となるにつれて、波形が先鋭化するのが分かります。 べき乗では、絶対値が小さい値はより小さくなり、絶対値が大きな値はより大きくなるためです。 ここで、あらかじめ1以下に正規化してあるために、最大値1を超えることはありません。 つまり、小さな基線ノイズを0に近似して、ピーク値を誇張する作用があります。 2乗の場合は、必ず正になってしまうため、絶対値のグラフと比較した方が良いかもしれません。 図2) グラフの各系列(波形)は、上から順に、 系列1(紫色):生データを正規化(最大値で割って、0-1の範囲に変換)して絶対値化 系列2(緑色):生データを正規化(最大値で割って、0-1の範囲に変換)して絶対値化したものを負数化 系列3(水色):生データを正規化(最大値で割って、0-1の範囲に変換)したものを2乗 絶対値化の波形では、負数の生データがX軸を対象に正方向に折り返されています。 2乗の波形は、絶対値の波形と全体像がそれほど変わりませんが、変化がより誇張された形になってします。 なお、2乗の波形も絶対値化と同様、負数が存在しません。 図3) ①系列1-4 グラフの各系列(波形)は、上から順に、 系列1(灰色):生データを正規化(最大値で割って、0-1の範囲に変換) 系列2(橙色):系列1において、前値からの差分(現在値から前値を減算) 系列3(水色):系列2を正規化(最大値で割って、0-1の範囲に変換)したものを3乗 系列4(赤色):系列1を3乗 ②系列1と系列4:元の波形と3乗の波形 3乗を行うことで、正負の符号を保存したままで、グラフの尖度を上げることができます。 ③系列1と系列2:元の波形と微分(差分法)の波形 差分は、一定の短時間における変化量のため、一定間隔で現在値から前値を差し引いた差分は、離散的な微分グラフとなります。 (連続的な微分グラフは、無限小の短時間における変化量を表します) 差分は常に絶対値の減少方向へ向かうため、+1→+1で差分0,+1→0で差分1,+1→-1で差分2と、差分は0-2の範囲に収まります。 (ほとんどの場合、ごく短時間における差分は1/2振幅以下で推移するようですので、振幅2倍表示した方が見やすいかもしれません。 ④系列2と系列3:微分(差分法)の波形と微分(差分法)の3乗の波形 3乗を行うことで、正負の符号を保存したままで、グラフの尖度を上げることができます。 <差分法とは> 微分において、関数値の差を変数値の差で割った値を、微分値の近似値として使用する方法です。 本来の微分においては、変数値の差を0に近付けた際の、関数値の差を変数値の差で割った値の極限値が、微分値になります。 数列の漸化式のように、(現在値-前値)=後方差分,(次値-現在値)=前方差分,(次値-前値)/2=中央差分として計算します。 http //ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B7%AE%E5%88%86%E6%B3%95 図4) グラフの各系列(波形)は、上から順に、 系列1(青色):生データを正規化(最大値で割って、0-1の範囲に変換) 系列2(赤色):系列1において、開始時からの累積値(現在値に前値を加算) 現在値に一定の短時間における増分を加算していくと、累積値(グラフ下面積)となり、離散的に積分グラフになります。 (連続的な積分グラフは、無限小の短時間における変化量を表します) 正負はそのままで加算するため、負値の累積的な加算は、X軸より下のグラフ下面積を減算することになります。 (グラフ下面積は、X軸とグラフに挟まれる領域の面積のため、X軸より下のグラフでは、正確にはグラフ上面積です) 正負に平等に振れる振動では、X軸より上のグラフ下面積と、X軸より下のグラフ下面積はほぼ相殺され、2倍振幅をほとんどオーバーしません。 図5) グラフの各系列(波形)は、上から順に、 系列1(灰色):生データを正規化(最大値で割って、0-1の範囲に変換) 系列2(水色):系列1の2乗(平方) 系列3(紫色):系列1の絶対値を1/2乗(平方根) 系列4(緑色):系列1を絶対値化 平方(2乗)では、グラフはピークが尖鋭化して、裾は基線に近付きます。 グラフはピークを保ったまま、基線の方向に圧縮され、差が拡大されます。 平方根(1/2乗)では、グラフのピークが鈍化して、裾はピークに近付きます。 グラフはピークを保ったまま、最大振幅の方向に拡張され、差が縮小され、全体的に均一化されます。 <べき乗値について> X^n(Xのn乗)において、n=0ではX=1となり、n<0では(1/X)^(ABS(n))=(Xの逆数 ^ nの絶対値)になります。 n>1では、0<X<1においてX^n<Xとなり、X>1においてX<X^nとなります。 0<n<1では、0<X<1においてX<X^nとなり、X>1においてX^n<Xとなります。 n>1では、nが偶数の場合は、X^n≧0となります。 0<n<1では、1/n(nの逆数)が偶数の場合は、X≧0である必要があります。
https://w.atwiki.jp/gamemusicbest100/pages/8050.html
波形メモリ音源 矩形波とノイズしか発音できなかったPSGを基に機能を拡張した音源。 任意に作成した短い波形をループして発音することで、矩形波以外の音色を発音できる。 PSGの尖った音に比べ、柔らかい音や丸みのある音を表現できるようになった。 短い波形を高速で更新していくことができればPCM(サンプリング)相当に使用することも出来る。 代表的なサウンドチップ ナムコ任意波形発生回路最大同時発音数:3チャンネル (『ポールポジション』シリーズでは実質6チャンネルステレオ (*1) ) 量子化ビット数:4bit (16段階) ループあたりのサンプル数:32 石村繁一氏による回路設計 『パックマン』から『ゼビウス』まで使用 他社作品ではあるが『ペンゴ』(コアランド/セガ)、『ポンポコ』(セイブ電子/シグマ)でも採用 カスタム15 (C15)任意波形発生回路を1チップに集約したもの 最大同時発音数:8チャンネル 小川徹氏による開発設計 『スーパーパックマン』から使用 『グロブダー』では音声合成の再生も実現している カスタム30 (C30)C15まではメインプログラム側でしか制御できなかったノイズがサウンドプログラム側で設定可能に 16チャンネルモードもあったが、時分割処理で音質が悪くなるためにほとんど使用されなかったという (*2) 『パックランド』や『ドラゴンバスター』などから使用 『バラデューク』では音声合成の再生も実現している システム86(『ホッピングマッピー』など)でも使用 システムI(『プロ野球ワールドスタジアム』など)に使用されたものはステレオ出力に対応 ナムコ開発内では「カスタムサンマル」と呼ばれていた (*3) カスタム140 (C140)最大同時発音数:24チャンネル (それぞれPCMと選択可能) 量子化ビット数:12bit (4096段階) 小川徹氏による設計 C30の思想を発展させたカスタム音源 デジタル処理による音量の掛け算、ステレオデータ加算を実現 大容量のメモリに対応しており、リズム音色などのサンプリング音源とのハイブリット音源となっている システムIIより採用。初登場はそれをベースにしたカスタム基板の『ファイナルラップ』 NA-1, NA-2基板で採用されたC219では、最大同時発音数が16に削減されている 163通称N106 (そのような名称のチップが実際にあるわけではない) ファミコンタイトルに搭載されたメモリコントローラチップファミコンのアドレス空間を広げるためのものだが、スペースが余りサウンド機能を付けたもの (*4) 最大同時発音数:1~8チャンネル (可変だが、音質を担保するため4チャンネルまでの使用としている作品が多い) 量子化ビット数:4bit (16段階) ループあたりのサンプル数:64 (8チャンネルの場合)~120 (1チャンネルの場合) 石村繁一氏による設計 ファミコンソフトの『えりかとさとるの夢冒険』、『マッピーキッズ』、『女神転生II』などで音源部を使用 搭載していても音源部を使用されていない作品もある 厳密には『スターウォーズ』にのみ搭載された129が先で、音源の仕様も163とは若干異なるようだが、未使用 後継チップにあたる340 (『ワギャンランド2』など)や175 (『ファミスタ 91』など)では、音源回路は削除されている 新日本企画名称不明 ("SNK Wave"と呼ばれることがある)最大同時発音数:1チャンネル 量子化ビット数:3bit (符号なし8段階)ループごとの波形が点対称の形となるため、実質的には符号あり16段階といえる ループあたりのサンプル数:16 『マービンズメイズ』では足音などの効果音に使用 『ヴァンガードII』では対空ショットなどの効果音やエクステンドジングルに使用 テーカン『SENJYO』基板の低音回路ヒューズROMに書き込んだ波形をタイマーICで読み出している ラーダー抵抗を使用したDACでアナログ化している のちに『スターフォース』でも使用 コナミ005289最大同時発音数:2チャンネル 量子化ビット数:4bit (16段階) ループあたりのサンプル数:32 バブルシステム(『ツインビー』、『グラディウス』など)で使用 051649正式名称はSound Creative Chip (SCC) コナミが東芝と共同開発した波形メモリ音源兼メモリーバンク制御チップ コナミ開発二部の上原和彦氏、春木豊氏らにより開発 (*5) ディスクシステムに搭載されたような音源をMSXにも欲しいという話が開発のきっかけ (*4) 最大同時発音数:5チャンネル 量子化ビット数:4bit (16段階) ループあたりのサンプル数:64 チャンネル4,5で使用する波形を共有 音程データはPSGとコンパチで、データの相互共有を容易にしている 『シティボンバー』、『にゃんにゃんパニック』、MSX用ゲーム、キッズメダル機などで使用 052539SCC-I 2312P001, SCC+などの呼称がある (*6) チャンネル4,5で個別の波形を設定可能になったSCC MSX2版『スナッチャー』、『SDスナッチャー』に付属したSCCカートリッジに使用 任天堂RP2C33ファミリーコンピュータ ディスクシステム 任天堂とリコーの共同開発 最大同時発音数:1チャンネル 量子化ビット数:6bit (64段階) ループあたりのサンプル数:64 位相変調機能あり ゲームボーイ / ゲームボーイアドバンス波形メモリ音源を搭載している 最大同時発音数:1チャンネル 量子化ビット数:4bit (16段階) ループあたりのサンプル数:32 バーチャルボーイVSU (Virtual Sound Unit) と呼ばれる内蔵音源に波形メモリ音源を搭載している 最大同時発音数:6チャンネル (ノイズ専用のチャンネル6を含む)チャンネル1,2,3,4:波形メモリ チャンネル5:波形メモリ (スイープまたはモジュレーションを適用可) チャンネル6:ノイズ 量子化ビット数:6bit (64段階) ループあたりのサンプル数:32 チャンネルごとで左右のそれぞれのスピーカに16段階の音量を設定可 エンベロープを適用可能 ハドソンHuC6280PCエンジンに搭載 65C02をカスタムし拡張したもの 最大同時発音数:6チャンネルチャンネル1,2:波形メモリ2チャンネルまたはFM1チャンネル チャンネル3,4:波形メモリ2チャンネル チャンネル5,6:波形メモリ(メロディまたはノイズ)2チャンネル 量子化ビット数:5bit (32段階)(対数変換方式) ループあたりのサンプル数:32 LFOを内蔵 各チャンネルはCPUが書き込んだ値をそのまま出力するダイレクトD/A(DDA)モードにも設定可能 アーケード版『ならず者戦闘部隊 ブラッディウルフ』でも音源として使用 (*7) 『スーパーメダルファイターズ』、『フィッシングマスター』といった業務用メダルゲームでも採用 HuC6230PC-FXに搭載 HuC6280に2chのADPCMが追加されたもの セタ&アルュメX1-010最大同時発音数:16チャンネル (それぞれPCMと選択可能) 量子化ビット数:8bit (256段階) ループあたりのサンプル数:128 初期はドライバのバグで波形メモリ音源機能が使えず、PCMのストリーミング再生をするしかない作品もあった『ツインイーグル』、『メタフォックス』、『レゾン』、『ブランディア』など 後期の作品では改善され、波形メモリとPCMのハイブリッド音源として使用された『目撃』、『ウォーオブエアロ』、『大王』、『仮面ライダー倶楽部 バトルレーサー』など アタックをPCM、ディケイを波形メモリで鳴らすという手法をブラス、ギターなどの音色に採用している作品もある バンダイワンダースワン最大同時発音数:4チャンネルチャンネル2はPCMと選択 チャンネル3はスイープ効果を適用可能 チャンネル4はノイズと選択 量子化ビット数:4bit (16段階) ループあたりのサンプル数:32 参考作品 パックマン (任意波形発生回路) マッピー (C15) ドルアーガの塔 (C15) バブルシステムより「コナミモーニングミュージック」 (AY-3-8910 * 2 + 005289) グラディウス (AY-3-8910 * 2 + 005289) バラデューク (C30による"I'm your FRIEND"などの発声) スカイキッド (C30) トイポップ (C15) ドラゴンスピリットより「エンディング」 (YM2151 + C30 (ステレオ有効)) グラディウス2 (PSG + SCC) スナッチャー (MSX2版)(PSG + SCC+) フェリオス (YM2151 (*8) + C140)(リズム音色などの一部を除くほとんどの音色をC140の波形メモリ音源モードで発音) 女神転生II (RP2A03 + N160) ナックルヘッズより「Hong-Kong etoile」 (C219)(ループ開始部のヒット、リズム音色などを除き波形メモリ音源モードで発音) まじかるスピード (X1-010 (ベース、ドラム、パーカッション、オーケストラヒット以外が波形メモリ音源での発音)) 関連リンク バンダイナムコ知新「第8回 第1章 ナムコサウンドの足跡をたどる【前編】」 バンダイナムコ知新「第8回 第1章 ナムコサウンドの足跡をたどる【後編】」任意波形発生回路、カスタム15、カスタム30についての詳しい解説が掲載されている バンダイナムコ知新「第8回 第2章ナムコサウンドの発展の足跡を追う【前編】」カスタム30からカスタム140を開発するに至った経緯について掲載されている
https://w.atwiki.jp/tomopih/pages/79.html
ウォルトン 人物・経歴・略歴 ダニー・ウォルトン(Danny Walton) ビショップアマット高-アストロズ-パイロッツ-ブルワーズ-ヤンキース-ツインズ-ドジャース-アストロズ-大洋 1947年7月11日~ 右投両打 180cm80kg 背番号9(1978年) 年度別成績・通算成績 ∴シーズン打撃成績 年度 所属 試合 打席 打数 得点 安打 二塁 三塁 本塁 塁打 打点 勝点 盗塁 盗刺 犠打 犠飛 四/故 死球 三振 併殺 打率 長率 1978 大洋 75 164 144 17 31 4 0 9 62 22 - 1 0 0 0 19/1 1 44 6 .215 .431 通算 1年 75 164 144 17 31 4 0 9 62 22 - 1 0 0 0 19/1 1 44 6 .215 .215 守備成績・各種成績 ∴シーズン守備成績 年度 総失策数 守備位置別出場数 1978 1 外36一6三2 通算(1年) 1 外36一6三2 タイトル・表彰・記録 資料情報 外部リンク ttp //www2.plala.or.jp/ippeifuji/gaikoku/Baystars02.htm ttp //homepage3.nifty.com/whales/player/u.htm ttp //www.geocities.co.jp/Athlete-Olympia/9005/walton.html ttp //www2s.biglobe.ne.jp/~eba/data/gaiya2.htm その他
https://w.atwiki.jp/desktopmusic/pages/12.html
波形編集とは? トップページ
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パトリッククロフォード(パトリック・クロフォード) スコットランド貴族のグラスゴー伯爵の系譜に登場する人物。 関連: マーガレットクロフォード (マーガレット・クロフォード、娘)