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2007年05月26日

Spartan-3おまけ基板

2年以上も放置状態でしたが、先日作ったダウンロードケーブルでコンフィギュレーションして、ようやく動作確認できました(^_^;)
コンフィギュレーションROMの実装は、もう少し先にしましょう。

IMG20070526A.jpg

今夏のDWM誌の付録基板はSpartan-3E XC3S250Eが実装された基板つくらしいけど、構想中の分周シンセプロジェクトには、このSpartan-3基板で十分でしょうね。

# 次は、PLLの実験基板を考えなきゃ…

2007年05月23日

ChuckさんのAVR LFO

Chuckさん8pin AVR LFOをブレッドボード上に組んでみました。
組み立て所要時間約3分(^_^;)

おおっ、矩形波とSIN波が…

IMG20070523A.jpg

Chuckさん、お見事です!

2007年05月20日

PIC-PSG基板

たまには手を動かさなきゃと言うことで、アルゴ算法堂さんが取り組んでおられるPIC-PSGをコピーさせていただきました。感謝<(_ _)>
PSG1チップなので3和音までですが、ベロシティ等にもしっかり対応していて、なかなか楽しい音源に仕上がっていると思います。
IMG20070520A.jpg

ついでに、基板の余った領域を利用してXilinxのパラレルダウンロードケーブルのクローン基板を製作。
これで、分周シンセの実験プロジェクト(いつからプロジェクトになった?)で応用を考えているのDWM誌2005年1月号おまけのSpartan-3基板のコンフィギュレーションできます。
IMG20070520B.jpg

久々に基板のアートワークをしたので、ずいぶん感覚が鈍っているなぁ。これだけで丸半日かかってしまいました。
IMG20070520C.jpg

# いつまでもPCBEでやってないで、そろそろEagleを覚えなきゃ…

2007年05月17日

polymoogの動作解析#2

ちょっと複雑なので、polymoogの高周波PLLについて関連部分の回路のみを抜き出してみました。

Polymoog HF PLL (RECT) 回路図
Polymoog HF PLL (SAW) 回路図

基本的にRECT波形用とSAW波形用のHF PLLは同じ回路構成で、低周波リファレンスの発振周波数も同じなのですが、分周比の関係が違っていて、このため高周波クロックがRECT波形用では約2.38MHz、SAW波形用では2.52MHzと若干異なっています。
これは高周波クロックの相互干渉やビートノイズを軽減するためではないかと想像しています。

各部の観測波形…

1.(A)4046リファレンス入力信号波形
2.(B)4046位相比較器出力
3.(C)VCO入力電圧(約4.0V)時 (E)VCO出力波形(約2.38MHz)
4.(C)VCO入力電圧(約2.8V)時 (E)VCO出力波形(約1.59MHz)
5.(C)VCO入力電圧(約7.2V)時 (E)VCO出力波形(約4.13MHz)
6.(D)C3電圧波形 (E)VCO出力波形

これから、VCO利得を求めてみると
Kvco = 2π(4.13MHz-1.59MHz) / (7.2V-2.8V) ≒ 3.627 Mrad/secV

これに位相比較器、ループフィルタ(ラグリードフィルタ)特性などを組み合わせると、前回polymoogの動作解析#1での開ループ特性となります。

# このPLLの伝達特性があの独特なモジュレーションに多少なりとも関係しているんじゃないかな…


2007年05月16日

Pollard Syndrumの秘密

Pollard Syndrumにはいくつかのモデルがありますが、代表的なものは、以前クローンを製作した478タイプとYMOがライブで主に使用していた477タイプになるでしょう。
で、この478と477タイプの違いですが、先日行ったO-SETSU-Yさんの再現ライブでも少し触れられていましたが、477タイプの方が鋭いサウンドが得られるようで、実際にライブで聞いた生音?もかなり鋭い感じの印象を受けました。
実は、477と478では全く同じ型名のファンクションジェネレータ用チップを使用しているのですが、スイープとビブラートのFM変調の制御方法が全く違っているのです。

478タイプと477タイプの違い(pdf)

478タイプは、タイミングコンデンサの見かけの容量をOTAによって制御することで、間接的にFM変調をしています。一方、477タイプはFM変調用のピンをダイレクトに制御しているため、より鋭い(金属的な)サウンドが得られると考えられます。

# やっぱり憧れのPollard Syndrumは秘密につつまれていた方がいいような…

2007年05月14日

polymoogの動作解析#1

高周波クロックPLLの開ループ伝達特性…
(実測パラメータによる)

位相余裕は40°弱か…
詳細は後日。


2007年05月06日

分周音源の発振器

シンセDIYもご無沙汰状態ですが、先日houshuさんのブログで紹介されていたソビエト製の分周シンセに記事に感化されて、連休中は分周シンセのネタをいろいろ考えていました。
分周シンセといえば、「やっぱりpolymoog」なのですが、これと同じ構成のシンセを製作するのは、DIYレベルではほとんど不可能なので、polymoogらしい音?がする分周シンセをなるべく簡易な構成できないかなーと思っています。
分周シンセの場合、まず数MHz程度の高周波クロックを生成して、これを分周することで各ノートを生成するのですが、polymoogの場合は特徴的なストリングス音など非常に凝ったモジュレーションをするため、これが楽器の回路?と思えるぐらい複雑な構成となっています。(この部分だけみると無線機の構成図かと思ったりします…)

polymoog発振器構成図
(かなりテキトーな図なので、細かいところは実際とは異なっています…)

高周波発振器はVCOになっているのですが、polymoogでは直接高周波VCOにモジュレーションをかけるのではなく、低周波(約1.3kHz)の基準発振器とPLL(4046)によって高周波VCOをロックさせ、この基準発振器にモジュレーションをかけることで、間接的に高周波VCOに変調をかけています。
で、この低周波基準発振器もVCOになっていて、アンチログ回路によって電流変換していますので、モジュレーションやリボンコントローラー(ポリペダルなども)による周波数変化がオンスケールとなるわけです。
もしpolymoogライクな音源を現代のDIYでやるなら分周器周りはFPGAなどで構成するのがスマートになるかと思いますが(全鍵発音はつらいので8音ポリとかの構成かな?)、この高周波クロックの生成はpolymoogライク音源のキモの1つになりそうなので、なるべくこれに準拠した構成が良いような気がします。(手元にあるAD9851を使ってDDSでやるというのも考えたのですが…)
まだまだ妄想の域ですが、少しモチベーションの上がりそうなネタなので、じっくり取り組んでみようかしら。

#たぶん最大の難関はpolycom ICですね…

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