Өөр нэг MIDI CV хайрцаг: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Өөр нэг MIDI -аас CV хайрцаг бол Korg MS10 миний хаалгыг тогшиж, миний студид болсон үед миний боловсруулсан төсөл юм. Миний тохиргоо нь бүх хэрэгслийг автоматжуулах, синхрончлохын тулд MIDI -тэй ихээхэн холбоотой байдаг тул MS10 -ийг худалдаж авахад надад ийм хяналтыг хэрхэн хэрэгжүүлэх вэ гэдэг асуудал тулгарсан.

Korg MS20/10 нь MIDI -ийг хэрэгжүүлэхэд хамгийн хялбар синтез биш юм: юуны өмнө тэд oct/V (нэг октав тутамд 1V) биш харин Hz/V хяналтанд (хяналтын хүчдэл ба тэмдэглэлийн давтамжийн хоорондын шугаман хамаарал) тулгуурладаг; Хоёрдугаарт, тэмдэглэл хөтлөхийн тулд та хаалганы сөрөг дохиог илгээж, +5 В дохио биш (V-триг) оролтыг газарт (S-Trig) богиносгох ёстой.

Өнөө үед ийм хэрэгслийг удирдах янз бүрийн арилжааны шийдлүүд байдаг (жишээ нь Arturia Beatstep Pro, Korg SQ-1, Kenton Solo), гэхдээ би хямд новш, тэр ч байтугай 100 евро нь "дуугардаггүй" төхөөрөмжийн хувьд хэтэрхий их байдаг:).

Бид энд байна: MIDI-ийн өмнөх синтезийн давтамж, хаалга, хурд, таслах давтамжийг гадаад MIDI хянагчаар (гар, DAW, дараалал эсвэл бусад) хянах/автоматжуулахын тулд бага төсөвтэй MIDI-ийг CV хайрцгийг хэрхэн яаж хийхийг танд харуулъя..

"Шинэ MS20 мини яах вэ?"

Бараг бүх хүмүүсийн мэдэж байгаагаар шинэ MS20 нь MIDI бэлэн болсон: 5 шонтой MIDI холбогчтой, USB холбогчтой IN/OUT.

"Тиймээс, хэрэв надад MS20 мини байгаа бол энэ нь ашиггүй болно!"

За, үгүй. MS20 mini нь зөвхөн асаах/унтраах мессежийг хүлээн зөвшөөрдөг бөгөөд гар нь хурдыг мэдэрдэггүй. MS10/20 винтаж эсвэл мини гарны тусламжтайгаар үүнийг даван туулах арга байхгүй, гэхдээ midi хайрцаг, хурд мэдрэмтгий гартай бол та алтан өнгөтэй болно. Нэмж дурдахад, MIDI хайрцгийн тусламжтайгаар та шүүлтүүрийг таслах (эсвэл хүчдэлийг хянах боломжтой бусад параметр) -ийг автоматжуулах эсвэл хурдны талаархи MIDI тэмдэглэлээр модуляц хийх боломжтой болно. Дахин хэлэхэд, MID20 сувгийн MS20 мини -ийн хариулдаг цорын ганц суваг бол 1 -р суваг юм. Энэ хайрцгийн тусламжтайгаар та энэ хязгаарыг даван туулж чадна.

"Хэрэв би Oct/V синтезтэй бол яах вэ?"

Асуудалгүй! Миний бичсэн код нь Oct/V синтезатортой нийцдэг (шалгагдаагүй, гэхдээ хайрцагнаас гадуур ажиллах болно гэдэгт итгэлтэй байна;)).

1-р алхам: !! Анхааруулга: Анхааруулга

Таны тоног төхөөрөмж маш үнэ цэнэтэй тул туршилт хийхэд ашиглах ёсгүй.

Цахилгаан тоглож тоглох нь таны тоног төхөөрөмжийг ноцтой гэмтээх эсвэл өөртөө хохирол учруулж болзошгүй юм.

Энэхүү зааварчилгаанд миний мэдээлсэн аливаа програм хангамж, схем, мэдээлэл, линкээс үүдэн гарсан таны тоног төхөөрөмж/тоног төхөөрөмж, тэр байтугай танд учирсан хохирлыг би хариуцахгүй.

Танд анхааруулсан байна!

Алхам 2: Тоног төхөөрөмжийн инженерчлэл

Arduino нь ийм төслүүдтэй ажиллахад тохиромжтой байдаг. Бараг бүх нийтлэг ажлыг хамарсан том хамт олон, маш сайн номын сан байдаг нь үүнийг зөв сонголт болгодог. Энд самбарыг програмчилж, ирж буй MIDI өгөгдлийг уншиж, дараа нь жолоодохын тулд зохих хүчдэлийг илгээнэ.

- PWM гаралтыг аналог хүчдэл болгон хөрвүүлэх замаар VCO -ийг дижиталаас аналог хөрвүүлэгч (DAC) ашиглан жолоодох.

- VCA -ийг энгийн RC шүүлтүүрээр удирдахын тулд pwm гаралтыг шүүх замаар хурд

- PWM гаралтыг шүүж VCF -ийг энгийн RC шүүлтүүрээр шүүж таслах давтамжийг шүүнэ.

- V-триггер гарсан тохиолдолд шууд дижитал гаралтаас (одоогийн ус зайлуулах хоолойг багасгахын тулд гаралтын хамт 1Кохм цувралаар байрлуулна уу) эсвэл тоон гаралтаас энгийн pnp транзистороор солино (схемийн алхамд хавсаргасан схемийг үзнэ үү)..

Arduino нь шууд тогтвортой хүчдэл гаргах чадваргүй боловч янз бүрийн хугацаатай 0/+5 В импульс (PWM). Бид цутгах төхөөрөмжийн тооноос аналог хөрвүүлэгч (DAC) авах шаардлагатай байна. RC шүүлтүүр бол миний бодож чадах хамгийн хялбар DAC юм. RC шүүлтүүр нь хүчдэлийн хяналттай өсгөгч ба шүүлтүүр (VCA ба VCF) хийхэд хангалттай. RC шүүлтүүрүүд нь 20 Гц -ээс бага давтамжтай (хамгийн бага дуут давтамжтай) байхаар тохируулагдсан болно.

Би бага хүчин чадалтай туйлширдаггүй конденсатороор туршилт хийсэн бөгөөд хамгийн сайн тохирохын тулд 0.1uF багтаамжийн утгыг өгч дуусгасан. MS20 MKII дээр сайн туршсан.

Харамсалтай нь бид хүчдэлийн хяналттай осцилляторыг (VCO) жолоодохын тулд RC шүүлтүүрт найдаж болохгүй, учир нь энэ нь тийм ч зөв биш байх болно (Гц/В масштабаар, доод төгсгөлд хоёр адиасенд хагас семитон нь 0.02 В -оос бага ялгаатай байна; V хэлээр) /oct хоёр адиакент хагас семонт нь 0.083 В -ийн хувьд ялгаатай байдаг); Үүний тулд бид IC DAC (MPC4725) ашиглах гэж байна.

Мэдэгдэж буй хязгаар

Жолоодлогын хүчдэлийг 5V (Arduino гаралтын хүчдэл) хүртэл хязгаарлаж, 0 -ээс 5V хүртэлх бүрэн хүрээ нь хурдыг хамардаг; зах нь хагас бүрхүүлтэй (-5V-аас +5V хүртэл); 440 Гц А4 хүрэхийн тулд Гц/В -ийн хувьд 8 В хүчдэл шаардагдах тул VCO хүрээг хэсэгчлэн хамарсан болно. 5V гаралтын хязгаартай бол бид осцилляторыг D4 давтамж хүртэл Гц/В -д байрлуулах боломжтой.

Алхам 3: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалт

Танд хэрэгтэй байна:

1X Arduino UNO (эсвэл нано)

1X MPC4725 DAC самбар

4X 1/8 "эсвэл 1/4" моно холбогч

1X MIDI холбогч

1X 6N138 оптик холбогч

1X 1N4148 диод

1X 220 ом 1/4 Вт эсэргүүцэл

1X 470 ом 1/4 Вт эсэргүүцэл

1X 10K ом 1/4 Вт эсэргүүцэл

4X 1K ом 1/4 Вт эсэргүүцэл

2X 0.1 uF конденсатор

1X BC547 pnp транзистор (S-триггерийн хувьд)

1X ABS хайрцаг (хамгийн багадаа 55 x 70 x 100 мм)

… мэдээж талх эсвэл перфорд, гагнуурын төмөр, гагнуурын утас, кабель (2 метрийн 28 AWG хангалттай байх ёстой).

Дээрх зурган дээр миний прототипт 100 uF электролитийн таг суурилуулсан боловч хүчин чадлын хувьд цэнэглэх хугацаа хэтэрхий удаан байгаа болохыг анхаарна уу. 0.1uF багтаамж нь зөв сонголт юм.

Би arduino -гоо тэжээлээр хангахын тулд нэмэлт холбогч ашигласан; Микроконтроллерыг мини USB холбогчоор шууд шахах шаардлагагүй.

Алхам 4: Холболт/схем

MIDI IN

MIDI IN хэлхээ нь энгийн бөгөөд сүлжээнд сайн дүрслэгдсэн байдаг. Жишээлбэл, Аманда Гассэйгийн MIDI болон Arduino дээрх ЭНЭ маш сайн зааварчилгааг аваарай. Би энэ асуудлаар n дахь схемээ хийсэн.

Би MIDI IN схемд шилжүүлэгчийг оруулсан болохыг анхаарна уу (1 -р шилжүүлэгч): энэ нь Arduino -д шинэ ноорог байршуулах үед зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд учир нь opto нь ирж буй midi мессежгүйгээр RX шугамд саад учруулдаг. Та ноорогоо байршуулахаасаа өмнө шилжүүлэгчийг нээх ёстой, эс тэгвээс IDE нь шинэ ноорог байршуулах боломжгүй болно.

Эцэст нь та цуврал програм хангамжийн холболтыг ашиглахын тулд ноорогоо өөрчилж болно.

DAC, RC шүүлтүүр, синтезатор

DAC, RC шүүлтүүр ба Synth -ийн холболтыг (давирхай, хаалга ба хурд) дээд диаграммд харуулав. Би лавлагаа авахын тулд Korg MS20 нөхөх самбарыг авсан боловч би MS10 дээр бүх зүйлийг туршиж үзсэн. Хурдны CV -ийг VCA "анхны ашиг" нөхөх цэг рүү шууд холбох нь ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй (би үүнийг цааш нь ухах ёстой), гэхдээ хэрэв та үүнийг "Total" нөхөх цэг рүү холбож, нийт гадаад саваа өсгөвөл (MG/T. EXT)), та тэмдэглэлийн хурдны функц болгон аяны сайхан өөрчлөлтийг сонсох болно.

Миний схемүүд (мөн миний загвар ч гэсэн) DAC гаралт дээр одоогийн хязгаарлах резисторыг ашигладаггүй боловч таны хэлхээнд урт наслахын тулд үүнийг байрлуулах нь үргэлж сайн санаа юм. 220 Ом эсэргүүцэл хангалттай байх болно.

Схемд 100 uF -ээс дээш электролитийн тагны талаар мэдээлсэн боловч багтаамжийн цэнэгийн хугацаа хэтэрхий удаан байгааг анхаарна уу. Туйлширдаггүй 0.1uF таг нь зөв сонголт юм.

Гарах

Хэрэв та V-Trig (хүчдэлийн гох) дохионд нийцсэн синтезийг дарааллаар хийх гэж байгаа бол одоогийн ус зайлуулах хоолойг багасгахын тулд 1 к омын цуврал резистор хангалттай байх болно; S-Trig (шилжүүлэгч гох) синтезийн хувьд та энгийн PNP унтраалга хэлхээг ашиглаж болно (хавсаргасан схемийг үзнэ үү).

Алхам 5: Програм хангамж

Би ноорогоо аль болох ойлгомжтой, "унших боломжтой" байлгахыг хичээсэн.

Би энгийн кальцийн хуудсан дээр ажиллаж байсан бөгөөд эндээс хүчдэлийн Vs тэмдэглэлийн# муруйг олж, микроконтроллер дахь тэгшитгэлийг шууд ашиглав. Дээрх тэгшитгэлийг график дээр харуулав. Би C2 -ийг Arp/Korg -тэй нийцсэн Voltage Vs тэмдэглэлийн харьцааг олж авахын тулд лавлах тэмдэг болгон ашигласан (C0 - 0.25V, C1 - 0.5V, C2 - 1V, C3 - 2V, C4 - 4V, C5 - 8V гэх мэт).

Сайн тааруулахын тулд тоглоомонд ямар хувьсагчийг тодорхойлох шаардлагатай байсан … зөв утгыг олохын тулд цаг гарга. Тааруулагч хэрэгтэй.

Бид гаралтын хүчдэлийг багасгахын тулд таймер/тоолуурын pwm давтамжийг нэмэгдүүлэх гэж байна (кодын мөр шиг хялбар).

Код нь ирж буй байтуудад хариу үйлдэл үзүүлэхийн тулд код нь функцуудын дуудлагад ихээхэн тулгуурладаг.

Та Sparkfun -ийн "Adafruit_MCP4725.h" болон дөчин долоон эффект/Франсуа Бестийн "MIDI.h" номын сангуудыг эмхэтгэх шаардлагатай байна! (Эдгээр хүмүүст маш их баярлалаа: тэдний хүчин чармайлтгүйгээр энэ төсөл хэзээ ч хэрэгжихгүй!).

Таны компьютерт Arduino IDE бэлэн байгаа гэж бодож байна, та ноорогоо Arduino самбар дээрээ хэрхэн ачаалахаа мэдэж байна.

Би бодит амьдрал дээр кодлогч биш тул ноорогыг илүү сайн бичих боломжтой байсан байх. Би санал болголтод нээлттэй байна (кодлогчийн кодыг хараад би үргэлж ямар нэгэн зүйл сурдаг;))

Нэмэлт тэмдэглэлийг доорх код дээр бичсэн болно. Хоёр номын санг суулгаад IDE дээрх хавсаргасан кодыг нээгээд самбараа холбоод самбарын төрлийг сонгоод байршуулна уу.

Алхам 6: Алдааг олж засварлах

Төслийн түвшин доогуур байсан ч буруу явж магадгүй олон зүйл бий. Хэрэв та өөрийн MIDI CV хайрцгийг үүсгэхийг оролдож байхдаа асуудалтай тулгарвал дараах алхмуудыг дагана уу.

1. Arduino MIDI мессежийг зөв хүлээн авч байгаа эсэхийг шалгаарай

Гар эсвэл DAW эсвэл Sequencer нь MIDI мессеж илгээж буй гаралтын сувгийг шалгана уу. Arduino нь 1 -р сувгийг анхдагчаар сонсдог. "TEST_MIDI_IN.ino" -г байршуулж, ирж буй noteON мессежийг уншина уу.

2. Цахилгааны утсаа дахин шалгаж үзээрэй

… эсвэл бүр илүү дээр: тэдгээрийг гурваар шалгаарай! Үүнд цагаа зориул.

3. DAC хаяг болон гаралтыг шалгана уу

DAC -ийг ноорог дээр байрлуулсан хаягаас өөр хаягаар мэдээлэл хүлээн авахаар тохируулж болно. "I2C_scanner.ino" програмыг ажиллуулж хаягийг шалгана уу. Хэрэв "төхөөрөмж олдсонгүй" гэсэн алдаа гарвал DAC утсаа шалгана уу (SDA ба SCL оролтууд өөр өөр Arduino самбар дээр өөр өөр байдаг!). Хэрэв танд осциллокоп байгаа бол (тэр ч байтугай 15 еврогийн дижитал осциллограф нь хангалттай сайн, тоглоом тоглоход хөгжилтэй!) Та DAC -ийн номын сангийн суулгацад оруулсан гурвалжин долгионы генераторын жишээг байршуулж DAC -ийнхээ гаралтыг шалгаж болно.

Оптокуплер нь таны arduino хавтангийн RX оролтод холбогдсон үед та шинэ ноорог байршуулах боломжгүй болно гэдгийг санаарай !! RX зүүний өмнө унтраалга байрлуулна уу (энэ нь энгийн холбогч байж болно).

Эдгээр туршилтын тоймуудын ихэнх нь минийх биш эсвэл дор хаяж одоо байгаа онлайн материал дээр үндэслэсэн болно.

Энэ зүйл надад таарахгүй сонсогдож байна !?

Энэ бол бодит асуудал биш юм: Hz/V хяналтанд зориулагдсан тэгшитгэл нь "хамгийн тохиромжтой" юм. Хамгийн тохиромжтой зан авираас зарим нэг хазайлт нь таны нийлүүлж буй 5.000 В -оос бага хүчдэлээс, DAC -ээс болон багаж хэрэгслээс үүсч болно. Асуудлыг шийдэхийн тулд та synth тааруулалт/нарийн тааруулах потенциометр болон "voilà" -г төгс тохируулсан MIDI удирдлага дээр ажиллах ёстой;)

Алхам 7: Хэрэгтэй холбоосууд

en.wikipedia.org/wiki/CV/gate

www.instructables.com/id/Send-and-Receive-…

www.songstuff.com/recording/article/midi_me…

pages.mtu.edu/~suits/NoteFreqCalcs.html

espace-lab.org/activites/projets/en-arduin…

learn.sparkfun.com/tutorials/midi-shield-h…

provideyourown.com/2011/analogwrite-conver…

www.midi.org/specifications/item/table-3-c…

arduino-info.wikispaces.com/Arduino-PWM-Fr…

sim.okawa-denshi.jp/en/PWMtool.php