ウエーブモーフ

波形変換 ブレッドボードに組み立てた回路 鋸歯状波を入力して、別途入力されるCVの電圧にしたがって、鋸歯状波、三角波、位相の反転した鋸歯状波と、連続的に変換する波形コンバーターの実験をした。この回路は、波形の変化に同期したパルス波、矩形波、反転パルス波も同時に出力する。 EMS(ホームページはここ)というメーカで、いまだに製造販売されている数少ないアナログシンセに、AKS とVCS3いう機種があり、 これにも同様の機能が搭載されており、端子が外に出ていないだけで改造すれば、同様の機能がカンタンに実現できるのだそうだ。ホームページには、改造法が紹介されている。さらに、これに採用された回路図も紹介されている。 Don Tillman氏 は、これとは別の技法で同様の機能を実現しており、 ご本人のページで拝見することができる。彼は、これを"Voltage Controlled Duty Cycle Sawtooth Circuit"となずけている。 ただ、これは計画だけで、実際にはまだ組み立てて動かしてはいらっしゃらないのだそうだ。 また、Ian Fritz氏 も、別の回路を ご本人のホームページ内で発表されている。 残念ながら僕には、なんで、この回路で、求める機能が実現できるのかさっぱりわからない。 もう少し勉強が必要そうだ。 もう一つ、の例が、 Sam houshu(日本人ね、これ、ペンネームというか、ニックネームね)によるもので、 阿部さんのホームページ に紹介された。 これを受けて、数式の検証をマクロメディアのフラッシュというソフトで検証してみたのがこれだ。 (Mcromedia Flash player のVer.6以上が必要). 彼はこの技法を使った2種類の回路を書き起こした。 http://www5b.biglobe.ne.jp/~houshu/synth/WvShp0305a.gif 簡単に組み立てられそうだが、このままでは、CVでコントロールすることができない。 http://www5b.biglobe.ne.jp/~houshu/synth/WvShp0305a.gif こちらは、OTAベースで、CVコントロールができるが、まだ、問題点が残った。 調整用の反固定抵抗が多すぎるのだ。精度を出すために必要な調整なのだけど、多すぎて完成した後正確にチューニングするのがとても難しそうだ。オシロスコープなどの測定器がないと簡単には調整できない。半固定抵抗を少なくしよう、これが、僕の目標になった。 この技法についての理解を深めるうちにご本人から、OTAの替わりに、「RC4200」というアナログ乗算器を使って見てはどうかというアドバイスをうけ、あろうことか、チップまで頂いてしまった。これで行けばチップそのものが、精度が高く作られている(割には安価)ので調整個所をめっきり少なく出来そうだ。 1号機の回路図/a> ご本人にチェックいただいて些細なミスをいくつか修正して、ブレッドボードに組み立てて見た。以下が動作の様子. Overview about wave form CV(k) =0 CV(k) =5 CV(k) =10 C1、470pはグリッジを消すためのコンデンサ。 CV(k) =0 CV(k) =5 CV(k) =10 c1 = 1n CV(k) =0 CV(k) =5 CV(k) =10 変化の様子をMPEGファイルで見てみた。 CVは、0Vから10V(ref電圧)そして-0Vへと変化する。音色の変化もビデオの中にいれたのだけど、録音のクオリティーが高くないので、音については参考程度に聞いてほしい。 固定の三角波が、入力されている波形。 グリッジというか、大きく波形がへんかするところにリンギングという現象がでている。ごほんにんから、R15の値をでかくすれば、C1の容量を小さくすることができる(リンギングが でるのは、C1がでかすぎるためだそうだ）。ところが、R15は、R14とR12より大きな値にすることができない。ご本人によって,以下のように書き換えていただいた回路に組みなおして実際に動かして見る。 2校目の回路図 Mpegフォーマットの動画による結果の表示 ほとんどリンギングはきえたが、グリッジはまだある。また、CVが低いときに不安定な場所がある。上下に動く水平線が、CVの変化を示しており、一番下が０V上が10Vだ。 この回路には調整用の反固定抵抗は１つだけで、さらにこれは最終的な出力レベルを設定するもので、耳で聞いて調整だけで十分だ。 とはいえ、ここまで、調整フリーにするには組み立ての再、相対誤差の少ない抵抗を選ばなければならない。具体的には、金属皮膜抵抗の誤差１％のものを使えば十分なはずだ。 R16 と R17 リファレンス電圧(ここでは、鋸歯状波の下の端を０Vにしたとき、一番上になるはずの電圧を想定している)のちょうど半分の値を作る。この電圧は氏の数式のうち、 K と (1-k) 、saw と (1-saw) の値を正確に出すために使われる。（ちなみに１が、リファレンス電圧と同値になる)。 R1 と R5, R3 と R9 どちらのペアも独立して、相対誤差が少なければOK。R16,17のペアと同様、K と (1-k) 、saw と (1-saw) の値を正確に出すために使われる。 R7 と R10 , R11 と R13, R12 と R14, R30 と R31 これらのペアは、波形の正確さを作る。 実際にやって見て、CVが低いときの波形の安定度が問題だなと思った。氏はさらに回路にいくつかの機能を追加してくれた。 CVのサミングアンプの追加。モジュレーション系には必須の機能。 CVの上限値を決めるリミッター。 リファレンス電圧の安定度の強化 三角波系の出力を０V中心に振れる様にセンターにシフトした。 最終版の回路図 この回路を使ったデモンストレーションを作って見た。 Modulation by EG Modulation by LFO コンバーターは直接VCAに接続し、鍵盤のCVをVCOにゲートをEGに接続し、EGは この回路と、VCAをモジュレーションしている。VCFはつかっていないにもかかわらず、結構いい音が作れている。