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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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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2006-11-15

発音させたい

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大域結合カオスのコンピュータミュージックへの応用

というのを見つけた。

読んでみて、そのまま取り込むというよりは、自身のアイディアを膨らませるのに参考になった。

試作してある(そして止まっている) Chaotic LFO は、これまでのところピッチのデチューンに面白さを見出しているのだけれど、それ以外の制御項目も積極的に振っていきたい。レベルを見てGATEを作ってEGを駆動したり、リズム音源をトリガするのはどうだろうか。実際に変な(?)リズムで発音させてみたい。

さらにCVで値更新の速度を変えられるようになっているので、複数用意して、Chaotic LFO の出力でChaotic LFO を駆動する帰還を取る事ができる。

まずはモジュールとして完成させないとね。

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2006-09-22

Chaotic

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Synth DIY ML に復帰。さっそく流れてきたメッセージから、

http://home.earthlink.net/~erinys/tech.htm

Furious LFCO (Low Frequency Chaotic Oscillator)

回路図は http://home.earthlink.net/~erinys/LFCO_schematic.jpg

うう、自分の製作が止まっているのを思い出す。→ Chaotic LFO

評価ボードの上では 6チャンネルPWM版がほとんど出来ているんだけど、しばらく戻ってこられないなぁ。

gangan2006/09/24 16:57ご無沙汰しております。
おさるビートジェネレータも素敵です。
こういうアマチュア魂を見せつけられるとうわー、私も、と思いますが思うだけで手も足もでない今日この頃です。

ChuckChuck2006/09/25 06:28ご無沙汰です。やはり忙しかったり時間のないときには無理をしないというのが良いのではないでしょうか。

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2005-12-15

PWM版 その2

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id:Chuck:20051214#p2

今後はATmega88で実動作させて、出力波形をオシロで観測してみようと思う。

やってみた。

STK500 評価基板に JTAG ICE mkII を繋いで新しいファームを送り込み、出力ピンをオシロであたって見たところ、パルス幅がうにうにと変化していた。よしよし。

実動作させるには基板に組んで、外部クロックで動かしてやる必要がある。もちろん出力のフィルタも構成しなくてはならない。速度調整用の機構は、実際の動きを見ながらつまみのレンジを決めたいので、そのあとということになろうか。

今現在のSTK500の環境下では8MHzを8分周した内部クロック(1MHz)で動かしている。8bitのPWMでプリスケール無しで供給しているので、この状態で約3.8~3.9kHzのPWMキャリアとなっており、計算結果と一致する。

これが20MHzとなると、ん? 約78kHz? ちと高くない? と、参考にしたRJBさんのページ回路図(pdf)を見ると、PICマイコンに20MHzを供給してPWMのキャリアは 19.53kHz との記載。あ、PICでもPWMペリフェラルは分周クロックじゃなくて動くと聞いていたんだけど‥ あとでPIC16F648のデータシートを読もう。

PICのデータシート読んでみた

ということでPIC16F648のデータシート(pdf)を読んでみたところによれば、20MHzクロックでprescaleなしでは、19.53kHzで10bitのPWMのよう。8bit PWMだと78kHzキャリアということらしい。記憶どおりPWMの回路ではPIC お約束の4分周がされていないようでよかったよかった。

AVRCWG はどうしよう

20MHzをくべてby 4で pre-scale するのもアレなので、内臓の8MHzを分周なしで動かして、PWMのキャリア 31.250kHz でいいような気がしてきた。温度特性でクロックが揺らいだらそれはそれでOKという方向で。

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2005-12-14

PWM版

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先の土曜日にAVR用のICEが到着したので、動作チェックと称して評価ボードに接続し、製作途中の 8chシーケンサやサミットに持参したChaotic LFO あらためCWGのプログラムをダウンロードして、動かしたり止めたりして遊んでいた。

だから風邪が悪化するわけだが、調子がいいときにはちょこちょこといじりたくなってしまうのである。

AVRの導入に関する情報をまとめて記事化したいと常々思ってはいるのだが、トピックスをひとつ。

フリーで提供されているAVR開発環境 AVR Studio 4 は ver.4.12 から WinAVR という AVR用gccをプラグインすることができるようになって、要するに AVR Studio の中から Cのプログラムを書いてbuildして書き込みして、ということができるようになった。

で、AVR Studio と WinAVR が連携するようになったので、色気を出して先のCWGPWM版の雛形を作ってみた。

ターゲットを ATmega88として、とりあえずシミュレータ上(実機動作ではない)でそれっぽく動くようになったような気がする。

  • 68%ぐらいの容量を食ってしまったので、ATmega48 への乗せ替えはもはや無理っぽい
    • 石の入手性からすると、ATmega48 > ATmega168 > ATmega88 って感じ?
  • ATmega88のPWMが6chあるので、初期値を変えた2個のカオスジェネレータを載せて x0, y0, z0, x1, y1, z1 として出力させてみた。
  • ATmega88のタイマーペリフェラルのリソースを(6ch PWMで)使い切ってしまったので1号機と同じ速度コントロールが使えなくなった。どうしよう、別の手立てを考えないと。
    • 割り込みだけいただいて、カウントするかな。
  • 実機では 20MHz で動かす予定。
  • 実機では LPF をつけないと。

今後はATmega88で実動作させて、出力波形をオシロで観測してみようと思う。

そのあとにフィルタを通してLFO波形を得よう。

RJBRJB2005/12/17 18:33すごーい!! ATmega88とやらは、PWMが6chも使えるのですね。ポリフォニック分周音源用として良いかも…

ChuckChuck2005/12/17 18:59そうなのです。ATmega48/88/168では、8bitタイマーが2個、16bitタイマーが1個あって、それぞれに2個ずつコンペア・ユニットがついているので6ch PWMできます。

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2005-11-21

Chaotic LFOモジュール外観

週末の作業

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ということで(id:Chuck:20051118#p1)、平日にソフトをいじるのに対して、休日は時間を作ってハードをいじる。平たくいえばハンダづけ作業。

前回作業(id:Chuck:20051113#p1)では、ICのソケットを並べて電源周りを配線していた。マイコン5、D/Aコンバータ2、DC-DCコンバータ1*1、オペアンプ5 をならべて、デジタルアナログ電源分けて*2、dirty/clean GND を分けたりしたりした*3だけで満足してしまっていた。

それではいかんということで、ようやく信号系の配線開始。

やっとできましたよ*4、ハンダづけが。パネルへの仕込みはまだまだ*5

嬉しくてICをソケットに挿してしまった。先に電源と基準の電圧を確認しろよ>自分

とりあえず火は噴いていないようだが、正式な火入れは後日。

日記に書いて自分を追い込む(それほどでもない)というのはまるでロボットのすごい人(謎)のようだなぁ。「飲みましょう」と約束するもののいまだ実現ならず。

追記

写真を追加。大きい写真

*1:結局使うらしい。参照:id:Chuck:20051109#p1

*2:気持ちの問題。

*3:気持ちの問題。

*4:しかし基準電圧のバッファオペアンプがオフセットしていたら調整用の半固定抵抗器を仕込まねばならない。

*5:しかもここに至って欠部品発現

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2005-11-18

平日にも作業

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ということで(id:Chuck:20051117#p1)、本線系のソフトウェアのインプリをしてみたら、遅い。動作が遅くてかなわない。

うーむ。

ふと気がつくところがあってATmega88の設定フューズをみてみると、

Divide clock by 8 internally

とかなっていた。設定を外したらそれなりの速度で動くようになった。当初(id:Chuck:20050525#p2)想定していた 8MHzのクロックで動いているものと思われる。

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2005-11-17

平日にも作業

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ということで(id:Chuck:20051116#p1)、傍系は措いておいて、本線系のソフトウェアのインプリを開始。しかし眠くて途中で断念…

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2005-11-16

平日にも作業

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現在製作中のブツにおいて、平日の仕事の終わった後はハンダ作業をする元気がないので、ちょっくらソフトでもいじろうかと作業した。

id:Chuck:20051113#p1で、

(筆者にとっての)新技術も投入するのでそっちがうまく動くかというのも気になるし、

と書いたが、それをちょっとやってみた。

いい感じで動かーーーん。

なんかスムーズじゃないのよね。このあと試行錯誤のパラメータいじりに突入してしまうのか? しかも本線系じゃないし… はたして間に合うのか?

(なんのことやら分からんね…)

追記

やはり本線系のソフトウェアのインプリを先にやらなくては…

@りま@りま2005/11/16 08:41>イベント
やりましょう!(無責任にあおるワシ)

ChuckChuck2005/11/17 09:06ジャンク品押し付けプレゼント?

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2005-11-13

週末の作業

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現在製作中のブツにおいて、ようやく基板の電源まわりの配線が終わった。

本線系はまだ。ソフトに至っては以前unixで原理試作をした程度。(筆者にとっての)新技術も投入するのでそっちがうまく動くかというのも気になるし、間に合うのか?

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2005-11-09

電源考

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id:Chuck:20050615#p1 で、電圧コンバータの揺れモノ利用を指して、

変なものが流行っちゃったなぁ(笑)

とか言っていたが、実は最近安くDC-DCコンバータを入手したので使ってみんとす。シンセの電源に±15Vは来ているけれど、+5Vはまだ作っていないのだ。+5VのACアダプタをアドオンで使えると便利かもしれないと思ってデコデコ(DC-DC)の実験。今使っているLFOに投入してみようとブレッドボード実験してみた。

LFOは、AVRで発生させた8bitのデータをD/Aコンバータで出力を反転しながら0-5Vのレンジにして、そのあと非反転アンプで2倍にアンプって0-10Vレンジの信号を得ようとする構成。早い話がRJBさんMIDI-CVコンバータの回路を参考にさせていただいているのである。

DC-DCコンバータのモノはTDKのCRZ0512WC。+5Vを+12/-12Vにコンバートするものである。

まずはD/Aコンバータのリファレンス電圧(-5V)を作ってみた。-12Vから5Vの温度補償ツェナ・ダイオードを使って-5Vを作ってバファリング(ボルテージフォロワ)させるわけだが、どうやらそのツェナには 4.7mA ほど流さなくてはいけない*1ようだ。

で、あらためて CRZ0512WCのデータシートを見ると、

最大出力電流:10mA

うわぁ。残り 5.3mAやないかぁ。これであとデュアルオペアンプを4つ賄わなくてはならないのか? 普通無理だろう。

  1. オペアンプにTL062 を使え
    • いや TLC にしろ
  2. シンセの±15Vをオペアンプに使え
  3. おとなしく+5V電源を作れ
  4. そのDC-DCをいくつか並べろ
  5. もっと容量の大きいDC-DCを買え

さて、どうしたらいいでしょうか?

追記

GreenThumbさんのコメントを参考にさせていただきまして、ここはひとつ2番でいこうと思います。

見据えていたあるべき姿としては、

+5Vのシリーズ電源を作り、今の±15V電源を組み替えて同一筐体に押し込んで、用意している4Pの電源ケーブルに一緒に配線する

というものだけれども、当面は今の±15V電源にスイッチングの+5Vを住まわせて計画通りの4P電源ケーブルを配線するという方向でいきます。

*1:ツェナDへの電流制限抵抗が1.5kΩ、そこでの電圧降下が 7V、そのときのツェナ電圧が5Vになるようだ。

GreenThumbGreenThumb2005/11/09 00:37普通±15Vが来てたらそれ喜んでOpAmpに使うだろ?と思うんですが。何か事情があるのでしょうか。こっちは24V単一電源を常にボルテージスプリッタで分けてるというのに…。

RJBRJB2005/11/09 00:52そのDC-DCに期待して150%負荷で使ってみるとか… やばいかなぁ~

ChuckChuck2005/11/09 08:09いやおっしゃるとおりです>GreenThumbさん。1.後日電源を組みかえるけど暫定お気楽にやりたかった 2.DC-DC使ってみたかった あたりから検討が始まっているのであるべき姿を外しているのは事実ですね。

ChuckChuck2005/11/09 08:10150%負荷で燃やす実験(おい)は日を改めまして…>RJBさん

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2005-11-07

週末の作業

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土曜日は秋葉原へ(id:Chuck:20051105#p1)部品の買出しへ。夜はその反動(謎)で作業できず。

日曜日に少し作業を行った。

もうちょっと穴あけ

土曜日に買ってきたものと通販の部品が揃ったのでパネルのデザインが確定。それにしたがって注意深く穴あけを行った。

まだ部品と当たるところがあるので、ヤスリがけは必要な模様

ほんのちょびっとハンダづけ
  • パネルのデザインが確定→基板上の配置が確定→ソケット並べてハンダづけ
    • ICが13個並ぶ大作です
  • 加えてマイコンとD/Aコンバータの間の 8bitのデータバス+CS, WR, A/B あたりをハンダづけ
すでに

シーケンサのサミット導入は諦めているので、別の製作物が間に合えば御の字。

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2005-11-03

祝日の進捗

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id:Chuck:20051101#p1 で切り出したパネルに穴あけ作業を開始。ところが…

パキ、あ、割れた!

_| ̄|○

パネルの切り出しからやり直しっす。

ジグソー出すのめんどくさいなー、ということで(手動ながら)専用カッター登場。

げ、こっちの方が楽だし綺麗じゃん。先の週末の苦労は… orz

結局
  • パネルの切り出し
  • パネルに合うようにP板切り出し
  • 基板保護板の切り出し
  • それぞれの連結穴あけ

が完了。

あとは可変抵抗器とφ3.5ジャック穴をあけなければいけないが、位置決めが終わっていないのでまた後日ということで。

r0r0r0r02005/11/04 07:21パネルは大量にあるというアクリル板ですか?

ChuckChuck2005/11/04 08:26バレたか! (^^;) 内緒です(おい) 詳細はサミットで明かされます。

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2005-11-01

週末の進捗

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先日の週末は結局たいして進捗しなかった。ハンダづけに入れなかったのである。

アナログシーケンサのパネル板を切り出したところで、レイアウトに悩み始めてしまった。どうにも土地が少ないのだ。そうなってくると狭い土地を活用できる小回りのきく部品が必要になる。部品屋巡りをして部品を確定しなくては、基板配置も決められないような状態に陥り、頓挫。サミットも危ういですな。ソフトは少し書き足して、だいたい見えてきたのだけれど。

もう一個の製作をはじめようかなぁ…

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2005-06-07

Chuck2005-06-07

表示してみる

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id:Chuck:20050605#p1 で回してみた中での最大値、最小値を表にしてみたが、やはり全体的な分布を見て正規化の値を決めようと思い、グラフ化してみた。

AVR用にgccで書いたものからハードウェア特有の部分を削除して、cygwinのgccで回した結果(前回の値を参考に0-255の範囲に入るよう正規化している)をcygwinのgnuplotで表示してみたものを、後半部に掲載している*1。なお dt = 0.001。

案の定、時系列のはじめのほうで大きな値が出ていて、これに引きずられて 8bitのレンジを活かしきれていないように見える。多少クリップしてももう少し広げておこうと思う。

次は時間方向の検討かな。

以下波形図面。

縦軸 x , 横軸 時間


縦軸 y , 横軸 時間


縦軸 z , 横軸 時間


縦軸 y , 横軸 x


縦軸 z , 横軸 x


縦軸 z , 横軸 y

*1:ちゃんと軸に名前を入れておけばよかった。

RJBRJB2005/06/08 00:01そーか、3次元、いやプラス時間で4次元なのですね。これで、3つのCVを生成して、ピッチ、ボリューム、波形などをコントロールしたりすると、また違った変化が楽しめそうですね。

suikansuikan2005/06/08 01:05うわー、懐かしいパターン。

ChuckChuck2005/06/08 07:40手持ちのAD7528でCVを2つ出力しようと思っていたのですが、やっぱり3つですかね…>RJBさん
ちなみに VC Phase/VC Pan など作って揺すってみたいと考えています。
2191空挺団のDDS+アトラクタをEZ-KITで動かして音を聞いたのが始まりです。suikanさんのページに感謝! ワンチップマイコンでアトラクタ波形を生成してアナログシンセに適用してみたいと考えています。>suikanさん

suikansuikan2005/06/08 10:15どんな音がするかすごく期待しています。わたしのはいまいちでしたが、音に詳しい方のアプローチだとどうなるのか楽しみです。

geniegenie2005/06/08 18:41例の100個まとめ買いされたというデバイス、アレが使われそうですねー。

ChuckChuck2005/06/08 20:50例のデバイスですか。活躍の場面があるかなぁ?

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2005-06-05

Chaotic LFO

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id:Chuck:20050525#p2 のLorenzのものを検討中。AVRのgccをシミュレーションモードで回すのでは遅くてラチがあかないので、Cygwinのgccで 131072回ほど回してみた。AVR用に書いたものからAVR特有のコードを抜いたもので、変数はfloatとしてある。

目的は値の正規化のための定数を得ること。

dt = 0.01 の場合
 mixmax
x-20.56236621.523527
y-27.71848929.481024
z0.00000054.281986
dt = 0.001 の場合
 maxmin
x-18.00588819.980740
y-24.08897427.858530
z0.00000048.872074

雰囲気はわかったけど、頻度というか分布もみてところによりクリッピングに追いやってもいいのかもしれない、と思い始めた。

suikansuikan2005/06/06 13:10"O"が抜けてますよ~

ChuckChuck2005/06/06 13:30ご指摘ありがとうございます。綴りを修正しておきました>chaotic

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2005-05-25

Chaotic LFOのためのメモ

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id:Chuck:20050515#p2 にトラックバックを打ちつつ、

AVRのATmega88をターゲットに a = 10, b = 28, c = 8 / 3 で float で演算式を並べてみたら*1、ざっくりと Intel Hex ファイルが 3KBというサイズになった。値の正規化、DACへの出力、値の更新周期を変える機構 を入れて ATmega88 のコード領域にぎりぎり入るかな? 入らなければ、Strawberry-Linuxさんで取り扱いを始めた ATmega168を使えば良いだろう*2

追記

なにも考えずに float で書いたプログラムを動かして、AVRシミュレータで処理時間計測。8MHz で、Lorenz Attractor の 1tick に 388μsec。

値の正規化とクリッピング処理、offset binary 変換*3をしても 500μsec で1サンプル出力できそう。

float の1ワード には 4byteが割り当てられていた。IEEE の単精度浮動小数点フォーマットなのかな(ちゃんと調べろ→自分)。ビット数をケチる方向でフォーマットを変えると自分で演算ライブラリも作らなければいけないが、容量的・処理時間的に間に合うならそのままでいこうと思う。

*1:基本的には以前DSPでやったもの。

*2:といってしまうあたり 大名プログラミング(c)Chuck。あるいは 富豪プログラミング(c)増井さん。

*3:AD7528には 2's compliment のモードは無いよねぇ…