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今日はメモです [ものづくり]

忘れやすいdumboですので、パーカッションシンセ(Percussion Synthesizer)回路?についてメモっておきましょう。
音づくりの参考になると思いますし・・・

まず、ノイズ発生部分です。
ノイズ発生回路.png
ホワイトノイズ発生といえば、トランジスタの2SC828による逆バイアス(ベース接地?)ですが、
これは電源電圧が高くないといけないようです。
また、最近では、2SC828が手に入りにくい?ようですから、
なじみの2SC1815ですとノイズ量が少ないので、2SA1015を使用することが多いでしょうか?

ツェナーダイオードを使うこともありますが、アバランシェ降伏によるノイズ発生は、
これまた、6V以上の物が必要で、今回のように5Vの電源電圧では使えません。

乾電池の使用を考えると、9V以下(出来れば6V)ということになりますので、
TL431という石を使うのが良いらしいです。


回路のキモである、
トランジスタ位相型.png
位相型発振回路ですが、これにはトリックがあるようで、
Tブリッジ部分が最後に挿入されているので実際より高い周波数で発音します。


発振回路の増幅度を決定する部分は、
トランジスタ増幅.png
な感じに、およそ抵抗値の比によって決まりますから、
上の様な感じになります。
利得が29以上あると位相型発振回路が自然発火しますからピーってなるのでしょうか、ねっ???
そのため利得を増やすと余韻(ディケイ?Decay time)が長く続くという事かと思います。


トリガーからの入力は、
入力.png
な感じにパルスとして発振回路を発火させるようです。


最後の、ローパスフィルターは、
ローパスフィルタ.png
単純に強さ(立ち上がり、アタック?Attack)を決定しているようです。

とまあ、こんな感じのメモなのでした。

基板にしてみましょう? アナログシンセサイザー [ものづくり]

一応電気工作ですから、基板にしてみようかなぁ・・・とまだ完成していませんが、
Gadget Factoryさまのを参考にしています。

さらっと書いてみました。
変更済みですので、こちらをご覧ください。

な感じに8ch分あります。
ノイズ部だけが3ch、実音部だけが3ch、合成部が2chです。

前回の回路で出力が弱い感じがしましたので、LM386をバッファにしています。
これで、直接スピーカーも駆動できるでしょう?
もちろん、必要なければ2SC1815からの出力を使用します。

(右上のOUTからボリュームをかませてLM386のINに入力する感じです。
最終的には中下のOUTから出力ですね)

感光基板を作ってみたいかたは、
変更済みですので、こちらをご覧ください。
を、150cm×100cmでOHPシートにプリントアウトすればOKでしょう。

その際、部品面が表になってますのでご注意ください。
これは感光基板に接する面が近いほうが綺麗に焼けるということだからです。

完成するかなぁ???


エッチング液を節約したい方は、
変更済みですので、こちらをご覧ください。
をどうぞ。

実際の音です? [ものづくり]

どんな音かというコメントがございましたので、

スネアドラム

ちょっと、スナッピー(Snare Wire)ききすぎですか?

バスドラム

アンプを通さないと低音は全然聞こえませんね。

こんな感じです。
いかがでしょう???

(MP3ですから若干音が痩せてますのでご了承ください)

じかに出力 アナログシンセ [ものづくり]

結局、MIDIに通すと時間がかかってリアルタイムではなくなってしまうのですね。
ROMからとかいろいろ考えたのですが・・・アナログシンセがいいかなぁと。


そこで、昔キットがあったのを思い出しました。
ググってみると、SP-432というものがヒットしたのですね。

さらに色々調べて、やっと回路図に辿り着きました。
1979 年のもので、転載の転載ですが、Gadget Factoryさまから転載したことを記しておきましょう。

で、
アナログシンセnew.png
少々アレンジして、こんな感じになったのですね。
ノイズ部分と実音部分を組み合わせると、ほとんどの打楽器が構成できる便利な回路です。
出てくる音は聞いてみて細かく絞り込まないといけませんが・・・


実際の物は、
P1250999_s.jpg
な感じで、バスドラ、スネア、リム、シンバル分の回路を組んでいます。

トリガー部分には別段回路を組み入れてはいません。
なので、接続する太鼓(電子ドラム)の種類で音が変化して面白いです。


音はというと、結構いい感じを出しているのでした。
(いつもながら手持ちの部品で組んでいるのでバラバラなのはご愛敬です。笑)

何にしても奥が深かったというお話なのでした。

Trigger MIDI Converter PICでMIDI [ものづくり]

では、直接MIDIとして入力したらどうかということで、
Trigger MIDI Converter TMC-6という感じのものにしてみました。

中はこんな感じで、
__P1250957.jpg
ワンチップで済んでしまうので非常にコンパクトに仕上がります。
いつもながらにマイコンってすごいですよね。

__P1250958.jpg
で、4chのトリガーをMIDIに変換して出力します。
スネア(ヘッド/リム)、キックドラム、シンバルと最小限ですかね?
これは、PIC16C71が4chのA/D入力ができるということで、まあそんな感じです。

(流行りの?PIC16F88:18Pにもかかわらず7chのA/D入力が可能:とかにすると入力を増やせるのでしょうが、
手持ちがPIC16C71:しかも紫外線消去可能なセラミックでレア?だったので・・・使ってあげたかったのもあるし、
私のライターも対応してないようですし・・・ねぇ。がっ、下のソースは他でも流用可能だと思います。)


試しに、MIDI-OXというソフトを使用し、そのままMIDIでやり取りしてみました。
__P1250958.png
な感じにノートオン、ノートオフと出力しそのまま内蔵音源(Microsoft GS Wavetable SW Synth)にスルーします。
(もちろんパソコンを介さないでも可能と思いますが、MIDI音源を持っていないので検証はしていません、すみません)

実際の音はというと、遅れはだいぶ減少しましたがまだまだな感じです?


参考までに、PIC16C71のソース(一部)を下に示しておきましょう
長いので追記に記入しました。

A/Dコンバータからの入力の最大値を調べ、それを1/2(0~127)にしてベロシティとしてMIDIに出力しています。
何かの参考になりましたらどうぞ。

今度の更新はいつかなぁ???

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トリガーモジュール MIDIに出力 [ものづくり]

実際にどれくらいの電圧がどのようにかかっているか検討です。

USB-IOにPIC16C71(手持ちにあったマイコンです)をつないで電圧を検出してみました。

__P1250967.jpg
こんな感じの出来です。

__P1250966.jpg
非常にコンパクトですね。

Windowsがわのプログラムは、
__P1250967.png
な感じで、中央の波形が叩いている時の電圧のグラフ(上下逆で上が電圧が低く、下が高い)です。
赤いほうがメインで、緑がリムです。
メイン側は軽く5Vに達していることがわかります。

青の線は15/256(≒0.3V)のラインで音を出すか出さないかの閾値で、だいたいの目安です。


で、この電圧をMIDIのベロシティ(音量、0~127)としてMIDI経由で音を出します。

チャンネル&H99で、ノート番号38はSnareDrum1で、同じくノート番号37はSideStickですから、
スネアドラムですね。


これでめでたく、完成?と言いたいとこですが、残念ですがMIDI特有の「遅れ」があるのでした。

いわゆる「レイテンシー(Latency)」というもので、うーんいつもながらに奥が深いのでした。
うーーーん?
次はどうするか・・・

電子ドラム トリガーモジュール [ものづくり]

はじめにどうやったら叩いていることを検出できるか検討です。

どれくらいの電圧か?どれくらいの頻度か?っていうことですね。

__P1250965__.jpg
USB-IOというモジュール(新しいものはUSB-IO2.0として秋月で購入可能ですね)があったのでそれにつなぐ回路を組んでみました。
簡単な半波整流回路で、色々時定数を検討してみた結果が上の回路の様なものです。
圧電素子の電圧は結構高く、5Vを超えることもしばしばでしたので特に増幅回路は必要ありませんでした。

トリガーの不応答が無いようにHC00のラッチ回路を挿入し、検出後resetで再度取り込む様にしました。
これで、パソコンが遅れても取りこぼしはおこりません。
(これには、LM358からのチャタリングを防止する効果もありますね。)

実際の写真は、
__P1250964.jpg
こんな感じで、
(手持ちの部品なのでボリュームが全然違う種類ですが)

__P1250965.jpg
メインと、リム様に2回路組んであります。
ケースを流用したので、LEDが見える穴がそのまま開いちゃってますが、まあ気にしないっと。


さて、これでトリガーが検出出来ることがわかったのでした。
(実際のドラムトリガーでは、1MΩ程度の入力インピーダンスですから、
(上の回路は10kΩ)ちょっと規格外れって様ですが・・・ねっ)

太鼓を作ろう 電子ドラム [ものづくり]

お久しぶりです、dumboです。

さて、子供らの太鼓をみていたら家でも出来ないか?と思いまして、
皮とか胴の素材とかいろいろ吟味していたのですが、

がっ、さすがにっ、和太鼓を家でたたくのは無理!ということで電子太鼓?
かなってなったわけですね。

色々検討したみた結果、
ドラムのメッシュヘッド(Muffle Head:マッフルヘッド)が使えそうでしたので試行錯誤の結果のご報告?です。

まずシェル(フレーム?)とリム(フープ)はいつものようにポリカーボで作ります。
メッシュとの接点はポリカーボですと切れてしまいそうでしたので木(松:パイン)材で作りました。

途中経過を撮影し忘れましたので(いつものごとくすみません)、いきなり完成写真です。

__P1250970.jpg
ポリカーボではさんで6mmボルトで締めつけますので結構ハイテンションまでもっていけます。
なので打感は最高?ですね。

音(振動)を拾うピックアップには、例にもれず圧電素子(圧電スピーカー)を使用します。
__P1250968.jpg
な感じで、カバーを外して、

__P1250969.jpg
リード線を延長すれば出来上がりです。
写真はテスト用ですので収縮チューブで覆ってあります。

実際に取り付けたところのアップは、
__P1250971.jpg
こんな感じに、振動を中心のスポンジに伝えて素子で受けます。

一応、リムも感知したかったので、
__P1250972.jpg
裏から見るとこんな感じに、フレームの下部に素子を取り付けてあります。