オーディオ馬鹿の とっても些細な話: 以前も検討した気がするが、その詳細を忘れて再度試したので書く。

Spotifyの音量正規化には、大(loud)、中(normal)、小(quiet)の3種類の音量がある。僕は、ポップ音楽とクラシック音楽両方の音量を手軽に揃え、かつ、他のアプリとも音量を合わせたいので、小にしてPC内部で増幅(7倍)※しているが、増幅するのが馬鹿らしいし音に悪い気がしたので、(他アプリとの音量合わせを諦め、)増幅を止めてボリュームで音量を調整してアンプで増幅するようにしてみた。

※「増幅」とは書いたが、数値演算(乗算)だけで、仮想的なものだ。

何も問題は なかったのだが、昨日くらいから、それは実は音に悪い気がして来た。というのは、PC内部(デジタル)とアンプ(アナログ)での増幅の音に対する影響を比べたら、前者のほうが得策なように思えたのだ。ただ、どのくらい音が劣化するか(データが落ちるか)を検討しないと分からないので した。

まず、PC内部での増幅(7倍)のデータ精度への影響は約1ビット(高々2ビット)で、内部表現(演奏の録音のフォーマットではなく、PC内部の音の処理の話)が20ビット以上なら(おそらく24や32ビットだろう)、DAC(有効精度は20ビット未満)が出す音質には影響がなさそうだ。

次に、更に詳しく検討した。元の演奏の音量(いろいろなものの平均)を1とし、アンプから出す音量をAとした場合のアンプの増幅量を比較した。

元々の(PC内部で増幅する)場合

  • 元の演奏の音量: 1
  • Spotifyの正規化(quiet): x0.45 (-7dB → 約1ビット減少※)
    • 元の演奏の音量を-16 dB LUFS(仮の想定*)、quietで正規化後の平均音量を-23 dB LUFSとして**、-7dB= x0.446とした。
  • PC内部での増幅: x2.24 (7dB)
    • 表現上は約1ビット(1.17ビット)増える※が、実際にはデータの有効数字は増えない。
  • DAC出力の音量: 1.0
  • アンプの増幅量 G1: A

※除算してから乗算するので、内部処理方法によってはデータのビット数が減少しない可能性がある。そうでない場合でも、DACの有効ビット数(20ビット未満)は内部表現のビット数(24または32ビット)より少ないので、実質的には減少分は無視しうる。

*実際には音量は演奏(曲)によって変化するので、これらの値も音量に従って変化する(下の、PC内部で増幅しない場合も同様)。

**Spotifyの情報によれば、quietは-23, normalは-14, loudは-11 dB LUFS。

PC内部では増幅しない(アンプで増幅する)場合

  • 元の演奏の音量: 1
  • Spotifyの正規化(quiet): x0.45 (約1ビット減少)
  • PC内部での増幅: x1 (なし)
  • DAC出力の音量: 0.45
  • アンプの増幅量 G2: A/0.45

A > 0なので、G1 (A) < G2 (A/0.45)となり(比は内部増幅の倍率の約2.2倍, 7dB)、増幅なしの場合はDAC出力が小さく、その分アンプ(ボリュームを含む)での増幅量が大きい。そのため、DACで小さい音量を出すことでの精度劣化(約1ビット分)、アンプまで(コード、ボリューム・アッテネータ)の雑音混入や音質劣化、アンプでの雑音・音質劣化といった負の要因が増える可能性があり、得策ではなさそうだ。

結局、元のまま、PC内部で増幅してDACから出すのが最適そうだということになって、戻した。

いずれにしても、本当にわずかな違い(しかも理論上)の話なので、実用上はどちらでも問題はない。気分の問題である。

と書いたのだが、上記のようにDAC出力の音量が(数値上は)7dB違う(約2.2倍)ので、結構音質に影響がありそうだ。聴いても違いは分からなかった(ただ、何となく音が悪い気がすることがあった。どのようにかは はっきり覚えていないが、音の鮮度が落ちたような気がしたように思う)が、実際にはどうなのだろうか(まあ、「病は気から」的なものだと思うw)。

 

(1/13 8:39) 訂正後に検討したら、Spotifyの音量正規化にquietでなくnormalを使ってPC内での増幅量を減らす(約2.5倍, 8dBに)ほうが得策なようだ。ただ、normalの場合には音量正規化処理で増幅される場合があり、それを増幅するとオーバーフローすることもあり得るので、音質が劣化する可能性がある。が、それは頻繁でなさそうなので、試す余地はある。 → あとで詳しく検討・試行したい。

(1/13 18:01) どうもこの稿は誤りが多い。上記の減らした増幅量は2.5倍でなく約0.79倍(-2dB)である。

  • 元の演奏の音量: 1
  • Spotifyの正規化(normal): x1.3 (+2dB)
    • 元の演奏の音量を-16 dB LUFS(仮の想定)、normalで正規化後の平均音量を-14 dB LUFSとして、+2dB= x1.26とした。
  • PC内部での増幅: x0.79 (-2dB)
    • 当初想定していた音量に合わせるため、Spotifyの正規化で-14dB LUFSになった音量を-16dB LUFSに戻す。
  • DAC出力の音量: 1.0
  • アンプの増幅量 G1: A

これなら、Spotifyの正規化でオーバーフローが起こらない限り、PC内で情報が失われることがないので、音質的には最良だ。

正確には、PC内部での増幅(実際には減衰)をしないのが一番だが、他アプリと音量を合わせたいので、あえてそうする。

さっき この処理を実装して動くようになった。気のせいだとは思うが、音が よりシャキッと(鮮度が上がった)した気がする。もちろん気のせいだ^^

 

(1/13 8:39 Spotifyの音量正規化の音量を訂正し、それに関連する修正・加筆した。; 1/13 12:52 PC内部での増幅ゲインも間違っていたので訂正した。; 1/14 10:55 見にくいので、訂正前の取り消し線の部分などを削除し、補足を追加した。)

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(環境に優しい?ボツ稿のリサイクルシリーズw)

6年近く前に以下を書いたものの、投稿せずに残って居た。


この曲では、ショパン(Chopin)を「チョピン」と歌っているのだが、なぜなのだろうか。録音の時に誰も気付かなかったのか? その時はどうでも良かったのかも知れない。。。

それで、セルフカバーではどうしてるのかと思って調べたら、セルフカバーされていて、それも「チョピン」だった!

ということは、詞に何か意図があるなのかも知れない。あるいは、恥ずかしいけどオリジナルに忠実に歌ったのかな。


今日、再利用しようと思い、見直して調べたら、スペイン語ではショパンは「チョピン」と読むらしいし、そういう靴もあるらしいので、本当に間違いかは不明だ。あと、以前調べて「チョピン」という人が居た気がすると思い、やはりボツだと思った。

が、歌詞を調べたら、「ショパン」でなく"Jobim"(アントニオ・カルロス・ジョビン?)だった。それで思い出した。: 確かに以前も調べて そのことが分かったので、この稿をボツにしたんだった。でも、なぜ、ピアノでわざわざ「ジョビン」? ジョビンのメインはボサノヴァらしいのに。

推測だが、最初は"Chopin"と書いてあったのを間違えて歌ってしまい、あとから気付いたけど遅かったので、「どうにかならんか?!」と調べたら運良く似た音の作曲家が居たので、(作詞家に頭を下げて)詞を直してもらった??

詞を読むと、ボサノヴァのピアノを教えるとかいう雰囲気ではなく、ショパンのほうが合ってそうだが、果たして・・・

↑改めて聴いたら曲調がボサノヴァっぽかったので、Jobimで正しいようだ。残念?

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昨日、部屋のスピーカーの特性を定期チェックしたら、なぜか左チャネルの特性が少し変わっていた。主に700-800Hz付近の山の形や頂点の周波数が変わっていた。具体的には、前回までは690Hzが高かったのが780Hzが高くなった。昨日はその辺りのイコライザのフィルタを調整して しのいだが、やっぱり原因が気になった。

約半年の間に700-800Hz辺りの特性が変わった。: L: 青: 前回(2021/6), 紫: 今回(2022/1)

なお、変化は悪いことばかりではなく、上のグラフを見ると分かるが、160-200, 370-400, 500Hz, 1k, 2.6kHz辺りの多くの山が なぜか低くなっているのは いいことだ。

新たに頂点になった周波数(780Hz)の波長を計算してみると、大体44cmだった。それで、そのくらい、あるいはその整数倍の隙間や音の経路差で音が強まっているのではないかと推測した。それで、前回のチェック(去年の6月)からスピーカー周辺で位置を変えたり追加したものはあるか考えたが、特になかった。何も変えていないのに特性が変わるのは不思議だが、可能性を考えた。

まず、メインディスプレイと壁の間隔が44cmくらいで、そこで共鳴しているかと考えたが、元からそうだし、右チャンネルには影響がないし、変えようがないので却下した。

ただ、何か変えようがあるかも知れないので、あとで試したい。

次に気になったのは、初冬に窓に張ったシートである。シートはガラスより手前にあるから、それで反射するなら、その分経路が短くなって周波数が高くなるだろう。ただ、計算してみたら合わなかった。そもそも、シートよりガラスのほうが反射が強そうだ。

それから、気温が下がった影響かと考えたが、温度が下がると音速が下がって、同じ波長(経路差や隙間の間隔に関係する)の周波数は低くなるから今回とは逆である。

更に、床での反射を考えた。前述のとおり、置いてある物や位置は変わっていないから反射の仕方も変わっていないはずだが、調べてみると、スピーカーとマイクの距離と、スピーカー-床-マイクの距離差は90-94cmで、780Hz辺りの波長44-49cmの約2倍となるから強まりそうである。

それで、床への入射を抑制しようと試行錯誤したが、なかなかうまく行かなかった。一番抑えられたのは、机の脇(スピーカー側)に平らにした段ボール箱(= 段ボール板)を立てた場合だった。ただし、机から20cm近く上まで伸ばさないと効果がなかった。これより、どうやら、机の天板での反射も効いていそうなことが分かった。

ただ、そのように遮蔽板を設置すると高音が遮られてしまうので、実施はできない。諦めようと思っていた時に、思い出した。今年のカレンダーのために、それまでスピーカーの直近に置いていたペン立てや猫の置物を反対側に移動していたことを。そんな小さい物は関係ないとは思ったが、ダメ元で元の場所に置いたら、なぜか効果があった。

実際には、前回測定後に作った光・温度センサが元の位置にあって少し位置が違うせいか、完全に同じ特性にはならなかったが、結構良くなった(グラフ1(L, イコライザなし): 調整(ペン立てなどの移動)により、紫だったのが水色となり、前回の青に近付いた。また、イコライザでの補正もれが少なくなった。 → グラフ2(L), グラフ3(LR, 全域))。

なんでそうなるのかは新たな謎だが※、ペン立て(マグカップ)の表面で音が乱反射や屈折し、あるいはカップの凹みで共鳴して、うまい具合にその辺りの音が弱まるのだろうか。

だとしたら、逆に音に悪そうだが、ひとまず山が下がったので、今のところは良しとする。

※あと、これに気付くまでペン立てなどを移していた右側の特性が変わらない理由も謎だ。

 

(1/8 14:52) その後、更に原因を調べたが分からず、しかも、ペン立て(マグカップ)を置いても改善できなくなってしまったので、迷宮入りだ。大きな問題はないので保留としたが、今までのところ、以下(単独でなく、組み合わせ)が原因の可能性があると考えている。

  • 机の天板での反射: 天板(スピーカー側)にマットを敷いたら改善できた。
  • 床での反射: 上述のとおり。
  • メインディスプレイのケースの共振: 叩くと800Hzに近い音が出るが、ゴムテープを貼っても改善できなかった。ゴムテープは軽くて無意味なのか、中の空間が鳴って居るのかも知れない。
  • メインディスプレイの背面と壁の間での共振: 斜めにしても変わらなかったので、関係ない?
  • 工事の騒音: 関係ない可能性が高い。

(1/8 20:45) 原因を知りたかったので、主にメインディスプレイでの共振関連を試したが、関係なかった。更に他の可能性を調べたところ、なんと、左スピーカーの脇に置いたカレンダーが悪かったことが分かった。あんなに小さくても結構な影響があることに驚いた。板なので800Hz付近の音を反射して強めるのだろうか?

そして、(妙だとは思っていたが)マグカップ(ペン立て)には音を改善する効果は ないことが分かった。マグカップを置いて特性が改善されたのでなく、カレンダーを置かないことで変な特性でなくなったのである。それで、今は再びカレンダーを本棚に置いて、元の特性に近くなった。

完全に分かった訳ではないが、ひとまずは片付いたので「ヨシ」。

 

PS. カレンダーのいい置き場所がないのだが、とりあえずは本棚に置いている。ちょっと遠いけど、普段は使わないので良しとするw

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(電気羊じゃなくてw)

先日見た記事で、また少し期待が高まった。

“Snapdragon PC”でMSや主要メーカーと連携を加速 クアルコム

ただ、Snapdragonて、ARMでも熱い・電力効率が悪そうな気がするので、やっぱり今のところはM1チップがいいが、こういうのが増えると、そのうち「いい感じ」のチップやセットが出て来そうだ。もちろんM1でもいいが、Linuxが大前提だ。

とにかく、クソ効率の悪いx86は止めにしよう!!

 

PS. これを切っ掛けに ちょっと調べたら、ロシアのBaikal-MというチップのPCが発表されて居て、ハードの機能としては結構使えそうな感じだしTDPも30W以下で悪くないが(とは言え、10Wくらいになって欲しい)、海外には出ないようだ。

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去年の年末に自作アンプBA3886のボリュームを修理した時に、ボリュームの素子を換えた都合で内蔵アッテネータの構成も換えた。すると、何となく音が変わった気がした。それで、作ってから半年後(今頃)にアンプの特性を測って完成時の状態と比較する予定だったので、ついでにアッテネータの特性も調べた。

すると、アッテネータは問題なかった※のだが、アンプの小出力(振幅)時の歪みが増えていた。* 増えたと言っても充分小さいので実用上は問題ないので、それで終わりにしようとしたが、やっぱり、どうして増えたのか気になった。

※だからと言って音が変わらないとは限らないが、とりあえず、特性に問題はなかった。

*例えば、出力が約11mWの時、1kHzの歪み率が完成時の1.3倍になっていた(0.0072% → 0.0093%)。

ボリュームなしでも同様なので、この歪みの増大が音の変化(かも)に関係している訳ではないが、半年でアンプに使っている素子が劣化したりしていたら良くないので、詳しく調べた。

結論としては、歪みの増大の原因は使用したサウンドカード(特にADC)の性能の限界と、雑音(の変動)による測定値の変動によるもので、アンプには問題ないと推測している。

どういうことかと言うと、アンプの出力(振幅)が小さい時は、当然ながらADCに入る信号も小さい。そのため、ADCの雑音成分の割合が増えてダイナミックレンジが狭まる。これが歪みの測定にも影響する。

全高調波歪み率THDは、入力の正弦波の電圧をV1, そのn次高調波の電圧をVn (n= 2..M)とすると、以下のようになる。(→ 参照)

THD= sqrt(ΣVn2)/V1 (n= 2..M)

※THD+Nはsqrt()の中に雑音電圧の成分N2が入る。

ここで、ADCで取り込んだデジタル信号を処理する場合、分母となる入力V1の振幅が小さいとTHDの精度が落ちる(= 求められる歪み率の下限が大きくなる)。

例えば、上の例の、アンプの出力が約11mWの時は、ADC入力の振幅は約0.30Vとなる。それをデシベル表示すると-22.4dBとなる。それが分母に来るので、簡単に言うと、求められる歪み率の下限がこの分だけ上がる。

周波数対振幅・歪みのグラフ(下図)で考えると、入力(上の線)が小さくなると下に下がるので、中段の歪みの線(ほぼ変わらない)との間隔(= 歪み率)が狭まって、測定可能な歪み率の下限が大きくなる。また、一番下のノイズフロアにも近くなるので、その点でも精度が下がる。

サウンドカード: ASUS Essence STX IIの歪み特性グラフの例 (DAC→ADC, 入力: -22dBFS)

ADCの仕様上の歪み率は、入力(1kHz)が-3dBFSの場合に0.0002% (-113dB)だが、DACとADCを直結して測ったところ、入力が-10dBFS以下※の場合には歪み成分の量は概ね-106dBFS(上のグラフでも分かる)で一定であった(この値は仕様より大きいが、DACとADCの歪み率が乗算されるためだろうか)。これをADC固有の「歪み量」と考える。

※入力が-8dBFSでも同様と思われるが、未確認である。ただし、-6dBFSでは増えた。どこかが飽和するのだろうか。

入力が-22.4dBの場合のADC固有の歪み率は約0.0055%であり、これが測定可能な歪み率の下限となる。一方、測定された値は0.0072%や0.0093%で、下限の1.3-1.7倍と、ほとんど余裕がなくて精度が悪そうだ。個人的には少なくとも10倍は欲しい。

もし充分な精度を得ようとしたら、ADCの前にゲインが20倍程度の超低歪みなアンプを入れるのだろうが、そういうものは持っていない(買えばとても高いだろうし、新たに作るとしたら、その歪み率が確認できない)し、そもそもPCのサウンドカードで高精度に測ることに無理があるので、そこまでする意味は少ない。

そして、この余裕のなさのために測定値(歪み率)が変動するのではないかと推測している。実際、何度か測り直したら、完成時の値が得られたこともあった。

不思議なのは、測るたびに歪み率が少しずつ増えたことで、ここから何か分かるかも知れない。

変動の原因を推測すると、サウンドカードに加わる(DACから出る、あるいはADCに入る)雑音の量が時間とともに変動するのではないかと考えている。サウンドカードはPC内にあるので、雑音の状況は いろいろな要因で変動しそうだ。特に、電源からの雑音が怪しい。

そして、特性測定ソフト(REW)は測定のために音を出す前に雑音を測定して減算してTHDを求めているはず(推測)だが、もし音を出している時にホワイトノイズのような雑音が出たら・入ったら、それは歪みとして扱われるので、歪み率が大きくなってしまう。もし減算していない(THD+N)なら、雑音成分は全部歪みになる。

 

いずれにしても、今のところ、アンプには問題ない可能性が高いことが分かったので、ひとまず安心した。

正確な測定のためには もっといいサウンドカード・ADC(例: 24ビット= 約144dBの精度のもの)が必要だが、そもそも今はほとんど売ってないし、アンプの測定のために買うのも馬鹿らしいので、壊れるまでは保留する。

 

(他に、一緒にスピーカー(部屋, 設置)の特性を測った時に もう一つ謎が出て、やっぱりちょっと苦労したのだが、長くなったので別にする。)

 

PS. ボリュームを修理してから少し経って、今日の夜辺りから音が良くなってきた(修理・交換直後の ちょっと活きが悪いとか鮮やかさが足りない感じがなくなった)気がする。そして、再び(いつものように)細かい音が聞こえるようになった。本当に音が変わったのか、慣れなのか、耳の調子が良くなったのか、それ以外かは分からない。

そして、もし本当に音が変化していて、それがボリュームに関係があるとすれば、全くの想像だが、使っているうちにボリュームの抵抗の表面が滑らかになって抵抗値が安定したとか雑音が減ったせいかも知れない。ボリュームには機械の要素があるので、ある程度の慣らしが要るというのは ありそうではないか。 (1/6 20:41)

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近頃、ツイッター※で妙に ひかれる人が居る。

※以前は「ツイッターはしない」などと書いたが、暇に飽かせてやっている。前言撤回は認める。

アカウント名は有名人(僕は知らなかった)の名前だし、自己紹介のどこまでが本当なのか分からず(歳どころか本当の性別すら分からない)、社会人らしいが学生のようでもあって正体不明だし、意味不明とか破天荒とか(普通は性別から自制する)枠を破るようなツイートが結構あって驚かされる。※ それから、この人がツイートするものに「なんかいい」(どうしてか分からないけど、いいと思う)っていうものが結構あるのもおもしろい。そんなこんなでツイートの9割以上に「いいね」を押してしまうので、僕と感性が近いのかも知れない。

※やっぱり、意味不明や破天荒は いいね^^

ただ、ツイートの内容は若そうだけど、実は同年代の可能性も高そうだと疑っている。というのは、80年代のネタが結構あるからだ。が、今は昭和がレトロで受けているようなので、それなのかも知れぬ。

その人のツイートでちょっと引っ掛かるのは、おそらく転載と思われるものを何のクレジットもなしで投稿していることで、確信犯なのか、(若くて?)そういうことに疎いのか、「ツイートだから細かいことはいいよね」的なノリなのか、あるいはボットやAIなのかも知れないw ただ、それを「自作」などと書いていないので、嘘はついていないという点で許容している。

他のヒントとして、一度エレクトリックギターの演奏(これが なかなか良かった)の動画を投稿していて、その演奏者の顔がアイコンに似ているから、本人が演奏しているのかも知れないと想像している。

これにも特にキャプションがなかったので(普通は、「*なので、ちょっと弾いてみました」とか「大好きな*さんの演奏です」とか書くだろうに)、誰が弾いているのか全く分からなかった。

まあ、いずれにしても、謎だらけで おもしろい人なので、飽きる(ことがあるのだろうか?)までは(文字通り)フォローしたり絡んだりしたい^^

 

PS. 思い出した。その人はフレディーが好きなようなのは、ちょっとしたヒントかも知れない。とはいえ、僕が好きな系統の人って、なぜか大体彼が好きだから、ヒントではなく単なるラベルとかリトマス紙かなwww

 

意外に早く終了した。あからさまにディスられたので切った。そんなに嫌なら「いいね」とか付けなきゃいいのに。まあ、結局分からん人だった。 (1/9 18:02)

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(3年前の元日に書いた下書きが未完成で残っていたので、(技術偏向を見直すと言った手前w、)丁度いいネタがなく、たまたま同じ時期に書いたものなので、(ざっと見て大きな問題がないので)そのまま公開します。)


正月なので、少し文化的な話を。

僕は文系でないし、今まで文系の学問をしたこともないから、「文化」の正しい定義を自分の言葉で言えない。それで、検索すると、weblioの一番最初の定義は

〔culture〕 社会を構成する人々によって習得・共有・伝達される行動様式ないし生活様式の総体。言語・習俗・道徳・宗教、種々の制度などはその具体例。文化相対主義においては、それぞれの人間集団は個別の文化をもち、個別文化はそれぞれ独自の価値をもっており、その間に高低・優劣の差はないとされる。カルチャー。

となっていた。

これを字義通り解釈すれば、例えば昭和の(今となってはひどい)文化(例えば、喫煙とかコピー・お茶くみとかセクハラとか暴走族とかチェーンとか鉄パイプなど)は、(それが、人々にとっていいか悪いかは別として、)消滅させられる必要はなかったのではないかという疑問が湧き起こる。というのは、「(個別文化の間に)高低・優劣の差はないとされる」からだ。

一方で、今(というか、明治頃から)の日本は、ほとんど西洋の劣化コピーだ。だから、常に西洋に追従しなくてはいけなくなっている。しかも、偉い人たちの都合のいいように追従しなくてはならないので、ガラパゴス化が起こってしまう。

そうこうしているうちに、捕鯨問題が起こるのだ。99%以上は西洋文化を取り入れているのに、時々、都合のいい時だけ自分たちの文化を持ち出すから、理解されず反発されるのではないか。日頃、USだのEUの音楽だの料理だのその他いろいろを好き好んで聴き食べ取り入れる人たちが、唐突に「日本固有の文化」とか言い出して、どうして整合性が取れるというのだろうか?

僕は全く無理だ。逆に、いかにも不便の塊みたいな「日本固有の文化」(ガラパゴス化したさまざまなものも同様)なんてなくていいので、モーツァルトの曲やグールドの演奏やビートルズとかが聴けて、まずくないものが食べられれば、全く問題ない。もちろん、茅葺屋根の家とか草履、下駄、羽織袴、それから和式便所なんてまっぴらご免だw

要は、「都合のいいことばっかり言うな!」ってことだ。前にも書いたように、例えば捕鯨したい人は、江戸なり明治時代からの生活様式を守ってから言って欲しい。それが違うのであれば、その論理を説明して欲しい。だって、最初(何時代かは分からないが)は、必要があったから鯨を捕っていた訳だろう。その「必要」というのは、最初の生活様式に必要だった訳で、現代でも必要なのだろうか? もし、「昔から捕っていたから」という理由だけで、必要がなくても捕るのは虐待ではないだろうか。

「昔からの文化を全部引き継ぐ必要はない」という論もあるだろう。それはそれでいい。が、そうであれば、守るものとそうでないものの線引きは、誰がどうやって決めているのだろうか? そこには「利権」とかいう、およそ文化とは関係ない、おぞましいものがなかろうか?

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今日まで片付かなかった・結果が確定しなかったために溜まっていたネタを一気に放出して、これが今年最後の投稿である。

 

以前、養生シートやゴミ袋製シートを試しに張っていい感じだったので、先日、大小の窓に正式版のシート(PE)を張った。それから煙草臭はせず、薬品臭はほとんどしなくなったものの、時々わずかにすることがあり、その源を探したら一部のレースのカーテンのようで、それを外したら しなくなった。だから、どういう訳か、ずっと解決できなかった薬品臭はレースのカーテンからも していたようだ。

書いたあとで気付いたが、薬品臭と同様に続いていた鼻のムズムズも しなくなった。だから、レースのカーテンから発せられた薬品臭の なんらかの成分が鼻に作用していたと推測している。更に、本当に関係があるのか分からないが、ずっと高目で不思議に思って居た脈拍も普通になった(70台前半→65前後)。ただ、残念なことに血圧は変わらない(寒くなったために高目になっているから、仮に下がったとしても分からない)。あと、軽い動悸もそのままだ。いずれにしても、シックハウス症候群みたいなものがあったようだ。 (1/2 6:04)

一方で、今度は 新たに農薬のような臭い(原因・出所不明。北から入っている?)が 少しではあるが、たまにするようになった。一難去ってまた一難であるが、以前よりずっと良くなったことは確かだ。代わりに し出したということは、これと薬品臭が関係しているのかも知れない。

前の稿で「測定ファースト」と書いたように、臭いの成分や量を測定して原因や漏れ出ているところを調べたいのだが、以前買ったCO2やHCHOなどが測れると うたっていた測定器は、それらに関連する何らかの値は測れるものの(何らかの原因による)変動が激しくて、値に信頼性または再現性がなくて使うのを止めた。※ ちゃんとしたものは とても高価なので、嗅覚や手などの感覚と文字での検索で調べるしかないのが辛いところだ。

※前の稿の温度センサのように、変動要因を調べて較正すればいいのだろうが、さすがに その環境・条件は作れない

あと、少し前に見た、CO2センサの信頼性の確認方法みたいなニュースリリースに ならってチェックしたら、見事に「安価で粗悪なセンサ」だった。呼気には反応したものの、アルコールにも反応したので、光学センサでなく他の成分からCO2濃度を求めていることが判明した(それは最初から分かっていた)。あと、屋外でも高目だったのは精度が悪い証拠であろう(これが、上に書いた「信頼性がない」ということになる)。

「測定ファースト」で思い付いたが、記録もすごく重要なので、記録セカンドか。もちろん、捏造や恣意的な抹消や廃棄や黒塗りは なしだw

 

窓際の環境は過酷なので、シートやテープは そのうち劣化するから(旧居で窓に張っていた断熱シート(プチプチ)はボロボロになっていた)張り替えは必要なものの、ひとまずは一段落である。ただ、実は年末年始の休みで周囲に「臭い人」が居ないから臭いがしないだけで、年が明けて少ししてから ぶり返す可能性があるし、去年から今年のように、冬は休止して居るものの初夏から復活すことがあるかも知れないので、安心はできない。

あと、大窓については、鳩よけ網などの保守のために出入りする開口部を付けたいが、張ってあるシートを加工するのは想像するだけでも難しいし、気密性を確保するのも難しいので、本当に必要になってからにしたい。

 

以下、これまでにあったことを列挙する。

  • 窓へのシート張り作業
    • シートは園芸用のPEのもの(2.3x5m, 厚さ: 0.05mm)を買った。サイズが大き目で余裕があり、価格も1500円くらいで手頃だった。
    • シートは窓枠に貼った。
      • 貼るのには両面テープを使った。いろいろな種類があって何がいいか分からなかったが、口コミを参考に日東電工の剥離可能なもの(NO5000NS)にしてみたら、結構いいようだ。
        • 貼った直後は、引っ張ると すぐに剥がれる感じ※で頼りなかったが、時間が経つと強くなるようだ。
          • ※PEは接着に弱いようなので、そのせいもありそうだ。その代わり、何度か貼り直せて助かった。
        • 今のところ、結露にも耐えている。
      • 補強用には同じく日東電工のポリエステルテープ(絶縁用)を試しに買った。なかなかいいのだが、凸凹やしわがあると途端に剥がれやすくなるので、実際には使えなかった。また、耐久性も不明だ。
        • 代わりに、前の投稿に書いたように、ボリュームのケース内の配線の絶縁に使った。
      • ポリエステルテープの代わりには、シート(余り)を細く切ったものを両面テープで貼った。
    • 窓中央の桟の出っ張りに手こずった。
      • それを吸収するために、シート下部にしわが出来てしまった。(文字通り「しわ寄せ」)
      • あと、上部はシートが ぴっちりしていて、いつか破れそう。
    • PEのシートは意外に透明度が低く、視界が余り良くない(特に、近くが見えにくい)。次はPVCやPETなどを試したい。
    • しわなどで何箇所か心配なところはあるものの、今までのところ漏れはなさそうだ。
  • 付随作業
    • 換気扇のシートの隙間から風が漏れている可能性があったので、補強した。
      • 平坦な部分はポリエステルテープで、凸凹の部分はダクトテープを使った。
      • タイルの目地の凹んだところからの漏れも疑い、シートとの隙間をブルタック(練り消しゴムのようなもの)で埋めた。
  • 全般
    • 風の出口がなければ、入口があっても臭い(風)は ほとんど入ってこない。
      • 南側をしっかり塞いでおけば、北側がいくら臭くて風があっても臭いは入って来ない。
      • 物理的には確かにそうだが、初めて実感した。
      • 流しの辺りで薬品臭がすることがあったので、台所の換気扇の隙間から風が外(南側)に漏れて、北からの臭いが居間に入って来ると考えて補強した。
      • ただ、エアコンのドレンホースからは風が外(南側)に漏れる(逆は逆止弁で防げている)はずなので、それで農薬臭が入って来るのかも知れない。
  • レースのカーテンの臭いについて
    • 臭い(薬品臭の原因?)がどうしても抜けなかった。日光で熱くなると臭う??
      • 洗濯しても駄目だった。
      • → 臭うカーテンを特定し、それを使わないようにしたら、薬品臭はほとんどしなくなった。
        • 日射しが強いと熱せられて臭いが出るようだ。
          • 調べたら、日射しの強くなる昼頃に臭うことが多かった。
        • その臭いは何が由来か?
          • 外から来たものが溜まった。
          • 窓の隙間を塞ぐのに使っていたゴムスポンジ(EPDM)から?
            • ゴムスポンジ自体は すごく臭いが、種類が違うような気がする。
          • カーテンが変質した。
            • 外からの臭いにさらされて?
            • ゴムスポンジの成分が影響?
            • 経年劣化(日光による)?
        • 同じように使っていても臭わないカーテン(大きいレース、厚いもの)もあるのが不思議。
          • どうやら、買った時期(= メーカー)が違うようだ。
            • 千葉のイオンで買ったもの(日本製)は大丈夫で、こっちのニトリの(生産地不明, 密封したので調べてない)は臭くなったようだ。
              • どちらも推定。意外に、そのころの記録が ほとんどないので、はっきりとは分からない。
      • 代わりに養生シートを張った。
        • 視界を遮る効果は充分だが、朝は眩しい場合がある。
      • 眩しいので、その後、新しいレースのカーテン(日本製)を買って来て付けた。
        • 最初は少し臭ったが、洗濯したら おさまった。
        • ただ、臭わないと思って居た、元からのもの(大窓に付けて居た)が少し臭うようなので、その内側のものを小窓に付け、新しいレースのカーテンを大窓にした。

 

というわけで、今年は いろいろあった気がするし保留や延期したことも多いが、例によって特に振り返りも反省もしない。来年したいことは あるけど、目標や抱負なんて 作らない。ただ、あとで後悔※するようなことは したくない。なので、力まず淡々と、しかし臨機応変かつダイナミックに過ごしたい。(← 何だか良く分からないな。)

※重複だが、うまい言い方がない。

そうだ。一つだけ目標的なことを思い付いた。今年はブログの内容が技術的なものに偏ってしまった気がするので、来年は少し戻したい(かと言って、実際にどうなるかは不明w 臨機応変かつダイナミックに行くので)。

 

良いお年を。

この、「良いお年」という意味は、「あけまして おめでとう」と同様に良く分からないが、とりあえず、メタな年末のご挨拶ということで。

 

PS. さっきまでSpotifyで掛かっていた、ジェフ・ベックとロッド・スチュアートの"People get ready"(1985)は、今の気分に合っている感じだ。

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夏に作った、ディスプレイの輝度自動調整システムの明るさセンサの ついでに付けた室温測定機能。冬になってから、朝などに温度センサ(以下、「センサ」)と一般の温度計(以下、「シチズン大」)の差が大きいのが気になって居た。1℃くらい温度センサが高いようだった。合う時もあるので、「たまたま」wか、測定場所が違うせいかと思って居たのだが、そもそも、朝起きた時には ずっと空調が停まっていて室内の温度が ほぼ同じと考えられるにも関わらず違っているのはおかしいし、段々ズレがひどくなって来て見過ごせなくなったので、重い腰を上げて調整した。想像以上に大変だったが、センサと温度計が合うようになったのが気持ちいいし、今まで分からなかったことが分かった(気がする)。

なお、ここでは、シチズン大が「真の温度」を示すと仮定し、センサの示す温度を それに近づけるような補正を考えている。もちろん、シチズン大にも誤差はあるが、市販品なのでセンサよりは正確で安定している(突発的な誤差の変動が起こらない → ほぼ一定のオフセット誤差が長時間続く)と想定する。

ズレの原因は、推定した温度センサ(サーミスタ)のパラメタ(B値, 基準抵抗値, 基準温度)が異なっているのかパラメタが温度依存なのか、温度が下がるにつれてサーミスタの抵抗値から得られる温度が高くなるためだった。そのズレの量は、パラメタが合っているであろう温度からの差に比例しているようだ(簡単に言うと、温度が上がるとズレは減る: 下図の灰色の点線が補正量(= ズレの符号を逆にしたもの)。

YL-40の温度センサを直線で補正した。

今までの測定と調整から、補正の式は以下のようになった。

補正パラメタ:

    • 補正する下限の温度: Ta (実際にはこれより低い温度も可能)
    • Taでの補正量: Da
    • パラメタが合っているであろう温度: Tb
    • Tbでの補正量: Db= 0

→ 補正直線の傾き: k= (Da-Db)/(Ta-Tb)

温度補正式: センサの温度をtとすると、補正後の温度t'は以下である。

t < Tbの場合: t’= t + k * (t – Ta) + Da
t >= Tbの場合: t'= t

実際のパラメタは以下になり、kは0.0905となった。

  • Ta: 14.0 (℃)
  • Da: -1.72 (℃)
  • Tb: 33.0 (℃)
  • Db: 0 (℃)

以下に補正の例を示す。

  • シチズン大: 15℃: 補正前のセンサ: 16.35℃, 補正量: -1.51℃ → 補正後のセンサ: 14.8℃
  • シチズン大: 20℃: 補正前のセンサ: 21.15℃, 補正量: -1.07℃ → 補正後のセンサ: 20.1℃
  • シチズン大: 22℃: 補正前のセンサ: 22.84℃, 補正量: -0.92℃ → 補正後のセンサ: 21.9℃

ズレは結構大きく、しかも、ほぼ全温度(33℃以下)でズレて居たことになり、一体僕は何をしていたんだと、なかなか がっかりだ。確かに、夏に調整していた時も、夕方などに なぜか0.6℃くらいズレたままだったことがあって、当時はシチズン大の「熱・冷え溜まり」と思って片付けたが、実は こういうことだったのかも知れない。※ ただ、温度が高くなると上の補正式からズレてくると思う(実際には曲線なのではないか)ので、春や初夏に再度確認・調整したい。

※今、上の式で26℃での補正量を計算したら、-0.63℃だった。合わない0.6℃の正体は これだったのだろうか? (だったら楽で いいが・・・w)

 

何日間も寒い朝に暖房なしで測定するなどの苦労をして、上の補正式とパラメタを求めてプログラムに適用したところ、概ね合うようになった(下に例)。

YL-40とシチズン大の温度が合っている例。: YL-40の温度は右端下部の"Rm ℃"の下。

上のグラフを説明する。: グラフは補正式が分かってからの数日間の測定・補正結果を示している。横軸は温度センサでの温度、縦軸(左)はシチズン大での温度または補正後の温度、縦軸(右)は補正量(オフセット)である。グラフ中央の斜めの点線は補正前後の温度を示す。測定した温度の点が この直線上にある時※、温度センサ(補正後)とシチズン大の温度が「合っている」状態である(ほとんどの点はセンサの分解能の約±0.25℃に収まっている)。

※正確には、「この直線の近くにあるはずの、センサの温度とシチズン大の温度を対比する線上」であるが、センサの温度とシチズン大の温度を対比させることは正確な補正することであるので、描くことはできない。

下のほうの灰色の線は温度センサの温度に対する補正量(縦軸は右)を示す。

たまにズレが大きいことがあるが、暖房をし始めたり、日が出て来たりして温度変化が急な場合に、温度計とセンサの温度反応速度の違いが影響していると推測している。不思議なのは、なかなか合わない領域があることだ(グラフの20-22℃の膨らんだ部分)。

他におもしろいのは、日によって測定点の直線からのブレ方(上か下か)が違うことだ。センサのADCの特性が長短時間的にブレるためかと想像している。そのため、補正後の値のグラフが そのブレの範囲の中央辺りを通るように調整した。

 

最後に苦労話を書く。

センサとシチズン大の温度差をちゃんと測れるようになるまでが大変だった。そもそも、「同じ温度」を比べていないのに気付かずに惑わされたので、何度も試行錯誤した。空調(暖房)の影響にも惑わされた。一時は、机の下の電気ストーブや日射しや横にあるディスプレイの熱もズレる原因かと思ったが、それらはセンサとシチズン大の両方に効くので、直接の原因ではないことが分かった。ただ、反応速度に差があるので、短時間的にはズレるため、原因と誤解してしまった。

やはり、以前も書いたように、正しい測定・計測が一番重要だ。これを しなければ・できなければ、何もできない・始まらない。

測定ファースト!

それから、電源を入れてからセンサが温まるまで(約10分)は温度が低目に出ることにも惑わされた。夏でもそうだったが、寒い場合はその時間が長引くことに気付かなかった。それが分かるまでは、補正は中央辺りでV字に交わる2つの直線(低温側の傾きは負)なのかと思ったが、そんな器用なものではなかったし、日によって結果が異なった(電源を入れる時刻が違うので、開始時の温度も違うため)ので、そのたびに補正パラメタを変更していた。

あと、センサのケースの通風が悪いのかと思って、側面のほぼ全体を開口にしてみたが、効果があったかは不明だ(温度の精度の点では ないだろう)。まあ、埃が入りやすくなる以外は、通風が良くて悪いことはないのでそのままにしているが、もし、センサ付近に埃が溜まるようなら、狭めたい。

 

PS. センサの温度分解能の0.25℃は物足りない。ちょっとした時に差が大きく見えて、気分が悪い。今はADCの測定可能範囲の半分以下しか使っていないので、フルに使うようにすれば0.1℃オーダー(例: 0.18℃)にできる。のだが、かなりの手間が掛かる(例: 明るさも温度も調整・較正し直し)ため保留している。というか、やりたくないw

そもそも、分解能を上げても それに合う精度が あるかは疑問で、「雑音で ふらついているだけ」ってことになるかも知れない(それでも、平均すれば精度が高められる可能性はある。音や画像のディザーのイメージ)。

分解能以外に、ADCの誤差(オフセット, 直線性)を補正できないかと思って基準電圧源を調べたが、手軽なものではADCの分解能(約14mV)を超えるものは なさそうなので諦めた。また、1個だけでは駄目で、少なくとも2個(高・低電圧)必要なので、なかなか大変だ。

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先日書いた、ボリュームを最小にしても左から音が出る現象は、ボリュームの素子(可変抵抗器)の故障(接触不良)だった。正確には、僕の改造の仕方が悪くて※、入力のコード(ミニジャックは接触が悪くなって嫌なので、ピンジャックのコードを出した)を動かした時にコード経由*で素子の端子に力が加わり、端子と抵抗の接触が悪くなっていた。

※ただ、記録を見たら(すっかり忘れて居たが、)最初に作った時も、一時的に接触不良になっていた(その時は測り直したら直ったので、「何かの間違い」と片付けた)ようなので、元々の製品の作りも良くないと思う。ボリュームの端子と出力のピンジャックの端子が近過ぎて、きつく曲がったコードの力が掛かりやすいのだ。

*コードには抜け止めを付けていたのだが、コードが硬いため、コードが貫通するケースの穴を支点にして中で動いて居た。こういうのは慣れた方には常識かも知れないが、僕は機械とか構造の知識に乏しくて想像できなかった・・・

ボリュームの抵抗は炭素などで端子と半田付けはできないから、カシメで圧着している(+導電性ペースト?)のだが、そこに力が掛かると動いて接触が悪くなるようだ。 (→ 構造の参照: たまにエラーになるかも)

手持ちのアルプスのものを見たら、端子と抵抗の間に黒いものが塗ってあるようで(壊れたもの(海外製)は銀色か何も塗ってないか)、何となく、そういうところがアルプスが(割高だけど)いいと されている理由なのかも知れないと思った。

昔のTVなどを「叩くと直る」っていう不思議な現象の原因の一つには、こういうことがあったのかも知れない。まあ、これ以外にも、チャンネル切り替えスイッチなど機械的な接触部分は多いし、当時は真空管もあったから、それ以外のこともあるだろう。

そんなことは全然想像できなかったのだが、検索したら問題の現象が起こることがあると分かり(→ 参照)、確かにコードを左右に動かすと音の漏れ方が変わった。それで、試しに端子部をラジオペンチで挟んだりして(ここで力を入れ過ぎると、抵抗が割れてオシマイ)端子が抵抗に密着するようにしたら、直った。

近頃は寒くなったので、元々硬かったコードが より硬くなって、力が伝わりやすかったのだろう。

めでたしめでたし。

などと安心するほど おめでたくはないwので、どう修理するか考えた。: 接触不良になった端子のところに導電性ペースト・塗料などを塗るのが簡単(安直)そうだが、既に接触が悪くなっているうえにペーストがどれだけ持つか不明だから、耐久性や安定性に疑問がある。しかも結構高く(送料を含めて400-1000円)、新しいボリュームを買うほうがマシだ。

それで、元々アンプで使おうと買ったものの使わずに仕舞っていたアルプスのものに交換することにした。これは抵抗値が元のより大きい(100kΩ, 元は10kΩ)ので そのまま交換できないが、新たに買うと高くて(送料込みで500円以上)もったいない(しかも、今は年末年始なので すぐには来ない)ので、回路を修正して使うことにした。

回路は、元々はアッテネータとボリュームを一体化させたもの(ボリュームの入力の前に抵抗を入れた)にしていたが、新しいボリュームは抵抗が大きいため、同じようにすると追加抵抗がかなり大きくなる(数百kΩ)ので良くないと考え、アッテネータを別に追加することにした。

そして、アッテネータを入れる場所(ボリュームの前か後(アンプの前)か)を考えた。: 前に入れると弱まった信号をボリュームで調整するので雑音の点で少し不利だと考えて、ボリュームの後にした。ただ、アッテネータがボリュームの抵抗とアンプの入力抵抗の間に入るから それらの相互作用があるので、問題があったら直すことにした。

アッテネータのゲインを元の-15.6dB(約1/6)に近くしたかったので、手持ちの抵抗でできる、10kΩと47kΩで-15.1dB(約1/5.7)とした。ボリュームに付けてチェックしてみたら、ゲインが想定より少し小さい(-16.5dB)せいか※、音が小さいようだった。おそらく上に書いた相互作用の影響なのだろうが、実用にならないほど音が小さい訳ではないので これにした。

抵抗値を変えたら大きくできたが、片方の抵抗を2本並列にする必要があって面倒なのと、両チャネルで聞いたら(上の時は片方だけだった)それほど小さくなかったので、止めた。

※書いたあとで気付いたが、数字を見ると差があるように見えるものの、実際には0.9dBしか違わないから設計どおりだったと言えるし、聞いても小さくなったとは感じないはずで、単なる思い込みとか片チャネルだったせいだろう(片チャネルだと音量は1/2, -6dBとなる)。

(1/4 12:35) その後、やっぱり もう少し大きいほうが良さそうな気がしたので(クラシック音楽で不足しそうな気がした)、ゲインを-12.3dB(約1/4.1)にした。ゲインは計算やシミュレーションから ずれるうえに、計算上同じゲインでも使う抵抗の大きさによって変わるので、試行錯誤し、10kΩと25.5kΩ(51kを並列に2本)を使った。

聞いた感じでは音量は余り変わらない気がするが、ポップ音楽のボリュームが1目盛り(11時→10時)くらい下げられるようだ。また、音は変わらない(良く言えば、落ち着いた感じ)ので、修理する前は左の接触不良のために変(不自然)な音になっていたのではないか。

それから、今回の問題を再発させないため、構造を改良することにした。最初に書いたように、ボリューム(素子)の端子と出力のピンジャックの端子が近過ぎて、コードが きつく曲がって力が加わりやすいので、ボリュームを180°回転させて、ボリュームまでのコードにゆとりを持たせてカーブを緩やかにすることにした。更に、コードをボリュームに固定して、仮にコードが動いても端子には力が伝わらないようにした。

(1/3 14:00) その後、コードをボリューム(素子)に固定すると力が掛かって良くない気がした(例: ケースが歪んで移動電極と抵抗がズレる)ので、ケースに自作アンプBA3886で余ったボスを貼り、それに結束バンドで固定した

ボリュームを回転させて取り付けると、ボリュームの回り止めの突起がケースの穴に入らなくなるので、突起を折り取り、ボリュームとケースの間に薄いゴムを貼って代わりにした。 (写真: ボリューム右側の黒い四角。左右に2個付けている。)

なお、ケースは台形で前が低くなっていて、ボリュームの端子がケースに接触しないか不安だったので、ブルタックを使ってチェックして端子の曲げ方を調整した。(→ 写真: 一番下の端子の上の薄灰色) 更に、端子に付近のケースにクリアフォルダーや絶縁テープを貼って、端子がケースに接触するのを防いだ。

また、実際に作ってみると、コードが硬くて曲がりにくくて端子に力が加わるようなので、ボリュームの回転量を180°より大きくした。回転させて取り付けた おかげで、ケース内の配線が随分すっきりした

組み上げて、雑音と周波数特性(振幅, 位相, 歪み)を確認したら問題なかったので、仕上げて完成した。と思っていたら、今朝、起きる頃にコードの抜け止めを付け忘れたことに気付いたので付けて、本当に完成した。

例によって ちょっと気になるのは、最初に曲を聴いた時に、音が違う(レンジや左右の広がりが狭い)感じがしたことだ(聴き続けたら直り、逆に、低音が出るようになったと感じた)。これは、元のは接触不良で音が変になっていたのが直って(わずかに)音が変わったためなのか、上記の相互作用の影響なのか、疲れのせいか、毎度の気のせいなのか分からない。あとで、スピーカーやアンプの特性の確認をする時に、ボリューム(+アッテネータ)+アンプの特性もチェックしたい。

(1/4 13:24) ボリューム(+内蔵アッテネータ(ゲイン変更前))+アンプの特性をチェックしたが、問題は なかった。だから、音が違って感じるのは、上に書いたように接触不良で音が変(不自然)になっていたのが直ったためか、接触不良だった左チャネルの音量が大きくなっていて、音のバランスが狂っていたためだと思う。

→ チェックで生じた ちょっとした謎について、別の稿に書いた。また、今(1/6夜)になって、音が変わった感じは直ったようだ。 (1/6 20:47)

 

余談

「1dBの左右音量差でも気になる人が居る」とか書いてあるページがあったが、眉唾だ。仮に分かったとして、それがどのくらい音楽演奏の質や音質に影響を与えるのか疑問だ。頭を少しでも動かしたら、1dBくらい簡単に差が出そうなものだし、単なる音量差なんて脳がいくらでも補正すると思う。

確かに、左右の音量差があると楽器などのバランスが変わって演奏の印象も変わるだろうが、頭や身体の移動による影響を排除するため、それらを(レースカーのシートベルトのように)ガッチリ固定し、空気の動きによる変動も排除するため、空調も停めて聴く必要があるだろう。

そこまで気にしたら、コンサートなんて まず行けないねw

そもそも、そんなことより、部屋やスピーカーの特性による周波数ごとの(左右どころか片チャネルでも)音量差は1dBなんてものじゃないと思うが、それは気にならないのか?? 「別の話」?

実際、僕のボリュームを直す直前は、常用する音量での左右の音量差は10dB以上あったが、音に関しては特に気にならなかった(ちょっと鈍感過ぎるがw)。

 

(1/3 14:00 入力コードの固定方法を変更した件を記述し、写真を追加。)

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