配線図
OPAMPはTL072を使用。両電源が必要なTL072とNJM13700はプラス５VをArduinoから給電、マイナス５Vを自作の
5V-3.3V安定化電源Ver.2から給電。
振幅制御用にPOT3個（ぴゅんぴゅんコントローラー1号）を使った。
ブレッドボード図では18kΩになっているV-I変換用のRの値を47kΩにしてV→Iの変換比率を下げ、たまに発振するようなので2.2kΩのRと並列に0.1uFのCを入れた。（気休め）
Arduinoのスケッチ
「
ArduinoとSPIのDAC(MCP4922)でエンベロープ・ジェネレーターを作る。」のスケッチとほとんど同じだが、5V MAXで出力するとV-I変換でNJM13700に入力する電流が大きくなりすぎるので、2bit右シフトして出力電圧を1/4にして出力するようにした。
MCP4922_NJM13700_DCA_Test
#include <SPI.h>
#include <MsTimer2.h>
#define MOD_RATE 1 // ms
#define PIN_LDAC 9 // MCP4922のラッチ動作出力ピン
#define PIN_DURATION A0
#define PIN_DECAY A1
#define PIN_SUSTAIN A2
int16_t beatLen = 500;
int16_t level = 4095;
int16_t duration = 400;
int16_t decay = 100;
int16_t sustain = 2000;
int16_t decay_delta;
int16_t mod_value;
int16_t tick;
// DACに出力
// parameter: v: 出力値(0 .. 4095)
void outDAC(int16_t v)
{
v >>= 2;
digitalWrite(PIN_LDAC, HIGH) ;
digitalWrite(SS, LOW) ;
SPI.transfer((v >> 8)| 0x30) ;
SPI.transfer(v & 0xff) ;
digitalWrite(SS, HIGH) ;
digitalWrite(PIN_LDAC, LOW) ;
}
void outADSR()
{
tick++;
if (tick > beatLen) {
tick = 0;
// モジュレーション波形を初期化する
mod_value = level;
decay_delta = (level - sustain) / decay;
}
// 出力値補正
if (mod_value < 0) {
mod_value = 0;
}
outDAC(mod_value);
if (tick < decay) {
mod_value -= decay_delta;
}
if (tick == duration) {
mod_value = 0;
}
}
void setup() {
Serial.begin(9600);
// DAC出力の初期化
pinMode(PIN_LDAC, OUTPUT);
SPI.begin();
SPI.setBitOrder(MSBFIRST); // ビットオーダー
SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV8); // クロック(CLK)をシステムクロックの1/8で使用(16MHz/8)
SPI.setDataMode(SPI_MODE0) ; // クロック極性０(LOW) クロック位相０
// Timerの初期化
MsTimer2::set(MOD_RATE, outADSR);
MsTimer2::start();
}
void loop() {
duration = map(analogRead(PIN_DURATION), 0, 1023, 0, beatLen);
decay = map(analogRead(PIN_DECAY), 0, 1023, 0, beatLen);
sustain = analogRead(PIN_SUSTAIN) << 2;
Serial.print(duration);
Serial.print("\t");
Serial.print(decay);
Serial.print("\t");
Serial.print(sustain);
Serial.print("\n");
}
入出力のようす
自作のファンクションジェネレータで100Hzのノコギリ波を出力して振幅を変化させてみた。
ch1:Audio Out ch2:MCP4922の出力
ch1:Audio Out ch2:Audio In
入力信号はノイズに埋もれてしまっているが、出力信号はまあまあきれに変調できているようだ。
メモ：
OPAMPとPNP Trの組み合わせでV-I変換の比率をシミュレーションで調べた方がいいかも知れない。TrのhFEが絡んでくるのかどうかよくわからない。
DACへの入力を1/4にすると精度が悪くなるので（12bit精度が10bit精度になる）アナログ回路的にもう少し考える。
