電音の工場ブログ

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自作エフェクターシンセサイザ製作のネタや開発覚え書きなど、筆者の電音活動を記録しています。お探しの記事が見つからない方は、検索カテゴリ一覧をご利用ください。

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2010-11-26

「たくさんEG」

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名称はどうしようかな。

先日のA’のEG2の拡張を検討中。

EG2は新規のオリジナル。ATmega88Pというフラッシュマイコンを利用。

これに取り組む際のコンセプトはふたつ。

  1. エフェクタ自作&操作術の101回路集のアイディアを用いる
    • (中略)
  2. 将来的にEGをたくさんインスタンスできるようにする
    • コントロールは一組、スレーブEGがたくさん
    • 接続はI2Cかな
    • EGをカスケードに繋げられるように

(中略)

EG2もアタック期間以外でゲートが立つ End of Attack (or EOA) 信号を出力する。

A’シンセサイザ ― Analog2.0改 - 電音の工場ブログ - E-Musicグループ

動作は以前に書いたことがある。

  1. ゲート信号がきたらAttack状態として
  2. Attack担当PWMを動かし電源電圧(+5V)をチョップしながら充電。
  3. 充電電圧をマイコンアナログコンパレータで監視して+4V を超えたらDecay状態へ移行し、
  4. Attack担当PWMを止め、Decay担当PWMを動かし、Sustain電圧へ向かって放電。
  5. ゲート信号が落ちたらRelase状態に移って、
  6. Decay担当PWMを止め、Relase担当PWMを動かし、EG OFF電圧へ向かって放電する。
EG2とチャタリング - 電音の工場ブログ - E-Musicグループ

EG波形の他に、End of Attack (EOA) のゲートを出力している。これはアタック以外の期間でHIGHになっている信号で、EGをカスケードにするときに使える。こういう信号が実はほかにも欲しい。End of Decay (EOD)、End of Release (EOR) である。しかしA’シンセの実装では諦めていた。

内部の動作をよくみるとわかっていただけると思うが、Attackはマイコンに内部状態*1があるので簡単にEOA信号を出すことができるのに対して、Decay や Releaseはそれを行うことが出来ない。マイコンからはDecayはSustain期間と区別がつかないし、同じくReleaseはGate Offと区別がつかない。なんとか区別をつけようとすると、コンパレータを用意して、

  • EG波形とSusutain設定電圧を比較してDecay終了期間を知る
  • EG波形とEG Off設定電圧を比較してRelease終了期間を知る

ということになる。そのコンパレータを用意するのを、実装面積が足りないとかマイコンのI/Oの空きが少ない、といったことから実施できなかった。

A’のEG2ではADSRのコントロールはマイコンの内蔵ADCでやっているが、これが「たくさんEG」になったら、一組のコントロールで全部のEGインスタンスをコントロールできるからその分I/Oに余裕ができる。さらに嬉しいことには、ADCを使わないときはADCのMUX部分がACMPに使用できて、電圧比較するポートをソフトで切り替え可能ということらしい。

EGをたくさん作るとしたら、ひとつあたりの部品点数*2はなるべく減らしたいと思っていたので外にコンパレータを用意しなくて済むのはとても助かる。たくさん(4~16個ぐらい)作るときはP板を起こすのかしら。マイコンとオペアンプは表面実装品がいいな…

EGの時定数も切り替えられるようにしたいかも… 結線も外からコントロールできるようにするべきか?


などと夢が広がる「たくさんEG」だが、プロジェクト名称案を思いついた。Many EGs ということで、“MEG”

*1アナログコンパレータ(ACMP)でEG電圧とAttack終了電圧の比較をするのが動作上必要であった。マイコンの内蔵のACMPを使っている

*2:現状でATmega88が1、デュアルオペアンプが2、74HC4066が1といったIC

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2010-11-22A’シンセサイザ ― Analog2.0改

EG

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EG1

EG1には Analog2.0 を採用。拡張は一点だけ。アタック期間以外でゲートを立てるよう、End of Attack (or EOA) 信号を出力するように回路追加した。555EGなのでアタック期間の充電信号がどれかはすぐに分かり、そこにデジトラを追加しただけ。

f:id:Chuck:20100711170531j:image EG1

EG2

EG2は新規のオリジナル。ATmega88Pというフラッシュマイコンを利用。

これに取り組む際のコンセプトはふたつ。

  1. エフェクタ自作&操作術の101回路集のアイディアを用いる
    • ADSRを作るキャパシタへの充電電流をPWMでチョップする
      • チョップするのにアナログスイッチを使う
      • パタ!さんのジャンク箱を買ったらたくさん入っていた74HC4066で
    • マイコンがADSRの状態管理
    • Attack終止電圧をマイコンアナログコンパレータで看る
  2. 将来的にEGをたくさんインスタンスできるようにする
    • コントロールは一組、スレーブEGがたくさん
    • 接続はI2Cかな
    • EGをカスケードに繋げられるように

f:id:Chuck:20101122115329j:image:h320

チョッパ回路部分でキャパシタの容量、それぞれの抵抗値やマイコンのADコンバータにつなげているADSRの可変抵抗器に負荷をぶら下げて作っている抵抗カーブを決めるのに苦労したが、試行錯誤の上で決めた定数となっている。

EG2もアタック期間以外でゲートが立つ End of Attack (or EOA) 信号を出力する。

EGミキサ

EGを2個作っちゃったのでその割り振りをどうしようかと。VCFはふたつあるがVCAはひとつしかない。VCFにしてもEG1をパッチするかEG2をパッチするか、プリパッチはどうしようかといった問題がでてくる。

ということで EG1 / EG2 / EG1+EG2 を VCF1 と VCA では選択できるようにしてみた。そのためのEGミキサ。単純に足しただけだと制御電圧が大きくなりすぎるのでもちろん値は半分にしてから足している。

もあもあ2010/11/22 16:20完成おめでとうございます。今回もすごい大作ですね。ぜひ次回のサミットで見てみたいです。

ChuckChuck2010/11/24 06:36長文に付き合っていただき、ありがとうございます。持ち運び用に外装を作りたい気がしてきています。

2009-01-08

半デジ半アナEG

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昨日の一年の計で書いちゃってから急速に気になっている。

EG
マイコンで状態管理してPWMで充電して動かす半デジ半アナEGマイコンのADC使って電圧制御のADSR。16個まで増やせるように。

以前作った山下シンセのEGでは、ゲート信号の立ち上がり微分でセット・リセット・フリップフロップ(SR-FF)をセットして、EG出力が10V越えを監視してリセットしてアタック区間を生成していた。これとゲートをANDしてディケイ区間、ゲートの反転をリリース区間。

アタック区間では+15Vに向かってコンデンサを充電、ディケイ区間では設定されたサスティン電圧に向かってこれを放電、リリース区間ではGNDに向かって放電。そしてそれらの電圧の切り替えは CD4066 アナログスイッチで行っている。

このアナログスイッチをパルス(マイコンPWM)で駆動して、半デジ半アナのEGに仕立て上げようという企て。オリジナルアイディアは『エフェクター自作&操作術 '81』の「半導体回路アイディア101」から。

アナログスイッチをパルス駆動するとどれぐらいの抵抗分になるのか実験してみなきゃねー、とか考えつつも着手はもうちょっと先かなぁと呟きながらふと部品箱を見て気がついた。74HC4066が異様にたくさんある。そういえば以前パタ!さんの「ジャンク箱」を買い求めたら入っていたのだった*1

74HC4066は扱える電圧がCD4066よりも低い。メーカによるけど10V~12Vぐらい。ちなみに74HCT4066だと5.5Vまでかな。

74HC4066を使ってマイコンで扱いやすい5Vでやってみようと思いました。マイコンの内蔵アナログコンパレータとか使えるし。最終的にモジュールに組むときは 0-10Vの出力レンジにするけど。

まずはマイコンに可変抵抗器を4つ(ADSR)繋いでAD変換してツマミ位置に応じた4ch PWMが出てくる試験冶具を作るところから。こういうときに Arduino があると便利そうな気がする。

*1:なお今現在、ジャンク箱(中)が出ている。買おうかどうしようか。いや部品を整理する時間が取れないのでやめておこう…

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2005-09-08

山下シンセ ― EG/VCA

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ツマミの色塗りが完了。

マウントして写真を撮ってみた。現在の状態 = 2VCO + 2VCA + 2EG  完成まではまだまだ遠い。

synthesizer picture

さて次はどうしようか。VCF? LFO? ±15V電源の作り直し?

r0r0r0r02005/09/08 11:45黄色赤&紫・・・・・次は黄緑か水色ですか?
下品にならない派手さ具合は、絶妙ですね。

@りま@りま2005/09/08 18:47いやあ、もうステージのいっちばん前面に置きたいですね。
当然演奏者はその後ろです。のぞき込んで操作。

RJBRJB2005/09/09 00:47おおっ!超かっこいいっす~! イタリアのデザイナーの作品と言っても通じるかも(笑)。パッチングケーブルも、もしかして・・・

ChuckChuck2005/09/09 08:07みなさん、ありがとうございます。作りたいものを作っていくと 20Uぐらいにないりそうです。色々な色が使えそうです。
パッチングケーブルもお察しのとおり黒いものではありません。音声系と制御系で色を変えるっていうのも楽しそうですね。

2005-09-04

山下シンセ ― EG/VCA

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ツマミの色塗り中。なのだが、必要な塗料がなくて色が作れない… 明日買って来よう…

r0r0r0r02005/09/04 15:24わーいわーい。 MIDI同期MFSHの記事だ。
僕のミキサーが完成する頃には
完全動作&箱詰め完了→いろいろ大公開。
となっていることをお星様にお願いしておきます。

RJBRJB2005/09/04 20:35僕もMIDI同期LFOにPNを追加しようとしたきり、放置状態になっています・・・ 6N139は規格表ではtfmax=60us(typ.)なので、フォトカプラでも相当遅い部類のようですね。

ChuckChuck2005/09/04 22:09お、期待してくれていた方が。がんばりまっす>r0r0さん
うわー、60μsec。MIDIの31.25kbps は 32μsec だから…
どこかで 6N139 での作例を見たことがあったので使ったのですが、ちょっと危険かもしれませんね。>RJBさん

geniegenie2005/09/09 17:41休刊のお知らせをどうもありがとうございました。出張から戻ってフォーラムに復帰しつつあります。今後ともどうぞよろしくっ!

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2005-08-26

山下シンセ ― パネル

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先日ご紹介したパネル (id:Chuck:20050814#p1) の塗装工程をまとめておく。なお、あとで読んだときのために書いておくと、塗装した季節は夏。

  1. 下準備
    • 表面をオービタル・サンダでやする
    • 中性洗剤で洗う
    • 乾燥
    • メタルプライマ、「スーパーマルチ ミッチャク剤」を缶スプレイ
    • 乾燥
  2. 塗装
    • 一部マスキングして缶ラッカー(赤)*1をスプレイ
      • 数十分後にもう一度 缶ラッカー(赤)をスプレイ
      • 数分後にマスクをはずす
    • 数時間乾燥
    • マスク位置を替えて缶ラッカー(紫)をスプレイ
      • 数十分後にもう一度 缶ラッカー(紫)をスプレイ
      • 数分後にマスクをはずす
    • 数時間乾燥
  3. 再塗装 (上記をもう1セット行う)
  4. 1週間ほど乾燥
  5. スクリーン印刷*2にて文字入れ。塗料は「アクリル・ガッシュ」(水性)。
    • 一部失敗したのでインスタントレタリング*3を貼り込む
  6. 1週間ほど乾燥
  7. クリアを吹く
    • 使用したのは「タミヤ アクリル塗料(水性)」クリア X-22
    • レタリングもアクリルであるため、勢いよくスプレイすると文字が溶けて流れてしまう恐れがある
    • そこでエアブラシを用いて、濃度を調整し、薄く吹くことを繰り返した
  8. 1週間ほど乾燥して塗装完了

VCA+EG panel

あ、この写真はクリアを吹く前の段階のものだった。

重ね塗りをする場合の注意事項

アルミへ塗装する際、塗装面にレタリングを入れてその上から保護剤を吹くというような場合においては、塗料の種類によって上塗りが出来ないことがある。あとから吹いた塗料の溶剤が既にある塗膜を侵すわけだ。

筆者の経験ではホームセンタで売られている水性アクリル塗料(缶スプレー) にインスタントレタリングを行った後にレタリング固定剤(缶スプレー)を吹いたら、アクリル塗膜が浮いてしまったことがあった。下地とレタリング固定剤の塗料の種類にも十分留意する必要がある。

塗料の性質を含めて記述しているページのURLを記す。

プラモデル用塗料の種類(ラッカー・エナメル・水性アクリル系塗料)、特徴や販売メーカー、相性等の相関表

*1:東急ハンズのハンズセレクト商品。

*2:そのうちやり方を記述する予定。

*3:“i・c”だったか“maxon”だったか。

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2005-08-20

山下シンセ ― パネル

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id:Chuck:20050814#p1 のあと、やっぱり思い直してクリアを吹くことにした。

エアブラシを出してきてタミヤのアクリルクリアを吹いた。ちょっと荒めに。しばし乾燥。

それにしてもこの暑さの中、終わり間際のエア缶だと吹く空気が安定しないな。コンプレッサが欲しい…(ポカっ)

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2005-08-14

山下シンセ ― パネル

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ということでパネル完成(ということにする)。

塗装はラッカースプレイ。マスクして2色を塗り分けた。

スクリーン印刷は、例によって一度、スクリーン作りをしくじった。今回は太陽光で露光したのだが、曇天だったため露光時間が足りず、感光剤が流れてしまった。二度目は長めに露光。そうしたら今度は現像時に抜けるべきところの抜けがたりなかった。細かい字で綺麗に出ないものが有り、数箇所はインレタに頼った。VCAにおける線とEXP./LIN.、EGの OUTの文字である。なお文字の塗料はアクリルガッシュ。

現在静かに放置中。色がラッカー、文字がアクリル、となると文字の保護用にはエナメル塗料で塗るのが無難なところか。エアブラシを出してきて吹こうにも、面倒くさくなってきて、腰が引け気味。

以下パネル写真。

VCA+EG panel

保護クリアを吹かないなら決戦 結線だ、と思ったら、トグルスイッチの手持ちが切れている。じゃくい。

前回作ったVCOの写真はこちらに → id:Chuck:20050508#p2

r0r0r0r02005/08/14 15:41をぉお、超ポップですてきじゃぁないですか。

geniegenie2005/08/14 18:35赤のブラウスに紫のミニを想像する私って・・・

ChuckChuck2005/08/15 07:55コメントありがとうございます。まだこのモジュールが完了してもいないのに、次のモジュールの色を考えていたりします。

analoganalog2005/08/16 10:24おぉぉ、来た来た!カラフルシリーズ。危険VCOと言いDIYならではの配色イイですよ。予測不能のVCF色、楽しみ。

ChuckChuck2005/08/17 07:46analogさん、どうもです。なぜ次が VCFだとお分かりで(普通わかるか)。次回の色もお楽しみに!

2005-08-10

山下シンセ ― パネル

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パネル文字をデザイン中。週末はスクリーン印刷か? [スクリーン印刷で日記を検索]

masa921masa9212005/08/10 18:58帯域分割ディストーション(オーバードライブ)は考えたことあります(笑
これはギター用エフェクタではなく、ローファイエフェクタとして考えた物です。

ChuckChuck2005/08/11 08:40そういえば昔 PAiAキットの帯域を4つに分けたディストーション(Craig Anderton設計)を作ったことがあって、いい感じだったことを思い出しました。

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2005-08-08

山下シンセ ― パネル

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前回作業(id:Chuck:20050801#p1)で穴あけは完了した(はず)。

次は塗装だっ。

ということで、オービタルサンダーでやすった後に洗浄して、そしてスプレイした。

暑かった…


以上(それだけかい)。

追記

それにしても、悩ましいのは乾燥中に埃やゴミが乗ってしまうことだ。ダンボール箱改造の蓋をしていたが、もう少しちゃんと表面処理をした蓋を冶具として作ったほうがいいのかもしれない。

若干でこぼこがあるのだけれど、うまくシルク印刷できるだろうか…

そうそう、裏面から頑張りすぎて膨らんだ非貫通孔部分は、表面からオービタルサンダーをかけたときに多少平たくなった。目立たなくなったとは言い切れないが。

geniegenie2005/08/09 11:57うるし塗りの紹介をしていたTV番組の中では押入れみたいなところにしまって乾燥させている様子でしたが、自宅でそんなことをやったら・・・争議もの。笑

houshuhoushu2005/08/10 01:00私は最後につや消しクリアで目立たなくしてました。塗料の粒子を埃並みに粗くして、繰り返し吹き付けてました。邪道でしょうが。

ChuckChuck2005/08/10 07:29小さいプラモデル部品であればポータブルな塗装ブースを用意できるのでしょうけれど、ふたまわりぐらい大きくなってくるので難しいです。押入れは…
遠くから粗めに間欠で吹いて梨地にするというテクニックはあるようです。しかしエアブラシを持っているのにどうして缶スプレーで吹いているんだろう>自分

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