電音の工場ブログ

当ブログは…

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。

スパマーが来訪すると、ときどきコメントをはてなユーザのみに絞ったり開放したりすることがあります。

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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2007-10-22

週末の進捗

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ハンダゴテをスイッチオンして温まりきらないうちに割り込みが入る今日この頃、早起きハンダ付けは有効に機能しているのだけれど疲れが取れきらないかなぁ…

ジャンクションボックス

しこしこと少しずつジャックを取り付けていたジャンクションボックス、こんな感じになった。

f:id:Chuck:20071021161647j:image:left ← 写真が小さくてしかも裏側だけど

(φ6.3×1+φ3.5×8)+(φ3.5×8)+(φ3.5×8+φ6.3×1) の3グループが2段。

合計φ6.3ジャック 4個、φ3.5ジャック 48個。

どういう結線になっているかはうまく書けない。ざっくりとφ6.3はオマケで、φ3.5×8が6グループあるようなもので、横にはグループ間も繋がっているんだけど、グループの先頭に挿すとチェーンが切れる、みたいな。


基本的にはジャックを並べて線を渡しただけだけど、1Uの幅ともなるとそれなりの量の線を使う。使いかけのスズメッキ線が尽きて、ストックのハンダメッキ線を投入した。

ハンダ付け不慣れな人やコテのパワーが不足がちな人は、スズメッキ線よりもハンダメッキ線のほうがつきやすくお勧めです(鉛を気にする人は除く)。「エレ工房さくらい」さんで取り扱っています。

Chaotic LFO2

基板間コネクタ、電源コネクタを取り付け、AVR(ATmega88)の位置決めをして、電源デカップリングコンデンサを取り付けた。と思ったらコンデンサの向きを間違えていた。危ない。直したところで週末の工作時間は終わった…

アルゴ算法堂アルゴ算法堂2007/10/23 21:31 Chaotic LFO2、megaになってますね!ちょっと凝ったことをすると乗算の速度が欲しくなりますよね。PICだと、PIC18以降になるけど、乗算が載ったやつで(安くて)小さいのが欲しいです。

ChuckChuck2007/10/24 07:26はい、乗算器に負うています。しかもコードはC言語でfloat使ってます。gccにも負うています。以前こちらに波形をgnuplotしてみたものを載せました。http://emusic.g.hatena.ne.jp/Chuck/20050607/p1

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2007-10-16

抵抗膜式タッチパッド

タッチパネル

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id:Chuck:20071015:p1で言及した新ネタ。詳細は追って書く予定。

ときどき部品を買っているストロベリー・リナックスで最近発売になっていたタッチパネルを購入した。PSP用らしい。ストロベリー・リナックスが取り扱っているSparkfunのアイテム。モノはHan Touch社製で方式は抵抗膜方式。以前マルツに日開の奴があったような気がしたけれど今は見つからなかった。うーむ。

抵抗膜式の原理はこんな感じ。

    Y1
    ______
 X1|    | X2
   |    |
    ~~~~~~ 
      Y2

原理を解ったような気になって説明してみる。

各辺が端子になってフレキシブル碁盤ちがう基盤もとい基板へ引き出されている。X2~X1間に5Vをかけて*1、そのときにY1(またはY2)のX1に対する電位(=Y1~X1間電圧)を測ると、X2~X1間の押さえた位置に応じて分圧された電圧が観測される。手を横軸方向に動かすと0~5Vの間で値が変化する。

このとき余った端子、上記ならY2(またはY1)はどこにもつながないこと。

とりあえず写真のような実験お姿で横軸方向の0~5Vぐりぐりに成功した。

縦軸方向も同じように、Y1~Y2間に5VをかけてX1(またはX2)のY2に対する電位を測定すればよい(X2(またはX1)はオープンに)。横軸方向と縦軸方向を同時には取り出すことはできなくて、(時分割で)切り替えながら行うようだ。

ここまでが週末の進捗である。

先に進むためにはこの時分割の実装が肝要で、使ったり使わなかったりする端子を繋いだり切り離したりしなくてはいけないなぁ、アナログスイッチかなぁということで悩んでいたら、電子工作の広場SNSの筆者日記にアドバイスをいただき「出力に0/1/Hi-Z*2を切り替えられるマイコンのI/Oポートを使えばよい」と理解した。そうだよね、個別部品で作っていたらそれなりにたいへんだしね…

アナログのままで遊ぼうと思ったら、時分割した横軸方向、縦軸方向の電圧はサンプル&ホールドして取り出すのがよさげ。うーむ、結局S&Hを作ることになるのだろうか。しかもふたつ。

*1:X2が5V、X1が0V。

*2:ハイインピーダンス。

analoganalog2007/10/16 09:41これは面白い事できそうですね。MINIMOOG VOYAGERにタッチパネル着いてましたが小一時間の試奏では楽しさが分かるほどは使いこなせなかったです。圧力も感知するみたいだったけど…。

ChuckChuck2007/10/16 14:00コントロールにマイコンを入れる都合で、ゆくゆくはマイコンで演算させたGate/CVも出したいと思います。移動平均を取るとか、タッチ/リリースの瞬間のパルスとか。
購入したものは圧力はセンスしないのですが、押す力によって電圧が安定しないという現象があると聞いていますので、分散を取れば圧力に準じたものを算出できるかもしれません。

2007-10-15

連休の進捗

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ここからの連続で。

φ3.5の取り付け進行中

さらにφ3.5ジャックを取りはずしてきて付け中。あと11個まできた。さすがに買いに行かないと…

リング作り中

リングモジュレータ作り中。あとは電源ラインを配線すれば完成というところまできた。

MC1496による山下シンセのリングで、記事では10pinだったものが手元の部品は14pinだったために足の確認をするのにちょっと手間取った。いや、筆者の情報収集能力が低かっただけではある。

新ネタ投入

Chaotic LFOができていないというのにいいのだろうか。新ネタ投入。詳細は明日。サミットまでに間に合うものなのだろうか。

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2007-10-09

連休の進捗

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塗装しました

Chaotic LFOとtinyLFOとMIXERとRing Modulatorとジャンクションボックス の塗装を行った。

普段は、

下塗り→塗装→一週間後に再塗装→さらに一週間後にレタリングして保護剤を吹く

という手順を踏むのだけれど、あまりに時間が取れなかったのでキレて、3日で全部やってしまった。当然仕上がりは汚い。アルコールでパネルを吹き上げたときの繊維が残っていたり、一気に厚く吹いたのでエア抜けのぶつぶつ、乾燥中の埃の付着、レタリングのずれなど、ショートテンパーになると何もいいことがない…

ブツの写真はサミットまで内緒です。いや単に撮り忘れました。

φ3.5の取り付け開始

ジャンクションボックスにφ3.5ジャックの取り付けを開始。

まだ部品が足りないのだけれど、手持ちの部品を物色。取り外し品も投入したらマル信のφ3.5ジャックが40個ぐらい出てきた。結構買っていたのね。それでも足りないのでいつかどこかで秋葉原、or 通販。

φ3.5のジャックの抜き差しして遊びました

ある種の形状のφ3.5プラグ*1とクリフのφ3.5ジャックの相性が悪そうなのを発見。プラグを挿したときに開くべき接点の開きが不十分に見える。

手持ちのパッチケーブルを見直して後日マーキングしておこうと思う。

パネルを並べてみました

塗装の済んだパネルをに並べてみた。並ばなかった… 1HP分あぶれた。要するに箱に収まらないほどに作ってしまっていたということらしい orz

Chaotic LFOが大きいしな…

サミット向けには Y2Rをはずしていけばいいか。

ハンダ付けはしませんでした

ハンダゴテは握らなかった。握ったらヤケドするだろうとかいうのは措いておいて、ハンダ付けしなかった。ゆえにChaotic LFO と Ring Modulator の基板の進捗は無し。

その代わりに Chaotic LFOの基板間を接続するケーブルを作っていた。

f:id:Chuck:20071008134331j:image:left

なぜかうちにはコネクタがいっぱいと1リールのフラットケーブルとフラットケーブル圧着工具があるので、とても部屋が手狭で…ってそういう話ではなく、工作も長年続けていればいつの間にか部材と工具が揃ってくるものなのだなぁ…って違う、ええと、圧着工具があって便利でした。はぁはぁ。

ぼろい圧着工具なため接触部分のゴムがイカレテきているので、剥がして交換しなくては。しかし使用頻度を考えるとまたすぐにゴムが硬化してしまいそうではある。

*1:tipの切込みが強いタイプのもの。

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2007-10-02

週末の進捗をまとめて

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そこいらで蔓延していた風邪をいただいてしまって身体のだるい週末を送っていた。が、寝ていてもつい起きだしてコテやボール盤を触ってしまって、ぜんぜん風邪が治りません(はっはっは)。


f:id:Chuck:20071002041625j:image:left オーディオ・ミキサ基板

まだ火入れしていないけれど、可変抵抗器の向きが違うような気がしてきたので、修正してみた。手本にした4069 VCOがマイナス電位を与えるものだったのを忘れてて配線を信じてしまったのが敗因。

f:id:Chuck:20071002041638j:image:left tinyLFOの基板

逡巡していたCV仕様にケリをつけ、平日の早朝(analogさんの深夜)に少しずつハンダ作業していたものを週末に一気に組み上げた。

実は組み上げてから可変抵抗器の向きが逆だった。

8pinのICが3個載っていて、ひとつはtinyLFOの本体ATtiny45というAVRマイコン。ひとつはTL072によるバッファアンプ。そしてもうひとつがPIC12F675、これでLEDを駆動している。入力電圧に応じて色が変わるようにしてある。

f:id:Chuck:20071002041650j:image:left かつてChaotic LFOとして知られた基板

入力電圧に応じて色が変わるように、というのは Chaotic LFOのときに作ったもので、no title を見ていただくと、プログラムソースコードなど置いてある。

今回 Chotic LFOを改版する(予定)ので、発掘してきて部品を毟ってしまいました、というお話。バッファのオペアンプとPIC12F675と三色LEDを毟りました。

f:id:Chuck:20071002041605j:image:left 孔あけました

先日ケガいておいた部材に孔をあけた。総孔数 87。全部にセンタドリルしているわけで、ボール盤を操作すること 174回。一回ごとにテーブルを掃除してバリ取りして、孔によってはリーマして作業時間はだいたい3時間半ぐらいだろうか。

えらいえらい>自分

といいながら、けっこうキズだらけ。ヘアラインの1Uなんか見るも無残。塗装するか…


さて、次は塗装ですねぃ…

gangan2007/10/02 08:56うーむ、風邪ひきサンとは思えない進捗具合です。

gangan2007/10/02 09:01Chaotic LFO の電源の引き回し方参考になります。こうするときれいにすっきり配線できそうですね。片面プリント基板でも使えるような気がします。今度この方法使わせてください。

analoganalog2007/10/02 09:48うぉ〜着々と進んでますね、スゴイなぁ。最近は疲労コンパイなので起きていられず早寝遅起きモードで工期は大幅に遅れてます。皆さんハンダごて持ったままの居眠りは危険です。←自分

ChuckChuck2007/10/02 12:50どうもです。Chaotic LFOは裏面がポリウレタン線でいっぱいなので、場当たり的に電源はオモテを通しただけなのです。 http://emusic.g.hatena.ne.jp/Chuck/20070912
半田ごては、私は一晩つけっぱなしをやらかしてしまいました。危ない。皆さんもお気をつけください。

gangan2007/10/02 21:59私も置いたまま居眠りですがやりました。夜作業していたはずなのに気づいたら外が明るくて部屋が異様に暑くてあせりました。危ない危ない。

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2007-09-26

連休の進捗 ― その2 of 2

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三連休にやったもうひとつの作業がパネルのケガキ。

panel on work

片パス・ケガキ針を使って、既製作のVCOから孔列の寸法を取って*1、インチスケールで孔位置を確定*2していったIEC60297-3ベースパネルと、とにかく収めることだけ考えてミリメートルスケールで位置決めしていった1Uパネル。

ちなみに油性マジックで墨の代わりにしているのだけど、そのうちちゃんとした墨付け用のが欲しいなぁ。

全部は写真に写っていないけれど、オーディオミキサ、Chaotic LFO、tinyLFO、リングモジュレータ、あと1Uジャンクション のケガキが完了。


今後は、ポンチしてセンタドリルして本孔あけして塗装してレタリングしてコーティングして… うーむ…

*1:図面が見つからなかった…

*2:基板にマウントしたφ3.5ジャックを填めるため。

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2007-09-25

連休の進捗 ― その1 of 2

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いやもうぜんぜん時間を作れなかった。やったのはパネルのケガキ(id:Chuck:20070926:p1)とtinyLFOの製作(途中)。

tinyLFOは、これをモジュール化しようと作り始めたのはいいけれど、CVのレンジ問題でしばし悩んでしまった。

すなわち、山下シンセとの兼ね合い*1で 0~10V としているCVのレンジなのだけれど、マイコンの導入に伴ってマイコンの出力は楽を取ると 0~5Vになるわけで、それだけだったらまだいいとしてもマイコンのA/DコンバータにCVを突っ込んで電圧制御をしようなどと考えはじめたりすると、入力の保護回路をどうしようかという話になったりして、そういう悩みで逡巡していた。

結局のところ以下の方針で行くことに決定。

  • CVのレンジは 0~10Vを基本とする
    • KCV は 1V/Oct.
    • GATE信号は 10V max.
      • 5VのGATEパルスもアリ
  • LFOなどでマイコンを使用したときにはサボって CV 0~5V としてもよい
  • しかし入力CVはあくまでも0~10Vがくることを想定しておく
    • 5VマイコンのADCで受けるときには1/2分圧する+リミッタをつけて保護
      • 3.3Vのマイコンのときはどうしようかねぃ
      • マイコンのADCにプリアンプをつけるほど、では、ない、よね…
  • 0~5Vレンジを0~10Vレンジに変換するアンプモジュールを作る
    • オフセットも加えられるようにしたり…
  • どうせマイコン(PWMDAC)出力にはバッファつけるんだろうから、アンプっておけという考えもあるが…
    • エフェクタで使うときは 0~5Vレンジのほうが都合がヨサゲ

で、tinyLFO は、入力 0~10Vレンジ を分圧してリミッタかけて 5Vマイコンに突っ込んで、出力はPWMをフィルタした 0~5Vレンジをバフったもので作ることにしてみたの図。

*1:ていうか、山下シンセを作っているわけだが、色気が出てきてオリジナルモジュールとかも参画させようとして生じた現象。

アルゴ算法堂アルゴ算法堂2007/09/25 14:53 進捗してますね。うらやましいです。
 出力のレンジ(入力も)の問題。結構、私も悩んでます。LFOの用途を考えると、つまり、受け側のLFOのMIXボリュームを上げても、センターは変わらないようにと思うと、センター0Vで出た方が便利じゃないかと思っています。100MとMS50に繋ぐ都合なんですけど。

gangan2007/09/25 20:35マイコンの 0-5V 、確かに CV にするには悩ましいレンジですね。
変換アンプを設けるのは実用的な気がします。変換アンプを標準化すると汎用の AVR CV 発生モジュールが作れないかしら?と思いました。ソフトを変えれば動きが変わる...

gangan2007/09/25 20:36マイコンの 0-5V 、確かに CV にするには悩ましいレンジですね。
変換アンプを設けるのは実用的な気がします。変換アンプを標準化すると汎用の AVR CV 発生モジュールが作れないかしら?と思いました。ソフトを変えれば動きが変わる、なんて面白そうではありませんか?

takedatakeda2007/09/25 22:50これ、すでに追試させて頂いてて、スピードをめちゃくちゃ落したランダムなノイズが、思いがけず、サンプル&ホールドっぽく聴こえて面白いです。

ChuckChuck2007/09/26 07:44みなさん、どうもです。ネタの開発で満足しちゃうのが悪いところです。今回発奮してモジュールに仕上げようとしてレンジ問題にあたりました。
LFOとしてはアルゴ算法堂さんのようにセンター0Vで、Doepfer的に-2.5~+2.5Vで振るのが一番使いやすそうです。1V/Oct.に作用するなら-5~+5Vは広すぎるかも。
その一方でマイコンへ入力することまで考えると 0~5V にしておきたいな、とも。なかなか難しいところです。1倍/2倍アンプ・2.5V/5Vオフセットを選べるような変換アンプをモジュール化する方向で考えます。モジュール化単位の切り分けが悩ましいですね。
takedaさん、LFOのランダム波形はS&H的に遊べそうですか… サミット向けにS&Hを作るのはプライオリティを下げようかな…

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2007-09-20

連休の進捗 ― ミキサ

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山下シンセのACミキサである。オリジナルの製作記事では、ミキサ・S&H・リング・220/440/880Hzオシレータ・EGがまとめて1パネルになっていたけれど、Chuckの3Uモジュラ・シンセ向けにはミキサだけを取り出して8HPに収めようとしている。

途中 id:Chuck:20070910:p1 まで作っていたが可変抵抗器を切らしていたので、通販して取り寄せて、週末に取り付けて、↓まで完成。火入れはまだ。

audio mixer

パネルはまだまだ。パネルはいくつかの製作をまとめてガッと穴あけしたいところ。

ここまでで先の三連休の進捗報告おしまい。次の三連休には何ができるだろうか ← 今月の予定

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2007-09-19

連休の進捗 ― 3U電源の改修

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今となってはずいぶん前に作った電源ではトランスを2個奢ったのだけれどいくつも電源を作ってきて驕って慢心してしまい、某掲示板(某雑誌記事?)と同じ過ち*1をしてしまっていた。

先方は事態を把握していないようだけれど他人は他人として、実際にトランジェントで怪しい動作*2もあったわけで、自分は深く反省して改修。

a picture of PSU rear panel 改修前のお姿

改修ポイントの写真↓

refined PSU refined PSU

全部降ろしてヒューズ孔の追加加工からできればベストだったのだが、中途半端に手を抜いて、配線中にヒューズを入れた。交換しづらくなってしまったけれど。ZNRを変に入れてしまったのでスイッチの絶縁ができていない。マウントすると隠れるとはいえさらに反省。次からはギボシやファストン端子をうまく活用しようと思う。

*1:とそれに対する指摘

*2:某氏が弄ると問題を出してくれる。

analoganalog2007/09/19 09:39優秀なテスターさんですね(笑

ChuckChuck2007/09/19 10:39製作者自身は限界を知っていて温い使い方しかできないところですが、手加減しない使用にて(想定では飛ぶはずのない)ヒューズをしっかりと飛ばしてくれました。

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2007-09-10

山下シンセのミキサ

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先日切り出した基板を使って、ACミキサ作り中。両面部品配置してます。

え? 今月のやることリストにないじゃないかって? 実は密かに追加したんですよ…

AC mixer1 AC mixer2

可変抵抗器の手持ちを切らしていた*1ので作業はここで停止。当然 火入れもまだ。

パネルの加工なんかまだまだ。ていうかノギスが見つからないー。

*1:しかも秋葉原行きママならず。

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2007-05-30

音を録音してきた

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昨日の状態から少し進めて、キャリアとモジュレータの比率を変更できるように(M = [0 0.5 1 1.5 ... 4]×C)して音を録ってみた。

C≒440Hz で、C:Mの比率を変えつつ(M=4C→0、段階的に)、Mの強度を変化(2π→0→2π)させて 1分ちょっと FM音(MP3, 1.6MB)

どんな時間波形/f特性かはWMPとかの再生ツールのヴィジュアライザでご確認ください。

現状のコードが要りようの方はいらっしゃいますか? ニーズがあるようでしたらwikiに上げます。

フィードバック

モジュレータのフィードバックは、フィードバック強度を可変にしての演算が予定クロック数に収まらなかったため、実装できていない。フィードバックを入れるためには現在のサンプリング周波数32kHzというのを落とすしかない*1。16kHzサンプリングにすると3-OP(うちひとつはフィードバック)ぐらいまで行けるかなぁ…

サンプリング周波数を変えるとテーブルの値が変わってしまうので、若干面倒くさいのだけれど。

マイコンによるFMシンセ実装

アナログシンセ掲示板のこちらの記事、CQ 出版の雑誌付録基板で FM 音源 で、pcm1723さんによる成果が紹介されている。記事リンクはこちら→ http://www.geocities.jp/pcm1723/

非常に素晴らしい。筆者もあとを追いかけて勉強したいと思う。

ということで

だいたい技術的なポイントは洗い出せたので、付録基板FPGAがきてもハード化の対処可能かな。継続して開発し続けるという部分に不安が残るけど。

問題はハードにしたときにある種のテクニックを使ってしまうと公開できなくなってしまう点だなぁ…

*1:アセンブリ言語で書くという手もあった。

ふふふふふふ2007/05/30 12:40正しくFM音源な音ですね〜その昔パソコン添付のFM音源をいじりまくった頃を思い出しました。

ChuckChuck2007/05/30 22:028pin tiny AVRでも行けるものだなぁと感じております。FMはハーモニクスリッチなので楽しいですね。これでVCFに通すとどうなるか楽しみです。しかし一音豪華主義にするならばmega AVRのほうがいいのかもしれません。

一庵一庵2007/05/30 23:17チャウニングのエフエメロディーズ(fmelodies)って曲が
こんな感じの曲でした。

ChuckChuck2007/05/31 10:24ハーモニクスが変化するさまが楽しくそれだけで曲として成り立ちそうと考えていたら、やはりさすがはチャウニング博士。

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2007-05-29

次のアレ

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昨日思わせぶりに書いたアレとはFM音源のこと。

ATtiny45でも正弦波を(少なくとも)4つ発生させて強度をつけて加算できるわけだから、FM音源の4-OPは無理としても*1、2-OPでキャリアをモジュレートするぐらいは出来るかも、ということでテストしてみた。

結果(音 or 波形)はまた後日。ソースをwikiのこのページに置いてみたので、ご興味のあるムキはお試しください。ファイルはコレです。

例によってドキュメントもない不親切なアーカイブになっています。

追記

ちなみに実装したやつでは、モジュレータのフィードバックなしです。

*1:演算語調がちと長いから。

アルゴ算法堂アルゴ算法堂2007/05/31 22:11 ここに書くのも何ですが、このページにリンクを張らせて頂きました。どうか、ご了解いただけますよう。不都合がございましたら即時、削除いたします。
 で、FMのチョーニングの本。私も持っています。結構実践的だったりしますね。後、立東社から出ていたDX7やDX21の攻略本が、結構、すごかったりします。数値的に追っていたりするので気合が入っている本です。

ChuckChuck2007/06/02 16:55OKですよー、ていうか、どうもありがとうございます<リンク。
昔はそれほどFM音源に萌えていなかったのでリソースを見逃してきたような感じです。複合正弦波音声分析・合成したくてYAMAHAからOPNを頂いたのに実力が足りなくて無駄にしてしまったり…(分析はできたんですけど)

2007-05-25

DCO 方向分岐

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8pinのLFOの次はDCOをやりたいと考えてた。

どうしてかというと、正弦波をDDS方式で出すのはそれほど難しくなさそうだし、たくさん並べてポリフォニック鍵盤を作りたいと妄想したのである。どうせやるなら加算合成できるようにして、ドローバーでミックス具合を変化させてのオルガン音源だっ! (おおもとの基本的なDCOもやることにして、プロジェクトがブランチした感じで)

37鍵盤ぐらいでいいかな。

手にした参考書には、1/2f, 3/2f, f, 2f, 3f, 4f, 5f, 6f, 8f のミキシングが出来るようなドローバーが載っていた。37鍵だとざっくりと144個の正弦波発生器が必要なようだ。144個! 正直これはダメだと思った。ウィキペディアで見るとハーモニクス並びがちと違う感じだが(リンク)それでもたくさんになることは間違いない。

144個のAVRを並べるのはいいとしても(いいのか?)、それを結線してドローバーとI/Fすることを考えたら気が遠くなった。昔の人はすごかった、とくに軍隊。

軟弱にもっと楽を取れないかと考える。検索する。考える。

はた、と、以前クリッピングしていた、ELM-ChaNさんWaveTable電子オルゴールを思い出した。

見てみると6声のオルゴールである。wave tableを引っ張ってエンベロープを乗算して、6声分積算しPWM出力。

筆者はヌルくC言語でやってみた。乗算の部分をシフトによる9段階アッテネーションとして*1 こちょこちょとやってみると、4波をミックスして出力できる感じでこんな感じの音(WAV 3秒)となった。[1/2f, f, 2f, 3f] でミキシング割合は適当。

どんなもんでしょか。

主要部をアセンブリ言語で書いて、少なくともChaNさん実績の6波、できれば乗算がシンプルになった分 7波、8波 出せるようになればいいな。1鍵盤あたり1-AVRであれば実機実装できそうだ。乗算器のあるAVRだとどれぐらいパフォーマンスが出せるのかも気になる。

立ち上がりをどのようにクリッキーにするか、持続音をどのように揺らすか なども、課題は山積なのだけれども、ゆくゆくは、ソフトウェアUARTを実装して各波のミキシング度合いを変更できるようにしたり、集中クロックでチューニングしやすくしたり、集中クロックをPLLにして揺すれるようにしたり、キース・エマーソンのハモンド電源オフ攻撃に対抗したりしてみたい。

*1:ドローバーを全部引き出すと振幅1倍、ひとつ戻すと1/2、ふたつ戻すと1/4 … 8つ戻すと1/256=音出ない。

所長所長2007/05/25 19:19DCOってあれですかJunoとかJunoとか(ry


いわゆるストリングスアンサンブルなんてのがほしい今日この頃ですがいかがなもんでしょう。ついでにヴォコーダーも・・・。

ChuckChuck2007/05/26 09:15Junoとかの仕様とは合っていないと思います。正弦波発振なので。
テーブルを替えて据歯状波を出力すればストリングアンサンブルに使えるかもしれません。揺するコーラスをどうするかがポイントかも。
ヴォコーダはAVRだと難しいかなぁ…

geniegenie2007/05/29 08:39>37鍵盤ぐらいでいいかな。

3オクターブ以上に拡張可能だと良いですね。

ChuckChuck2007/05/29 09:29feetバスを結線しなくて良いなら(=1マイコンでたくさん合成できれば)、鍵盤独立に出来て自由に拡張可能です。何波まで合成できるかがポイントですね。

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2007-03-14

バグが出たかも

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なんかバグが出たかも。

現在の後着優先アサイナでは最終音メモリ*1をしているのだけれど、鍵盤をがんがんと適当に叩いていると、そうでない音がメモリされている。パッチを組んでGATE-EG-VCAしていると気づかないが、VCOの音だけを出しっぱなしにして気づく。All Note Off を送ると復帰するので、以前に叩いた鍵がNote Off認識されていないとかそんな感じ。

想定と違うMIDI信号が送られているとかNote On/Off の線形リストマネージャのバグとか、そのあたりが考えられる。

対策したいけれど、まずは現象を再現して出せるようにしなくては…

*1:すべての鍵盤を離した後でもメモリしたCVを出力している。

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2007-03-11

続5・ポルタ、これで終わりにしたい

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前回(id:Chuck:20070309:p1)の検討からさらに進めた。

いやー、もうこれで終わりにしたい (^^;

やったことは;

  • ログアンプの負の傾きを持つ出力を少々アッテネートして、次のオペアンプで加算するようにした
    • これで負の傾きのまま電圧を正にシフトできるようになった
  • 電流サーボの定数を上記に合うように変更
  • フォトカプラのCdSに2MΩを並列接続するように変更
  • おまけにアナログスイッチ2SK330のバイアスの抵抗値を大きく(1MΩ→6.1MΩ)

後述のコンデンサ容量増も記載されている最終的な回路図


フォトカプラの出力を回路から浮かして抵抗値を測定してみた。

CC# vs R 最終的にコントロールチェンジに対する抵抗値の変化はこんな感じに。グラフは、フォトカプラの抵抗値を測定したデータにエクセルシート上で2MΩをパラって描画させたもの。結局カーブが急じゃないか!

↓以前のやつよりはちょっとはいいんじゃないか、という程度。ちなみに2MΩはパラっていないけれど。

former CC# vs R ← あ、こいつは CC#=127の値はオミットしているグラフだった。

CC# vs log R 今回のグラフを縦軸ログにしてみるとこんな感じ。最後でグイっとあがっています。
ログアンプの底を変えればいいだろうか、いや正規化してしまえばカーブは同じになって意味がない… とか アンチログアンプも投入して汎用アナログ演算回路にして 1/x を計算させるか… などと考えたけれど、「手段のためには目的を選ばない」も行き過ぎると帰ってこられなくなると思い、ここいらで手を引くことにした(弱)。


フォトカプラを回路に戻して、VCOを接続して音として聞いてみると、ポルタメントが美味しく掛かってくるのがコントロールチェンジが110を越えてから。うーん。

思い悩んで、ログアンプの電圧シフトを調整して、ポルタメントの充電用のコンデンサをもうひとつ繋いで容量を倍増してみた。これでまぁまぁ使える感覚になったかな、といったところ。CC# 60台ぐらいから徐々に効き始める。初めからこうすればよかったのではないかという気も沸沸と湧いてくるが、経験値があがったのでよしとする。「最初に部品の特性を採っておけ」ということで。


割り切れば1M~2MΩAカーブの可変抵抗器ひとつで良いところを、部品と検討期間を多量につぎ込んでしまいました。好きでやっているとはいえ、いやー、もうこれで終わりにしたい(笑)

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2007-03-09

続4・ポルタメント

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前回(id:Chuck:20070304:p1)からわずかに進捗。トランジスタによるPWMパルスの反転をやめてみた。

CC# linearity 例によってLPF後電圧といいながらプロービングの関係から、観測ポイントは3段LPFの2段目の終わった位置(R201とR202の間)。マイコン直結にするとしっかりとリニアリティが出ているよね、と確認。

log amp characteristics コントロールチェンジのリニアリティが確認できたので、コントロールチェンジ対ログアンプ出力で特性を採ってみた。ログアンプ自体の素な特性はこんな感じ。教科書どおりのログアンプ の出力はこのように正負が反転したもので得られる。横軸をログに取るとまぁまぁ線形でした。

さすがにlog0 はまずい値がでるわけだが、リミッタを入れて CC#127 で値が0ぐらいにくるようにシフトして、フォトカップラドライバへの制御電圧にすればいいかな。

が、すでにマウントしてあるリソースでどうやろうか… < まだ変えていない回路図

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2007-03-04

ということで、続3・ポルタ

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前回(id:Chuck:20070302:p1)バグが見つかったMIDI-CVコンバータのポルタメントコントロール回路。

LPFまわりの配線間違いを修正してリトライ。さぼっていて回路図は変えていない。Q200のコレクタ抵抗が2.2kΩになっている。

CC# linearity とりあえずLPFの回路間違いの干渉を排除することができた。LPF後電圧といいながらプロービングの関係から、観測ポイントは3段LPFの2段目の終わった位置(R201とR202の間)。

すっきりとリニアではない理由はPWMパルスの反転回路が十分な速度(PWMの周期は約78kHz、最短パルス幅は50nsec(20MHz) )を持っていないため、波形が欠けるのである。きちんと対応した高速ディスクリート回路にするか、(ソフトで反転して)AVRから直結するか、ディジタルのインバータを入れたほうが良さそうだとわかる。

log amp characteristics 挿入しているログアンプ自体の特性はどうなのよ、というのがコレ。きれいなログですな。入力電圧は上のグラフのLPF後電圧と称しているポイント(R201とR202の間)で出力電圧はログアンプって反転+シフトしたところ(U201の3番ピン)。

log amp characteristics 横軸をログにしてみるとこんな感じ。うん、キレイキレイ。

MCD-5221H characteristics 使用したフォトカプラの特性はどうなっているのかというとコレ。

CC# vs R バグが取れたんならうまくいったんだろうねというと、さにあらず(えばるな)。コントロールチェンジ値に対して最後の最後で急激な変化をしている。

CC# vs R 最後のデータはOFF時の抵抗でちょっとでかすぎるだろう、とオミットして表示してみた。それにしたってこんなものですよ(だからえばるなって)。
ついでにいえばグラフからは読み取りづらいが、一番低いほうの抵抗でも2kΩぐらいだった。じゅうぶんに電流を流してない感じではある。カーブもレンジもまだまだ調整が必要ということのようだ。

どうして厳しくなるのかな

バグが取れてもid:Chuck:20070227:p1の考察はそのまま有効で、

欲しい特性は、「コントロールチェンジ値の増加に伴う抵抗値の単調増加であり、その変化カーブは直線または上に凸」である。

下に凸のカーブを緩やかにするためにログアンプを入れたのがより急峻になってしまうというこのミステイクはどこから来ているのか。

頭がこんがらがってきているのだけれど、回路図を見ながら考える。

  • CV3 がコントロール値
    • CVといいながらPWMのパルス列
    • コントロールチェンジ値(CC#)が小さいとパルス幅は狭く、CC#が大きいとパルス幅は広い
  • CC#が大きいときに高抵抗を実現すべく、Q200で反転(pullの抵抗は実際にはもっと小さい値にした)
    • Q200出力では、CC#が小さいとパルス幅は広く、CC#が大きいとパルス幅は狭い
  • これによって、~R202/C202のLPF後は だいたいCC#0→5V、CC#127→0V の直流制御電圧が得られる
  • これをログアンプに通す
    • U200の1番ピン出力では負の傾きを持ってログ特性が得られるので、
    • U201(2/2)でこれを反転してオフセットをつけて、一般的なログカーブを得ている
  • これはログアンプの入出力特性で見れば上に凸だが、電圧が小さいときに傾きが急である
    • このまんまフォトカプラにドライバを経て作用させると、R vs CC# 特性では下に凸が強調される…

ということで、対策も変わらない。

  • Q200の反転をやめる
  • U201の反転をやめ、U200の出力が正にくるようにシフトする
  • それを制御電圧にしてフォトカプラをドライブする

とすればいいのではないか、と…

次回はコレをやってみようと思う。ようやくスタート位置に戻ってきた感じ…

takedatakeda2007/03/05 14:26グラフ、どきどきするなあ。フォトカプラの特性は完全に分母ですなあ。

ChuckChuck2007/03/05 20:11最初に部品の特性を明らかにしてから着手しなければいけないという当たり前の取り組みがすっかり抜け落ちておりました…

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2007-03-02

続2・ポルタメントコントロール

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id:Chuck:20070227:p1 その後、発見があった。

id:Chuck:20070227#c1172666370

Chuck 『ありゃ、CC#に対してLPF outの信号が線形じゃない感じです。』

回路図

そもそも入力の信号がコントロールチェンジ値に対して線形でなく急激に変化している感じ。これでは意図通りの信号が得られるはずもない。

オシロでAVRPWM出力をあたると、これは想定どおり。CC#値に応じてパルス幅がじわっと変わる。しかしそれの反転の段階でおかしい。Q200の周辺*1をつついてベースにプルダウン抵抗を入れてみたところ、若干は改善するものの根本的でない。ベース抵抗とプルダウンを取ってQ200自体をDTC144に替えても大差ない。

Q200によるインバータをバイパスしてみると変な三角波になった。???

R200~C202の3段LPFを見ると、あーーーー! 抵抗が全部ショートになっている。誰だこんなハンダ付けをしたのは(お前や)。近所のGNDラインと混同して一本線を這わせたみたい(GNDは正しい)。

バグあり状態での検討に引きずり込んで済みませんでした (_ _;) >RJBさん

改修して、ようやくきちんとLPFとして動くようになると同時に、Q200出力もパルスとなりました。しかし78kHz周期のPWM波形に対してDTC144は速度が十分じゃないのか、若干波形が鈍る。2SC1815に戻してベース抵抗にスピードアップコンデンサを入れたほうがいいのか。そもそもそんなことするぐらいならソフトのほうで反転したらいいのか悩ましいところ。

とりあえずログアンプを再調整してフォトカプラに戻るか…

*1:実際には1kΩのベース抵抗と2.2kΩのコレクタ抵抗になっている。

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2007-02-27

続・ポルタメントコントロール

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MIDI鍵盤も買った(id:Chuck:20070220:p1)ことだし、ポルタメントコントロールの検討(id:Chuck:20070205:p1)を進めようとここ数週間悪戦苦闘している。

studying ←こんなになってやっていたら、

↓こんな結果が得られた。

R vs CC#

横軸がコントロールチェンジ値で、縦軸が抵抗値(kΩ)。変化が急なうえに、抵抗値が低い。

そこで、もうちょっときちんとやってみることにした。

まずは P873-G35-380 をもう一個持ってきて

フォトカプラをもう一個持ってきた。以前100個まとめ買いをしたので、よりどりみどり、ばらつきまくり?

R vs CC# w/ log amp ログアンプ付きの特性がこれ。とても急峻になってしまっている。抵抗値はちょっとは高い。

R vs I そもそもこのフォトカプラの電流対抵抗の特性はどうなのよ、と取るとまぁこんなものかな。

R vs CC# ログアンプをパスってコントロールチェンジ値と抵抗値の関係を調べるとこんな感じ。ドライバは間違っていないのかな。上で値がお辞儀しているが、どうやら制御電圧になにか長周期の振動が乗っていて、それにともなって電流値が変化していることに起因している。それはそれとして、これにログアンプを通すとカーブがより急峻になってしまっているってわけですね。

それにしても抵抗値低いな、と、RJBさんのレゾネータCdSの選別記事測定結果(pdf)を参照すると、このフォトカプラは大きくばらつきつつ、抵抗値はこんなもんらしい。しまった、OFF時の抵抗が十分に高いものだから、小電流時の抵抗がもっと高いと思い込んでいたよ。2MΩの可変抵抗器で合うように設計されているので、この抵抗値でポルタメントを効かせるには対応するコンデンサを大きくしないといかん…


実はMCD-5221Hを持っているので

見つけたら買っておけの法則にしたがって、以前タカヒロ電子で見つけたMCD-5221Hがもうちっと高い抵抗値を出すようだ、ということで特性を取ってみた。

R vs I うわーい、より線形だよ。
値もよろしいんじゃないでしょうか。パラで抵抗かまして最大値を2MΩに規定すればいいとこいきそうな感じ。

R vs CC# 値は違えど、P873-G35-380とカーブはほぼ同じ。


どうして厳しくなるのかな

欲しい特性は、「コントロールチェンジ値の増加に伴う抵抗値の単調増加であり、その変化カーブは直線または上に凸」である。

下に凸のカーブを緩やかにするためにログアンプを入れたのがより急峻になってしまうというこのミステイクはどこから来ているのか。

頭がこんがらがってきているのだけれど、回路図を見ながら考える。

  • CV3 がコントロール値
    • CVといいながらPWMのパルス列
    • コントロールチェンジ値(CC#)が小さいとパルス幅は狭く、CC#が大きいとパルス幅は広い
  • CC#が大きいときに高抵抗を実現すべく、Q200で反転(pullの抵抗は実際にはもっと小さい値にした)
    • Q200出力では、CC#が小さいとパルス幅は広く、CC#が大きいとパルス幅は狭い
  • これによって、~R202/C202のLPF後は だいたいCC#0→5V、CC#127→0V の直流制御電圧が得られる
  • これをログアンプに通す
    • U200の1番ピン出力では負の傾きを持ってログ特性が得られるので、
    • U201(2/2)でこれを反転してオフセットをつけて、一般的なログカーブを得ている
  • これはログアンプの入出力特性で見れば上に凸だが、電圧が小さいときに傾きが急である
    • このまんまフォトカプラにドライバを経て作用させると、R vs CC# 特性では下に凸が強調される…

と、いうことで、

  • Q200の反転をやめる
  • U201の反転をやめ、U200の出力が正にくるようにシフトする
  • それを制御電圧にしてフォトカプラをドライブする

とすればいいのではないか、と…

RJBRJB2007/02/28 00:40お疲れさまです。変なコメントをしたばっかりにすいません<(_ _)>
ログアンプをスルった特性を見させていただくと、仮にC202の出力電圧が5V~0.04V(7bit)とするとR203の電流は50uA~0.4uAぐらいになるので、フォトカプラの特性に合わせてシフトさせるだけでもそれなりになりそうな気がしてきました…

ChuckChuck2007/02/28 04:39召喚しちゃって、すみません。本当はログアンプの入出力特性も採るべきなんですが、いろいろあってまだです。これはこれで悪戦苦闘が楽しいというか…

ChuckChuck2007/02/28 21:09あ、MCD-5221H、もう一個発見。

ChuckChuck2007/02/28 21:39ありゃ、CC#に対してLPF outの信号が線形じゃない感じです。きちんとバッファをつけないといけないのかも…

RJBRJB2007/03/01 00:26LPFのインピーダンスに対してR216、R203の値が影響を与えていると思います。

ChuckChuck2007/03/01 04:41R216は実際には2.2kΩにしてあります。Q200も実際はデジトラでなくベース抵抗1kΩで2SC1815GRとしました。
オシロであたったところ、Q200の出力ですでにパルス列でなくなっていました。バグがありますね。見直してみます。

ChuckChuck2007/03/01 06:35配線間違いを見つけていない現段階では、
・Q200のベースをプルダウンしていない
・ベース電流が大きい
ためにQ200の動作が遅いのかなと考えています。要するに設計間違い…

ChuckChuck2007/03/05 15:45あ、今ごろ気づいた。I-R特性のIの単位が(mA)は間違いです。Aです。

2007-02-13

連休の進捗 その1

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  1. YAMAHA→Roland CV変換モジュールの完成 task:9:50task:10:50
    • パネルをやっつけて仕上げっちゃうよ

月初 - 電音の工場ブログ - E-Musicグループ

前回id:Chuck:20070129:p1 はここまでだったが、パネルに文字入れ・クリア吹きをした。ついに完成。

ちょっと前にインレタしてて、あとはクリア吹きだという段階で1週ばかり寝かせてて、しかしエアブラシを出す元気が湧いてこなかったので、クリアの缶スプレーを買ってきてようやく…

Log Amp

"Y2R"はYAMAHA-to-Rolandの意味合いのつもり。

あ、回路図を描いておかないと…

所長所長2007/02/13 05:05激しく文字化けしてる罠↓
E-Music促属促谷臓村促�� - ����族損造�ツ溝Ë消ⓑッ�促鱈促属 - 揃樽遜辿

ChuckChuck2007/02/13 06:37ご指摘ありがとうございます。最近導入された引用記法を使ってみたら字化けしたようです。このままにしておきます。

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