TK80/BS floppy reboot

ＴＫ８０／ＢＳの

シンセシステムを復活／拡張したい～

その６４

ＸＦＭ２シンセの作製
ＭＣ８０用バススイッチの作製

２０２１年
９月１日
アパート作業です。ＸＦＭ２のＧＵＩの続きです。ＸＦＭ２＿ＥｄｉｔｏｒのＹｏｕＴｏｂｅ動画の５分位からｗａｖｅｓｅｔの波形選択の説明が始まり、動かないと説明されています。現状では機能しなくて正解です。

９月２日
アパートの作業です。ＤＸ７のＲＯＭの音色はＸＦＭ２＿Ｅｄｉｔｏｒを使ってシリアルフラッシュへ書き込みできますが、１個づつ書き込むため、全て書き込むのには１２８回行う必要があり、面倒です。Ｆａｃｔｏｒｙ＿Ｂａｎｋ．ｂａｎｋの代わりに一体になったＤＸ７のＲＯＭのｂａｎｋファイルを作成してみます。ｄｘ７２ｘｆｍ２でＤＸ７のＲＯＭ音色をＸＦＭ２用のＳｙｓｅｘデータに変換すると、”音色名．ｓｙｘ”というファイルが３２個生成されます。同時に音色名と各パラメータの設定値が標準出力にログ表示されます。

先頭に００を書いて、ｓｙｘファイルの先頭を５バイト飛ばしてから、その後２バイトになっているＳｙｓｅｘデータを１バイトに結合して順次５１１パラメータ分を書くとｂａｎｋファイルの元ができます。１つの音色パラメータの長さは５１２バイトです。

３２個のファイル全てをｂａｎｋファイル形式に変換して、１つにまとめるスクリプトを作成して実行します。ファイルの大きさは３２音色で１６Ｋバイトです。

４つのＲＯＭ１Ａ、ＲＯＭ１Ｂ、ＲＯＭ２Ａ、ＲＯＭ２Ｂを結合する３２音色が４つで１２８音色の６４Ｋバイトになります。赤枠の０５が付属のエクセルシートの先頭の１番のオペレータ１のアルゴリズムのパラメータです。

Ｆａｃｔｏｒｙ＿Ｂａｎｋ．ｂａｎｋの代わりに作成したＤＸ７＿１＿２．ｂａｎｋファイルをＸＦＭ２へ書き込みます。無事ＤＸ７のＲＯＭの１２８音色が書き込みできました。

変換時に出力されるログ表示から、音色名のリストファイルも作成しました。ＸＭＬにすれば音源定義ファイルも作れます。

９月４日
アパートでＤＸ７＿１＿２．ｂａｎｋファイルを作成しましたが、続きでのＲＯＭ３とＲＯＭ４からＤＸ７＿３＿４．ｂａｎｋファイルを作成しました。

ＤＸ７＿３＿４．ｂａｎｋファイルをＸＦＭ２にロードして動作を確認します。良好です。音色リストファイルも同様に作成しておきました

現在のシンセシステムはシーケンサがＴＫ８０ＢＳと互換機の２種類、ＭＣ８０バスを受けるシンセが旧シンセのＤＣＯ（含むＭＣ８０）＋ＦＰＧＡトーンジェネレータ、ＦＰＧＡシンセ、作製中のＲｅｐ＿Ｄｍａウェーブテーブルシンセ、予備の４種類です。これらを相互に接続するＭＣ８０バススイッチを作製します。現在はＴＫ８０ＢＳと互換機はケーブルで切り替え、シンセ側はパラレル接続しているので、これをやめて、機器の電源の投入順序を気にしなくても良いようにします。回路はスリーステートバッファとクイックスイッチで構成しましす。ブロック図を作って、ケースのリアパネルに取り付けるコネクタ基板を作製しました。３０ピンのコネクタを８個取り付けました。

コネクタ基板はアングルコネクタでボード接続します。８２５５の３ポートが３０ピンに接続してありますが、そのうち、バススイッチに配線するのはポートＡのデータ８ビットとポートＣの４ビットの合計１２ビットです。

９月５日
リアパネルの加工図をＱＣＡＤで作成します。ケースはＵＳＢ－パラレル変換機やベロシティパッチと同じサイズの物を使います。２．５４ｍｍピッチで図面を作成します。

ＸＦＭ２用にＵＳＢ－パラレル変換機のプログラムを変更します。ＵＳＢから１１チャンネルを受信した時にＭＩＤＩへ出力するようにします。１～８チャンネルがＭＣ８０バスのシンセに使用し９、１０（リズム）と追加の１１チャンネルをＭＩＤＩに出力します。これで９と１１チャンネルをＸＦＭ２で使えます。

ＸＦＭ２の受信チャンネルを９と１１チャンネルに設定して、動作確認を行いました。動作良好です。

９月９日
アパートの作業です。先週末にＵＳＢ－パラレル変換機を１１チャンネルに対応させたのですが、ＸＦＭ２のＭＩＤＩチャンネルを１と２以外にすると、ノートオン／オフ、プログラムチェンジ以外のＳｙｓｅｘデータを受け取らなくなってしまうようです。ユニット１のＭＩＤＩチャンネルが１チャンネルの時は、ＧＵＩのＸＦＭ２＿ＥＤＩＴＯＲのＰＡＮ操作でパンポットは正しく動作します。

この時にＲｅａｌＴｅｒｍで受信したＳｙｓｅｘデータを表示さると、ＸＦＭ２＿ＥＤＩＴＯＲがＰＡＮの情報を正しく送信していることが分かります。

ＸＦＭ２＿ＥＤＩＴＯＲでユニット１の送信ＭＩＤＩチャンネルを９チャンネルに設定します。

続いて、ＸＦＭ２のユニット１の受信ＭＩＤＩチャンネルを９チャンネルにした後、ＦＭ２＿ＥＤＩＴＯＲでＰＡＮを変更すると、以前と同様にＳｙｓｅｘデータを受信しますが、パンポットは変化しません。ノートオン／オフ、プログラムチェンジはそれぞれ、９ｘ、８ｘ、Ｃｘでメッセージ中のｘにＭＩＤＩチャンネルが入りますが、ＳｙｓｅｘデータにＭＩＤＩチャンネルは無いので、ＧＵＩの問題ではなく、ＸＦＭ２のロジックの不具合と思われます。

９月１１日
バススイッチの部品をマルツの通販で購入しました。７４ＬＶ２４５とピッチ変換基板、３０ピンの圧接コネクタとタカチのアルミケースです。

左はクイックスイッチで別の基板に実装されていた７４ＣＢＴ３２４５で、ピッチは０．６３５ｍｍです。この変換基板は幅広なので、中央を切り取り、幅を狭くしました。右は購入した新品のスリーステートバッファの７４ＬＶ２４５でピッチは０．６５ｍｍです。

スリーステートバッファの７４ＬＶ２４５を４個、クイックスイッチ７４ＣＢＴ３２４５を８個ユニバーサル基板に実装します。

９月１２日
クイックスイッチは中古デバイスのため、アナログディスカバリのパターンジェネレータでクロックを入力し、出力をオシロでレベル確認し、ロジックが正しく通過するか確認しました。動作良好です。

コネクタ基板と接続する、裏側の配線を少し進めました。

９月１３日
お昼休み作業です。バススイッチのリアパネルの加工をＣＮＣフライスで行うために図面を修正します。ＣＮＣフライスで加工するためにはお作法があり、すっかり忘れていました。ガレージと同じ環境のＦｒｅｅＢＳＤが動く、ＷＩＮ１０のＶＭｗａｒｅ上で変換結果を確認します。修正したＤＸＦをＣＮＣ用のデータに変換後、ＣＮＣフライスの制御プログラムに読み込んで、切削動作をさせます。当然、機械は繋がっていないので、デバイスは／ｄｅｖ／ｎｕｌｌです。ほんの１秒位で終了します。ｇｎｕｐｌｏｔでプレビューや、切削経過が確認できます。正しく変換できているようです。

バススイッチのブロック図を作成しました。スリーステートバッファの選択は排他的、クイックスイッチは対象のシンセの電源が入っていたらイネーブルにします。

９月１６日
アパートの作業です。今年の２月ごろのＮｅｘｙｓＶｉｄｅｏボードを使ったＤＭＡウェーブテーブルシンセの続きです。Ｄｉｇｉｌｅｎｔ社のＤＤＲ３を使ったＩ２Ｓの録音／再生デモのロジックから、ＤＭＡ、Ｉ２ＳとＩ２Ｃを削除して、緑枠のｍｙｉｐ１のＭＣ８０バスのデータのラッチとＤＤＳ、赤枠のＲｅｐ＿Ｄｍａ、ＦＩＦＯ、デルタシグマＡＤＣを１チャンネル分追加しました。ＤＤＲ３の温度キャリブレーションを定数に変更していますが、ベロシティ制御用のＸＡＤＣはまだ追加していません。

必要なＦＭＣとＰＭＯＤコネクタの信号線を制約ファイルに追加して、合成、インプリしてデバイス図と使用量レポートを確認します。スライスの使用量は約１２％です。上手く行けばＮｅｘｙｓＶｉｄｅｏボードで１チャンネルのウェーブテーブルが動作するはずです。その後はＦＩＦＯとデルタシグマＡＤＣの間にＨＬＳで作成した、ＤＣＦ、ＤＣＡ、ＥＧ、ＬＦＯ１、ＬＦＯ２のＦＰＧＡシンセユニットを入れると１チャンネルのウェーブテーブルシンセができる予定です。先は長いです。

秋月でＮｅｘｙｓＶｉｄｅｏボードが期間限定の９月末まで４６４００円で安売りしています。１万円以上安くなってます。

９月１８日
今週末から１週間遅い夏休みです。バススイッチの配線を進めます。

９月２０日
バスの入出力のイネーブルを制御する７４ＨＣ００のＩＣソケットを３個追加し、フロントパネルのコネクタも追加します。

リアパネルの穴開け加工をＣＮＣフライスで行います。生アルミなので、柔らかくバリが出ます。

基板固定用の穴とフラットケーブルのコネクタの加工が完了しました。全て２．５４ｍｍピッチなので、ネジの位置もぴったりです。圧接コネクタも干渉しないことを確認します。

９月２１日
フロントパネルのレタリングの原稿をＱＣＡＤに入力します。ドリルセンタ、文字、ラインのレイヤに分けて作成しました。

ＨｅｅｋｓＣＮＣでＤＸＦをＧコードに変換し、その後、レーザ加工用に変換しＮＣＶＣで確認します。

問題なさそうなのでレーザ加工機でレタリング刻印を行います。パネルは黒のアルマイト処理です。穴加工用のドリルのセンタもマーキングします。

９月２２日
接続機器から電源ステータスを出力するように改造します。初めにＵＳＢ－パラレル変換機です。切り子が中に入らないように厚紙で保護して、電動ドリルで３．５ｍｍジャックの穴開けを行います。電源ステータスの追加完了しました。

フロントパネルのドリルセンタにポンチを打ってボール盤で穴開け加工を行いＬＥＤを取り付けましたが、緑ＬＥＤが漏電してます。ＬＥＤは３ｍｍで樹脂が薄く、アルミパネルのエッジが電極に接触しています。エポキシ接着剤で固定した後に見つかったため、一度接着剤を剥がして漏電しているＬＥＤ３個を交換しました。

ＦＰＧＡシンセに電源ステータスを追加しました。

続いてＦＰＧＡトーンジェネレータです。こちらも電源ステータスの追加完了です。

９月２４日
続いて、ＭＣ８０＋です。リモコンから電源ステータスが取れないか、分解してみましたが、５Ｖでは無く、Ｃ－ＭＯＳの４０００シリーズを使った６Ｖ電源でした。基板が追加されて、アナログスイッチが実装されていました。記憶が無いです。

リモコンからの電源ステータスはあきらめて、リアのヒートシンクに付いている５Vの３端子レギュレータから１５０オーム抵抗を介して分岐しました。Ｌ字金具を作って絶縁ジャックを取り付けました。

ＭＣ８０＋のリモコンですが、標準フォーマットではありませんでした。前に購入したマルチファンクションテスタはリモコンのデータ表示機能があるので、確認してみましたが、認識されませんでした。普通のテレビ用のリモコンなら右のように波形とコードが表示されます。このリモコンは８０年代に秋月で売っていたものです。ＭＣ８０＋のスタート、ストップがリモコン制御できます。

ＴＫ８０ＢＳ本家から電源ステータスを取り出します。筐体を分解するのが面倒なので、拡張インターフェースバスの電源から取り出す専用のコネクタケーブルを作製しました。抵抗はジャック内に実装しました。

秋月で購入した部品が届きました。安売りしてたＮｅｘｙｓＶｅｄｅｏボード、ユニバーサル基板、７４ＨＣ００、２．５ｍｍプラグとジャックです。プラグとジャックは個数を間違えました。９個必要なところ、８個しか買ってなかったです。

ついでに購入したＦＴ２３２Ｈモジュールです。ＵＳＢからＧＰＩＯやＳＰＩを制御できます。ＦｒｅｅＢＳＤから制御する予定です。

２．５ｍｍプラグとジャックの数を間違えて足らないので、仕様変更して、ＴＫ８０ＢＳと互換機の電源ステータスはフラットケーブルで送ることにします。バスの３０ピンのケーブルは４ピンが余っているので、その内２ピンを電源ステータスに使います。初めはＴＫ８０ＢＳ本家です。シンセ用の８２５５コネクタに抵抗を追加して５Ｖへ接続しました。上で作製したコネクタケーブルはボツになりました。

続いて、互換機の電源ステータスです。同じく、拡張インターフェースのシンセ用コネクタに抵抗を追加して５Ｖへ接続しました。

９月２５日
フロントパネルの配線を行います。赤枠の入力切替側のジャックは３．５ｍｍに変更しました。この２個のジャックはフラットケーブルから電源ステータスが来るので未使用です。

バススイッチはＵＳＢ－パラレル変換機と接続します。３０ピンの圧接コネクタとフラットケーブルで接続ケーブルを作製します。下の２本がＵＳＢ－パラレル変換機の接続用、上がＦＰＧＡシンセのケーブルです。

９月２６日
バススイッチのリアパネルと基板間の配線、フロントパネルの電源の配線を行いました。

バススイッチの上にＵＳＢ－パラレル変換機を乗せます。上で作製したケーブルで接続してみます。

動作確認を行います。初めに入力側です。ＴＫ８０ＢＳと互換機を接続して確認します。両方の電源がオンの時には互換機が優先になることを確認しました。

続いて、出力側です。旧シンセ用のバスはＭＣ８０＋、ＤＣＯ、ＦＰＧＡトーンジェネレータ、ＵＳＢ－パラレル変換機の４つ全ての電源がオンになっていればイネーブルです。２．５ｍｍのプラグにダミーの電源を接続して確認しました。他のバスは対象機器とＵＳＢ－パラレル変換機の電源がオンになっていればイネーブルです。制御回路は動作良好です。

実際に音出しして確認します。ＵＳＢ－パラレル変換機は使用しないで、ケーブルでスキップさせて確認します。動作良好です。

続いて、ＵＳＢ－パラレル変換機を接続して音出し確認しました。正面から見ると赤ＬＥＤが明るすぎですが、動作は問題ありません。

旧シンセのＤＣＯから電源ステータスを取り出します。ＤＣＯは１ｃｈだけＭＳＰ４３０のＤＭＡを使ったＲＯＭエミュレータが接続されています。ＵＳＢケーブルを通すためにボリューム外した穴を使っています。この穴を通して電源ステータスも取り出します。ＭＳＰ４３０の５Ｖ電源に抵抗を介してケーブルを接続しました。