ＴＫ８０／ＢＳの
シンセシステムを復活／拡張したい〜
その３１
デジタルシンセのＥＧの不具合対策
ＤＣＯのビブラート追加
パラメータ設定器作成開始、ＳＰＩ−ＡＤＣの追加
２０１８年
１１月３日
アマゾンで購入したロータリエンコーダ用アルミ製ツマミは６個購入したのですが、４個しか送られてきませんでした。連絡して追加で送ってもらうようにしました。
エ
ンベロープジェネレータの不具合です。アタック、リリース時間が、ゲート動作よりも長い時に、１つおきに直ぐ
に０になってしまいます。本来は滑らかに、つながらないといけません。ＨＬＳのＣシミュレーションでも同じ結果になりました。
プログラムを修正し、Ｃシミュレーションを行います。滑らかにつながるようになりました。
別の不具合です。アタック、ディケイとも短い時にサスティーンが０だと、逆にレベルが最大になります。本来は太赤線のように０のはずです。
ＨＬＳのＣシミュレーションを行うと、同じ条件で０に近いマイナスの値になっています。これが上位モジュールの演算でプラス側に反転していることが分かりました。Ｃシミュレーション時のマイナス値を１にして、分かりやすいようにして確認します。対策は値がマイナスなら０を返すようにしました。
１１月４日
ＳＰＩ−ＡＤＣを変換基板にハンダ付けします。実体顕微鏡下で行います。ＱＦＮパッケージは真上からみても端子が見えないので、変換ボードを斜めにしてハンダ付けします。４ｘ４ｍｍのチップが無事、変換基板に乗りました。
２ｃｈになり、ＤＣＯのチューニング用のボリュームが２個増えて合計６個に増えたため、アクリル板でボリューム固定用のパネルを作製します。ＱＣＡＤで図面を作成しました。
レーザ加工機で３ｍｍのアクリルを切り出してボリュームを移設しました。
ＤＣＯをＬＦＯで変調できるようにしてビブラートに対応させました。また、ボリュームで設定するパラメータの初期化を行い、電源ＯＮで直ぐに音が出せるようにしました。ＭＩＤＩ経由のＳＰ−８０８と一緒にテスト録音しました。ｍｐ３はこれです。
ＳＰＩ−ＡＤＣに電源系のコンデンサを追加しました。
１１月１０日
仕事で渋谷に行ったので、ハンズに寄って透明赤のアクリルを購入して持って来ました。厚みは２ｍｍです。近所のホームセンタでは赤は在庫していませんでした。パラメータ設定器のＬＥＤ用のカバーです。
ＳＰＩ−ＡＤＣのＡＤ７６９９を接続するためのロジックを追加します。クロックとデータ変換指示のＣＮＶ信号、８ｃｈのデータがシフトレジスタに揃った時に、データを外にラッチする内部信号を生成します。
信号の拡大波形です。ＣＮＶ信号はＳＰＩのＳＳ信号などと同じタイミングです。
ＭＯＳＩ信号で変換の設定データを出力します。長さは１６ビットで、リファレンス電源、チャンネル番号などを含んでいます。設定データと変換結果は２ブロック分ズレているので注意が必要です。
１１月１１日
パラメータ設定器の作製を開始します。初めにパネルの部品配置図をＱＣＡＤで作成します。ロータリエンコーダと７セグＬＥＤはユニバーサル基板に載せるので２．５４ピッチで配置します。
上記の配置図からロータリエンコーダ／ＬＥＤ基板の作製します。大きい基板から切り出し、ロータリエンコーダと７セグＬＥＤを仮載せしてみます。部品の隙間にはＬＥＤ用のシリアルパラレル変換、ロータリエンコーダのディレクション生成用のＤ−ＦＦのロジックＩＣが載ります。７セグＬＥＤは２ｍｍ厚のアクリルを挟んで、パネルの裏に面一にします。
ＳＰＩ−ＡＤＣを接続してロジックの動作確認します。シリアルデータ内のチャンネルが分別しやすいように１と８チャンネル以外はＧＮＤに接続しておきます。
ロジアナでＳＰＩ−ＡＤＣの変換信号のＭＩＳＯ信号を確認します。１と８の２チャンネル分のみ出力されています。前側が８で後ろが１チャンネルの変換データです。動作しているようです。
アナログディスカバリの信号発生器で１ＫＨｚのサイン波を１チャンネルに入力します。ＡＤＣのリファレンスは約４Ｖなので。２Ｖを中心に２Ｖ振ります。８ｃｈのデータがシフトレジスタに揃ったところでラッチし、内部でＳＰＩ−ＤＡＣに接続してループバックします。動作良好です。
周波数を５ＫＨｚにして、再度確認します。サンプリング周波数は４８ＫＨｚなので、良いようです。
１１月１７日
不足分のツマミが来ていました。これで６個揃いました。
７セグＬＥＤの高さを調整します。基板はロータリエンコーダで保持してパネルに取り付けます。７セグＬＥＤを浮かせてハンダ付けし、２ｍｍのアクリル板を挟んで、パネル裏面に合わせます。
ロータリエンコーダのシャフトを５ｍｍ短くしました。
１１月１８日
パラメータ設定器の７セグＬＥＤの配線を行います。ＭＳＰ４３０のＧＰＯでシリアルデータ（クロック、データ、ラッチ信号の３線制御）を出力して１２桁の７セグＬＥＤを点灯させます。使用するデバイスは７４ＨＣ５９５です。
２桁のみ配線が完成したので、アナログディスカバリのパターンジェネレータを使ってテストします。初めにシフトレジスタに送るデータを”５５”にしてみます。
電源もアナログディスカバリを使います。３．３Ｖに設定します。
シフトレジスタにパターンを送った後にラッチ信号を出力して点灯させます。７セグＬＥＤのセグメント名とＨＣ５９５のデータビットを合わせてあります。正常動作しているようです。
続いて、”ＡＡ”を送ってみます。
ＤＰも点灯しています。正常動作しています。
次にセグメントのパターン”Ａ５”を点灯させてみます。手動でデータを入力します。
後ろの２桁は正常動作していることを確認しました。２桁の動作が確認できれば、あとは配線を真似して行えば簡単です。
１１月２４日
アナログシンセビルダーズサミットに参加してきました。開場前の準備です。
ブースでのデモ風景。ＭＳＰ４３０を使ったＵＳＢ−ＭＩＤＩからＭＣ８０バスに変換する変換器の出展です。
１１月２５日
この週末はツーリングとアナログシンセビルダーズサミットが重なったため、ガレージには帰らず、アパートでＦＰＧＡデジタルシンセのラダーフィルタに高い音を入力した時の混変調の調査をしました。左の下は低いノコギリ波が混ざっている図です。右は分かやすく拡大したところ、上の黄色はＤＤＳ−ＤＣＯの方形波を確認用にＳＰＩ−ＤＡＣに出力した波形です。ラダーフィルタの前段でＤＤＳ−ＤＣＯの出力を４８ＫＨｚでサンプリングしているためと判明しました。右の上の黄色の波形でも分かるように、入力周波数と４８ＫＨｚの関係でデューティ比が変わり、ラダーフィルタの出力には低いノコギリ波が加算されています。
方形波で分かりやすい波形を出してみます。
ラダーフィルタのＨＬＳのＣシミュレーションで確認してみます。テストベンチの入力波形のデューティ比を少し崩してみます。同じような波形が出ました。ラダーフィルタは１５．３６ＭＨｚで動作しているので、前段でサンプリングする周波数を高くすれば改善されると思います。
