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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2007-03-26

MIDI同期バグ

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今週は凶エフェ・セミナ派生ネタでいこうと思う。


今回、昨年作のMIDI同期MFSHをセミナに持っていった。

鳴らしてみるとときどきサンプル&ホールドしなくなった。

がさん「音変わってる?」

Chuck「おや?」

Analogさん「暴走しているのでは?」

プノンぺん。さん「え? 暴走なんてするの?」

などという会話(うろ覚え)がっ。

そうなんです。マイコンが入っているので(バグを踏むと)そのソフトウェアが逝ってしまうことがあって、暴走が考えられるわけなのです。電源のOFF/ONでサンプル&ホールドしたフィルタ音になった。でもときどきトリップ…

MIDI同期では全音符から32分音符まで同期設定できるようにしてあって、その切り替えスイッチを切り替えたときにどうやら飛んでいってしまっているようだ。これは実は思い当たる節があって、そういえば初披露の爆音新年会(id:Chuck:20060108:p1)でも起こっていたような気がする。

きっとこれはMIDIクロックのF8をカウントしているところで、カウンタの値がカウント終了設定値を潜り抜けてしまって、通るべきではないカウント値(いわゆる状態遷移でいうところのマイナ・ループ)を延々と回っているせいに違いない、カウント終了条件をフォールト・トレンラトにすれば良いのだ、などと呟きながらソースを見ると対応されている。以前のエントリでも自ら指摘していることを発見(id:Chuck:20050904:p4)。

うーん、このhexファイル、カウント終了条件を直したあとにbuildした形跡はあるけど、マイコンに書いたっけ?

ということで、チェックしなくては。111111番のキリ番プレゼントにしようと思っていたけれど、間に合わなさそう…

プノンぺん。プノンぺん。2007/03/27 01:25電源リセットは基本ですね(^-^)
AVR使ってましたか...

ChuckChuck2007/03/27 10:33いやぁ~出来上がったつもりの機械でリセットというのは恥ずかしいです。

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2007-02-19

MFSH クリックノイズ除去

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もう1年前になってしまうけれど、突貫で組み上げたMFSH(id:Chuck:20060106:p1 ちなみにMIDI同期するようになってる)はイベントをこなした後 ジャンク箱行きになっていた。実はid:Chuck:20070214:p1で書いたようにわずかながらクリックノイズが残っていて、それでランダムノイズをS&HしたCVで回路の「サー」ノイズをランダムフィルタリングして出てくるという、笑える仕掛けに…

組み始めた前後でMFSHを組んでクリックノイズに苦慮しているような記事をあちこちで見ていた。たいして電流を引けない電圧コンバータは使わなかったが、それ以外に起因してクリックノイズが出たら対策すればいいやとしてあまり深く考えずにランダムノイズ生成回路に始まって、少しずつ追加マウントしていって、最後は突貫で組み上げていた。小音量でのチェックではクリックノイズを認めなかったが、大音量ではそれなりに出ることを確認して13ヵ月放置、いよいよ手を入れることとなった。

GGGにある大元の回路図では電源デカップリングがあるのだけれど、本作ではわざとこれを取り除き、電源チェーンの最初にランダムノイズ生成・LFO系、チェーンの終わりにフィルタ等本線系を配置*1する(P板ではなく手組み)という本来だったらやらない配置を採用、やっぱりクリックが生じて前述のようなノイズが出ていた。配線パターンに問題があるためで、まぁ無理もないかな。

さすがに突貫で作ったものだから電線の配線も汚い。やっつけ仕事のおかげで、ケース加工もいい加減で、基板に機構部品がぶつかりそうだったりして変更の自由度がない。

ということで、純電気的にやってみた。

まず正負の電源チェーンを切って、ランダムノイズ生成・LFO系 と フィルタ本線系 に電源島を分けて、レギュレータ出力からそれぞれ持ってきた。回り込みが取れないようならあとでコイルでも入れよう。

続いてGNDがランダムノイズ生成・LFO系 と フィルタ本線系の真ん中あたりに落としていたのもそれぞれ分けて、入出力ジャックのGNDポイントをまとめて回路本線系の入り口に落とした。

以上でクリックノイズは消えた。他にも対策案*2をいくつか引き出しに持っていたのだけれど、使わずにあっさりと。今回もインダクタの出番はなかった。「サー」というノイズ*3は残るけれど、これはまた別のメカニズムで発生しているもののようなので、今回は対象外。

↓が作業後の写真。汚いですな。

recent MFSH

それにしても何をやったか文章で表すのは難しいなぁ。MFSHは凶エフェセミナに持ち込む予定なので、詳しくはそのときにでも。

*1:一般的に言って電源やGNDが汚れているんじゃないの?なレイアウト

*2:クリックを撒いている側のシールディング、喰らっている側のシールディングなどなど…

*3:結構 ピンクから赤っぽいノイズなので、ランダムノイズ生成回路からの飛び込みか?

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2006-01-06

MFSH 突貫工事2

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id:Chuck:20060104#p1 で突貫工事。突貫工事は続く。あとで問題が出そうだが、明日の爆音新年会を乗り切ればOK(コラ)。

id:Chuck:20060104#p1 では、

  • 電源OK
  • 「さん、ハイッ」ペダル→MIDIMIDI基板のLEDの点灯確認

ここまで動いた。

いよいよ本線系のチェック。

MIDI側パルスがフィルタのCVをきちんと制御しているのかどうか、「動くはず」と設計した値そのままで組み上げてしまったのだが、実は実験していない。アナログLFOMIDI同期との切り替えもうまくいくのかなぁ…

従来回路どおりのLFOMIDIコントロールとはスイッチで切り替えることにした*1。Sample&HoldのFETは共通で、ゲートへ行く線をトグルスイッチでLFO/MIDI側と切り替えるわけだ。LFO側はOK。

だがしかし、MIDIからの制御でフィルタがパタパタ切り替わらない(Sample&Holdしない)。ワンチップマイコンの出力はちゃんと出ているんだが…

id:Chuck:20050704#p1 で挙げた筆者回路を眺める。

ぢーーーーーーーっ

間違い発見 (^O^;)

(どこが間違いだかわかりましたか*2?)

で、修正した。

だがしかし、まだ動かない。オシロをあてるとパルスはきているんだが、、、ってちょっと待て。

オシロをQ3のコレクタにあてるとSample&Holdしている

よくよく基板を見ると、筆者回路のR10を省略して実装していなかった。ということは Q3がOffのときにQ4のゲートバイアスされず浮いている、と。 GGGにある大元の回路図(のQ5)ではオペアンプからの出力がSample&HoldのFETに行っているので浮くということは無いのだが、MIDIからマイコン・トランジスタスイッチ経由の筆者回路では、ちゃんとゲートを手当てしてやらないといけないわけだ。回路図には描いてあるのに。

ということで修正して、

本線系動いたよーん。

あとは、

  • MIDI同期周期切り替えロータリスイッチの配線
  • LED周りの配線

か…

MFSHはそれでいいけど

それ以外も手を入れないといけない。

モジュール・エフェクタ(id:Chuck:20000119)の電源どうしようか…

*1:「MIDI Sync Startが来たら自動的に切り替える」とかいうリッチな仕様は今回パス。

*2:Q2のコレクタとエミッタが逆。

ChuckChuck2006/04/12 08:54あいかわらずLFO漏れのクリックノイズが出るという質問があるなあ…

MelnhizMelnhiz2018/02/07 22:35<a href=http://freefifacoins.hatenablog.com>Free Fifa Coins</a> fifa 18 coin generator real or fake <a href=http://freefifacoins.hatenablog.com/entry/2017/12/28/043732>Fifa 18 Coin Hack</a> fifa 18 coin generator app download
http://freefifacoins.hatenablog.com - Free Fifa Coins
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2006-01-05

進捗

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休みが終わってしまった。

id:Chuck:20051221#p1 で挙げた項目はどれぐらいできたのか。

MFSH の完成(箱入れ)

蜜柑もとい未完。かなり良いところまで作業は進んだ。2006-01-07 の爆音新年会に向けてなんとか作業中。爆音新年会は 現時点*1であと2名様、枠あります。

4069 VCO + PIC NG の(一時的)(アクリル)パネル製作

一時しのぎのアクリルパネルに組み上げることができた。オクターブの調整やらは未だ。NGはさっそく活躍。

Chaotic Wave Generator PWM版 の基板製作

まったく弄れなかった。ATmega88 と LPFを6回路並べるだけなんだが…

VCF (ダイオードラダー、SSM2164) の基板製作

ダイオードラダーのVCFは基板を作って、一時しのぎのアクリルパネルに立ち上げた。フィルタ動作している模様。発振もしている。ノイズや調整されていないVCOからパッチしてミヨミヨと遊んだ。

SSM2164 はブレッドボードに火を入れることもできなかった。

それ以外でできたもの
  • 電源分配箱
  • シンセ用電源に +5V出力の追加
    いや何のことは無いACアダプタを同一スイッチで使えるように小細工しただけ、と思ったらACアダプタが壊れた。+15Vとショートさせてしまったのだろうか。さっきまで +5V出ていたのが 0.6Vしか出ていない。また秋月で買ってこなくては…
  • CV発生冶具(id:Chuck:20060102#p1)
写真(再掲)

recent works

*1:2006年1月5日 07:00 時点

2006-01-04

MFSH突貫工事

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エンベロープフォロワをはずし、MIDI同期のランダムフィルタ機能を取り入れたMFSHであるが、昨年来から引きずっている(日記内を「MFSH」で検索)。

しかしここに至って突貫ながらも鋭意作業中。

  • まずケースを加工し、
  • 正負電源回路を組み上げ、
    • うわ、コンデンサがない。手持ちで組んだら正負が違う容量だが、ま、いっか。
  • 少しずつケースに収め、
    • ありゃ、フューズとフューズホルダの寸法が合っていないのか? ミゼット管のはずだが… ホルダを買ってきて付け替えないといけないか?
    • うわ、フットスイッチが電源基板に当たる… スイッチの取り付け方で回避しよう…

などとやって、なんとか配線まで終わった。あ、うそ。MIDI同期周期切り替えロータリスイッチの配線をまだやっていない。今はソケットに挿したDIP SWがその機能を果たしているが、フロントパネルに立ち上げるために、追ってここの部分を改造しなくては。LED周りも未だ。

さて、火入れして、

  • 電源OK
    • ±9Vが出ている
  • MIDIの結線が逆→修正

と、ここまでやって時間切れ。

MIDI側パルスがフィルタのCVをきちんと制御しているのかどうか、「動くはず」と設計した値そのままで組み上げてしまったのだが、実は実験していない。アナログLFOMIDI同期との切り替えもうまくいくのかなぁ…

作業の続きは明日移行に。しかし休みは今日までなのよね。あと2日でどこまでデバッグできるか…

r0r0r0r02006/01/04 22:38うぉー、すごい突貫ぶりですね。
僕の作りかけは新たに作り直そうと思っていますが、Chuckさんのは間に合うといいですね。

ChuckChuck2006/01/05 07:16今晩、本線系のチェックをするつもりです。どきどき。
LFO周期を確認するLEDを取り付ける穴をあけたのだけれど、どこからどうやって光らせるか、まだ考えていません…

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2005-10-12

MFSH関連2題

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MFSH関連の話題があったので触れてみる。

なお筆者の製作はまったく進捗していない(きっぱり)。MIDI同期のコア部分はできたんですけどねぇ(言い訳)。「さん、ハイッ」ペダル id:Chuck:20050711#p1 と併用すればタップテンポOK(宣伝)。

ノイズ

id:Chuck:20050301#p1 とか id:Chuck:20050306#p1 とか id:Chuck:20050314#p1 とかでノイズの場当たり的検討実験を記したが、ここにきて RJBさん(ご本家, ブログ)による秀逸なレポートが発表された(RadioJunkBox@cocolog: ノイズトランジスタの実験)。

筆者もこれまで「逆バイアスでノイズ源になります、ハイ、実現回路」以上の解説を見たことがない。どこかになにか参考文献があるのでしょうか。きっと楽器メーカにはレポートが蓄積されていたりするのだろうけれど、発表されることはないだろうし…

全般にわたって大いに参考になるRJBさんのレポートだが、特に、

バイアス電流との関係ですが、2SA733と2SC945は10~20uA程度でノイズ量が最大になり、これ以上流すと逆に低下傾向を示します。この2つのトランジスタは、再び逆バイアス電流を10uA程度に下げても元のノイズ量に戻らないこともわかりました。

むむ、ということは、とっかえひっかえしているうちに回復不能な破壊を起こして、「あれ?さっきよりノイズが小さくなっちゃった」ということも起こりえるわけですな。きっちりと電流量を見ながらやるべし、と。闇雲は良くないということですね。

ところで、破壊してしまった後は hfe はどうなっちゃっていたりするのでしょう。興味あります。

そもそもどうしてノイズが発生するのかもよくわからんな~熱雑音てわけじゃないし大元はアバランシェ発振?ほんとは(?)カオスなんじゃないの? などとイメージを巡らせようとしたらIII族とV族が攻めてきて、不純物を注入していったり、ジャンクションだ空乏層だ*1、アロイだエピタキシャルだ、うわー物性の単位を落とすー… と居眠りから目が覚めた。うーむ。

回り込み

とある掲示板で回り込みに悩む投稿を見た。

以前に挙げた作例(id:Chuck:20050615#p1)を参照しているようだ。この作例は電圧コンバータを使って +9V電源から -9V電源を作るという、この形式の動作の回路として考えるとチャレンジングなものである。

CV系と信号系で電源をデカップリングしているにもかかわらず小容量コンデンサによるパスコンが入っていない点が、この形式の動作の回路として考えるとよろしくない。と思ったら、GGGにあるオリジナルと思しき回路図からして入っていないのね… TonePad のは MAX1044に置き換えただけか… P板パターンも少なくともGNDの引き回しについて、あまり良いとは思えない。あのパターンではトラブルシュートは難しいかも知れないな。

LFOパルスが電源を揺すってパルスノイズが出るかもというもののほかに、ランダムフィルタでCVが急峻に大きくジャンプするときにも避けがたいクリックがOTAで発生するかも、という気がする。CVを鈍らせるのが無難かも。

ところで、id:r0r0さんもサンプル&ホールドのLFOによる回り込みで苦労されていたようでしたが、パスコンの追加で軽減したのでしたっけ?>id:r0r0:20050508, id:r0r0:20050509

*1:これは関係ない。

r0r0r0r02005/10/13 01:41そうです。ふんだんに奢ってやりましたw
おかげで、ぽこぽこ(CVのジャンプしている音だったのかしら??)言っていたのがあんまり言わなくなりました。
MAX1044だとスイッチングのノイズのほうはどうなんですかね。
やっぱり、ピーーーーとか言っているんですかね??
ミキサーと、エコーだぴょんをかたずけてMFSHにリベンジしたいところです。

ChuckChuck2005/10/13 07:50コメントありがとうございます。パスコンでうまくいった事例ですね!
MAX1044のデータシート見てみました。Tonepad の回路だと70kHz弱で発振していると思われるので(http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/ICL7660-MAX1044.pdf の Fig.9)、スイッチトキャパシタのスイッチノイズが音として聞こえる可能性は小さいかと思います。
それよりも負荷電流に応じて出力電圧や出力リプルがかなり変化するようです(同 Fig.3)。やはり揺れモノには避けるべきじゃないかなぁと思いました。
私もMFSHに復帰しないと!基板上の端子を見ても「何だったっけ」状態です。

r0r0r0r02005/10/13 22:29基板上の端子を見ても「何だったっけ」状態です<
僕も昨日、オートワウ部分の何がいけないのか調べようと思い回路と基板を照らし合わせたのですが何がなにやらさっぱり・・・・でした。

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2005-09-21

MIDI同期 ― その5.0 NGMIDISH

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ふう、電源用の部品とケースを買ってきた。

しかし他の製作が入っていて、手付かず…

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2005-09-04

MIDI同期 ― その4. NGMIDISH

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前回(id:Chuck:20050711#p2)からあまりにも間があいてしまったので、すっかり忘れ去られたに違いない、Maestro Filter を MIDIに同期して Sample and Hold しようという企て。

勢いつけてソフトウェアを完成させた

ですよ。

サンプルパルスの発行周期を15モードほど用意した。32分音符から三連符から1小節、4小節まで*1

現時点で問題になっていることとして、動作途中にモードを変えたときに、

  1. MIDIシステムクロック(0xF8)のカウンタとモード設定値の比較で潜り抜けてしまうと戻ってくるのに時間がかかる
  2. 位相がずれる

1. はイコール判定にしているのを大小判定にすればいいのだと今気がついた。2. は避けようが無い。もう一度 スタート(0xFA) を送ってもらうしかない。

さてそろそろ箱入れをしなくては。今回はモジュールにはしないで、箱に入れてみようと思う。電源も組み込んじゃおうかな。

でもその前に、MIDI同期時とそうでない時のモードをどう切り替えようか、いろいろと考えているうちに色気が出てきつつあるので、もうしばらく検討フェーズ。

ポカ

で、ソフトを書いていてやらかしたポカ。

  • AT90S2313 を逆挿しして STK500*2のレギュレータをアッチッチにしてしまったこと
  • ちゃんと設定していないのにパラレルモードで書き込んでしまったこと
  • ちゃんと書けたと思ったら、今度は作った基板で 2313 に VCC が未結線だったこと
  • UARTの受信割り込みが disable のままで「おかしい、動かない」と言っていたこと
  • 2313 のポートでハードウェアと違うポートを指して「おかしい、動かない」と言っていたこと
  • 2313 のポートの pull-up 設定を上書きして「おかしい、動かない」と言っていたこと
  • 以下略

前半の間違いは致命的だが、幸いにも金銭的損失はなかった。くれぐれも真似をなされないよう…

*1:4/4拍子時。

*2AVR 評価ボード

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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2005-07-11

NGMIDISH

MIDI同期 ― その3. NGMIDISH

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id:Chuck:20050704#p1 で回路図を掲げた NGMIDISH

MIDI回りからQ2あたりまでを子基板に追いやってみた。U4の78L05 もこの基板に抱えて、メイン基板との間で「+9Vは貰ってくるものの、5Vを持って行かなくていいし、-9Vを持ってこなくてもいい 」という位置付けにしてある。微妙に修整*1した回路図は追って掲載する予定。

写真を撮ったらバックグラウンドのチラシがうるさかったので画像処理してある。

*1:水晶のところのコンデンサを takedaさんからいただいた 56pF にしているのである。

2005-07-04

NGMIDISH回路図

MIDI同期 ― その2. NGMIDISH

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これまで、

などと勿体つけて書いてきたが、面倒くさくなったので、ここにホイッと いきなり回路図NG + MIDI + SH 部分の回路図である。id:Chuck:20050314#p1 で示した*1 ノイズジェネレータ+サンプル&ホールドの回路図 と見比べていただければどういう変更をしたかわかると思う*2

なお、

  • まだ組んでいない
  • ソフトも書いていない
  • 先に書いたパルス幅を発生させたとして、LEDがちゃんと光るか不明

であるので、注意されたし。ま、「こんな回路でできるんだなぁ」という程度で。

あ、MIDIのレシーバ部分に 6N139 を使っているのは以前海外通販したときの余りが筆者の手元にあったからで、手に入りにくい場合は TLP552 で良いでしょう。R4の値も変更せずそのままいけるし。

追記

上記で挙げた回路図には間違いがありますので、このままコピーされませんよう(ここまでの情報だけで、コピーする人が居るとも思えんが)。

*1:うわ、3ヶ月半も前の話か。

*2:なお、電源のシンボルが変わっていることに深い意味はない。

r0r0r0r02005/07/04 17:02うわぉ、ほんとにいきなりですねw

r0r0r0r02005/07/04 21:02たとえば、ペダルと同期を一緒の箱に詰め込んだ場合MCUは分けたほうがいいんですかね?

ChuckChuck2005/07/05 06:23私の作りかけではMCUが載る土地がないので、R5前後までは別子基板にしようと考えています(含む 7805)。Q2, Q3はMFSH基板にもっていきたいところ。

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2005-06-15

作例

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MFSH音サンプル付き作例(http://www.moosapotamus.com/) を tonepad のこの記事経由で知った。

moosapotamusのものはCA3080を並べているようだ。それに対してtonepadのものはLM13600*1を使用している。後者は頭のバッファにLM13600内蔵のものを流用していたりして、id:r0r0さんのこの記事 id:r0r0:20050502:p1 を参考にしたのかと思ってしまった。全体構成や周辺定数をよく見てみると、違うだろうと思い直したけれど。

それはそれとして、

tonepadにあがったということはそのうちどこかからコピーキットが出てくるかな。

その電源

ところでmoosapotamusもtonepadも MAX1044? を用いて +9V から -9V を作る回路を入れている。ノイズを発生させてサンプルホールドするような揺れモノでは特にオトクでは無いと思うのだけれど自作で「箱の外は +9V単一電源」に拘るのって、どれだけご利益があるのだろうか。R.G.のページ(http://www.geofex.com/)や The Stompbox Cookbook*2 が始まりと思われる*3が、変なものが流行っちゃったなぁ(笑)

などといいつつ、筆者自身もコッククロフト・ウォルトンの昇圧回路で真空管のB電源を作ったりしていたりして、手段のためには目的を選ばない。本末転倒万歳!

*1LM13700が現行品。

*2:Nicholas Boscorelli: The Stompbox Cookbook: Build Advanced Effects for Electric Guitar & Bass

*3:あるいは六角さんの SuperOctaverか?

r0r0r0r02005/06/15 07:14ちょうど僕も、びっくりしていたところですw

ChuckChuck2005/06/15 22:17ブームになるか!?

r0r0r0r02005/06/15 23:38どうせならコピーキットもMIDI同期を搭載すると面白いのに。

ChuckChuck2005/06/16 07:13コア部品を提供しますか! でもぼったくりキットだったら、片棒を担ぐのはイヤかも。

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2005-06-08

MIDI同期 ― その1. 敵を知る2

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前回はMFSHのサンプルパルスについて調べた(id:Chuck:20050604#p1)。

では今回はMIDIについて若干の解説を…と考えたが、筆者が書かなくてもリソースはいっぱいある、はず。ということで例えばこの本。

MIDIバイブル〈1〉MIDI1.0規格 基礎編

MIDIバイブル〈1〉MIDI1.0規格 基礎編

  • 作者: リットーミュージック出版編集部
  • 出版社: リットーミュージック
  • 発売日: 1997/10

以上。

ではあんまりなので、MFSHMIDI同期化に必要なところを抜いてくる。

MIDIは以下のパラメータからなるシリアル転送となっている。

通信速度31.25kbps
キャラクタ長8bit
ストップビット1bit
パリティなし

通信速度の 31.25kbps という数字は、マイコンのクロックに 1MHz/4MHz/8MHz といったキリ番を使ったときに2のべき乗で綺麗に分周される数字になっている*1

シリアル転送をワンチップマイコンで楽に処理するためには、UARTとかUSARTといった周辺回路が載っているものを使うと都合が良い。もちろんソフトウェアでUARTの処理を行うことも可能だが、カッタルイことも確かで、これが ATtiny26L をMIDI回りに使おうとしたときにイマイチな理由となっている。

下のレベルにおりて、物理的な信号線としてみると、5mAのカレントループで、電流が流れていれば0、流れていなければ1として伝送するが、基本的にはMIDI規格書に書いてある回路を組めば良い。MIDI FX SW'er では次のような回路にしていた。MIDI受信まわりの参考回路

もっと上のレベルに上がっては、先の8bit(1byte)のシリアル転送単位のものを1つまたは複数個組み合わせて MIDIメッセージ というものを構成している。多数の種類があるが、MFSHMIDI同期化 に必要なのは、リアルタイム・メッセージと呼ばれるグループに属する、次のもの。

ステータス機能
F8タイミング・クロック
FAスタート
FBコンティニュー
FCストップ

んー、ここまで書いて疲れたので、続きはまた後日。

*1:なおここの"k" は1000をあらわす補助単位である。間違える人が少なくないが、1024ではない。

r0r0r0r02005/06/08 09:55それでシリアル通信が絡んでくるような製作にはTiny26Lが、使われないのですね。

ChuckChuck2005/06/08 20:49そうなのです。以前PIC16F84でソフトウェアUARTでMIDIモニタを作ったことがあります。勉強にはなりましたが、その次からはUART回路を持つデバイスを使うようになりました。

所長所長2005/06/09 01:46MIDIはUSBみたいにスピードアップが出来そうにないみたいですね・・・。20年以上出回ってるといまさら新しい規格を作ったとしても互換の問題とかがありますからねぇ。

ChuckChuck2005/06/09 12:27新規格が出てきても「10倍お得!」(何の?)じゃないと積極的に置き換わっていかない感じですね。速度的にMIDIの10倍は簡単に達成できそうですが、あんまり高機能・複雑になると趣味の工作では対応できなくなってしまいます…

みつばむしみつばむし2005/06/10 06:03手弾きだけなら今の速さでもあまり問題無いのかも知れませんね。そー言へば一時SequentialCircuitsがバルクダンプに倍速MIDIを使ってたよーな...MIDI規格外だったのでしょうけど。

ChuckChuck2005/06/10 09:47サンプル・ダンプとか考え始めると、31.25kbps では気が遠くなりますよね。

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2005-06-04

パルス波形

MIDI同期 ― その1. 敵を知る1

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MFSHMIDI同期化 (id:Chuck:20050510#p1)をおこなっていこうと思う。

オリジナルのMFSHの回路は、

  1. 逆バイアストランジスタでノイズを発生してアンプっておく
  2. LFOで短いパルスを発生し、
  3. FETアナログスイッチと1.のノイズを2.のパルスでサンプルし、
  4. コンデンサに電圧値をホールド
  5. その電圧値をレベルシフトして電流に変換して
  6. OTAで構成されたフィルタへの制御電流とする

という仕組みになっている。

このうちの 2., 3. の部分をディジタル化してMIDIに同期させようというのが今回のMFSHMIDI同期化 ということになる。

では、オリジナルのアナログの回路のパルスはどういう波形なのか、ということを知る必要がある。そこでオシロスコープであたってみて値を読んで絵を描き直したのが右上の画像である。以前貼ったオシロの取り込み画像(id:Chuck:20050314#p1 の2番目の画像)と較べながら見ていただけるとわかりやすいと思う。

測定点は 回路図 at GGGでいうところの IC5 の 6番ピンである。

オシロから読み取った値は、パルス幅 900μsec、底の電圧が -7.4V、パルス頂上の電圧が +8.6V であった。

値を読むだけ読んで、今日はここまで。

r0r0r0r02005/06/05 00:24OTAを+-8Vで、駆動しているのとLFOパルスの振幅が16Vになっているのは関係あるのですかね?

ChuckChuck2005/06/05 07:17いや、関係ないでしょう。

RJBRJB2005/06/05 23:44MIDI同期のLFOにrandom波形を実装したくなってきました・・・

ChuckChuck2005/06/06 08:46モジュールシンセの場合はノイズをMIDI同期パルスでサンプル&ホールドすればいいので新たに実装することはないのでは?

RJBRJB2005/06/07 00:13確かに仰る通りなのですが、まだS&H回路を作ってないので、ソフト的に実装した方が早いかなって(笑)。あと、ガウス分布以外の密度関数によるランダム波形なんかも実験してみたいです(PICじゃ無理かな~)。

ChuckChuck2005/06/07 07:28なるほど、そうでしたか。PIC(やAVR)でもけっこう行けるんじゃないかと考えています。RJBさんの成果を楽しみにしてます~

2005-06-03

MIDI同期 ― その0. はじまりはじまり

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id:r0r0さんが順調に進捗されている(id:r0r0:20050603:p1)。

ここはr0r0さんと連携というかトラックバックを撃ちあい打ちあいながら MFSHMIDI同期化 (id:Chuck:20050510#p1)を進めていきませう。

ということで、デバイスを買ってきた。

  1. AT90S2313 秋月電子通商にて
  2. ATtiny2313 ITプラザにて

1.は有名な秋月で安く買えるので、日本全国ROMっている方々も一見安心だが、実はこれは廃番でありいつまであるものやら不安。2.はその後継品といえるのだけれども、まだまだ入手性が良いとはいえないので難しいところ。r0r0さんは 1.を買われたようであるのでまずはこれで進めようと思う。併せて筆者の手元では2.への乗せ替えも試してみよう。

  1. ATtiny26L

という奴も以前秋月で買っておいた。しかし 3. はMIDIをいじる上ではあまりお勧めではない。これについては追って説明がなされる(かも)。

追記 ― データシート

それぞれデータシートのリンクを載せてみる。

  1. AT90S2313 (PDF)
  2. ATtiny2313 (PDF)
  3. ATtiny26L (PDF)

r0r0r0r02005/06/04 07:3890S2313は廃盤だったのですね。どおりでメーカーにデータシートが無いわけだ・・・

r0r0r0r02005/06/04 07:40とおもいきや、ちゃんと探したらありました・・・・orz

ChuckChuck2005/06/04 08:04追加でリンクを貼ってみました。

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2005-05-10

MFSHのMIDI同期化

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id:Chuck:20050509#p1 の日記のこの記述をさらに進めて考えてみた。

Maestro Filter Sample and Hold 基板完成
MIDI同期の野望が膨らむ。UART付き8pin AVRの入手性の良いモノがないだろうか…

入手性の良いAVRがなかなか見つからない。廃番ではあるが、まだ秋月にて売られている AT90S2313を使おうか… 用途に対してピン数が多いのだけど。

以前試作したMIDI同期LFOではさまざまな波形をいろいろなビートに応じて出力するように考えていたので、コード領域がいっぱいいっぱいであったが、MFSHMIDI同期化という目的に対しては、パルス*1を発行するだけなので、以前のものよりもシンプルになるだろう。

*1:要パルス幅計測。

2005-05-02

完成 ― Maestro Filter Sample and Hold

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ということで、完成した マエストロ・フィルタ・サンプル・アンド・ホールド。まだ基板のままだけど。

Maestro Filter

ノイズの振幅を制御する半固定抵抗器はぐりぐり回しているうちに壊れてしまった*1。むぅ。しょうがないのでバイパスしてノイズはフルで。OTAへの制御電流の  i_{abc} のところにあるイニシャル値設定用の半固定抵抗器は、耳で聞いてオイシイ フィルタ音の得られるところに決めた。

オリジナルでは CA3080 2個だったOTALM13700 で乗せ換えてみた。初段のバッファは 2SC2240 で組んだものの、フィルタループ内の1段目OTA のあとのバッファには、id:r0r0さんの作例を参考に、LM13700 内蔵のダーリントンバッファを用いた。オリジナルではFETのバッファを設けていた箇所である。

他にもこちょこちょと適当に定数を入れ替えたりしているが、すっかり忘れてしまったので、後日現物と回路図 at GGGを照らし合わせて掲載する予定。なおCV部と本体フィルタ部との電源デカップリングは大胆にも省略している*2

手持ちの関係で部品の定数を入れ替えるようなことをしていながら、2MΩ Cカーブの可変抵抗器は持っていたりして、筆者の部品棚は謎である。

ところで、ランダムノイズをサンプル and ホールド して、得られるCVによるフィルタは楽しい。アルペジオを弾き続けた(id:r0r0:20050425:p2)というのも頷けます。楽曲の中ではテンポに同期してフィルタがかちゃかちゃと動くと面白いと思うので、いつかMIDIテンポ同期にしてみたくなってきた。

なお、エンベロープフォロワ部は組んでいない。組みたくなったときに入れられるように、既存の配線を切りやすいように端子を入れてある。


Maestro Filter S&H関連日記をまとめて表示

*1:某店で買った20個で100円ぐらいの奴。

*2:ワイヤリングとコンデンサの配置で対処。

ChuckChuck2005/05/03 00:22ということで、@りまさんもぜひ作りましょう。

r0r0r0r02005/05/03 00:24ぶお!
なんかブログの更新が滞っているなと思ったら・・・・やられたーw

ChuckChuck2005/05/03 08:03フィルタ部をブレッドボードするのが面倒でP板に組んじゃいました。
邪魔と割り込みが多かったので思いのほか時間がかかってしまった…

@りま@りま2005/05/04 01:21うう。なんか最近ファズ作ってないし・・・けど誘惑があああ。
とまあ、こんな状態です。LM13700ついでにsmallstoneも作りたいんですけど
13700って何処で売ってましょう?サトーさんとこで13600は見つけたんですが。

ChuckChuck2005/05/04 05:58サトー電気の NJM13600 でももちろんOKですよ。

2005-05-01

マエストロフィルタ

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鋭意製作中。

いつもながら dual OTA の配線は頭がパズルになる。鬼門なのだろうか。

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2005-04-23

進捗

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id:r0r0さんも作り始めたらしい(id:r0r0:20050422, [S&H])、Maestro Filter Sample and Hold。仲間が増えて嬉しいっす。

筆者の方は、先日(id:Chuck:20050314#p1)ブレッドボードに組んだ、ランダムノイズをサンプルandホールドする回路部分をプリント基板に移してみた。

これでブレッドボードがあいたので他のことができるぞ*1!(おい)

ところで

そしてすこーしだけ妄想タイム

外部からMIDI信号を受け取ってそれに合わせてサンプル&ホールド!

すげー楽しそう。

小節ごとにフィルタのかかりが変わる とかできますね。

id:r0r0さんは妄想と言っていますが、以前にMIDI同期のLFOを試作したことがありまして、マイコンを使うもののそんなに難しくはないですよ。興味があればそのうちに、そのときの書き散らかしたプログラムをご紹介しましょう。AVRマイコンですが。


それとは別の、以前妄想したMIDI LFOアナログ的アイディアの再掲リンク:id:Chuck:20041019#p2

*1:筆者はブレッドボードを3枚所有しているものの、常に何かしらの回路が載っているのであった…

r0r0r0r02005/04/24 19:45AVRマイコン・・・・
トラ技の付録すら試していない私に・・・・フフフ

ChuckChuck2005/04/25 09:15最初はランダムコントロールとフィルタ部分を繋いで試作しますが、あとでここの部分に別のCVを入れられるように拡張しようと思います。

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2005-04-04

dual で go!

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g:emusic:id:Chuck:20050314#p1 まで作業して止まっている、Maestro Filter Sample and Hold。ここまで組んだ制御系はブレッドボードの上で埃にまみれている。かわいそうに。

で、そろそろ再開しなきゃね、ということで回路図をあらためて ぢっと見る。

よし、OTAはdualでいこう!

シングルは温存ということで(極一部のみ意味明瞭)!

r0r0r0r02005/04/04 18:44それだったのですか。
僕はそんなにやすいところを知らなかったのでカマデンで300円のものをつかまされてましたw

ChuckChuck2005/04/05 06:39そうなのです。今度お安いところをご紹介しますね。

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2005-03-14

NG+SH回路図

Maestro Filter ― S&H部

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id:Chuck:20050301#p1id:Chuck:20050306#p1 でノイズ源を追求していたマエストロ・フィルタ(回路図 at GGG)。ノイズジェネレータ部は確定(ノイズジェネレータ部の最終図面)したことにして、今度はこれをサンプリングする部分を作ってみた。といってもソルダーレス・ブレッドボード上の話だが。

NOTAで解説

最近ぜんぜん使っていなかった NOTAページに解説を描いて/書いてみた。

http://nota.ymir.jp/user2/takagi/?page=20050314092117



以下はGGGの回路図中の部品番号で説明している。

ノイズの波形

まずはノイズジェネレータが発生している信号を見てみよう。ということで以下の青い信号を参照(黄色い信号は無視)。この図面のみ時間軸が他のものと違うので注意。

ノイズ

なんとなくノイズっぽいですな。使っているオシロスコープがいまいち速くない*1ので細かいことは追求しないでおこうと思う。ちなみにこのオシロはFFTの機能もあるのだが、時間波形だけ取り込んですっかり満足して忘れてしまった。

Sample and Hold

このノイズ波形を取り込んで(sample)、一定時間保持(hold) する。これを更新しながらランダムなコントロールを作るわけだ。

GGGの回路図で一番下にある 741 (IC5)周りでLFOを構成していて、前述の更新周期を作っている。そのまんまのLFOだと 普通に矩形波になると思われるが、実際のサンプリングパルスは短くて良い(短い方が良い)ので、ダイオードの経路でこれを行っている。サンプリングパルスはFET(Q5)に入るが、このFETアナログスイッチになっており、サンプリングパルスがきた瞬間のノイズジェネレータからの電圧をC9にコピーする。Q6はバッファ。

で、波形が以下。

ノイズのサンプル出力

青がサンプリングパルス。Q5のゲートを観測している。パルス幅は実測で1msecだった。黄色がノイズをSample and Hold した信号でQ6のソースを観ている。このレンジではサンプリングパルスは幅が狭いので解りにくいが、サンプリングパルスの立っているところでサンプル値が更新され、黄色い信号がカクカクする仕組みである。

FETには、2N4303を持っていなかったため、2SK330-GR を使用した。2SK30ATM-GRでも問題ないはず。また C9には 47nF の定数のコンデンサの手持ちが無かったので別の値を試した。実験に用いた更新周期では、68nF でも 33nF でも問題なかった。更新周期が長いときにholdされるべき値がどの程度ダラ下がるかによって調整する。

オマケで、Sample and Holdされた信号とノイズを同時に表示してみたものを示す。

サンプル出力とノイズ


ノイズジェネレータ+サンプル&ホールドの回路図

んで、ここまで組んだ ノイズジェネレータ+サンプル&ホールドの大きい図面

今後

さて、制御系が出来上がってきた。制御系の残りはOTAの制御ピンに入れるためのレベルシフトのみ。ここらで制御系をまとめて、基板上にハンダ付けして組みますかね。ブレッドボード上ではノイズジェネレータ部分がLFO部からの回りこみをいただいていたので、パスコンは必須。NGのアンプとLFOを一緒にするのは気が引けるのでふたつの741を1458にするような野暮はナシ。なおエンベロープフォロワ(IC3周辺回路)による制御は今回省く予定。

フィルタ本体はどうしようか。GGGの回路どおりシングルOTAを並べるか、デュアルOTAに変更する改造をするか…

*1ディジタル・オシロスコープのサンプリング速度が。

2005-03-06

さらにノイズ

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検討中の Maestro Filter。前回の検討 id:Chuck:20050301#p1 をツメてノイズをさらに調べてみることにして、今日は電源とオシロスコープを出してきた。

まず前回は006Pマンガン乾電池でやっていたものを、電源(ジャンクを貰ってきたら昔ロクfに載ったものだった。7808に下駄を履かせたものが独立に2つ入っている)に繋ぎ換えてみた。すると電池では発振していたものがちゃんとノイズ源になるじゃありませんか。電源のインピーダンスの関係だろうか。ということであれば電源デカップリングや実装パターン引き回しにも影響されるということか。

次のとおりいくつか(場当たり的に)組み合わせを変えてやってみたところ、発振したり、ノイズレベルに違いがあったり。

  1. 2SC828 (E-B) + 3.3MΩ 3Vp-p
  2. 2N3904 (C-E) + 100kΩ 300mVp-p
  3. 2N3904 (E-B) + 100kΩ 発振
  4. 2N3904 (E-B) + 3.3MΩ 2Vp-p
  5. 2SC458 (E-B) + 100kΩ 1.7Vp-p
  6. 2SC2240 (E-B) + 100kΩ 2Vp-p そのうち発振してしまった

2SC828の優位は変わらなかった。なおノイズレベルの測定は、ディジタルオシロのメジャメント機能で10秒ほど観察した中で一番大きい値を拾ってきてみた。

そういえば

手持ちのオシロスコープはパソコンとシリアルで接続して表示や測定値をパソコン中に取り込む機能を持っている。ExcelのVBAでプログラムして以前のPCでは多用していたのだが、PCを代えて以来やっていなかった。Excel に仕込みをしておかなくては…

2005-03-01

NG部の図面

Maestro Filter ― ランダムフィルタ

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実はちょっと前からノイズジェネレータが気になっている。

以前にワンチップマイコンを使ってディジタルでのノイズを作って RJBさん(ご本家ブログ)に採用してもらったもの id:Chuck:20040628#p1 があるのだが、それでもトランジスタ逆バイアスによるノイズは気になっていて、ノイズ発生再現性が高いという噂の 2SC828 を仕入れていた*1

ノイズ自体を信号系に使うのではなく、ランダム系コントロールにしている例でエフェクタを作ろうかなと思い、Maestro Filter Sample and Hold (回路図 at GGG) に着目した。これを作ってみようと思う。Maestro Filter を作りたい、ではなく、ランダムコントロールを使いたい、から始まる、まさに「手段のためには目的を選ばない」製作だ。

2N3904 をノイズ発生器に使っている。この回路のノイズ発生部分(Sample&HoldのFETの前まで)をブレッドボードに 手元の 2N3904*2で組んでみたら、綺麗に発振*3した。アバランチ (アバランシェ)・モード弛緩発振と思われる。オシロで波形と周波数の確認まではしていないけれど。

エミッタの100kΩが小さいんじゃないかなぁ、と思っていたら、iiotoshiteruzeさんのエフェクト日記の15番 (リンク) に詳細な写真が載っているのに気づいた。これがその写真だが、このオリジナル基板ではMPS5172が実装されているようだ。MPS5172は持っていないなぁ。しかしこの近傍の部品に鑑みて、エミッタが100kΩで吊られているのは確かなようだ。MPS5172のデータシートも見たが、通常の使い方ではないのでなにかわかるはずも無い。

しかし、やはりこの部分は発振器というよりはノイズ発生器であるべきと云っている(誰が?)ので、この抵抗値とトランジスタ品種をいじることにして、実験くん。なおこの実験はトランジスタの個体差が大きく出るとされているので、参考程度にとどめ、興味のあるムキは各々実験されたし。

  1. 2N3904 で ベース 開放、エミッタ +9V、コレクタ -9V に 1MΩ、3.3MΩ でノイズに聴こえるがレベル低し
  2. 2N3904 で B -9V、E +9V、C 開放 で 3.3MΩでノイズ。まぁまぁのレベル。
  3. 2SC458 で B -9V、E +9V、C 開放 で 100kΩ でノイズ。まぁまぁ。
  4. 2SC2240 で B -9V、E +9V、C 開放 100kΩで発振、3.3MΩでノイズ。レベル低い。
  5. 2SC828 で B -9V、E +9V、C 開放 100kΩで発振、3.3MΩで高レベルのノイズ。

と、結局 2SC828 の圧勝、これを採用することに決めた。なお、2SC828の別の個体は試していない。そのうちやる予定。残りの逆バイアスを掛けたトランジスタは、もう通常動作には使えないのでどうしようかな。あやしいネタ id:Chuck:20041029#p1 に使おうか。

こちらが ノイズジェネレータ部の最終図面 あ、まだ最終ではないか。Sample and Holdとの兼ね合いでゲインを調整する可能性はある。

*1某所で話題の TL081の電源逆接も気になっているが…

*2:とても安い一般トランジスタ。100本で$5ぐらい。

*3:音で確認。

z80z802005/03/01 21:242SC828はRolandのシンセにもれなく使われてたやつですもんね。ただJupiter8あたりから2SC945が使われるようになっています。JX3Pもそうでした。MKS-**シリーズはMN5437を使用してます。当研究所にも828のストックが大量にありますw。

ChuckChuck2005/03/02 07:032SC945 に変わってるんですか。調達上の関係かな。MN5437は LFSR型擬似ランダムノイズでしたっけ。これは今の部品でも簡単に構成可能ですね。
2SC828でグーグル検索したら、Z80所長のJX3Pのページが出てきました。

z80z802005/03/02 20:38あれまぁ。うちのページですか・・・。たしかにJX、Junoともノイズ石について書いてますからねぇ・・・。MS2000のノイズもレジスタでごりごりやってるのでしょうかねぇ。MN5437が2こばかりあるんのですが果たしてつかうかどうか。

takedatakeda2005/03/02 22:06前ストろのフィルターの回路は僕も昔、参考にさせてもらってた回路の一つです。081逆さ吊りノイズ、まだ試せてません。トランジスタ1発でやるのが正しいような気がしないでもないです。ピポパサウンド、楽しみですー。

ChuckChuck2005/03/03 07:46これはゆっくり作ることになると思います。ラリルレロ フィルタになりますかねー

takedatakeda2005/03/03 18:33んー、ラリルレたのしみムメモー。とロこロろロでレ、リルレロー(ってやめなさーい)
この実験のために逆バイアスかけたTRはもう普通には使えなくなってるんですよね?

ChuckChuck2005/03/04 07:58いちど逆バイアスをかけると極端に hfe が下がってしまって、それは非可逆だという話です。測ってみようかしら。