#hardware hacks

[techav]

If It's a Hack and It Works, Is It Really a Hack?

I have a couple servers at home — one running Proxmox VE and one running Proxmox Backup. I use the VM server when I need to spin up a development environment, for running the odd game server, serving files locally, running Home Assistant, etc. I also like to donate spare cycles to Folding@Home. The backup server of course is in case I do something stupid on the VM server.

There's just one problem with that. My second-hand 8-year-old dual-Xeon server runs hot.

It was too much to keep running in my home office. Between the two servers, my desktop, and my work laptop, I was regularly seeing ambient temperatures around 26°C. It was just too warm for comfort.

Last summer I moved my network gear and the two servers into the front coat closet. This was great for me working in my home office, but not so great for my servers. Despite adding a passthrough vent to the closet door and a vent fan to the ceiling, the closet was still consistently in the 26°-30°C range.

The ideal solution would probably be to use an enclosed server rack and run an exhaust vent up from the top. Unfortunately, rack-mount server cases are expensive, enclosed racks are very expensive, and my closet is too small for that anyway.

So I hacked together a solution.

I built a frame out of some cheap 1x2 lumber and wrapped a piece of thin sheet steel around the sides to make a crude plenum. On top, I added a 10x6 register box with a semirigid vent hose coming out of it. This gives me a guide for drawing air out of the servers and guiding it up to the vent fan in the ceiling.

To help things along, I added a 120mm fan inside the register box. But not some whisper-quiet Noctua. This is (if the Amazon listing is to be believed) a 5000 RPM, 210 CFM monster of a fan. It's loud, but moves a lot of air.

Too loud in fact. Its droning could not be silenced by any mere closet door. I had to add a PWM fan speed controller to calm it down. It's a cheap unit from Amazon, but it came with a temperature probe and it has a configurable operating range.

The result? Where previously the entire closet was consistently above 26°C, now it's staying around 23°. There is a difference of 5°C between ambient in the closet and the air inside the exhaust duct, so it is doing its job of redirecting the hot air from the servers.

I call that a successful hack.

[mirqmarq428]

Unicron has a separate USB pci card, but it wasn't transferring data.

The only ports that work are on the outside of the computer.

So what I did is remove the card and route the USB cables thru the hole to the external ports.

[b3aches]

Wii Eshop theme on motherboard error piezo speaker - Michael's Hardware

[mesotokyo]

EQP-1Aインスパイアドなイコライザペダルを作った

EQP-1Aのイコライザ回路を解析した結果にインスパイアされたエフェクトペダルを作った話です。

インスパイア元のEQP-1Aについては以前の記事で詳しく書いているのですが、低域および高域のカット（アッテネート、ATTEN）とブーストができるイコライザです。低域のカットおよびブーストと高域のカットはシェルピングタイプ、高域のブーストがピーキングタイプのEQになっており、カット、ブーストする周波数帯はそれぞれロータリースイッチで指定できる仕組みです。高域のカットとブーストはそれぞれ別の周波数帯を指定できるのに対し（カットは5/10/20kHz、ブーストは3/4/5/8/10/12/16kHz）、低域のカットとブーストについてはツマミは分かれているものの、周波数帯は連動して決まる（20/30/60/100Hz）、というのが特徴です。

今回作ったペダルも基本的にはそれを踏襲し、ツマミは低域のATTENとBOOST、高域のATTENとBOOST、高域BOOSTのカーブを決めるWIDTH、そして出力音量を決めるボリュームという6つのポットと、低域カット/ブーストおよび高域ブーストの周波数を決める2つのロータリースイッチ、そして高域カットの周波数を決めるトグルスイッチ、という構成になっています。オリジナルのEQP-1Aは高域カットの周波数もロータリースイッチで設定するのですが、こちらはペダルということでスペースに制限があるためトグルスイッチに変更しています。

低域の周波数はEQP-1Aと同じ20/30/60/100Hz、高域カットの周波数も同じく5k/10k/20kHzですが、高域ブーストに関しては3/4/5/8/10/12/16kHzに加えて1k/2kHzも選択できるようにしました。これは利用したロータリースイッチが9接点であるのと（＝9段階で設定できる）、個人的に1kHzあたりをブーストさせるのが好きだから、という理由です。

ケースのサイズはHAMMOND 1590N1サイズで、穴あけ加工の簡略化のためパネル部分に電源および入出力ジャックが組み込まれた形状です。とはいえ中身はかなりギリギリで、消費電力的には009P電池でも十分動くのですが、スペースの関係でACアダプタでのみの動作になります。

回路

メイン部分の回路はこんな形です。

以前紹介したEQP-1Aのイコライザ回路の前後にOPアンプを使ったバッファを入れた構成です。入力段のバッファはシンプルなボルテージフォロア回路で、このバッファ前にボリュームを入れています。イコライザ回路の後ろの出力段はゲイン21倍の非反転増幅回路です。イコライザ回路はパッシブ構成のためゲインが落ちますが、ここで落ちた分のレベルを増幅しているイメージですね。

電源はDC9Vの単電源なので、電源電圧を分圧してバイアス電圧を作り、イコライザ部分もそのバイアス電圧を仮想的なGNDとしています。電源部分にはトランジスタを使ったノイズ削減用ローパスフィルタを入れています。

カット・ブーストする周波数を決めるロータリースイッチは秋月電子で入手できる2回路4接点のものと1回路9接点のものを使っています。薄型かつコンパクトで、これがあったからこそこのペダルが作れたと言っても過言ではありません。

また、ロータリースイッチに繋がっている部分の回路は次のようになっています。

ひたすらコンデンサとインダクタ（コイル）が並んでいます。コンデンサはフィルムタイプのもの、インダクタはこちらも秋月電子で購入できるマイクロインダクタをメインで使いました。このマイクロインダクターは最大で47mHと比較的大きめの容量なのに、サイズは一般的な抵抗器を一回り大きくしたサイズでとてもコンパクトです。インダクタは抵抗と同様に直列接続すると単純に容量が加算されていくので、これを並べることで必要な容量のインダクタを構成しています。なお、100mHのインダクタについてはマイクロインダクタが入手できなかったため、太陽誘電の電源用インダクタを使用しました。マイクロインダクタよりは大きいですが、およそ直��10mmで十分にコンパクトです。

ちなみに、インダクタは磁力を発生させるため、並べた場合の相互作用が気になるところですが、実験した結果では縦に並べても目に見える影響はなさそうでした。扱う電圧がせいぜい数100mV程度だからかもしれません。

基板実装

こちらの回路をペダルエフェクターサイズのプリント基板に起こしたものがこちらになります。

今回新たな試みとして、抵抗器とOPアンプ、コンデンサについてはスルーホール実装と表面実装の両方に対応できるようにしてみました。手作業の実装でも手間としては表面実装のほうが楽な一方、表面実装部品は秋葉原における入手性が悪いため、どちらでも対応できるようにしようという魂胆です。

あと、ロータリースイッチの各端子をショートさせるように入っている抵抗については、基板スペースの関係上泣く泣く小さい表面実装の集合抵抗を使いました。正直これは無くても動作はするはずなのですが、EQP-1Aには入っているようなのでそれに従って入れています。ピッチが小さいのではんだ付けはかなり大変です。

ちなみに高域のカットの部分のトグルスイッチのところではこの抵抗を入れ忘れていますが、特に問題ない感じで動作しています。

基板上に一通り部品を実装するとこんな感じになります。ひたすらコンデンサですね。全部直方体型タイプのコンデンサを使えれば良かったのですが、一部の容量のものが手に入らなかったため、複数のタイプのコンデンサが混在しています。

また、ボリュームポットはリード線ではんだ付けしているのですが、ロータリースイッチについてはピンソケットを噛ませて実装しています。これで見事にぴったりな高さになります。

最初は基板を2枚に分割して、ボリュームポットやロータリースイッチは別基板に実装しようと思っていたのですが、これがうまくいったおかげで1枚基板で済んでいます。

入出力のフォンジャックと電源ジャックはコネクタ経由で接続できるのですが、なんとなくフォンジャックは直接基板にはんだ付けしています。

パネルの作成

パネルは黒色アクリル板の表面をラッカースプレーで塗装し、それをレーザー加工して作りました。

裏側にはアルミ箔を貼ってシールド効果を持たせています。これらを組み立てて、ツマミを取り付けると最初の画像のようなものが完成します。

試奏インプレッション

相変わらず試奏動画や音源はないのですが、インスパイア元のEQP-1Aが完成度の高いイコライザということで、こちらもそれを踏襲した良い感じのものになっています。EQP-1AってEQのカーブが全体的に緩いので効きが悪い的な評価をされているのを見かけるのですが、実際はちゃんと体感できるレベルで効きます。もちろん低域の周波数を20Hzとか、高域の周波数を20kHzとかに設定すると効果は分かりにくいのですが、それぞれ100Hz/5kHzにすればすぐに違いが分かります。個人的にはやはり1kHzをブーストできるのが便利ですね。

ノイズに関しても、基本的に大きく全体をブーストするようなものではないため、まったく気になりません。後段にハイゲインのブースターやディストーションなどを繋ぐと差異が出る可能性はありますが、その場合は低ノイズのOPアンプへの交換で対応できる気がします。

ただ、出音が分かりやすく変わるエフェクターではなく、またどの周波数帯を変えるとどう出音が変わるか、というのを把握していないと使いにくいエフェクターだな、という感じではあります。なのでパラメトリックイコライザーってあまり流行らないんだなあ……と思いました。

[oldguydoesstuff]

Using a multimeter from 1958 to fix a TV game from 2006 that emulates a console from 1977. This project is all over the place.

A $3 thrift store purchase I was pretty sure was broken, but luckily it did not power on at all. That's my favorite failure mode to fix, because it's usually something simple like broken battery wire or coroded terminal, or in this case, cruddy power switch.

A little contact cleaner and it's back in business! Adventure, anyone? (Interesting aliasing effect here between the CRT refresh and my phone camera but not visible to the human eye)

[haveyouplayedthisgame]

Rhythm Heaven Fever

[cyle]

just another wild hardware hacking prototype for fun. now i know why nobody uses white PCBs, the solder burns are super obvious and painful to look at.

[unfuck-your-tech]

Unfuck your Tech

The Internet is increasingly profit-based in its design, intended to extract the maximum amount of value from your use of it. Proprietary tech, ads, monetization, algorithmic content dissemination, digital rights media (DRM) etc. are all things that benefit corporations, but that make the Internet more hostile to real individuals and communities.

This blog shares community-oriented tools, free alternatives to paid content, and ways for healthier more human media consumption with a focus on free open-source software (FOSS), that anyone can use to remove limiters, paywalls, ads, mindless endless content feeds, and take back digital autonomy, self-respect and fulfillment.

Unfuck your technology, and make your digital landscape a kinder place.

Header image made in aeCAD, a FOSS circuit board design tool.

[retrocgads]

UK 1987

[matrixtales]

[spermproducingparasiteblog]

37C3 - Breaking "DRM" in Polish trains

Some real dickheads at Newag

[spaceintruderdetector]

Hardware Hacking : Free Download, Borrow, and Streaming : Internet Archive

[oldguydoesstuff]

Throwback to last year, when I built this custom 9-bit computer from scratch using an FPGA board.

Why? Mostly to see if I could do it. I had the good fortune to be part of several hardware teams designing computers when I worked for Digital Equipment Corp, but never directly in the CPU group. So I wanted to try CPU design out for myself finally, and see if I remembered any of those classes from way back in college. (I didn't as it turned out, had to re-learn a bunch of stuff)

Why 9 bits? To be weird. And also, because it prevented me from reusing anything that already existed, and so it forced me to do many common things all over from ground zero, like creating my own VGA video driver circuits, designing a new (octal) instruction set, and writing a custom boot loader and assembler.

Anyway I got it to the point where the machine could display Mario, here he is in glorious 9-bit color!

[mesotokyo]

EQP-1Aインスパイアドなイコライザペダルの特性測定

以前の記事で紹介したEQP-1Aインスパイアドなイコライザペダル（P-EQ）について、本当に表示通りの周波数でカット/ブーストできているのかを確認するために周波数特性を測った話です。

このペダルの詳細情報については以前の記事を見ていただきたいのですが、イコライザ部分の回路が抵抗、コンデンサ、コイル（インダクタ）という受動素子だけで構成されているのが特徴です。この回路はそれぞれの素子の特性だけで周波数特性が決まるわけですが、気になるのがそれぞれの素子の誤差が及ぼす影響です。一般的な抵抗やコンデンサは±5％の許容誤差がありますし、本機で使用しているマイクロインダクタの許容誤差は±10％もあります。さらにコンデンサやインダクタは小さいですが電気抵抗もあります。これらがどの程度影響を及ぼすのか、実際に周波数特性を測定してみました。

なお、本機で最も周波数に敏感なのはピーキング型のカーブになっている高域のブーストかと思います。本機で使用されている回路は、ピーキングの中心周波数がインダクタとコンデンサの値で決定される構成になっています。詳しくはCQ出版社の「BPFの周波数特性からRLCの値を導く」記事が詳しいのですが、インダクタの許容誤差が最大10％、コンデンサの許容誤差が最大5％の場合、中心周波数は＋8％～－7％の範囲でずれる可能性があります。ただ、本機は複数のインダクタおよびコンデンサを組み合わせて回路を構成しているため、そこで誤差がキャンセルされて影響が小さくなることを期待できる構成にはしています。

測定環境

今回測定に使用したのは以前紹介した自作ツールです。Max/MSPを使って実装しており、10～20kHzの範囲で周波数特性を測定できます。USBオーディオインターフェイスを経由して対象機器（今回はP-EQ）の周波数特性を測定するため、USBオーディオインターフェイス側の特性によっても計測結果が変わる可能性がありますが、今回の測定ではUSBオーディオインターフェイスの入力と出力を直結した場合。フラットな特性が得られることを事前に確認しています。

実測結果

まずはエフェクトOFF時（トゥルーバイパス状態）の周波数特性（bypass）と、VOLUME以外のすべてのツマミを反時計回りに回しきったうえで、ゲインが0になるようにVOLUMEを設定した状態の周波数特性（flat）を測定しました。結果としては期待通りどちらもフラットな特性となっていました。

続いて低域のカット（ATTEN）ですが、こちらについてもおおむね理論通りの、緩やかなカーブになっています。

また、低域のブーストも同じような傾向ですが、EQが効き始める周波数帯がカットの場合とは異なっていました。

低域のカットについては設定周波数の30～40倍あたりの周波数から効きはじめ、設定周波数前後で-15dBに達する、という感じです。一方、ブーストについては設定周波数の10倍あたりの周波数から効きはじめ、設定周波数の半分辺りの周波数で+15dBに達する、という感じです。

このように効き始める周波数が異なるため、カットとブーストを同時に最大にすると、次のグラフのように設定周波数の10倍前後の周波数が-5dbほどカットされ、設定周波数の3～4倍あたりはゲインが±0にあり、そこから設定周波数の半分くらいで-15dBに達する、という特性になります。

それぞれのツマミの量を微調整することで、このあたりのカーブは調整可能ですが、全体的にカットはかなり高めの周波数から効いてくることを認識しておくとよさそうです。

高域のカットについては、設定周波数の10分の1前後で-3dBになり、設定周波数前後で-17dB程度になる雰囲気です。

高域のブーストはピーキングの中心周波数が気になるところですが、ほぼ設定値どおりの周波数帯にピークが来ています。

最大ゲインは設定周波数が1kHzの場合で約15dB、16kHzの場合で約20dBになっています。設定周波数が低いと最大ゲインが下がっていますが、これは設定周波数が低いほど大きい容量のインダクタが必要になり、その結果インダクタ部分の内部抵抗値が大きくなるためと推測されます（インダクタの内部抵抗はWIDTHツマミに対応する可変抵抗と直列に入っているように扱われるため、WIDTHツマミを時計回りに回したのと同じ傾向になる）。

また、HIGH FREQの値を変えずにWIDTHツマミのみを操作した場合の特性変化も測定してみました。次のグラフはHIGH FREQを1kHzで固定し、WIDTHツマミを順に8時→10時→4時に変化させて測定した結果です。影響する周波数範囲は変わらず、山の高い部分が押しつぶされたようなカーブになることが分かります。

なお、オリジナルのEQP-1AはWIDTHツマミに対応する可変抵抗の抵抗値が2.5kΩなのですが、本機は10kΩになっています。そのため、EQP-1Aよりも過剰にピークを潰せてしまいます（Bカーブの抵抗なので、10時＝約2.5kΩがEQP-1AのWIDTHツマミを時計回りに回しきった状態）。2.5kΩの可変抵抗は入手が難しいため10kΩを選択したのですが、この部分は2kΩや5kΩにしたほうが良さそうです。

結論

本機の周波数特性はおおむね理論値に近いものとなっていることが分かりました。また、高域ブーストの設定値のうち1kと2kΩはEQP-1Aにはない値だったのですが、最大ゲインが低めになっている点以外はおおむね適正なものになっていました。もう少し容量の大きいマイクロインダクタがあればこのあたりも改善できた可能性があるので、そのあたりはちょっと惜しいところです。

なお、周波数特性については理論値通り＝インスパイア元のPultec EQP-1Aに近くなっていますが、EQP-1Aは入出力段にトランスが使われており、さらにイコライザの後段は真空管アンプでゲインを上げています。一方、本機はトランスは使用しておらず、またオペアンプでゲインを上げています。そのため、本機でEQP-1Aと同じ出音が得られるというわけではありません。ただ、オペアンプを使うことで余計な音質変化を抑えられるというメリットはありますので、必ずしも本機が劣っている、というわけではないと考えています。

[cyle]

coming up with little PCBs to practice my surface mount soldering skills, this one is going to be a 2cm x 2cm target marker for warhammer. two tiny red LEDs and a switch on the front, and a coin cell battery on the back.

[skypiea]

I don’t know who needs to hear this but please if you’ve been playing pkmn romhacks on your homebrew 3ds . please use NSUI to inject them as virtual console titles instead of running them thru the gba emulator in TwiMenu. for some reason didn’t know about NSUI until a few days ago so I’ve just been like. Well if this hack crashes in twimenu it must just not be compatible. WRONG ! couldn’t play emerald rogue at all thru mgba in twimenu but I injected it as VC and it plays flawlessly. And also is a really fun play on handheld. ok psa over