ＴＫ８０／ＢＳの
シンセシステムを復活／拡張したい〜
その２１
ＤＤＳのケース作製、トーンホイールＲＯＭテーブル追加
ＤＲＰ−１を旧リズムＢＯＸに内蔵
２０１８年
４月２８日
先週の続きです。ＣＶのオフセット回路のテストです。残りの４ｃｈも動作良好です。
リアパネルにクロック出力のジャックを取り付けます。
４月２９日
フロントパネルのレーザ刻印の準備です。Ｑｃａｄで原稿を入力します。
正面の左側のＬＣＤパネルのケガキとセンタ穴をレーザで塗装面にマーキングします。
ＬＣＤパネルのケガキに沿って、フライス盤で穴開けします。その後、スイッチの穴をボール盤で開けました。
ダークグレーのフロントパネルに艶消し黒の缶スプレーで塗装します。
Ｑｃａｄで入力したＤＸＦをＨｅｅｋｓＣＮＣでＧコードに変換し、レーザ加工用データに変換してＮＣＶＣで確認します。
レーザ加工機で刻印します。パネルの幅は２６０ｍｍなので、左から７１ｍｍの所で左右（実際の刻印時は上下）に分けて２回で刻印します。
ＬＣＤパネル用の３ｍｍ厚アクリルの固定枠もレーザ加工機で作製しました。
フロントパネルにボリュームとつまみ、ジャック、スイッチを取り付けました。
ＬＣＤパネルの固定枠もエポキシ接着剤でフロントパネルに固定しました。
フロントパネルのＣＶのオフセットボリュームで音程が微調整できるか確認をします。
ディレイドモジュレータからの信号をＣＶ入力に入れて外部変調の動作確認をします。
レベル変換−クロックドライバボードのステーが抵抗と接触しそうなので、抵抗を裏側に移動しました。
５月１日
ＳＫ−８８と同時に鳴らして、パネルのオフセットボリュームの位置によらず、正しい音程で出力できるか確認します。問題ないです。
ＤＣＯのＲＯＭテーブルを２７３２から２７６４に変更します。２７３２は２４ピン、２７６４は２８ピンなので、そのままでは隣のＩＣと接触します。丸ピンのＩＣソケットで一段、持ち上げます。また、外部クロックが入力できるようにＤＣＯボードとフロントパネルを修正します。
旧ＲＯＭから６４個のテーブルをコピーして、トーンホイールオルガンを真似した新しいテーブルを６４個追加して２７６４に書き込みます。
５月２日
８ｃｈ分の修正とＲＯＭ変更が完了しました。
ＲＯＭテーブル生成プログラムで生成した波形の確認です。ドローバレベル００８８２００１０の波形です。
続いて３８８５１１０００の波形です。
続いて６０４８０８８０７の波形です。動作良好です。
５月３日
ＡＲＴＹボードのアナログ入力のＡ０〜Ａ５のＧＮＤ側の直列ダンパ抵抗は１４０オームだと思っていましたが、回路図を良く見ると８４２オームでした。７〜９ｃｈ用もなるべく合わせるように６８０オームを抵抗を追加しました。
ＤＤＳのクロック出力用のケーブルを作製しました。
ＤＤＳをＴＫ８０のグリーンモニタとフロッピドライブの間に設置しました。横幅が丁度メタルラックの幅とぴったりでした。リアパネルからクロック出力をケーブルでＤＣＯに接続します。ＤＣＯにクロック出力を挿すと外部クロックが有効になります。
ソニーのリズムマシンＤＲＰ−１です。電池駆動で７つの音源が出力できます。手動でパッドを押すと音が出ますが、自動でも動作します。分解して、昔作ったプログラマブル・リズムジェネレータに組み込んでみたいと思います。
サンヨーのリズムジェネレータＬＭ８９７２を使った音源ですが、部品取りで音源部のみ残っています。これの換わりにＤＲＰ−１を使います。
上記の音源に接続されていたプログラマブル・リズム・ジェネレータです。元ネタは”エフェクター自作＆操作術'８１”の１声のデジタルシーケンサです。ＤＡコンバータの代わりに７ビットのデジタル出力が出るようになっています。
Ｃ−ＭＯＳのＲＡＭの５１０１を２個使っています。乾電池でデータをバックアップできますが、さすがに年数が経っているため液漏れしてます。電池の製造年月日は８９年のようです（笑）。
こちらは上記のリズム・ジェネレータと組み合わせて使う、リズムパターンを指定するパターン・シーケンサです。こちらも”エフェクター自作＆操作術'８１”を参考に作製しました。
これにはダイモで製造年月日の刻印がありました。８１年です。
パターン・シーケンサは調子が悪いです。オシロで信号を追っていくと、ＡＮＤデバイスの４０８１が壊れているようです。手持ちのＣ−ＭＯＳを探したらありました（笑）。交換して動作良好になりました。
５月４日
ＤＲＰ−１には４０６６のアナログスイッチでパッドを押した時と同様の信号を入力します。パッド用のパターンを追って４０６６を接続します。単体で発音テストを行います。動作良好です。
ＤＲＰ−１とアナログスイッチ基板はリズム・ジェネレータのケースに収めます。
アクリル板とアルミステーでケースに固定します。
パターン・シーケンサのロータリスイッチは接触不良です。接点復活剤をかけて、接触が良くなるまでロータリスイッチを回転させます。
組み込みが完了たので、動画を撮ってみました。初めにパターン１Ａは７つの音源が順番に鳴ります。パターン０Ａ／０Ｂをパターン・シーケンサで０Ａ−＞０Ｂ−＞０Ａ−＞０Ｂで指定します。クリックするとＭＰＧファイルをダウンロードします。
５月５日
バックアップ用のマンガン電池を購入してきました。早速、取り付けました。
５月６日
ＰＣ−＞ＭＳＰ４３０−＞ＤＤＳ−＞ＤＣＯ（新しく作ったトーンホイールＲＯＭテーブル）で鳴らしてみました。外部のＳＰ−８０８のデジタルコーラスのエフェクタを使ってレスリースピーカ風にしています。ここにＭＰ３があります。
ＤＤＳとＤＣＯのＲＯＭテーブル部で新しく発振器のブロック図を書き直しました。
５月１０日
ＬＣＤ表示とスイッチによるユーザインターフェースの制御にＭｉｃｒｏＢｌａｚｅをＤＤＳのロジックに組み込みますが、以前に紹介したように、ＭｉｃｒｏＢｌａｚｅ部にＤＤＳ部をＩＰとして追加すると、合成時にＤＤＳ内で使っているＸＡＤＣのＩＰが見つからないというエラーが出ます。これはＶｉｖａｄｏの不具合のようで、”ＦＰＧＡプログラミング大全”に回避方法が載っていました。左のソースペインにはＸＡＤＣのＩＰがあるのですが、右のＩＰパッケージペインにはＸＡＤＣがありません。この状態で合成するとエラーが出ます。
回避方法はソースペインでＸＡＤＣを一度削除して、再追加するという方法です。これで右のＩＰパッケージペインにＸＡＤＣが表示され、合成できるようになります。
今回はＭｉｃｒｏＢｌａｚｅの周辺デバイスとしてＳＰＩ、ＵＡＲＴ、ＧＰＩＯ、ＴＩＭＥＲと割り込みコントローラを追加しました。ＤＤＳ部を「Ｃｒｅａｔｅ ａｎｄ Ｐａｃｋａｇｅ ＩＰ」でｍｙｉｐ（右下ピンク枠）として追加します。これにより、ＤＤＳ部に３２ビットのレジスタが４個追加され、ＡＸＩ−Ｌｉｔｅバス経由でＭｉｃｒｏＢｌａｚｅに接続されます。
合成、インプリを行うとデバイス内が表示されます。下側のピンク枠がＭｉｃｒｏＢｌａｚｅ部で上側がＤＤＳ部です。
スケマ図も確認します。左中央のピンク枠がＤＤＳ部、右下のピンク枠がＭｉｃｒｏＢｌａｚｅです。青枠の外は外部信号です。
ロジック使用量を確認します。半分強使っています。
５月１２日
ＤＣＯの拡張したＲＯＭテーブルのバンクセレクトは同じ並びのクロックの内部／外部切り替えスイッチを使います。インレタが入手難のため、パネルは修正せず、そのままです。内部／外部切り替えスイッチの代わりはＦＲＥＱジャックで、信号をジャックに入力すれば外部クロックでＤＣＯが動作します。
ＤＤＳとディレイドモジュレータを繋ぐシールドケーブルが足らなくなったため、マルツから追加購入しました。４本追加作製して８本完了しました。一回り細いケーブルはＭＣ８０＋の音程ＣＶをＶＣＦと接続するために購入しました。
こちらは秋月から購入のコンデンサとＷｉＦｉモジュールです。ここにウェーブキットのダイオードラダーＶＣＦの非常に詳しい解析があり、現状の回路定数が悪く、コンデンサ数個の交換でレゾナンス動作が改善するということです。そこで、この回路とほとんど同じ８ｃｈシンセシステムのＶＣＦもコンデンサを交換してみることにしました。ＷｉＦｉモジュールは仕事関係での購入です。
５月１３日
先週再生したプログラマブル・リズム・ジェネレータとパターン・シーケンサの”エフェクター自作＆操作術'８１”の先頭ページです。どんな記事だったのか読み返してみました。名前はデジタル・シーケンサとシーケンス・プログラマだったんですね。”ＹＭＯのシーケンスも怖くない！！”というのは、使用しているＲＡＭの５１０１が２５６ｘ４ｂｉｔなので２５６小節丸々、１曲分入力できるということです（笑）。
ＤＤＳのフロントパネルですが、ＤＤＳの論理からステータスＬＥＤが、ＭｉｃｒｏＢｌａｚｅからスイッチ４個とＬＥＤ３個を接続予定ですが、未接続のため、パネルに配線を追加しました。
ステータスＬＥＤは緑色でＭＣ８０＋バスからノートデータをＦＰＧＡ内部にラッチした時に点灯し、一定時間が経過したら消灯させます。フロントパネルをよく見ると、”ＶＡＬＵＥ”の＋と−が上下逆でした（笑）。しまった！
早速、ステータスＬＥＤのロジックを組み込んでみました。当初、ＸＡＤＣの９ｃｈ分の変換終了でＬＥＤを消灯したのですが、ほとんど点灯しないため、内部に２１ビットカウンタを実装して、約２０ｍＳｅｃで消灯するようにしました。ＭＳＰ４３０のＵＳＢ−ＬＥＤとほぼ同じタイミングで点灯するようになりました。ＬＥＤが点灯すると、外からみて動作しているのが分かるようになりました。
ＶＣＦの修正です。４つのラダーコンデンサを０．０１ｕＦから０．０４７ｕＦに変更し、トランジスタをマイナス側に引っ張っている電流設定抵抗を１０Ｋオームから３．３Ｋオームに変更。合わせて、出力差動アンプの入力に１ｕＦのコンデンサを追加しました。今週はとりあえず、４ｃｈのみ。以前より、レゾナンスの効きが良くなり、低い位置から自己発振するようになりました。
ＭＣ８０＋の音程ＣＶとＶＣＦを接続するシールドケーブルを購入したので、ケーブルを作製しようと思ったのですが、現在、ＶＣＦの下のディレイドモジュレータが入っている所は元々ＶＣＯが入っていたので、このコネクタには音程ＣＶが配線されています。筐体内で配線した方が、パッチケーブルが少なくなくてすむので、内部配線することにしました。狭くて非常に作業がし難いのですが、とりあえず４ｃｈのみ配線、続きは来週行います。
