音源とオーディオの電子工作（予定）: エフェクタ

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2017年11月9日木曜日

Switching Distortion Effectorの妄想

こういう猛烈なスイッチング歪が出る回路に音楽信号を通したらどうなるんだろうか。

ギターエフェクターではあんまり聞いたことがないのでギターはダメなんだろうが、シンセだとどうかと？

2017年5月4日木曜日

OverDriveをシミュレーションしてみる

ベースマシンの出力をPCに取り込んでAbleton Liveで歪み系のエフェクトをかけてみたが、FuzzよりOverDriveの方が感じが良かった。

FuzzとOverDriveの違いはよくわかっていないんだが、Fuzzの方が歪み方がえげつないんだと思う。

参考にさせていただいている「サウンド・クリエイターのためのエフェクタ製作講座」はFuzzの回路がいっぱい載っている。

実作したのはFoxey Ladyという回路で、これをベースマシンにかけてもあんまりいい感じではなかった。

LTSpiceでシミュレーションしてみると（回路図は割愛します）

過渡解析（1kHのサイン波を入力）

AC解析

AC解析結果をみるとベースの音域がごっそり削られているし、過渡解析結果だと歪み方が激しすぎてこれはギターなどの音色を変えるにはいいけど、ベースマシンには少し過剰なんだと思う。

OverDriveは以前TubeScreamerをシミュレーションしてみた。（参考「Tube Screamer 808をシミュレーションしてみる。」

これぐらいの歪み方の方がベースマシンには良さそうな気がする。

Tube Screamerもどき

前回シミュレーションしてみた回路にはToneとかVolumeとかの回路が入っているが、実験するには少々面倒なので取り去ってみた。

また、ベースの音域の100Hz以下が減衰しないように手持ちのパーツの定数に変更。

シミュレーション回路

過渡解析

AC解析

もともとのTube Screamerの変な感じな歪み方はなくなってしまった。

OD-1もどき

ダイオードで振幅を制限して歪ませるのは同じだが、ダイオードを直列に2個入れてクリッピング電圧を非対称にする。

シミュレーション回路

過渡解析

AC解析

シミュレーションでは音がわからないので、ブレッドボードで組んでテストしてみるつもりです。

2016年6月18日土曜日

Tube Screamer 808をシミュレーションしてみる。

Google+の電子工作部でTubeSceamerというエフェクタの回路を教えてもらったのでLTSpiceでシミュレーションしてみた。

回路図

Driveと書いてあるところがダイオードを使ったリミッターで、R5:｛Rdrive｝の値とR6の値で増幅率を決め、D1/D2のダイオードで増幅しすぎた電圧をクリップするのでダイオードの特性で歪む。

Toneと書いてあるところは

増幅率　= (1 + ((R9 + R10) / R12) = 21倍

の非反転増幅回路で（R9+R10）の途中のC7で高周波数をGNDに逃がしてLPFの働きをする。

過渡解析（drive）

R5:｛Rdrive｝の値を変化させてみた。

±20mVの正弦波を入力して歪み方を見てみた。R5:{Rdrive}の値を上げると歪みだすが、なかなかおもしろい歪み方をする。この定数だと矩形波近くまでガチガチに歪むことはないようだ。

過渡解析(tone)

R9/R10の値を変化させてみた

BOSS OD-1

ダイオードを１本追加するとOD-1の歪み方になるそうなのでこれもシミュレーション。

回路図

<追記:2016.06.21>

OD-1の回路図を見たら、Driveの回路の3本目のダイオードは並列ではなくて、直列に入れるようです。並列だと非対称にならないか（＾ｑ＾；

</追記>

追加するダイオードの方向はよくわからないが、1kHzの正弦波の入力ではどちらでも大差ないようす。

過渡解析(dirve)

過渡解析(tone)

メモ：

1kHzの正弦波のシミュレーションではよくわからないが、このヘンテコな歪み方はリアルタイムにデジタル処理して再現するのはなかなか難しいのではないだろうか。

ギターは弾けないので(弾けないわけではなくて偉そうなこと言えない）、ギターのエフェクタとして評価はできないが、ダイオードを使ったリミッタの歪はなかなかおもしろそうな気がする。

2016年4月7日木曜日

PT2399とBlackfinのReverbの比較

Analog DevicesのDSPのBlackfinの基板のReverbとPrinceton TechnorogyのPT2399を使った共立Digitのエコー・キットの比較をしてみた。

どちらもデジタル・エコーに分類されるがPT2399の方はアナログっぽい音が出る。

BlackfinはCQ出版から出ている本に付属していたプログラムをそのまま使った。AD変換後DSPで遅延処理をかけてDA変換して出力するという動作としては単純なもの。

Blackfin IFX-49

PT2399の方はIC本体でデジタル処理で遅延させるがそこそこの量のアナログ素子を外付けする。

PT2399のData Sheetのアプリケーション例

共立のキットは基本的には上記の回路に入出力回路を入れたりWet/Dryコントロールできるように拡張されている。

インパルス応答

自作の矩形波だけのファンクションジェネレータで疑似インパルス波形を出力して応答を見てみた。

PT2399

Blackfin IFX-49

PT2399 Delay:最小 Repeat:最大 Wet:最大

ch1:入力 ch2:出力

Blackfin

Blackfinの方はパラメーターが固定なのでだいたいこれと同じぐらいになるようにPT2399のパラメーターを設定した。Blackfinの方はいかにもデジタル処理しました！という感じの残響なのに対して、PT2399の方は相当アナログチックな波形だ。

PT2399の出音

ステップ応答

PT2399

Blackfin

Blackfinの方もAC結合されているので徐々にGNDに収束している。PT2399の方はかなり派手に振動している。

1kHz ノコギリ波

応答波形を見るとフィルターとして働いていそうなので自作のオーディオ用DACを使ったファンクションジェネレータで1kHzノコギリ波を出力して応答を見てみた。

PT2399

Blackfin

Blackfinの方は普通にADC、DACを通過した感じで波形のエッジで振動が出ている程度だが、PT2399はなんだか気色悪い波形になった。

まとめ

PT2399エコーは単純なデジタル・エコーとは全く異なる応答をするようだ。

2015年7月20日月曜日

PT2399エコーキットをケースに収めることを考えてみた

POT類を仮のハンダ付けをして、とりあえず音が出たのに満足して放ったらかしにしていた

「PT2399の音出しとまとめ的な」
http://dad8893.blogspot.jp/2015/01/pt2399_21.html

いろいろ音出しして遊ぼうと思うと、バラック状態だとなかなかしんどい

共立で買ったこのキット（http://eleshop.jp/shop/g/g858415/）の資料にはケースへの収め方も載っていて前作った「Foxey Lady」（http://dad8893.blogspot.jp/2014/05/foxey-lady_22.html）みたいにアルミダイカストのケースに収めようかなあと思っていたが

エレキギターはもう売ってしまって持ってないので、フット・スイッチでON/OFFを切り替える必要もないし、蹴飛ばしても大丈夫な頑丈さも必要ない

こういうケースに収めると実用的にはとても使いやすいが
逆に一旦収めてしまうと基板の挙動を見るというのがなかなかしんどくなる

なので、むき出しとガッチリの中間をとって秋月の透明ケース（http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00358/）に収めることを考えてみた

ケース1個では収まりきりないので2個使いすることにした

このケースなら気軽に蓋を開けてプローブを当てられそうだ

基板と入出力用のジャック（フォンだとでかいのでRCAにした）を1つのケースにおさめて
DELAY（Delayの時間）、REPEAT（Delayの持続）、WET（Delayのかかり具合）を調節するPOTと電池関係を別ケースにしてみた

POTはぴゅんぴゅんコントローラーみたくケースの上面に軸を出す予定

ケース間のケーブルは各POT3本×3個で9本＋電源の2本で計11本になってしまうが（＾ｑ＾；

ケースを上下にスタックさせても縦に並べても使えるかな？という目論見

遊びつくしたら、あらためてダイカストケースに入れなおせばいいかな？

2015年1月21日水曜日

PT2399の音出しとまとめ的な

再びインパルス波（もどき）を入力してオシロでチェック

オーディオ・インターフェイスに突っ込む前に電圧をチェックできるので何かと安心だ

テスターだと交流モードでもまともな電圧は計れないらしいので勘でチェックするしかない

このキットだと電源電圧は7805で5Vに安定化されているが
Peak-Peak値が-3.6Vから+4.8Vで8.4V程度出ている

コンデンサーと発振回路でいわゆるチャージポンプ的な働きをしているんだろう（たぶん）

オシロがないとこういうのはわからないなあ

ぴゅんぴゅん1号とつないで音出しをした

音は動画にしてYoutubeにあげました

http://youtu.be/ihWaBeRuI2g

DRYからWETに徐々にエコーをかけた

思ってたより強烈にかかる（＾ｑ＾／

しかも音が暗くてDubbyな感じだ

（弾けない）ギターは売ってしまってないけどまた欲しくなってきた（＾ｑ＾；
中古で買っていじり倒そうかな

PT2399はちゃんと動かせればなかなか面白いICだと思います

デジットのキットについて

http://eleshop.jp/shop/g/g858415/

データシートに載ってる回路図を見ると本体の部分はPT2399のデータシート
（http://sound.westhost.com/pt2399.pdf）のApplication Noteの回路とほとんど同じようだ

CRの値が多少違うのでチューニングされているのかもしれない

ギターの入出力用にTL072の反転増幅回路が入っているので
LINEレベル（ぴゅんぴゅんマシンの出力みたいな）だとアッテネーターを入れないとだめかもしれない

あとは9V電池から5Vを作る78L05の安定化電源が入っている

やりかけのブレッドボードの実験（＾ｑ＾；

音が出せたのでEagleで自分で引いた回路図を再チェックしたら
動かない原因がなんとなくわかった

ぐちゃぐちゃしているアナログ回路ではなくて
PT2399のデジタル部の電源の接続が間違ってた

3PINはアナログGNDだが、これだと浮いてしまっている（＾ｑ＾；；；

転記ミスだ

あと、Delayの深さ用のPOTに入れる前のRが抜けていた
（こっちは大して問題ないかもしれない）

キットで音が出たことだし、なんかこっちはもういいかな

2015年1月19日月曜日

PT2399エコーキットの作成

正月にでんでんタウンのデジットで買ってきたPT2399のキットを組んだ

今まで組んだキットの中で一番部品数が多くて結構しんどかった

回路図を転載するのもどうかと思うので
共立さんのサイトでデータシートが公開されているので
興味のある方はこちらからどうぞ

http://eleshop.jp/shop/g/g858415/

Arduinoでインパルス波（もどき）を出力して（http://dad8893.blogspot.jp/2014/12/arduino.html）
オシロスコープで波形を見た

このキットはギターのエフェクターということで
Arduinoの出力（5V(p-p）)をRで100mV(p-p)程度に分圧して入力した

入力波形

出力波形

間違えてオシロの画面画像ではなくてデータを出力してしまったので
パラメーター等がないですが

入力：100mV/div、出力：1V/divです

出力は矩形波を微分したっぽい波形が表れている

デジタルなのにアナログっぽい音といわれるゆえんはこの辺にあるのかな？

音出しもしたかったが今日は疲れたのでまたこんど（＾ｑ＾／

2014年12月13日土曜日

PT2399エコーブレッドボードで組んでみた

回路図とブレッドボード図、実際のブレッドボードと虱潰し的にチェックして
ブレッドボードで組んでみた

ぴゅんぴゅん1号とつないでみたが
Delayが効いてるのか効いてないのかわからん（＾ｑ＾；

音は出てるしバイパスした時より音量は上がっているので
PT2399のアナログ部は生きていそうだ

CMOSなのでヘタしたらDigital部分が逝ってしまったのだろうか

ピュンピュンマシンじゃなくて
単にパルス波を出力する音源をつないで波形を見たほうがいいかな

電源の追い込みが楽しすぎて半ば保留中です（＾ｑ＾；

2014年12月1日月曜日

PT2399エコーの構想

構想と言っても自分で考えるところはなくて
データーシートのまま作ってみる

http://www.spelektroniikka.fi/kuvat/2399.PDF

ぴゅんぴゅんマシンでまだ足りてないのがDelayだ

ぴゅんぴゅんマシン＝LFO＋VCO＋Delay

PT2399というのはデジタルエコー用のICで
作例も割りとよくみかける

音作りの世界ではIR ReverbとかLEXICONのReverbとか
めっちゃ高尚なエフェクタがあるが

そういうのとはかけ離れたとてもチープな「エコー」用のICだ

ぴゅんぴゅんマシンにこそ似つかわしい（＾ｑ＾／

データーシートに載っている回路図

ふぅむ簡単そうだ

が、しかしこれに騙されてはいけない

Eagleでまじめに外付け部品を含めて回路図を書いてみるとけっこうしんどい

ブレッドボードで組むとするとこうなる

何がしんどいかというと
こんだけの部品を間違えなく配線しなくてはいけない

回路図の右側ののLPFやらフィードバックやら
（発振防止やらノイズ除去やら）ちゃんと考えないとまともに動かせない

おそらくこの段階で間違いがあるはずだ

しかも動かなくてもどこが悪いか部分的には発見できない（はず）

どうせデジタルだしマイコンでやってしまえばいい

と思ったが

このICは44K bits RAMが乗っかっているそうだ

しかもブロックダイアグラムを見ると内部にOPAMPが5個入ってる

確実に内部で干渉してるはずだ（＾ｑ＾
→ということは、音の味になる

PSoCでいろいろ作る前にこのICで修行したいと思う

2014年5月22日木曜日

Foxey Lady 完成（？）

ホムセンでリーマが売ってなかったので
ステップドリルの段差がないみたいなのを買ってきた

これなら微妙なサイズの穴あけもできそうと思ったんだが
インパクトドライバの噛むところが六角なので入らない

たかだか1mm以下なので
手回しで穴をごりごりこじ開けた

なんとかサイズは出せてDCジャックは収まったが
指が痛い

六角→丸軸に変換する奴があるみたいなので
次必要になった時は検討してみる

音出し実験でPhone-Phoneのケーブルが足りないことに気づいたので
急遽作ることにした