“ファービー"とは1998年にアメリカで開発された電気仕掛けのぬいぐるみです。
日本でも世紀末にTOMYから発売され、その愛くるしい容姿とつぶらな瞳で社会現象を起こしました。
ブームが去り10年以上が経過した今でもヤフオクでの取引は活発で、700円くらいで手に入れる事が出来ます。
ファービーには赤外線入力があり、先人が解析したコマンドを送ることにより、任意の動作をさせることができます。
（ただし、スリープからは解除されている必要があります。）
用意されているコマンドは下記の16種類です。
| 0000 - Hello | 1000 - Hello |
| 0001 - Boo Koo-Doh / Sneeze | 1001 - Wee-Tee / Sing |
| 0010 - Noh-Lah / Party | 1010 - Noh-Lah / Dance |
| 0011 - Who-Bye / Hide | 1011 - Who-Bye / Hide |
| 0100 - Hello | 1100 - Hello |
| 0101 - Loo-Loo / Joke | 1101 - Twinkle Twinkle |
| 0110 - Mmm... OK | 1110 - Noh-Lah / Dance |
| 0111 - Way-Loh / Tired | 1111 - Way-Loh / Sleep |
詳しいことはここのページに書かれていますが、簡単に説明すると、
「１」は2ms（厳密でなくても良い）の間に150〜200usのLEDの点灯を2回行う。「０」は1回のみ。
例えば、「0101 - Loo-Loo / Joke」の場合、
１．スタートビットとして「１」を送る。
３．上のコマンドを反転した「1010」を送る。
４．１〜３を６回送る。
となります。
赤外線リモコンは38kHzの搬送波を一定の時間でON/OFFさせることにより、コマンドを送っています。
詳しいことはルネサスのページに記載されていますので、興味のある方はご一読ください。
イヤフォンジャックに差し込む赤外線アダプタは↓です。
19kHzの位相が180度ずれたステレオの音を再生すればLEDが交互に点滅し、38kHzの信号を送信することができます。
このアダプタはスイッチサイエンスさんにキットがあります。
リモートコントロールコマンドを送るためのWAVEファイルを作成するためのアプリを作成します。
フォーマットは「48ksps、8bit、ステレオ」とします。
Waveファイルフォーマットに関してはこちらを参考にしました。
19kHz付近の音を作成する際は、使用するバイト数が少なければ少ないほどON/OFFの時間的分解能高くなるので有利です。
サンプリング周波数を48kHzとすると、
48kHz/2/5*4 = 19.2kHz
ですので、5バイトで19.2kHz（ステレオで38.4kHz)が作成できます。
具体的なバイト列は、
0x80, 0x35, 0xF9, 0x07, 0xCB
です。
WAVEファイルのステレオフォオーマットは、LchとRchが交互に並んでいて、位相を180度ずらしたいので、
0x80, 0x80, 0x35, 0xCB, 0xF9, 0x07, 0x07, 0xF9, 0xCB, 0x35
というバイト列をヘッダの後に2バイトずつ並べていきます。
38kHz丁度でなくても大丈夫ですが、外れるにしたがって赤外線センサーの感度が下がります。
赤外線センサの周波数対感度特性
なお、サンプリング周波数を44.1kHzとすると、44.1/7*6 = 37.8kHz なので、7バイト（0x80, 0x49, 0xE3, 0x04, 0xFC, 0x1D, 0xB7）必要です。
ただし、iPhone5sではこのフォーマットは再生できないようでした。
無音は0x80,0x80の連続です。
ヘッダ部分は毎回の使い回しなので、先に用意しておきます。("WAVE_HEAD_48000_8BIT_STEREO"というファイル）
これを最初に読み込み、ON/OFFの時間（実時間(マイクロ秒）/ 20.833 )が書かれているカンマ区切りの文字列を引数として
WAVEファイルのバイト配列を作成します。
ソースコードはこちら。
もともとはWindowsフォームアプリケーションだったのですが、せっかくなのでASP.NETに移植してみました。
4で作成したアプリに2で説明したデータ列を入れます。最小繰り返し単位が5バイトなので5の倍数でデータを作ります。
ですので、「１」は「15,70,15,70」とし、「0」は「15,155」としました。
よって、「0000 - Hello」は[(15,70,15,70,15,155,15,155,15,155,15,155,15,70,15,70,15,70,15,70,15,70,15,70,15,70,15,70)×6]となります。
作成したWAVEファイルをオシロスコープで確認すると、希望通りの波形になっていました。
audio要素とJavaScriptを使って作成したWAVEファイルを再生します。
「iPad対応！HTML5 Audioで作るブラウザーピアノ」の記事を参考にしました。
ボタンはCSSを使って見た目を整えてみました。
赤外線アダプタを差しこみ、ボタンを押すとファービーを操作することが出来ます。
デモページはこちらです。
位相が逆なWAVファイルはイヤフォンからは再生できても本体のスピーカーからは音が出ないようなので
こんな治具を作るといいと思います。
外のサーバーだと読み込みまでに時間がかかるので、LAN内のサーバーで使うといいと思います。