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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2014-05-29

山下シンセのフェーザ

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山下シンセの記事のフェーザを組み立てている。基板に回路を載せるところまで来た。

f:id:Chuck:20140512095010j:image

モリリカのMCD-5221Lを使用している。

実は仕上げをどうしようか迷っていた。

すなわち、今作っている MB-32箱に入れるスタジオ機材シリーズと位置づけるか、あるいは3Uラックシンセのモジュールとするか、である。

悩んだけれどまず今回は3Uラックシンセモジュール化することにした。最近モジュールが増えていなかったしね。LFOも作りたいな。

実は未だMCD-5221Lをいくつか持っているので、MB-32化はまた別途やろうかな。


MB-32箱に入れるスタジオ機材シリーズ
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2011-01-14

移植

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部屋を整理していたらホコリにまみれたソルダレスブレッドボードが発掘された。

f:id:Chuck:20110114071340j:image,left 何の実験していたのだかまったく思い出せなかったが、回路の構成を見るとVCOに見える。しばし思案ののち、ふと、その昔こんな実験をやっていたことを思い出した。

takedaさんの Dual 555 VCO の片方だった(参考リンク:no title)。

かれこれ3年前! いやぁ、記録はとっておくものですね。

んでもって実は最近、秋月電子通商からこんな万能基板が発売になっていた。

片面ガラス・ユニバーサル基板(ブレッドボード配線パターンタイプ): パーツ一般 秋月電子通商-電子部品・ネット通販

http://akizukidenshi.com/img/goods/L/P-04303.jpg http://akizukidenshi.com/img/goods/3/P-04303.jpg

(写真は秋月電子通商のサイトからリンク)

この基板はソルダーレスブレッドボードと同じ配線になっていて、ブレッドボードで実験した回路をハンダ付けして固定化させるんですね。

あまり大きくない回路や回路ブロック、オペアンプ数個程度ぐらいの規模が適当かなと思う。ギターのエフェクタ回路だったら歪やトーンコントロール回路あたりで便利かも。生花にしないかぎりは出来上がりサイズも適当な大きさだし。

ということでさっそくやってみた。

f:id:Chuck:20110114071341j:image

空中跨ぎ配線もあるけれどいい感じに仕上がったと思う。さっそく試してみたら、なんか200Hzより下がおかしい。CVを下げていくと200Hzを切ったあたりからノイジーになって、さらに下げると発振停止してしまう。上はすごく伸びている。200kHz超。ブレッドボードの時の試験が甘かったのだろうか。しかし3年前どうだったかなど覚えていない。

そういえばさらに昔に山下シンセVCOを組み立てた時も同じような現象に遭遇している。

今回の回路もおおもとは山下シンセであり、聞いた話を総合する限りでは この回路にCMOS版555 を用いると生じる現象なのではないかということに現時点でなっている。確かにLMC555を使用している。

ではバイポーラに差し替えを、と思ったら手持ち部品が切れていた。

中途半端なところで一時停止…

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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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2008-05-20

ぐずぐずしていたらやられちゃったよ

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以前こんなような検討をしていたのだけど、基本動作が動いた*1ところで他に興味が移ってかれこれ2年。やっぱりみんな考えることは同じでしっかり実現、かっこいいキットが$60だそうですよ。ここでは延長ケーブルをばらして使う趣向のようだけど、ジャンクのプレステを分解してコネクタをゲットするのがクール。

*1:ソフト的には若干のシーケンスがあるがハード的にはSPIを使えばいいだけ。

suikansuikan2008/05/20 11:20おー、Chuckさんが使い出したら、皆さん使うに違いない(^^)/
TexのDon KnuthがDoxygenのような文書/プログラム統合システム"WEB"を作ったとき、「みんながドキュメントの見せっこに夢中になるのでプログラミングが進まなくなる」と書いていました。うまく活用するとレビューすら楽しみになるかもしれません。

ChuckChuck2008/05/21 08:43はい、ここのところ Doxygenいじりが中心でコーディングは進んでいません…

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2008-05-14

バグが出た出たバグが出た

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以前作ってその後も弄りしかし現在頓挫中のMIDI2CV、最後にブログ記事にしたのが→「バグが出たかも」で、何かしらの動作の不具合を認識していながら特定できず、1年ほど時間が経過していた。

そんなところに拙作のコードを弄ってくれていたanalogさんからメールが!

で、メールしたのは「midi.c」についてです。

前回サミット前後に「コントロールチェンジ(以下CC)で

変な動きをする時がある」とご報告したと思いますが

やっと理由がわりました。

ランニングステータス対応の不足と思われます。

うおー、思い当たるフシが、っていうか、MIDI NOTE以外のランニングステータスの対応をすっかりまったく怠っておりました。いろいろとドキュメントを読み直すと「MIDI Channel Messageでランニングステータスになる」ことがあるのであって、NOTE ON/OFFに限定した話ではないわけですね。バグってました。

analogさん、ご指摘どうもありがとうございます。

まだ手元で修正したものをテストできていませんが近いうちに行って、公開しているコードも修正アップデートしなくてはなりません。さっそく「TR-909 リズム音源」のコントローラのソースにも反映させて弄り進めたいと思います。

いやぁ~、オープンっていいものですね(映画評論家の某氏の口調で)。

analoganalog2008/05/14 09:55オープンにしていただいたおかげで入門本の256倍勉強させてもらいました。本当に39です。マイコン入門でLED時計作ったりするより、やりたい事(MIDI)をストレートに勉強できたのが良かったです。構造体に共用体が入っているトコなんて最初は何が書いてあるかサッパリ解りませんでしたが関数・変数名が非常に理解の助けになりました。

takedatakeda2008/05/14 12:48そいえば、こないだ気がついたんですが、pwmの初期化のところ、
TCCR0A = (1<<COM0A1)|(1<<WGM01)|(1<<WGM00);
TCCR1A = (1<<COM1A1)|(1<<COM1B1)|(1<<COM1B0)|(1<<WGM10);
として、COM0A0を立てないとpwmの位相を反転させることができて、出力のマクロを
#define CVCALC(X) X<<2
とシンプルに書けます。

ChuckChuck2008/05/14 15:56analogさん:
多少なりとも参考になるところがあれば幸いです。確かにマイコン入門書から自分がやりたいことに至るまでのギャップがあるんですよね。WEBサイトやブログで実アプリコードをオープンにしてギャップ・フィラーになれば良いですね。
まだまだ勉強中なので、使えそうな技は使ってみようという感じでいろいろ試してみています。共用体はパソコンやワークステーションでコードを書くときはピンときませんでしたが、ワンチップマイコン向けに書いてみて存在の意義が理解できました。

ChuckChuck2008/05/14 16:01takedaさん:
あ、そうか! 255から差っぴいている部分の演算を省略できますね。次のソフトウェア更新時に盛り込ませていただこうと思います。

マイコン=PIC と思っている方があまりに多いなかで、少なくも自作シンセ界隈ではAVRでコードを書かれる方が増えて嬉しいです~
(もちろんマイコンは手段なので、どのプラットフォームでも良いわけではあるのですが)

suikansuikan2008/05/19 10:06同じ目的意識を持った方のコードを読むのは勉強になりそうですね。Doxygen使ってみると便利ですよ。というか、病み付きになります。

ChuckChuck2008/05/19 15:32以前一度挫折していた Doxygen ですが、以前よりももうちょっと真面目に見てみたら覚えるルールはそんなに多くないとわかりました。コメント記入が楽しくなるかしら。

2007-12-10

別版VCOの実験

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ようやく別版VCOを一歩進めることにあいなった。

山下シンセVCOは温度補償が入っていないので、温度補償のあるVCOも欲しいと考えている。

どうしても山下VCOのチューニングが合わなくて、波形変換部はそのままにVCO部を差し替えようかと考えている。

ターゲットはtakedaさんとこのHarvest System実験回路図集Dual 555 VCO(gif)。図面はdualだけれど、実験したのは1回路。あれ、なんでこちらにしなかったんだろう。CV加算アンプまで考えると後者のほうがオペアンプ節約できるのだけど…

これをブレッドボードに組んでみた。なんども配線間違いをしてLMC555を1つ飛ばしてしまった(涙)。0~-15V動作なうえに、555を180回転させた向きでブレッドボードしていたのを忘れて配線したのできっとどこかのステージで7番ピンを短絡させてしまったのではないかと思われる。配線を検め以前作ったこれからLMC555をはずしてきてリトライ。

f:id:Chuck:20071209070340j:image

オシロで波形を見るに至っていないけれど、発振を確認した。

2年前の id:Chuck:20051201#c1133423136で takedaさん曰く、

Dual 555-VCOは、シンクの実験が放置されたままです。

とのこと。555のアウトプットをRESETに入れる形態でVCOシンクを狙った回路。

筆者が頭で考える限りでは、555でRESET入れるとDischargeのトランジスタがOFFになってタイミングコンデンサがディスチャージされないような気がする。加えて音声波形として使っている鋸歯状波でシンクを掛けたいと思うので、タイミングコンデンサをトランジスタでショートしてディスチャージするオリジナル山下方式が良さげな気がするので、基板に組むときにはそっちでやってみようと思います。

houshuhoushu2007/12/11 00:57山下さんのVCOに温度補償をつけることはしないのですか?

ChuckChuck2007/12/11 08:30今ある山下さんVCOを改修して温度補償をつけるのが正しい姿ですね。ただ今は抵抗加算になっているCVのところにアンプも付けたくて、そうすると綺麗に改修できる土地がなくて、作り直しになるならtakedaさん版がいいかなと思いました。タイミングコンデンサ→FET→Threshold/Triggerの工夫もありますし。
山下VCOは2枚あるから、1枚は改修にトライする手もありますね。(置き換えた1枚はVC-LFOに回す)

takedatakeda2007/12/12 18:25ほかに寄り道ばかりで、ぜんぜん進んでない、555VCOだけど、オッショさんのアイディアで、PNP-NPNアンチログのかわりに、NPN-PNPアンチログに組替えて、入力を反転してさらに、反転アンプのサミングアンプを付ける、っちゅーのがあります。
ローランドの100Mシリーズの、110のVCFのCV入力回りのパクリなんだけど。
http://www.aleph.co.jp/~takeda/radio/parm/AntilogTest-schem.gif
オシレーター以前に、サミングアンプの有無でのリニアリティのチェックをやって見ようというのがねらいで、後ろのオペアンプは電流を電圧に変換する回路のツモリ。R14、R17が、電流の倍率で、数mAをボルト単位で見られるようにしたツモリです。
R2,R1で10Vぐらいでるようにしたときに、出力が10V程度出るように、R14、R17(または、R18、R15)を調整して、入力の、R8、R4の電位を1Vずつさげると、出力が、半分ずつに落ちていく、というのが想定される結果。ドライヤなどで温めれば、熱の変動も見られるかもしれませんね。
これ、本気でテストしてないので、動くのか不安なんだけど...。(実は555のシンクはなんとなくテストしてて、思った性能が出てないんじゃないか、とか、わかんないままに、放置してあるんです、早く時間作って、フォローしたいところの一つかなあ..)
この実験で、アンチログの性能を数値化できるかもと。

pcm1723pcm17232007/12/13 01:20takeda さんのテスト回路では Q2, Q4 が完全に飽和してしまって、うまく動かないと思います。
OP アンプの+入力の電位が少なくとも Vbe 1個分は必要です。 しかし、その分、出力電圧がゲタをはくことになります。
簡単な解決方法は、今はちょっと思いつかないです。

takedatakeda2007/12/15 16:49こめんとどーもですー。音がでちゃうと、気もそぞろになってなにかを数値化するのが難しくなっちゃう、(性格の問題ですー)ので、あえて、テスターだけでアンチログ回路の性能を数値化するのが狙いで、電流を電圧に変換する回路をつけたつもりでした。このままオシレーターをつなげて実用にはならない前提のつもりだったんですが、後からWebで見つけた教科書の回路を見て追加した、I->V変換回路の使い方ミスってて、動かないんですね..。うかつな回路の切り張りの落とし穴..。

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2007-11-19

週末の進捗

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サミットに向けて、モジュールを集合させて音出し→バグ出る→修正

4069 VCO

電源にデカップリングコンデンサを追加。

リングモジュレータ

id:Chuck:20071112:p2でうまく調整できなかったリングだが、結果としてやり方を間違っていた(恥)。いろんな経緯から途中から間違ったやり方になっていた。修正してきっちりとヌル点出しをしました。

ミキサ

id:Chuck:20071105:p1でインジケータの動作が怪しかったミキサだが、誤配線があった。きちんと音を聞いてみたらやけにブリブリ云う。負帰還がきちんと閉じていなかった。いやぁ、いくつになっても誤配線はあるものですね(開き直り)。

山下VCF

2モジュールあるうちのひとつのオクターブチューニングが不完全だったので、数々の妨害を撥ね退けつつこれを対処。チューナを使うに至らず耳でやったのでそれなりだけど、2つのVCFをカスケードに発振させてシンセベース音を作ったら結構シビレタ。

ケーブル

電線とφ3.5ジャックのある限りできるだけたくさんのパッチケーブルを作ろうと作業開始。とりあえず5本ぐらい作った。もうちょっと作ろう。

タッチパネル

先日紹介ネタのタッチセンサ( id:Chuck:20071115:p1 )では無く、以前部品を買った抵抗膜式のタッチパネル( id:Chuck:20071016:p1 )のほう。

ぜんぜん作業進まず。これはもう間に合わんかもわからんね。

荷物、集合

シンセ本体MIDI鍵盤パワードアンプとケーブルとジグ類を出してみる。うーん、大荷物。電車でいくのだが…

MIDI鍵盤をやめてQY70にしようかどうしようか。

analoganalog2007/11/19 09:42うほ、着々と用意進んでますね。midi-cvバグレポ出来てなくてごめんなさいソースを好き勝手にいじって時間が経ったらたらどこをいじったかわからなくなってしまいました。時間的に余裕がある時に見直します。

所長所長2007/11/19 19:16もろもろの都合が付けば宅配サービス(うちの車w)なんてオプションもありますが。

ChuckChuck2007/11/20 08:50analogさん、どうもです。「ソースを好き勝手にいじって」というところを非常に嬉しく思います。公開してよかったと思う瞬間ですね!

所長、申し出ありがとうございます。しかし甘えて荷物てんこ盛りにしてしまうと帰りに重い思いをしそうなので、自助努力で荷物ダイエットしてみます。

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2007-11-12

週末の進捗

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ここのところ平日は仕事で忙しい分、がんばっていろいろやりました。無理をしたかも。熱が出てきた…

リングモジュレータ

100kΩの半固定抵抗器をanalogさんからお送りいただいた(どうもありがとうございます)多回転のものに変更。しかし実は100kΩ半固定抵抗の調整位置は、信号(X)とキャリア(Y)のふたつあったのであった。ちょうど千石にFCZのSWRメータキットを買いに行くというくっきもさんを認め、100kΩ多回転トリマをお願いして買ってきていただいて、週末作業と相成った。

交換作業をしてヌル点を探し出して調整。

コネクタが抜けているときに出力線が当たっているのを発見してこれを修正。

ありゃ? ヌル点が出なくなったぞ? なぜ? ディップ探索がなぜか山登り探索になっている…

なんか壊してしまったのだろうか?

キャリアがダダ漏れだが、リングモジュレートは掛かっている模様

Chaotic LFO2

ハードをようやく組み上げ、ソフトを流し込んで、うごかーん。

オペアンプが熱いー → 結線間違い発見 → 修正 → うごかーん

を繰り返す。

修正ループを繰り返すこと数回、CV入力で速度を変えられず、ていうかそもそもタイマ割込みを使わない最速ループでブン回した動作が動くようになった。2系統のカオス(3ch×2系統)のCVが出る。VCOに繋いで変な変調をしばし楽しむ。例によってLEDの色が変わるようにしてある。

さて、どうやって時間を引き延ばそうか。

マイコンATmega88PWMを使っている関係でタイマのプリスケールを変えるわけには行かない。とりあえず 8bitタイマ0 の256カウントオーバーフローで割り込んで、これが32回割り込まれたら1msecと云う時間を作ることにした(クロックは8MHz)。1msecごとに処理をして、ADC値から決まる回数カウントしたら一系統分を演算してCVをADする、というのを二系統分制御することに。

1msecごとの処理は、割込みサービスルーチンでフラグ立ててこれをメインループで処理をするとこれがうまく行かない。カオスのロジスティック関数の演算が1msecよりも長いためである。1msecで別の割り込みに食わせてやることが必要かと。慣れた人だときっとスタックとSREGを操作して飛ばすのだろうけれど、もう少しアマチュア風に。すなわち256cnt@8MHz x32ごとに PD2 をトグルさせて出力しそのピン変化をINT0が拾っての割込み処理で行うこととした。けっこう高等テクニック*1

4069VCO要改造、か?

なんとなく4069VCOからの回り込みが感じられる。電解コンデンサを追加投入しておくかなぁ…

音出しならず

きちんとした音出しには至らなかった。録音なんてもってのほか。16日に催される とある集まりに対して音を録音して持っていくという企ては崩壊 orz

*1:「それほどでもないよ」と怒られそうだ

analoganalog2007/11/12 09:26全然OKです。しかし2個だったとは…。送る時に「ハンダ付け失敗の可能性で2個?と思ったのですが、んなわきゃないか」と一個にしてしまいました。う〜んやっぱ2個にしときゃよかった!。こちらは風邪を引きずって不本意な寝週末でした。参った

ChuckChuck2007/11/12 09:37丁寧な梱包で、ほんとうにありがとうございました。

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2007-11-05

週末の進捗

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久しぶりにシンセの箱(ちょっと古い写真のあるページ)を出してきていろいろ音出し。

MIDI鍵盤は使わず*1CV発生冶具を出してきてごちょごちょと弄りながら、

山下シンセVCFのチューニング
オクターブ合ったような、合っていないような、合ったような。
リングモジュレータのテスト
漏れキャリアを抑圧すべく調整したが、ヌル点がとってもセンシティブ。多回転のトリマに替えようかな*2
tinyLFOの実機テスト
あれ、WAVEFORMとPHASEのツマミの動作が逆だ。しかも回転の向きが違う… → 修正
ミキサのテスト
↑と言う事は同じように弄ったので、やっぱり回転の向きが違う… → 修正
レンジオーバーのLEDがセンシティブすぎる&時定数が長すぎる → このままでいいか
Chaotic LFO2のモジュール化
2枚目の基板を作り中
ツマミ
色塗り開始

そろそろ Chaotic LFO2 のソフトをやらなくてはいけないね、と昔の作りかけを出してきてハタと気がついた。今回はひとつのマイコンで速度独立2系統のロジスティック関数を叩くのであった。Chaotic LFO1のときのようにひとつのタイマで遅延作ってたらダメじゃん。結構いじらないといけないようです。

*1:この週末はMIDI2CVのデバッグに至らず。

*2:100kの多回転は手持ちに無かった。買いに行く暇が~

おーつかおーつか2007/11/05 16:40リングモジュレータのキャリアヌルには多回転トリマは必須です。ワンポイントですからね。いったん合わせ込んでしまえば、そうそう動くもんじゃありません(動いても気にならないだけかも)。楽器用は精度が一桁落ちてもだいじょぶみたいです(単に手抜きですけど)。

ChuckChuck2007/11/06 06:59はい、通常の半固定抵抗器で回していてあっという間にヌル点を通り過ぎます。やはり多回転に替えよう…

analoganalog2007/11/06 10:13先週tinyLFO作りました(今頃かよ)。WF・PHとFREQの動作が逆なのは回路図のpotにpin番号なかったので己で判断する方式と思ってました(笑。週末から風邪で死んでます。明日朝発送でOKなら手持ち100K多回転トリマ援護発射できますが通販しちゃいました?

ChuckChuck2007/11/06 13:37tinyLFOを作っていただきありがとうございます。WF/PHは自ら罠に填まった感じです。もしよろしければ 100kΩ多回転トリマ、甘えてもよろしいでしょうか? しばらく秋葉原にいけなさそうなのです。

analoganalog2007/11/06 20:47了解です。明日発射します。

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2007-10-30

Chaotic LFO2

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地味に進捗したのでご報告。

例によってちょっとハンダ付けしてはアレやって、線材を切り出しては割り込まれてということで、少しずーつ、少しずつ。こういう細切れに作業するときはもう平気でジャンパ線を飛ばしてそのときに繋げられる線を繋いでおくのが吉っすね。

前回までにAVRのソケットと基板間コネクタと電源コネクタ周りを取り付けていたものが、今回はPWM後フィルタを3つ、色キチドライバとLEDまでつけるに至った。あとは+15Vを配線して、CV入力周りの結線とバッファとLEDドライバへの結線だ! 毎朝4時起き少しずつハンダ付けの成果か。

f:id:Chuck:20071030043519j:image

Chaotic LFO2 は 6-CV出力なので、同じような基板をもう1枚作らないといけない。10月にはハードを仕上げておきたかったなー。

ちなみにソフトはまだ。Chaotic LFO1からの流用だけど。

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