Archive for category 3D Printing

Date: 4月 29th, 2019
Cate: 3D Printing

PSoC

いま書店に並んでいるトランジスタ技術 5月号で、
PSoC(ピーソック、Programmable System-on-Chip)の存在を知った。

各社のD/Aコンバーターに搭載されることが増えてきているFPGAも、
便利なモノが登場してきたな、と思っていたけれど、
PSoCは、私にとってFPGA以上の驚きである。

回路シミュレーターのSpiceが登場し、
家庭用のパソコンでも使えるようになってきたころ、
シミュレーションした回路をそのまま実際の回路としてプリントアウトできたらどんなに便利だろう、
と夢みたいなことを考えたことがある。

たとえばOPアンプ。
一般的なOPアンプのICのサイズに治まる規模の回路であれば、
未使用のフィルムのようなICがあり、
なんからの機械を使って、シミュレーションした回路をそこに生成する。

そんなことは無理だと思ったし、
登場することはないものだと決めつけていた。

けれどいつの間にかPSoCが登場していた。
私が夢見ていた(妄想していた)レベルのモノにはいたっていない。
それでもそこへの一歩が踏み出されている、といえる。

トランジスタ技術でも、電子ブロックという表現を使っているが、
PSoCの内部にある電子ブロックを、外部からプログラミングで接ぎかえていくことで、
電子回路を構成する。
それゆえ制約も多いようだ。

とはいえ、これから進歩していくはずである。
私が夢見ていたモノに近い、もしくはさらに上をいくようなモノが登場してきてもおかしくない。

Date: 11月 5th, 2013
Cate: 3D Printing

アナログディスクと3D Printing(その4)

DMMのように工程を省略するのであれば、
3D Printingによってスタンパーをつくり出す、ということも考えられる。
そうすればアナログディスクの量産にも問題はない。

だが私はおもうに、アナログディスクの音の魅力というのは、
やはりカッティングヘッドによって、
電気信号が機械的振動に変換されて溝が刻まれていくことにある、と。

これになんの根拠もない。
しかもラッカー盤というやわらかいものをカッティングするのと、
銅円盤という、金属としてはやわらかい銅とはいえ、ラッカーに比べれば硬い。
そういう硬いものをカッティングするのとでは、音に違いが出て当然である。

工程が省けるかどうかによる音の違いもあるから、
通常のスタンパーの製造過程とDMMによる製造過程の音の違いは論じにくい、ともいえる。

私がいま夢想しているのは、
これまで通りラッカー盤をカッティングする。
そのラッカーマスターを光学的にスキャンして得られたデータを、
3D Printingによってスタンパーとして出力する、ということだ。

これはもう夢物語ではない。
現実につくりあげる技術は揃っている。
あとは、それらの技術をどう構築していくか、である。

Date: 11月 5th, 2013
Cate: 3D Printing

アナログディスクと3D Printing(その3)

メタルマザーができた時点で検聴が行われる。
それまでの工程でミスがなかったどうかの確認のためである。

異常がなければメタルマザーにニッケルメッキを施しスタンパーをつくる。
これがアナログディスクのプレスにつかわれるスタンパーとなり、
ひとつのメタルマザーから複数枚のスタンパーがつくられる。

これがスタンパー工程である。

メタルマスターもスタンパーとして使用できるのだが、
メタルマスターをスタンパーとして使ってしまうと、
一枚のラッカーマスターから一枚のメタルマスターしかつくれないわけで、
つまりは一枚のラッカーマスターからは一枚のスタンパーしからつくれないことになり、
量産向きとはいえなくなる。

だからマザー工程を経てスタンパーをつくる。

ラッカーマスター、メタルマスター、メタルマザー、スタンパーというふうにつくられていくわけで、
ラッカーマスターの溝を忠実に反転したスタンパーをつくろうとしているわけだが、
これだけの工程を経ていると、どれだけラッカーマスターに忠実なのかは正直なんともいえない。

ならば少しでも工程を省いてしまえば、ずっとラッカーマスターの溝に忠実になるはず。
そういう発想から誕生したのが、テルデックが1982年ごろに開発したDMM(Direct Metal Mastering)である。

DMMは銅円盤に、高周波バイアスをあたえて直接カッティングする。
それによりメタルマザーがカッティング工程だけでできあがる。

Date: 11月 5th, 2013
Cate: 3D Printing

アナログディスクと3D Printing(その2)

スタンパーとはラッカー盤に刻まれた溝をそのまま反転して突出したものである。
アナログディスクに刻まれている溝を音溝というならば、スタンパーのは音山とでもいおうか。

しかもプレスに使うものだからスタンパーは硬いものでなければならない。
そのスタンパーをカッティングしたラッカー盤(ラッカーマスター)から直接つくれればそれにこしたことはない。

けれどそうもいかなくて、まずラッカーマスターの表面にごく薄い硝酸銀の膜を吹きつける。
こうすることで電気の不良導体であるラッカーマスターが電導体となる。
この処理のことを、銀鏡処理という。
つまりメッキするための下準備である。

銀鏡処理がすんだラッカーマスターにニッケルメッキを行う。
始めは電流を少なくして、ある程度ニッケル層ができ上がってきてからは電流を増していき、
ニッケル層を十分な厚みまで増していき、ラッカーマスターから剥離する。
これで厚さ約0.3mmのニッケル盤ができ上がる。

このニッケル盤のことをメタルマスターと呼び、
ここまでの工程がマスター工程となる。

ラッカーマスターからメタルマスターを剥離する時に、
ラッカーマスターに吹きつけた銀はメタルマスター(ニッケル)側にすべてついてくる。

つまりラッカーマスターの音溝をもっとも忠実に転写しているのは、この銀の部分ということになる。
この銀膜は厚さ約0.08ミクロンから0.1ミクロンほどの薄さだ。

このメタルマスターにさらにニッケルメッキを施す。
それを剥離したものがメタルマザーと呼ばれるもので、
ラッカーマスターから転写を二回行っているから、メタルマザーはラッカーマスターと同じ溝のディスクであり、
もちろん、このメタルマザーはラッカーマスターと同じように再生することができる。

とはいえメタルマザーなので(材質の違いにより)、ラッカーマスターとは異る音だという。
しかもニッケルは磁性体なので、マグネットが強力なMC型カートリッジは引きつけられるため、
メタルマザーの検聴には向かない。

メタルマスターからメタルマザーをつくる過程を、マザー工程と呼ぶ。

Date: 11月 5th, 2013
Cate: 3D Printing

アナログディスクと3D Printing(その1)

3Dプリンターでアナログディスクを出力する──、
こんなことを試した人がいることを約一年前に紹介している。
Digital Integration(デジタル/アナログ変換・その2)をお読みいただきたい。

こういう発想は思いつかなかった。
アナログディスクの製造方法として少量生産ならばおもしろいだろうが、
あるまとまった数になると効率がいいとはいえない。
やはり、従来と同じようにプレスしていくのが効率的である。

プレスしていくためにはスタンパーが必要になり、
そのスタンパーをつくる工程としては、まずカッティングがある。

カッティングマシンによりラッカー盤への切削である。

ラッカー盤とは平坦なアルミ盤(厚さ約0.95mm)の両面に、
硝化綿(ニトロセルロース、別名ラッカー)をコーティングしたもの。
ラッカーのコーティング層の厚みは約0.185mm。

ラッカー盤の製造会社は、アナログディスク全盛時代には海外に三社あった。
ラッカー盤以前はロウ盤が使われていた。

ロウ盤でもレコードの製作は可能なのだが、
テストカッティングしたロウ盤は再生することができなかった。
ラッカー盤は基本的に一回の再生には耐えられる。
もちろん一度再生したラッカー盤はそのまま廃棄される。

カッティングされたラッカー盤はいわばアナログディスクの原型でもある。
これをベースにしてスタンパーがつくられるわけなのだが、
その過程はいくつかの工程にわけられる。