ＴＫ８０／ＢＳの
シンセシステムを復活／拡張したい〜
その１６
１６ｓｔｅｐアナログシーケンサ完成
ＭＳＰ４３０−ＵＳＢ−ＭＩＤＩ変換ボード
２０１７年
１２月９日
先週の続きです。１６ステップアナログシーケンサのクオンタイズステップの不具合解析を行います。アナログディスカバリー（ＵＳＢロジックアナライザ）を会社からもって来るのを忘れたので、２ｃｈの小型オシロでタイミングを見ました。原因はクオンタイズステップをカウントするダウンカウンタのロード信号を生成するコンデンサの実装ミスでした。６８０ｐＦのコンデンサに間違えて１００ｐＦを実装していました（笑）。
クオンタイズステップの動作の動画を撮りました。ＬＥＤが００００、０００１、００１１、０１１１、１１１１に変化します、それぞれ１、２、４、８、１６クロックに対応してます。
１６ステップアナログシーケンサの完成したところで、ＴＫ８０シンセシステム全景を撮ってみました。
１２月１０日
曲データに１６ステップで新しくテンポを付けます。０〜Ｆが１６ステップシーケンサの１〜１６に対応します。
ＶＣＡの出力モニタＬＥＤが暗いので制限抵抗を小さくしました。逆にディレイドモジュレータの方は明るすぎなので、次回、再調整予定です。
ＶＣＦのボリュームでガリが出ているものがあるので、接点復活剤を塗ります。細い筆を使うと他に掛からずに塗れます。その後、何回かボリュームを回転させます。少し良くなりました、
１２月１６日
ＶＣＦのカットオフのボリュームの位置がずれているものがあるので調整しました。
このＶＣＦの回路ですが、ウェーブキットの”スーパシーケンスエフェクタ”が元みたいです。ここに当時の広告があります。”ピンクフロイドに使われている〜”これは”狂気”の”Ｏｎ Ｔｈｅ Ｒｕｎ”のことですね。
ディレイドモジュレータの出力モニタ用のＬＥＤの制限抵抗を大きくしました。
ＤＣＯ４は出力にポップノイズが出るのでＤＡＣとオペアンプを交換しました。ノイズは出なくなりました。
１２月１７日
夏に作製したＤＣＯ用の電圧異常検出回路を取り外しました。不具合の原因はバイパスコンデンサが１２Ｖに接触していたのが原因と思われます。
ＴＫ８０の拡張ボードを固定するアクリル製のステーが割れたのでレーザ加工機で再作しました。キーホルダもついでに再作しました。
ＳＭＦをシンセサイザ用内部データに変換するプログラムですが、以前から１小節のステップ数が０ｘＣ０（１９２）ではない曲はうまく変換できないものもありました。以下は変換できなかったＢＷＶ５４０の楽譜です。データ確認のため楽譜を印刷しました。ＢＷＶ５４０はトッカータだけで９分近い大作です。プログラムを修正して正しく変換できるようになりました。楽譜はＩＭＳＰＬからダウンロードできるので便利です。ＭＰ３はここです。
１２月２３日
シ
ンセサイザ本体が一段落したので、ＭＳＰ４３０を使ったＵＳＢ−ＭＩＤＩをＭＣ８０＋バスに変換するボードの作製を再開します。前回は別ページでＵＳＢ−ＭＩＤＩデバ
イスとしてＷｉｎ７から認識されるところまでプログラムを作成しました。タカチの２００ｘ８０ｘ１４０ｍｍのアルミケースに入れるために基板を小さくします。
基板は奥行きを縮めてコネクタを２つに減らしました。
ＴＫ８０とＭＳＰからのバスを切り替えるためのＨＣＴ２４５バッファと周辺ロジックのＩＣソケットを載せました。
下はＴＫ８０のシンセサイザ用の８２５５インターフェース基板です。ＭＣ８０＋との接続は３０ピンの圧接コネクタです。コネクタのピン配置を確認しておきます。単純に１番ピンからＰＡ０−７、ＰＢ０−７、ＰＣ０−７、ＧＮＤの順番に並んでいました。
ＴＫ８０で演奏した時のバスのタイミングをアナログディスカバリで確認しておきます。
友人Ｓの作成した８ｃｈシーケンサを動作させます。以下はリフレッシュ時のタイミングです。ＣＶ用のＳ／Ｈのホールドコンデンサをリフレッシュしているタイミングです。８〜１ｃｈの順番でリフレッシュしていました。
左はアドレスの幅です。約１８ｕＳｅｃです。続いて右はデータです。セットアップは約８ｕＳｅｃでした。
タイミングも分かった所で、ＭＳＰ４３０にテストプログラムを追加します。ＵＳＢのＡＰＩを使って４バイトづつエンドポイントからデータ確認用のメモリに書き込みます。は
じめに、プログラムチェンジなどの余分なイベントを入れないで、Ｄｏｍｉｎｏから１ｃｈのみでＭＳＰに送信してみます。先頭の１バイトはＵＳＢ−ＭＩＤＩ
にＭＩＤＩイベントを乗せるために追加された、ケーブルナンバ（上位４ビット）とコードインデックス（下位４ビット）です。正常にＰＣからデータが来ているようです。
次に同じく余分なイベント無しで、３ｃｈ分送ってみます。
左が演奏開始時です。１ｃｈが出て、続いて３ｃｈ、その後１ｃｈが続いています。右はストップボタンを押したところです。２ｃｈが出ています。最後は３ｃｈが書かれています。データの通り、多チャンネルでも正常に受信できているようです。
ここで、ちょっと寄り道。ＭＳＰ４３０のＵＳＢ−ＭＩＤＩ変換ではノートオン、オフ以外のすべてのイベントは無視します。ノートオンに含まれるベロシティの扱いをどうするかですが、現状のままではベロシティに対応することはできません。ＭＳＰ４３０の基板に８ｃｈのＤＡＣを載せてＥＧの振幅を制御するか、ＶＣＡを追加する必要があります。こ
のシンセサイザのＥＧは”エフェクター自作＆操作術'８１”の電圧制御ＥＧを２個合わせて基板化しています。回路を見てみると、回路の赤枠の＋１５Ｖ電圧をＤＡＣ
に接続すればＥＧの振幅が簡単に制御できることが分かりました。この３本の＋１５Ｖを一度、浮かせてボリュームを付けて動作確認しまし
た。
１２月２４日
結果は良好で、外付けしたボリュームの電圧でＥＧの振幅が制御できていることが確認できました。基板にＤＡＣを載せる方向で進めます。
Ｄｏｍｉｎｏから普通に演奏するとノートオン／オフ以外のイベントもいろいろ流れてきます。編集しないでそのままＳＭＦを演奏してみました。左は広範囲に見えるようにＭＳＰ４３０の開発環境のＣＣＳ
でメモリエリアをファイル化して、バイナリエディタで表示したところです。パラメータチェンジとプログラムチェンジが発音前に送られていることがわかります。こ
れらのデータは無視する必要があります。
プログラムを修正してノートオンとオフ以外は無視するように変更しました。０ｘ０９と０ｘ０８のコードインデックス以外はメモリに取り込まないようにして、メモリダンプウインドで確認します。余分なイベントがメモリに入らなくなりました。
ＭＣ８０
＋は元々普通のＶＣＯ用に作られているので、上記にもあった、ホールドコンデンサのリフレッシュを行わないとＶＣＯやＶＣＦのキーフォロー時にＣＶが少しづつ下がっていきます。当初、アク
ティブセンシングを受信したらリフレッシュを行う予定でしたが、Ｄｏｍｉｎｏからは送信されないようです。そこでＭＩＤＩクロックをオンにしてみましたが、
こちらは多数来すぎて、オーバヘッドが大きいです。４分音符で２４回なので大量です。これは使うのをやめて、別の方法を考えます。
プ
ログラムを変更して受信したノートオン／オフイベントによって８ビットのデータと４ビットのアドレスを制御するプログラムに変更しました。受信バッファは
１イベント（４バイト）に変更しました。早速、ＭＣ８０＋のコネクタをＴＫ８０から外して、ＭＳＰ４３０のＧＰＩＯに直接接続してみます。
正常に動作しているようです。短い動画を撮ってみました。
プログラムは基本的に動作しているようなので、基板の作製を進めます。ベロシティに対応するため、８ｃｈのＤＡＣを選定して追加する予定です。
ＴＫ８０用の簡易ＩＣＥで使用しているＸＰマシンでは”ＭＩＤＩＣＯＮＶＭＣ８０＋”というデバイス名ではなく”ＵＳＢオーディオデバイス”になります。ＸＰ上のＤｏｍｉｎｏからも正常に制御できることを確認しました。平均律クラヴィーア１番のプレリュードを録音してＭＰ３にしました。やはりテンポが制御されるといい感じです。
１２月３０日
ＭＳＰ４３０ボードの続きです。昔、廃棄品になったものを取っておいたデバイスです。ＨＣＴ／ＨＣで使えるものを探します。ＨＣＴ３２と０４がありました。ＭＣ８０＋のパラレルインターフェースのバッファはＨＣＴ２４５です。ＨＣＴ／ＨＣ１２３は見つからなかったので、発注しておきました。部品は年明け予定です。
ＧＰＩＯ制御の１２８ｘ６４のＬＣＤを下ボードを通して動作確認を行いました。ベロシティ用のＤ／Ａのアドレスはノート／ゲートのアドレスと共用するため、上記の３２、０４と１２３を使ってＤ／Ａ用のライト信号を生成する回路を追加しました。
早速、デバイスをソケットに実装してみます。裏側はこんな感じです。ベロシティ出力用の２０ピンのコネクタも追加しました。
の
１２月３１日
ベロシティ用のＤ／Ａ用のライト信号が動作しているか確認するために、ロジックアナライザ用のコネクタを追加しました。
早速、確認していみます。アドレスが０と９以外の１〜８の時にライトを出力します。Ｄ／Ａのアドレスは３ビットなので、８ｃｈはアドレス０に出てきます。ＷＲを細いパルスにしているのは１２３ですが、とりあえずＬＳ１２３で代用中です。
ＭＣ８０＋内のＳ／Ｈをリフレッシュするコードを追加しました。ＵＳＢからデータが来ていないと判断した時に、ハードウェアタイマを使って、約５０ｍＳｅｃ間隔で１ＣＨ分フレッシュします。
だいぶ前に友人Ｓから貰った３３００ｐｐｍの温度補償用抵抗を旧モジュールから再生したＶＣＯに組み込んでみました。ペアトランジスタにシリコングリスで熱結合しておきます。
の
