「ピエゾ効果」を含む日記 
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2025-02-18
■anond:20250218185240
ChatGPTさんは「3.579MHzの水晶を使うと3.579MHzのCWが出る」と回答してくれましたが、周波数は水晶発振子によって固定されるということですか？
そうだとしたらとても不便に思えました
結論から言うと、水晶発振子は基本的に「決まった周波数でしか振動しない」 ため、1つの水晶で周波数を自由に変更することはできません。
しかし、これには「確かに不便だが、その分メリットがある」という理由があります。
また、実際の電子回路では、複数の方法で周波数を変更することが可能 です！
水晶発振子（Quartz Crystal）は、「水晶が特定の周波数で機械的に振動する性質」を利用した部品 です。
水晶は 「特定の周波数でしか共振しない」 ため、基本的にはその周波数でしか動作しません。
水晶は 電圧を加えると「決まった周波数」で振動する 物質（ピエゾ効果）。
3.579MHzの水晶なら、必ず3.579MHzで振動する。
2. なんでそんな不便なものを使うの？
確かに、「1つの水晶でいろんな周波数を作れない」のは不便ですが、その代わりに 水晶発振子には非常に大きなメリット があります。
めちゃくちゃ正確！ 周波数のズレ（誤差）がほとんどない。（温度変化などで若干ズレるが、通常±0.001%以下）電子時計や通信機器で、正確な時間・周波数を作るために必須！
安定してる！ 一度発振すれば、周波数がブレたり、勝手に変わったりしない。無線通信やラジオ放送では、周波数がズレると通信不能になるため、安定性が重要。
ノイズに強い！ 発振がクリーンで、余計な雑音（ノイズ）が少ない ので、無線通信に適している。
📌 もし水晶発振子がなかったら…
発振回路が周波数を正しく維持できず、無線通信が不安定になる。
→ だから、「周波数固定」というデメリットよりも、正確で安定した発振ができるメリットの方が大きい！
3. それでも周波数を変えたい！どうする？
「1つの水晶で周波数を変えられない」のは不便ですが、電子回路では いろんな方法で周波数を変更することが可能 です！
例えば、無線機では「3.579MHzの水晶」「10MHzの水晶」などを複数搭載し、切り替えることで周波数を変更できる。
例：水晶切り替え回路
(スイッチ) [ 3.579MHz ] ←─→ [ 10.000MHz ]
無線機やトランシーバーの「周波数チャンネル切り替え」に使われる方法。
水晶発振子に「可変コンデンサ」を並列に入れると、発振周波数を少しだけ調整できる！
ただし、大きく変えることはできず、せいぜい±100Hz～1000Hzくらい。
📌 可変コンデンサを使った微調整
[水晶発振子] ──── [可変コンデンサ] → 周波数が微妙に変わる
PLL（Phase-Locked Loop）という回路を使えば、水晶の周波数を自由に変更できる！
「基準となる水晶発振子」+「周波数を変えられる発振器」 を組み合わせることで、さまざまな周波数を作り出せる。
[ 10MHzの水晶発振子 ] → [ PLL回路 ] → [ 9MHz / 10MHz / 11MHz などを出力 ]
スマホやWi-Fi、FMラジオなどの通信機器は、ほぼ100% PLLを使っている！
✅ 方法④：DDS（ダイレクト・デジタル・シンセサイザ）を使う
DDS（Direct Digital Synthesizer）という技術を使うと、もっと自由に周波数を変えられる！
デジタル信号処理を利用して、好きな周波数の信号を作り出せる。
[ 10MHzの水晶発振子 ] → [ DDS ] → [ 1Hz～10MHzのCWを自由に生成！ ]
最新の無線機は、PLL + DDSを組み合わせて周波数を自由に変えている！
4. まとめ
✅ 水晶発振子は「決まった周波数でしか発振しない」ため、1つの水晶で自由に周波数を変えることはできない。
✅ しかし、その代わりに「超正確」「超安定」「ノイズが少ない」という大きなメリットがある。
✅ 周波数を変更する方法はいくつかあり、PLLやDDSを使うと自由に周波数を作れる。
2012-11-10
■[地震][前兆][予知][FM電波][電離層][DEMETER][GPS][だいち2号]
「『空気より重い空飛ぶ機械』は不可能だ。」 ロード・ケビン、英国学士院総裁
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NHK サイエンスZERO 地震予知 最前線 まとめ #001 2012/07/29「地震予知／上空に現れた謎の異変」
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フランスは〇四年、電離層での異常を観測するための小型衛星ＤＥＭＥＴＥＲを打ち上げ、
既に九〇〇〇例の世界のＭ４・８未満の地震について、発生数時間前に電離層内でのＶＬＦ帯の電波強度が低下することを見出している。
２０１０年のＭ＿Ｓ７．１ハイチ地震前におけるＤＥＭＥＴＥＲ衛星で観察した電離層じょう乱 | 文献情報 | J-GLOBAL 科学技術総合リンクセンター
韓国研究者、「‘音のない’地震警告音を聞く技術確保が必要」（１） | Joongang Ilbo | 中央日報
プレート間圧力の亢進に伴う、ピエゾ効果発露による地震予測 (日本音響学会騒音・振動研究委員会): 2010｜書誌詳細｜国立国会図書館サーチ
衝撃のデータ： 3月11日の地震の前に観測された日本上空の赤外線と電子量の急激な変化
電離層の変化、東日本大震災でも…予知に有望？ : 科学 : YOMIURI ONLINE（読売新聞）
大地震、５～６日前に「前兆」 上空の電離層乱れる ：日本経済新聞
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