あいかわらず、Arduinoのウクレレ用クロマチック
チューナー。
アナログ周りの回路を、ECM〜増幅〜LPF〜クリップ回路
と、一通り繋いでオシロで眺めてみることに。
ECMは、例によってパナソニックのWM-61Aを使用。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02303/
コイツを20倍に増幅して、音量調整後にさらに20倍。
およそ5Vpp近くまで増幅したところで4000Hz程度の
LPFに掛けて、小信号を目立たせるようにクリップ
を掛けるという流れ。
後半2つはそれなりに動くことが確認できてるので、
前半部分の動きと、それらも組み合わせた全体の
動きがどうなるか。
まずは全段の20倍増幅×20倍増幅の部分。
色々ありつつも、それなりに動くことを確認。
ただ、何かの拍子に、1段目が異常発振して、
数百Hz程度の矩形波(VccとGNDの往復)出力装置
に早変わりしちゃうことが。
ブレッドボードなので、グリグリ弄ってるときに、
入力が瞬断(入力がオープン)になっちゃってる
んだろうと想像。
こればかりはブレッドボードではなんともしがたい。
とりあえず放置。
共鳴胴がない、自作のウクレレを使って、弦のみの
振動をECMで拾って、波形を眺める…
合計のゲインが400倍(50dbくらい)になっちゃう
ので、微妙なノイズも結構大きくなっちゃう。
スイッチングACアダプタで動かすと、電源のリプル
がバリバリ出力に載っちゃう。駄目。
電源にLCRフィルタを使ってリプルをおさえてみる。
うん。それなりに思ったような動作。
さて、ECM入力→5Vpp程度に増幅ができたので、
後続の回路に繋いでみることに。
電源は、先ほどのフィルター通した電源をそのまま
流用。
オシロで眺めてみると、なんだか400Hzくらいにノイズ
が乗っちゃってる感じ。なんだ?
…クリップ回路部分は、5Vpp近い振幅を入力するとき
はゲインが0.5倍くらいなんだけど、小信号時には
10倍近いゲインを掛けてるから、前段とあわせると、
20×20×10=4000倍(約70db)に増幅してることになる
から、電源につけたLCRフィルタでは微妙に残った
リプルが悪さしてるって考えるのが妥当だろうな。
あと、GND〜5Vの5Vppで動かしてるのに、振幅が2Vpp
ちょっとしか出てない気がする。どこかで振幅が
削れているような…変な感じ。
気を取り直して、電池(単4電池×2)の3Vで動かして
みる。
トリガー掛けて波形を眺めてみると…
うん。悪くない。
(低いCの音の場合)
弾いた直後はこんな風に倍音がいっぱいって感じ。
その後、百リ秒程度経つと、
こんな感じに倍音成分が減っていく感じ。
クリップ回路が効いてて、振幅自体の落ち方はけっこう
なだらかで狙い通りかな。
なんとなく動くようにはなったので、この後段に、
Arduinoのピッチデテクト処理を繋いでやれば、
クロマチックチューナーの基本的なパーツは完了
ってことになるはず。
上手く拾えるといいんだけどな。
…問題は電源まわり。
電池駆動にはあまりしたくないんだよな。
それと、この後考えている追加の出力処理(MIDI出力)
は、カレントループで5mA程度流す必要が出てくるん
だけど、これがどのくらいノイズとして影響するのか。
この間の、キャラクターLCDバックライトのLEDでも、
電源電圧を揺さぶるほどのノイズ源になってたので
(ちなみに20mA程度)、5mA流すのがどのくらいの
影響になるのか。
ArduinoのPWM(約490Hz)と比べれば、MIDI出力は
周波数帯が全然高いので、あまり心配は要らないの
かもしれないけど…
基本に忠実に、デジタルとアナログの電源は分けるか…
http://hackaday.com/2013/12/28/making-an-arm-powered-midi-synthesizer/
この、LPC1114のMIDI対応アナログシンセ。いいな。
ツマミがいっぱいついてるのはやっぱりいいよな。
スイッチサイエンスで、
http://www.switch-science.com/catalog/1560/
Seeeduino Archも売ってたんだなぁ。2415円は魅力的。
Arduinoで足りないときは、やっぱmbedとかにちょっと
頼りたくなるんだよな。
1個持ってても損は無いと思うんだよな…
http://jksoft.cocolog-nifty.com/blog/2013/12/seeeduino-arch.html
じぇーけーそふとさんのブログを眺めると、どうやら
普通のmbedみたいにUSBメモリ的なデバイスで繋がる
から、普通にプログラムをコピーすれば動く…と。
シールドが3Vなのが、微妙に困るところがあるんだ
けど、値段と使い勝手と処理速度とメモリ量を考えれば、
やっぱ魅力的なボード。

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