フルセットで繋いでみる

あいかわらず、Arduinoのウクレレ用クロマチック
チューナー。

アナログ周りの回路を、ECM～増幅～LPF～クリップ回路
と、一通り繋いでオシロで眺めてみることに。


ECMは、例によってパナソニックのWM-61Aを使用。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02303/

コイツを20倍に増幅して、音量調整後にさらに20倍。
およそ5Vpp近くまで増幅したところで4000Hz程度の
LPFに掛けて、小信号を目立たせるようにクリップ
を掛けるという流れ。

後半2つはそれなりに動くことが確認できてるので、
前半部分の動きと、それらも組み合わせた全体の
動きがどうなるか。


まずは全段の20倍増幅×20倍増幅の部分。
色々ありつつも、それなりに動くことを確認。

ただ、何かの拍子に、1段目が異常発振して、
数百Hz程度の矩形波（VccとGNDの往復）出力装置
に早変わりしちゃうことが。

ブレッドボードなので、グリグリ弄ってるときに、
入力が瞬断（入力がオープン）になっちゃってる
んだろうと想像。
こればかりはブレッドボードではなんともしがたい。
とりあえず放置。


共鳴胴がない、自作のウクレレを使って、弦のみの
振動をECMで拾って、波形を眺める…

合計のゲインが400倍（50dbくらい）になっちゃう
ので、微妙なノイズも結構大きくなっちゃう。

スイッチングACアダプタで動かすと、電源のリプル
がバリバリ出力に載っちゃう。駄目。

電源にLCRフィルタを使ってリプルをおさえてみる。
うん。それなりに思ったような動作。


さて、ECM入力→5Vpp程度に増幅ができたので、
後続の回路に繋いでみることに。


電源は、先ほどのフィルター通した電源をそのまま
流用。
オシロで眺めてみると、なんだか400Hzくらいにノイズ
が乗っちゃってる感じ。なんだ？

…クリップ回路部分は、5Vpp近い振幅を入力するとき
はゲインが0.5倍くらいなんだけど、小信号時には
10倍近いゲインを掛けてるから、前段とあわせると、
20×20×10=4000倍（約70db）に増幅してることになる
から、電源につけたLCRフィルタでは微妙に残った
リプルが悪さしてるって考えるのが妥当だろうな。

あと、GND～5Vの5Vppで動かしてるのに、振幅が2Vpp
ちょっとしか出てない気がする。どこかで振幅が
削れているような…変な感じ。


気を取り直して、電池（単4電池×2）の3Vで動かして
みる。



トリガー掛けて波形を眺めてみると…
うん。悪くない。



（低いCの音の場合）

弾いた直後はこんな風に倍音がいっぱいって感じ。
その後、百リ秒程度経つと、



こんな感じに倍音成分が減っていく感じ。

クリップ回路が効いてて、振幅自体の落ち方はけっこう
なだらかで狙い通りかな。


なんとなく動くようにはなったので、この後段に、
Arduinoのピッチデテクト処理を繋いでやれば、
クロマチックチューナーの基本的なパーツは完了
ってことになるはず。

上手く拾えるといいんだけどな。


…問題は電源まわり。
電池駆動にはあまりしたくないんだよな。

それと、この後考えている追加の出力処理（MIDI出力）
は、カレントループで5mA程度流す必要が出てくるん
だけど、これがどのくらいノイズとして影響するのか。

この間の、キャラクターLCDバックライトのLEDでも、
電源電圧を揺さぶるほどのノイズ源になってたので
（ちなみに20mA程度）、5mA流すのがどのくらいの
影響になるのか。

ArduinoのPWM（約490Hz）と比べれば、MIDI出力は
周波数帯が全然高いので、あまり心配は要らないの
かもしれないけど…

基本に忠実に、デジタルとアナログの電源は分けるか…


http://hackaday.com/2013/12/28/making-an-arm-powered-midi-synthesizer/
この、LPC1114のMIDI対応アナログシンセ。いいな。
ツマミがいっぱいついてるのはやっぱりいいよな。


スイッチサイエンスで、
http://www.switch-science.com/catalog/1560/
Seeeduino Archも売ってたんだなぁ。2415円は魅力的。
Arduinoで足りないときは、やっぱmbedとかにちょっと
頼りたくなるんだよな。

1個持ってても損は無いと思うんだよな…

http://jksoft.cocolog-nifty.com/blog/2013/12/seeeduino-arch.html
じぇーけーそふとさんのブログを眺めると、どうやら
普通のmbedみたいにUSBメモリ的なデバイスで繋がる
から、普通にプログラムをコピーすれば動く…と。

シールドが3Vなのが、微妙に困るところがあるんだ
けど、値段と使い勝手と処理速度とメモリ量を考えれば、
やっぱ魅力的なボード。