2017年1月31日火曜日

[Puredata]bad vector sizeについて[音が出ない]


DSP Onにすると音が出ず、コンソールに
dac~:bad vetcor sizeと出ることがあります。



困り果ててネットで調べたり、切り分けしたところ

block~のサイズがアンマッチしている事が原因のようです。





[対策1]
block~と関連するオブジェクトをサブパッチにいれる。

たぶんこれが一番簡単です。adc~やdac~と同じ階層にblock~は置かないほうがよさそうです。
ハン窓を書くようなblock~を使うパッチはサブパッチへ。




[対策2]
(相変わらずエラーを吐く等、解決しない事が多いので)あまりやりたくないのですが、

block~のサイズをオーディオインターフェースのBlock sizeと
合わせるor小さくする必要があるようです。




図のようにblock~ 256でオーディオインターフェースのBlock sizeが64では確実にエラーを吐きます。
このため、block~のサイズを256→64に直します。
ただし自分の環境では音が確実に劣化します。
サイン波がギザっているのか倍音を出していました。。


もしくはオーディオインターフェース側のBlock sizeを256に引き上げる事も考えられますが、
自分の環境ではPuredataがハングアップします。

2017年1月29日日曜日

[Puredata]アナログ回路のフィルタについて[初心者向け]

アナログエフェクターの回路をPuredataで再現するにも
回路が読めないと辛いので、簡単な見分け方を書きます。



フィルタの計算方法は調べればすぐ見つかりますが
フィルタ計算ツール
を普段使っています。
抵抗値とコンデンサの値を入れるだけで簡単!


また変則型として、Fuzz Faceにも出てきた、
増幅器のGND側に抵抗と並列にコンデンサが並ぶこのパターンも
どうもハイパスフィルタの一種として働いているようなのですが、
細かい計算方法はちょっと不明です。
前述の通常パターンのフィルタ計算で割と似たような結果は得られているような気はするのですが、、。






[Puredata]Cabinet EQ vBeta

動画の3:35からのおまけのキャビネットシミュレーションです。
Fuzzだけあってもラインくさいサウンドなので
追加アップロードしました。



CabinetEQ  vBeta.zip
入力音がキャビネットっぽい周波数特性のイコライザになるよう調整してあるだけの
お手軽な完成度なのでBeta版です。

2017年1月28日土曜日

[Puredata]Fuzz Faceクローン 2[Traditional Fuzz]

前回ボリュームポット押さえつけたらクローンのFuzzノブが接触不良気味になって踏んだり蹴ったりですが、
何となくあの非対称の波形の正体が見えたような、見えないような。

Fuzz Face、二段目のトランジスタから再び前段トランジスタの手前まで戻る謎のフィードバック回路がありまして、
LTspiceと睨めっこしながらPuredataで再現を目指したのですが、結論、厳しいです。
Puredataはフィードバック回路が組めない仕組みのようで、別途回路を用意してフィードバック先にぶつけるしかないのです。
また、押さえつけ作戦で見えた非対称クリッピングの正体が
フィードバックの波形じゃないのかななどと考えたりしていましたが謎は深まるばかりです。

さて、PuredataでそれっぽいFuzzを作成しましたのでGoogle Driveに公開致します。
名前は捻りもなくTraditional Fuzzとしました。

Taditional Fuzz v1.zip
lop~無しのvesion 1.0です。


Traditional Fuzz v1.1.zip
lop~追加に伴いVolumeスライダーの可変範囲も修正したver 1.1です。
こちらを使う際はオーディオインターフェースの入力トリムを
クリッピングしない程度に全開にしてください。




回路の左のフローが通常のよくあるFuzzの歪みで、
右上に少しだけある回路がフィードバック回路の残骸です。



動画用意しました。
ハードのセッティングにより歪み方やトーンが激変しますので
使う方はお好みで微調整してください。

[入力レベルで困っている方へ]
お手持ちのオーディオインターフェースの入力レベルにより歪み方に差がでるので
回路初段の*~ 1の数字を任意で変更して使用してください。


[実機よりトレブリーなのが気になる方へ]
最後段にhip~ 31.83があります。
その手前にlop~ 1950程度のローパスフィルタいれるといい感じになります。



肝心のフィードバック回路の再現を目指したのですが、
正直有っても無くてもFuzzっぽいサウンドになります。
フィードバック回路的な残骸は一応特殊なboostスイッチとして残しました。
効果の程は微妙ですが、trimを最大にすると音の立ち上がりが
壊れたラジオのごとくブチブチ切れます。
なおギター側のボリュームを下げると出てくる、
Fuzz定番のトレブリーなクリスピーサウンドも再現しています。


Fuzzノブは直接出力を弄るポットというよりは
二段目トランジスタのGNDに向かう抵抗と並列で入っている、
パスコンのフィルタ制御をメイン機能としました。
(結果的に少しゲイン下がりますが)
フィルタの周波数計算は手抜きの割にはそれらしく聞こえるので不思議です。
クリスピーサウンドに至っては現在調子の悪い実機よりも良好です。




...もう二度とフィードバック回路は見たくない。

2017年1月27日金曜日

[Puredata]untilを使わずカウントアップする

何かとuntil使うと無限ループにハマりやすいのですが(汗)、
until使わずに指定回数カウントアップする方法を考えました。
metroとmosesを使います。


startのbangを押すとmosesに書いてある100までCounterがカウントアップします。
100までカウントアップしたらmoses経由でmetroをstopします。
untilと違いカウントアップのスピード調整ができるのでCPU負荷が少ない模様。

こんなもの、何に使うの?と聞かれそうですが、
Counterをtabreadのインレットに突っ込むと
arrayに保存されている値を1から100まで一気にアウトレットから出力できるので、
波形の最大値・最小値を測ったりするのに使えそうです。


2017年1月26日木曜日

[Puredata]非対称クリッピングの実験

前回は対称クリッピングの実験で以下の事が分かりました。

1)上下ばっさりクリッピングすると倍音が増える。
2)クリッピングした後にフィルタを入れるとクリッピングした波形も変わる。

波形が変われば倍音の出方も変わって耳に入るトーンも変化します。



今回は非対称クリッピングの実験をしてみます。

アナログエフェクターでいうと
古くはBossのOD-1にも採用されていた工夫です。
高価なエフェクターのディストーションに付いている歪みのモード切り替えトグルスイッチにもよく使われています。
中身はダイオード3つ程度使っているだけなのに、何というぼったくり!

横道逸れますが、以前Marshall Jackhammerで対称・非対称切り替え改造したときは
・対象はコンプレッション感が上がり(クリッピングして歪みが増え)音量が下がる
・非対称はコンプレッション感が減って(片側のクリッピングが緩やかになって歪みが減り)音量が上がる
という印象でした。



非対称クリッピングで得られる効果というと、波形の歪み方が上下非対称となり、
対照クリッピングよりも更に倍音を生んで豊かなサウンドになる事です。
なお、真空管のリッチな倍音サウンドの波形も上下非対称なのだそうです。
画像は波形の極端な例です。
非対称クリッピングは片側はばっさり四角になっていますが反対側は丸くなっています。
ただ、前段の増幅が大きいほど結局波形は対称クリッピングに近づいていきます。
しかしそれでも微妙に音が違うのが非対称クリッピングのポイント。




以下、実験動画。




前段をブーストすると結局対称・非対称共に四角くクリッピングして波形が似てくるのですが
倍音の出方が違うので微妙に音に差があることが分かります。








サンプルサウンド1で作ったサウンドについて。


プリアンプ部分は

(前段セットからの出力)
 ⬇
非対称クリッピング clip~
 ⬇
フィルタを使って尖った波形を微妙に柔らかく整形する lop~
 ⬇
増幅 *~
 ⬇
(次の段階のセットへ)



という1セットを実際のアンプの真空管の数だけ用意して途中、トーンスタック含めたフィルタを挟んだだけです。

サンプルサウンド1の音の立ち上がりが鈍ったり、音の抜けが悪いのはクリッピング直後のlop~多用の影響と思われますが、
(ただしlop~入れないと今度は古臭いディストーションペダル的なエッジが効き過ぎたサウンドになる)
3~6セットも用意するだけで複雑な歪み方になります。


アンプシミュレータ黎明期にこんな感じの似非サウンドあったなぁとしみじみ感じる今日この頃です。

2017年1月24日火曜日

[Puredata]Fuzz Faceクローン 1

※本物の実機を演奏している動画を見つけたので載せます。

1966年に製造されたFuzzの代名詞、Fuzz Face。
なんとも原始的でワイルドなサウンドです!




[以下、読む人のための追記]
いろいろ「バカな」実験しています。
まともな知識がある人はスルーしてください。
そもそもの実験方法に問題が多すぎます。
今回の結果は、、
1)フルテンにギター側から高出力を入力するとバッサリクリッピングする
2)フルテンでも回路途中の抵抗が増加すると波形が非対称になってくる
3)ボリュームポット強引に押さえつけたらfuzzでも綺麗な波形が出てくるミステリー

それだけです。



・・・実は手元にPNPゲルマニウムトランジスタ AC128を2個乗せた
Fuzz Faceクローンを自作したことがありまして、、

インプット最初に入力インピーダンス用1MΩが
GNDに落ちている以外は定数含め回路が全く同じため、
Puredataで似たものを作成できないか検討してみます。

まず初めにFuzzFaceのクリッピング波形と倍音の出方を見てみます。

[測定構成]
PPTP(サイン波生成のみ。周波数、失念。すみません。。)

FuzzFace(Fuzzフルテン、Volume1時くらいで確認)

WindowsのPuredata(波形確認)



《実験方法に問題ありなので動画削除しました。》




FuzzFaceオフ時のサイン波。



FuzzFaceオン その1

FuzzFaceオン その2
この荒い波形が独特の倍音なのか、、?


突如綺麗な波形がでました!
実はこの時初めて知ったのですが、Fuzzのツマミを可変せずに上から押さえつけると
波形が変わることを発見。
(やりすぎるとノブが接触不良起こします、注意)
ハンダ付けがヘタクソなのか、粗悪なボリュームポットのせいなのかわかりませんが。。
とある店のお父さん情報だとボリュームポットは
内部で紙で擦り合わせて抵抗を作ってるだけとか言ってたので
この紙の擦り合わせ具合でノイズが変わるのかもしれません。
侮りがたし、ボリュームポット。。
→いや、抵抗が上がり過ぎただけです。




ツマミ押さえつけ その2
ツマミ押さえつけ その3
だんだん強く押さえつけると非対称チックになっていきます。


ツマミ押さえつけ その4
結構強く押さえると、とうとう非対称になりました。
ただ「FuzzFaceオン その1」の位相反転したような形です。


ツマミを押さえつけない状態がノイズも含め一番Fuzz!というワイルドなサウンドですが
複雑なギザギザ波形と、そこから生じるノイズの再現が絶望的に難しいです。



[追記]
このため、一番倍音の出方の近い「ツマミ押さえつけ その4」を
ベースにして再現を目指したいと思います。
なんとなく上手く再現できなかった、もしくは
再現できても大人しいサウンドでつまらないというオチが見えますが。。
→押さえつけで抵抗増えて以降の電圧落ちてるので大人しくなるはず。
つまらないオチにしかなりません。
徐々に出力を上げながらクリッピング波形の変化を見るべきでした。






[追々記]
SpiceでFuzz Faceを波形解析されたものを色々見ていたところ、
「ツマミ押さえつけ その4」の波形が一番近い模様です。
自分でLTspiceで測定してみると「つまみ押さえつけ 3」を
上は激しくクリッピング、下ゆるやかなクリッピングにしたような波形が近いです。
→fuzzのツマミ設定を固定していても
ギター側出力に伴うクリッピング変化があるはずなので
spiceやオシロを使うにしても何パターンか検討しないといけません。

※ギターのリアピックアップの電圧を実際にテスタの交流で測った
ハムバッカー 約0.1V
シングルコイル 約0.05V
を使用(いやオシロ使って真面目に出力計るのが正解だと思いますが。だんだん何が正解かわからない)

0.004Vで「ツマミ押さえつけ その4」の波形を小奇麗に整えたようになります。
→よくよく考えたら、押さえつけの状態でギター弾いた音なんて小さ過ぎてほとんど聞こえません。






[Puredata]対称クリッピングの実験

今回は対称クリッピングの実験をしてみます。

最初はよくある歪み系エフェクターの歪みの波形の解説。


ただのサイン波。
これが歪み始めるとサイン波のてっぺんがどんどん削れていきます。

図1





ソフトクリッピング。若干波形の頭が丸くなりました。
大して歪まないオーバードライブ的なもの。
図2




更にクリッピング。だんだん波形の頭が削れてきましたがまだ丸い。
だいぶ歪むオーバードライブ的なもの。
図3




ばっさりカットされました。ここまでくるとディストーションやFuzzの類。
図4





clip~だけ使うと図4のばっさり削れた波形になるので、
どうやってうまく緩やかなソフトクリッピングを使うかですが、

1)tanh~を使う。
[特徴]
波形が綺麗なソフトクリッピングをします。
ただしcycloneプラグインのオブジェクトなのでPuredata Vanillaだけでは使えません。


2)clip~の後にlop~(ローパスフィルタ)を使う。
3)clip~の後にhip~(ハイパスフィルタ)を使う。
[特徴]
2)3)の面白いところは
非常に高い周波数のローパスフィルタ
非常に低い周波数のハイパスフィルタ
という、一見役に立たなそうな周波数のフィルタでも
波形を様々な形に変えるところです。

実験動画は以下の通り。
クリッピングで倍音が1か所から3か所に増えているのも確認できます。






2017年1月23日月曜日

[Puredata]目次[Contents]

この項目ではPuredata with Pi The Pedal(PPTP)の心臓部でもある
DTM用ビジュアルプログラミング言語Puredataについて取り上げます。
※ArduinoとPuredataを併用したPduinoについてもこちらで取り上げます。

※できるだけPuredata Vanillaで書きます。Pd-Extendedは更新が久しく止まっているので使いません

【エフェクター関連(パッチ配布含む)】

[マルチエフェクター・デモ]
[Puredata]Pi The Effectors Set[Guitar]
[Fuzz,Distortion,OverDrive]

[Puredata]EasyBooster

[Puredata]Fuzz Faceクローン 1
[Puredata]Fuzz Faceクローン 2[Traditional Fuzz]

[Puredata]Tube Scuttle[Overdrive]

[Piuredata]Distortus One[Distortion]

[Puredata]Range Maestro[treble booster]
[Puredata]Champman Preamp

[Puredata]UKM450 Preamp
[Puredata]UKM800 Preamp

[Puredata]1390 Preamp

[Puredata]V8custom Preamp
[Puredata]V8proto Preamp

[Puredata]TriBass Preamp


[フィルタ・トーンスタック]
1)[Puredata]アナログ回路のフィルタについて[初心者向け]

[Puredata]CabinetEQ & Air(現行)
[Puredata]Cabinet EQ(旧バージョン)
[Puredata]Cabinet EQ vBeta


[モジュレーション・空間系エフェクト]
[Puredata]フランジャーの改造[Flanger]

[Puredata]N_Phaser[Notch使用]

[Puredata]Uber Delay
[ゲート]
[Puredata]Noise Gate
  ・【Puredata】ノイズゲートの作り方・考え方の備忘録【Noise Gate】

[未分類patch]
[Puredata]Adjust adc~[入力レベル微調整]
[Puredata]ADDAcontrol[入力レベル微調整]


【Pduino関連】
[セットアップ]
1)[Puredata]ArduinoとPduino その1
2)[Puredata]ArduinoとPduino その2

[LED点灯・スイッチの切り替え]
1)[Pduino]Lチカと応用(エフェクトOnOffのLED点灯)
2)[Pduino]物理スイッチでのエフェクトOnOff
3)[Pduino]エフェクトOnOffを物理スイッチで制御&LEDの点灯・消灯
4)[Pduino]タップテンポとテンポに合わせてLED点滅


[ロータリーエンコーダを使う]
[Pduino]ロータリーエンコーダーをPuredataで使うヒント



[Tips]
[Puredata]untilを使わずカウントアップする

[Puredata]bad vector sizeについて[音が出ない]

[Puredata]vanillaで頑張ってbiquad~を使うヒント

[Puredata]vanillaでspigot~を再現する

[Puredata]スライダーのliner増減をlog増減へ変換する[Pduinoでも可]


[Puredata]一番シンプルなFuzz

アナログエフェクターの自作でも一番最初は
・Fuzz(原始的で部品点数が少ない。石2コから。)
・ブースター(更に部品が少ない。石1コからできる。)
・A/Bボックス(最小構成なら、もはや電源すら要らずスイッチとギタージャックだけ。)
を作るのが定番です。

Puredataでも一番効果が分かりやすく、
かつ簡単な部類なので早速作ってみます。


保護回路やトーン等細かいものは省いてますが、たったこれだけでとにかく歪みます。
各オブジェクトの機能はこちら。


adc~:オーディオインターフェースのインプットからの信号を出します。

dac~:オーディオインターフェースのアウトプットへ信号を受け取ります。

*~:入ってきた音声を掛け算して音量変化させます。
図では元の音声をスライダーで100倍に音量上げています。

clip~:-0.5 0.5(自分でこの値は調整できます)と書いてますが、
信号がこの閾値を超えると、そこから上の波形はばっさりカットして歪ませます。




このカットされた波形がまさしくFuzzやDistortionのそれです。
アナログエフェクターでいうと
*~が1段目トランジスタで信号増幅し、
clip~が2段目トランジスタでクリップしているイメージでしょうか。
ばっさりカットされたクリッピングの波形もトランジスタっぽい。
また、サイン波は倍音が出ませんがクリッピングすると倍音が出ました。
このままでも十分歪みます。

が、実際のアナログエフェクターは増幅率やフィルタが組み合わさって
なんともいえない不思議な音を出しています。
FuzzFaceの2段目トランジスタのパスコンは
どうやってPuredataで再現すればいいか悩ましいのですが、
分かるところだけでもフィルタや増幅率の情報を入れてみて、
それっぽく聴こえてきた時はガッツポーズものです。

[PPTP]Puredata with Pi The Pedal 目次[Contents]



Puredata with Pi The Pedal(PPTP) は
DTM用ビジュアルプログラミング言語Puredata
手のひらサイズコンピュータRaspberry Piを使用して
ギター等のデジタルエフェクターを自作するプロジェクトです。

*写真はMk Iのもの



オーバードライブ・ディレイといった基本的なエフェクトはもちろん、
ノイズジェネレータやループボックスといった飛び道具も含め、
オリジナルのエフェクターのプログラムを自由に作成できます。
プログラミングといっても敷居はとても低く、ビジュアルプログラミング言語というだけあって
画面にパーツを置いて結線すると音が出るというお手軽さです。
貴方のイメージするサウンドをいつでもどこでも持ち出しましょう!


1)イントロダクション

【PPTP MkIIについて(作成中)】
[PPTP]Puredata with Pi The Pedal Mk IIの作成開始
[PPTP]Raspbianのreal-timeカーネル導入とPuredataのレイテンシー効果
[PPTP]帰ってきたオーディオインターフェースの選定 その1
[PPTP]帰ってきたオーディオインターフェースの選定 その2




【PPTP Mk Iについて(作成終了)】
2)ソフトウェア構成

2017年1月22日日曜日

[PPTP] 電源周りの選定 5 [完成]

苦労の末、Puredata with Pi The Pedal(PPTP)の電源周りの
概略図(完成版)は以下の通りでFixしました。




簡単な解説をば。
材料のおさらいとして、

OKL-T/6-W12N-C使用 小型高効率DCDCコンバータ可変電源キット(降圧)

USBコネクタDIP化キット (Aメス)

ブリッジダイオードはなくてもOKのような気がしますが、
ACアダプターの極性が不明でも接続して問題ないので付けました。

POWER確認用LEDに使う抵抗は12V流す場合でも4.7kΩでOKです。

2200μFの電解コンデンサはもともとFetzer Valve用のノイズ除去パスコンで用意しましたが
そのまま流用。Raspberry Pi側にどの程度効果があるか謎ですが。。

その後、降圧キットで12V→5V変換し、
USBコネクタDIP化キットで5VとGNDだけハンダ付けします。
あとはmicroUSBケーブルでRaspberry Piの電源用microUSBジャックに接続するだけです。




[余談]
Raspberry PiとFetzer Valveの電源を独立させた際に何パターンかノイズの聞き比べをしました。
パッとヘッドフォンで聞いた限りなのであまり参考になりませんがレビューをば。


1) Buffalo BSH4A01 セルフパワーUSBハブ
直接電力供給でテスト。
以前Raspberry Pi 1で使っていた電源です。
ACアダプタは2.3AですがRaspberry Pi 3で使用すると常時電力不足マークが点灯します。
ノイズも多いです。


2) Anker のUSB4ポート付き充電器
直接電力供給でテスト。
ノイズ少ないですが、現在Amazonで売ってない模様。
電力不足マークも点灯せず。


3) スイッチングACアダプター5V2.5A AD-B50P250
直接電力供給でテスト。
秋月電子通商でRaspberry Pi 3用で売っているものです。
意外とノイズ少ないですが、
「ケーブルによる電圧降下を少しでも緩和するため、大電流対応の短いケーブル (2.5A検証済)をご使用下さい。」との事。
さすがに50cmのUSBケーブルでは家の中でも使いづらい。


4)OKL-T/6-W12N-C使用 小型高効率DCDCコンバータ可変電源キット(降圧)
今回の完成版で使用したものです。
内蔵してテスト。
意外に直接供給パターンとノイズは大して変わらない。
サイズが小さいのもポイントです。


5)大容量出力可変安定化電源キット LM338T使用 放熱器付 最大5A
これもローノイズのカテゴリで売っているので試してみました。
内蔵してテスト。
ノイズ少ないですが 4) と大して変わらないことと、
大きな電解コンデンサがケースに干渉しそうです。
というわけで 4) を採用。
なんとなく付けっぱなしにした2200μF電解コンデンサが 4)に効いてるのだろうか。。。


6) TPS7A4700使用 超ローノイズ・プログラマブル可変電源キット
1Aしか出力できないのでRaspberry Pi 3では無理です。
BIOS?画面で電力不足で落ちます。


[PPTP] 電源周りの選定 4 [失敗]

Puredata with Pi The Pedal(PPTP)の電源周りで
LANポートが電子ノイズ発生源のひとつだったことが分かりましたが、
依然ノイズを取り切れなく困っているところまでが前回までのあらすじ。


ここまでの構成は以下の通りです。
LANポートのシャーシのアースもRaspberry Pi基板のどこかに落ちているはずなので
そのまま電源ラインのGNDからFetzer Valveにまで廻ってきているのでは?
と考えました。

そこで、Raspberry Piの電源をキットから取るのではなく
別途5V ACアダプターを用意して直接Raspberry Piに供給、
Fetzer Valveと独立した電源にしました。





、、、、電子ノイズが無い!

昔、偉い人もアナログエフェクターとデジタルエフェクターは独立した電源で取れと仰いましたが、
まさにその通りのことを経験したのです。

これで完結かな、とも思ったのですが、
都合、ケースからFetzer Valveの12Vと
Raspberry Pi 3の5Vのアダプターが伸びて見た目が悪いため、
Fetzer Valveは個別のエフェクターで用意・接続したほうがまだ良いと判断、
泣く泣く取り外したのです。


次回、電源周りの完結編へ。

[PPTP] 電源周りの選定 3 [失敗]

Puredata with Pi The Pedal(PPTP)の電源周りについて再度手を加えます。

今回は以下の通り。

Raspberry Pi側も怪しいと踏んで、
電源キットもローノイズなものにしました。

大容量出力可変安定化電源キット LM338T使用 放熱器付 最大5A

しかし、これでも電子ノイズが減りません。
そろそろ諦めそうでしたが、いったんパーツをケースに収めて様子を見てみることに。

Puredataまで起動・オーディオ入力をOnにした状態でFetzer Valveのボリュームを操作すると
ボリュームポットに触れるたびに電子ノイズが増減します。
当初ボリュームポットはケースの左上にありました。

このときに気が付いたのですが、
Raspberry PiのLANポートがボリュームポットのすぐ隣にあり、

1)LANポートのガワがケースシャーシに接触し
2)電子ノイズがシャーシに落ちて
3)ギターインプットにノイズが回り込む

という具合のようです。
早速LANポートを
余っていたユニバーサル基板をカットし小さなケース作成
 ↓
アルミテープでLANポート向きを貼り付け加工(ノイズ漏れ出し防止)
 ↓
Rapberry Piの回路にショートしないように小さなケースの残りの部分は絶縁テープで保護
 
としてLANポートに小型ケースを収めたところ、
Fetzer Valveのボリュームポットを触っても電子ノイズが急激に増減することはなくなりました。
が、依然として電子ノイズは残っています。

次回に続く。。

[PPTP] 電源周りの選定 2 [失敗]


さてPuredata with Pi The Pedal(PPTP)の電源周りについて引き続き手を加えます。

今回失敗したパターンはこちら。


Fetzer Valveの電源を12V直にするのではなく、
秋月電子通商のローノイズ降圧キットを挟んで供給することにしました。

TPS7A4700使用 超ローノイズ・プログラマブル可変電源キット
以前エフェクターのパワーサプライを自作した際に
大変好印象なローノイズぶりだったので
(ほぼ電池並みのローノイズでアダプターからのノイズも消えた!)
今回も頑張ってもらいます。


挟む事でちょっとだけ12Vから電圧が下がりますが、そこは気にしない。が、


、、、結果、改善せず。
Failed Ver1の構成にてプローブでノイズ発生源を追ったところ
Fetzer Valveもノイズを出していたので、
12Vアダプターのノイズかな?とも思いましたが、
(いやそもそもノイズの傾向が違うのでそこで気が付けと思いますが)
今回電源キットを追加しても改善できませんでした。

次回も迷走します。

[PPTP] 電源周りの選定 1 [失敗]

Puredata with Pi The Pedal(PPTP)の電源周りの概略図(完成版)は以下の通りです。

上から見た図。

横から見るとこんな感じです。
※図に書き忘れていますがVoltage buck Kitで12V→5Vに降圧しています。

キットは秋葉原の秋月電子通商で購入しました。
電源周りの回路を考える手間とキットの小さなサイズを考えると全然アリだと思います。

[使用キット]
OKL-T/6-W12N-C使用 小型高効率DCDCコンバータ可変電源キット(降圧)

他のブリッジダイオードや12Vアダプター等も秋月で購入しています。



さて、この完成形に至るまでにも苦労がありまして、
当初は以下の形を目指していました。
USBオーディオインターフェース選定の際に惜しくも漏れたFetzer Valveがあります。
ギターインプットのボリューム調整とプリアンプ兼ブースターとして
是が非でも乗せたかったのですが(しかも前回と違い12V掛けて運用できる!)
ケースに入れる前の状態ですら以前紹介した動画と同種のノイズが乗るではありませんか。


今回のこの手のノイズ発生源はRaspberry PiのLANポートだったのですが、
この時は原因がわからず、その後も迷走します。




[PPTP]オーディオインターフェースの選定 3 [完結]

PPTP(Puredata with Pi The Pedal)のオーディオインターフェースの再選定ですが、
Behringer UCG102を今回は選びました。


WindowsとRaspbianで今回もドライバ不要で動作を確認。
こちらもWindows上ではC-media Headphone setで表示されました。
前回のGuitar Linkモドキで苦しめられた変な電子ノイズもありません。
オーディオ入力をONにしたときのノイズも許容範囲内でしょう。

早速プラスチック外装を取り外します。
取り外し方のポイントですが、底面に見える2本のネジの他に、
シリアルキーのシールの裏にもう1本ネジが隠れています。

中身の基板はというと、中古品(3~4年前のもの)で入手したため現行品と中身のパーツが違う可能性ありますが、、

前回のモドキと全然部品点数が違います!余りの感動に少し涙が出た。
モドキの電解コンデンサは2個だけ使用でしたので尚更です。
基板のパターンも、追うのが面倒なほど複雑です。

ケースに収める際にUSBケーブルをハンダ付けしなおして長さを切り詰めようかと思いましたが、
黄色いケーブルがGNDにハンダ付けされています。
前回のモドキの不毛な改造で既に力尽きていたので、
ギタージャックだけ交換してそのまま運用することにします。
やっぱり素直にBehringerにしておけばよかったのです。

次回はRapberry Piの電源とLANポートの電子ノイズ、
そして失敗したアナログ回路の運用について触れます。



[PPTP]サウンドサンプル1

Puredata with Pi The Pedal(PPTP)の動画をアップロードしました。
ただでさえヘタクソなギターなのにパッチ切り替えて録画・録音するなんて無謀でした。すみません。




さて、オリジナルのアンプの音には到底程遠いサウンドですが、
動画の途中のテロップにもある通り、緩やかな非対称クリッピングを使って偽真空管チックなサウンドを狙っております(狙ったつもり)。
Puredata vanillaでもexpr無しで簡単に出来るので、いずれ記事にしたいと思います。
また、コンプレッサー代わりにこのクリッピングを音源に混ぜると
なかなかマッスルでガッツのあるサウンドにも仕上がります。

2017年1月21日土曜日

[PPTP]オーディオインターフェースの選定 2 [失敗]

引き続きオーディオインターフェースの選定に入ります。
前回はヘッドセット向けのUSBオーディオ変換アダプタを選んだために苦労しました。
とはいえギタープラグが直接接続出来る製品で小さなサイズとなるとほぼ限定されます。


分解しても痛くない、安価なものをいろいろ探してみたところ、
behringer ucg102の外見がそっくりなものが売っています。
お値段もucg102の半額以下ではないですか。
早速購入して実験台になってもらいました。

、、、失敗談になるので興味ない方は次の記事へ移って下さい。





さて、この製品、プラスチック外装にはucg102同様「Guitar Link」と書かれていて
behringerのロゴも勿論無いコピー品のようですが、
これもWindowsやRaspbianでは特段ドライバ入れずとも使用出来ます。


動作確認終わったところで外装は以降必要ないため、
解体して中身の基板だけ頂戴することにします。
オーディオ入力をオンにした際の電子ノイズが気になります。
この時はパーツ交換とかすればどうにかなるかな?と考えていましたが、、



*以下、基板の油性マジックのメモ書きは私が書きました。






中身がスカスカ。


チップは黒く固い樹脂で塗り潰されている。




この時点で中華製USBオーディオ変換アダプタによくある
粗悪品の例と同じことに気づけば良かったのですが、
この時はまだその知識もありませんでした。

その後試行錯誤しても致命的な電子ノイズが消えず、
結局廃棄。
時間と労力的に高い勉強代になりましたが、
オーディオインターフェースの選定は次回、本命ucg102でひとまず完結します。


※プローブでノイズ発生源を追ったところ、謎のチップから電源供給用の5Vが2系統出ており
ここから凄まじいノイズを出しています。
更にステレオ出力の上を5V同士を結ぶジャンパが跨いでおります。
ステレオ出力にはこの後、申し訳ない程度に電解コンデンサでフィルタを掛けているようですが
雀の涙程度の効果です。





Youtubeにおそらく同じGuitar Linkで同様のノイズに悩んでいる動画がありましたので参考までに。
この電子ノイズはさすがにエフェクターとしては許容できません。




[PPTP]オーディオインターフェースの選定 1 [失敗]

ケースに収めたPPTP(Puredata with Pi The Pedal)ですが、
中身はオーディオインターフェースと
降圧ユニットなど電源系パーツが入っています。
今回はオーディオインターフェースの選定について。


普段はWindowsPCにてPuredataのパッチを作成しているのでPCにヘッドホン直挿し、
もしくはギター使いたい時のためにNATIVE INSTRUMENTのAUDIO KONTROL経由ですが、
Raspberry PiにはAUDIO KONTROLは大き過ぎるので
別途「小さな」オーディオインターフェースを用意する必要があります。
以下、いくつか検討しまして、、


Plugable USBオーディオ変換アダプタ




一番最初に検討したものがこれです。
普通の使い方をする分にはお値段考えても良い製品ですが、
私では御しきれず見送り。

これはC-mediaのエントリーモデル
HS-100Bチップを採用しており、
WindowsでもRaspbianでも
特段ドライバ追加無しで認識します。

ただし、オーディオ入力は
ヘッドセット向けコンデンサーマイク用のため、

*3.5mmフォーンジャックのためギタープラグは直接接続出来ない。
*TRSフォーンジャックでの接続になるが、Ringがコンデンサーマイク用の電力供給用。

と、ギターを繋ぐような用途とはそもそも違うため、
(実際USB変換アダプターに変換プラグでギター直挿ししましたが高音の出過ぎたシャリシャリペラペラな音で厳しい)
この電力供給を何か使えないかと考えました。

「そうだ、プリアンプ駆動させるのに使おう!」

アナログエフェクターを自作していた頃に参考にしていたrunoffgroove様のfetzer valveを組み込むことにしました。
早速ブレッドボードで回路組んで鳴らしてみた結果、
通常のオーディオインターフェースに接続して拾ったような中低音域の図太いギターらしい音に。

、、、とここまでは良かったのですが、
どうもS/N比が悪いというか、エフェクター繋ぎ過ぎて出てくるような「サーッ、、、」というノイズが目立ちます。
どうもRingが3V程度しか供給していないのでfetzer valveの出力も不足している模様。
runoffgroove様の解説にも、昇圧するとダイナミックレンジが広がる訳じゃないけどゲインが上がります的な事を書いているし。
コンデンサーマイク動かすには3Vで充分ですがプリアンプ動かすには足りない。
(昇圧などすればどうにかなりそうですが、後日、RaspberryPi起因のノイズ問題で困った事になり結局解決出来ず)


という訳で別のオーディオインターフェース選定に入ります。

[PPTP]イントロダクション

Raspberry PiにPure Dataをインストールして
ギターエフェクターを作っている方がいまして、

Raspberry Pi Guitar Effect Box



日本にも挑戦された方がいまして、
【Pure Data】Raspberry Pi でギターエフェクターを作る その1
http://barubora3.net/?p=251


いろいろハードの構成など考えながら自分なりに試行錯誤して作りました。

外観。サイズはだいたい200mm x 150mm 100mmといったところ。
5インチ タッチパネル使用。
左上に見える穴は製作過程で不要になってしまったアナログプリアンプの傷跡。
右上に見えるトグルスイッチはアダプターからの電源スイッチ。
でもOSのシャットダウンは管理していないのでいずれ付けたいです。


 Raspberry Piの電源用USBケーブルがケースに干渉してリアパネルを泣く泣くカットして接続。。
なお、電源は12Vアダプターを5Vに降圧してRapberry PiにUSBケーブルで供給。
写真に見えるジャックはギタープラグのIn Outです。

 起動画面。30秒程度で起動。


Pure Data起動したところ。
※プリアンプ等に既製品の回路を参考にしてますが、音は似てなく改良が必要。。
タダのタッチパネルついたRapberry Piではあるのですが、
前述のYoutube動画と比べて、

1) GPIO制御知識が無くてもエフェクターのパラメータがタッチパネル操作できる。
2) このため操作パラメータの数やレイアウトでハード面の制約を受けず、後で困らない。
3) Raspberry Piのハード制御方法覚えてる暇があったらエフェクター一杯作って音を出したいよね!

というのがウリです。

この作品、名付けてPuredata with Pi The Pedal(PPTP) としました。
(思いっきり流行りの動画に乗っかったネーミングセンスゼロ)
細かい製作過程については別の機会に。

2017年1月20日金曜日

[PPTP]ハード構成

さてPPTP(Puredata with Pi The Pedal)ですが、ハード構成について解説します。
ギターなどのエフェクター用途で使用するレベルを目指しますので、
ピュアオーディオ的な用途のレベルをお求めの方にはごめんなさい、参考になりません。
1) Raspberry Pi 3


他、GPIO40ピンで最近手に入るものなら何でもいいと思います。
BluetoothやWIFIも使える機種ならRaspberry PiのUSBポートが
ケース内に隠れても操作できて尚可良し。
OSはRaspbian Jessie with Pixelを使いますが、
昔から所持しているRaspberry Pi 1ではGUI起動で常にCPU100%となり、
使用に耐えないので却下です。
(注意)BluetoothとWIFIの通信中、LANポート周辺は常に電子ノイズが出るため、
ノイズ対策が要ります。


2)microSDカード
これはRaspbianインストールに必須なので。
8GB以上あれば充分です。


3) Raspberry Pi駆動用のACアダプター
Raspberry Piの機種に合わせてアンペアに余裕の有るものを選んで下さい。
また、アダプターとRaspberry Pi間を繋ぐmicroUSBケーブルも適宜用意してください。
アダプター選びに少々コツがあるようですが、
アダプターからRaspberry PiまでのUSBケーブルの電圧降下を防ぐため、
短い大電流対応のものが理想です。

[アダプター直挿し運用される方に向けて]
余談ですが、2.5A必要なRaspberry Pi 3に
BuffaloのセルフパワーUSBハブ(そもそも2.5A無いが一応動く)を
突っ込んだところ電源ノイズが酷かったのですが、
秋月の2.5Aアダプターに替えたところマシになりました。
あと、ankerの4ポート充電器もパッと聴いた限り電源ノイズが少ないです。
そもそもRaspberry PiのUSB電源供給自体がノイズ発生の原因という話がありますが、、
今回はサクッと動かすためにパス。
GPIO26ピン占有している関係もあるので。


4) 5インチ タッチパネル


安価で入手しやすいElecrowのものを使います。
ほぼRaspberry Pi 3と同じサイズでGPIOピンで固定します。
Raspberry PiのGPIOを26ピンも使ってしまうので、
26ピン仕様のRaspberry Piで使用する場合は
後々GPIOが使いたくても使えませんのでご注意下さい。
ちなみにタッチパネル側はこの26ピンとドライバ導入で
*電源供給
*画面表示
*タッチ操作
が最終的に可能になるので、
タッチパネルに付いているHDMI入力と電源供給用のmicroUSBは繋ぐ必要はありません。
(注意)タッチパネル操作中に電子ノイズが乗ります。ケースに接触しているのでやむなし。
それ以外はそれ程ノイズは乗りません。


5)USBオーディオインターフェース


Raspberry Piはアナログ入力の手段が限られていることと、
前述のLANポート周りの電子ノイズがなかなか手強いので、
USBオーディオインターフェースを用意してください。
私はケースにオーディオインターフェースとRaspberry Piを収容したかったので
安価でギター直挿しできる仕様のbehringer ucg102のガワを取り外し、
ギタージャックはケースに取り付けられるよう交換と配線をしました。
(但し、LANポートがケースと接触、ギタージャックのsleeveが
ケースに接触すれば電子ノイズが乗るので一工夫必要)
このucg102、Raspbianならドライバも要らずにGUIのオーディオ設定で動作します。

(注意!)behringerのucg102を選ぶ方は、よく似た類似品が出回っているので注意してください。
酷い電子ノイズ発生装置で改善不可能です。



以上が最小構成で動かす条件です。
持ち運びや実際の運用に難がありますが、
ケースに収めたりしないのならば電子ノイズの問題で悩まされることもなく、
一番楽ではあります。

【Puredata】ノイズゲートの作り方・考え方の備忘録【Noise Gate】

こちら にて作成したノイズゲートの仕組みについて簡単に解説します。 自己流なのであまり細かいところはツッコミ入れないでください。 【ノイズの基本的な処理について】 実際の波形を見ます。 ギターを弾いていない無音部分のはずがサーッというノイズが聞こえる事が多々あります...