instructables PICO MIDI SysEx パッチャー取扱説明書

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1 instructables PICO MIDI SysEx パッチャー

2 製品情報

7.2 ステップ3: プログラマパラメータの分類

8 ドキュメント / リソース

8.1 参考文献

9 関連記事

instructables PICO MIDI SysEx パッチャー

製品情報

baritonomarchettoのPICO MIDI SysEx Patcherは、vinのプログラミング性を高めるために設計されたハードウェアソリューションです。tagプログラマビリティに欠けるシンセサイザーです。Raspberry Pi Pico マイクロコントローラボードをベースにしており、LED ディスプレイ、プッシュボタンが組み込まれた 2 つのロータリーエンコーダ、およびプッシュボタンを備えています。また、シリアル操作とオープンファームウェア用の MIDI 入力も備えています。プログラマをマスターコントローラとシンセサイザーの間に配置することで、シーケンスの再生中にパラメータをリアルタイムで変更したり、マスターコントローラからターゲットシンセにその他の MIDI メッセージを転送したりできます。

PICO MIDI SysEx Patcherは、いくつかのvinをサポートしていますtagRoland Alpha Juno (1/2)、Korg DW8000/EX8000、Oberheim Matrix 6/6R (> 2.14 ファームウェア) などの電子シンセサイザー。

製品使用説明書

PICO MIDI SysEx PatcherをマスターコントローラーとVINの間に接続しますtagパッチを作成するシンセサイザー。

マスターコントローラーとVINをオンにしますtagシンセサイザー。
2 つのロータリーエンコーダーを使用して、シーケンスの再生中にリアルタイムでパラメーターを移動および変更します。
プッシュボタンを使用して、マスターコントローラーからターゲットシンセにその他の MIDI メッセージを転送します。

ディスプレイの使用方法とソフトウェアレベルでパラメータをグループ化する方法の詳細については、ユーザーマニュアルを参照してください。
注記： 必ずあなたのVINtagシンセサイザーを使用する前に、PICO MIDI SysEx Patcher でサポートされていることを確認してください。また、必要なコンポーネントとその組み立て方法については、ユーザーマニュアルのハードウェアの説明セクションを参照してください。

製品について

私はワインに弱いtag電子シンセサイザー。誤解しないでほしいのですが、現在の音楽制作シーンは刺激的ですが、私は「時代遅れ」のキーボードを最も多く演奏しています。

80 年代半ばの機器の欠点の XNUMX つは、プログラミングができないことです。プログラミングは面倒な作業になる場合があり、サードパーティのソフトウェアが SysEx プロトコルをサポートしていないことも問題です。
とにかく、この問題に対処するには、ソフトウェア (Ctrlr と言ったのは誰ですか?) とハードウェアの 2 つのアプローチがあります。

言うまでもなく、ここではハードウェアソリューションを扱っています。
私はすでに、Roland a-Juno、Oberheim Matrix 6、Korg DW8000、SCI Multitrack など、黄金時代の象徴的な楽器のプログラミング機能を、Arduino MEGA ベースの SysEx プログラマーとシーケンサーの組み合わせで強化したと思います。最近 Raspberry Pi Pico マイクロコントローラーボードに夢中になったので、この問題の解決方法を思い返しました。

Raspberry Pi Pico は安価で強力なマイクロコントローラーであり、最近の私のお気に入りの選択肢です。新しいプロジェクトに採用していますが、古いプロジェクトを再検討するためにも採用しています。
IC のメモリ制限がなくなったため (ただし GPIO の数は制限されています)、以前のプロジェクトとはまったく異なるインターフェイスとワークフローを持つものができました。

良くなった？悪くなった？決めるのはあなたです 🙂

用品

部品表 (BOM) に従います:

マイクロコントローラ、IC、ディスプレイ
- Raspberry Pi Pico (1 GPIO クローン) x 30
- 1N6オプトカプラ×138
- 1A LEDディスプレイ x 1602
コンデンサ、抵抗器、トリマー
- 3x 220オーム抵抗器
- 1x 330オーム抵抗器
- 1Kオーム抵抗器10個
- 2オームトリマー1000個
  1nF 非極性コンデンサ x 100

ダイオードとエンコーダ
- 1N1ダイオード×4148
- 1N1ダイオード×4004
- 2倍増分光学エンコーダ
その他
- ポットノブ2個（オプション）
- DCバレル×1
- 1x B3F 4050 オムロンモーメンタリプッシュボタン
- MIDI (DIN 2) コネクタ x 5

製品レイアウト

インストール手順

ステップ1: プログラマー機能

PICO MIDI SysEx プログラマーの主な機能は次のとおりです。
- 内蔵LEDディスプレイ
- 2つのロータリーエンコーダとプッシュボタンのみで簡単に操作できます。
- MIDI入力、シリアル操作用
- オープンファームウェア

はい、技術的には、これらのロータリーエンコーダーにはプッシュボタンが組み込まれており、実際に使用されているため、ボタンの数は「1」ではなく「3」になります。
プログラマーは、マスターコントローラーとパッチを作成するシンセサイザーの間に配置する必要があります。

これにより、シーケンスの再生中にパラメータをリアルタイムで変更したり、マスターコントローラーからターゲットシンセに配信するその他の MIDI メッセージを転送したりできるようになります。
現在サポートされているシンセは次のとおりです:
- ローランド・アルファ・ジュノ（1/2）
- コルグ DW8000/EX8000
- Oberheim Matrix 6/6R (> 2.14 ファームウェア)

次のいくつかのステップでより詳しく説明しますが、ソフトウェアレベルでのパラメータの表示とグループ化は、このプロジェクトで重要な役割を果たします。詳細については、引き続きお読みください 🙂

ステップ2: ハードウェアの説明

インタフェース
- このプログラマーでは、以前のプロジェクトとは逆のアプローチを採用したいと考えました。ここでは、インターフェース要素は最小限に抑えられ、回転式増分エンコーダー 2 つとメニューボタン (正確には 3 つのボタン) のみになっています。
- 80 年代中期のシンセサイザーのプログラミング性の欠如に直面して生まれたプログラマーにとって、ノブの数を減らすことは後退のように見えるかもしれません。しかし、すべてのパラメータが適切に分類されているファームウェア (次の手順を参照) と、パッチパラメータのカテゴリ、名前、および値をリアルタイムで表示する LED ディスプレイとの相乗効果を考えれば、そうではありません。

LEDディスプレイ
適度な大きさの LED ディスプレイがあれば、特に時間をかけてパッチングを行う場合、パッチングがより快適になります。以前のハードウェアプログラマープロジェクトには、小さな OLED ディスプレイが搭載されています。表示される情報はシーケンスプロパティに限定されるため、このハードウェアでは十分ですが、この場合は比較シートを必要とせずに、すべてのパッチパラメーター名が表示されます。
マイクロコントローラ
- 前述のとおり、使用されているマイクロコントローラは Raspberry Pi Pico です。このマイクロコントローラは、計算能力 (最大 133Mhz、デュアルコア) とメモリストレージ (最大 16Mb) の両方において強力です。今日の標準ではこの巨大なメモリにより、ファームウェアに詳細な文字列を含めることができるため、新しいアプローチを採用できます。
- Raspberry Pi Pico も今のところ安いので…

ミディ
- MIDI IN 回路と MIDI OUT 回路の両方が内蔵されています。
- MIDI OUT は MIDI メッセージを送信するために必須であり、決して省略することはできません。
- MIDI IN も必要です。プログラマーが接続されていると、シンセサイザーは他の楽器 (マスターキーボードや DAW など) からメッセージを受信できないためです。つまり、パッチとシーケンスのフェーズは必然的に分離/区別されます。内蔵の MIDI IN 回路を使用すると、シーケンスの実行とパッチの変更を同時に行うことができます (つまり、リアルタイムで適切なフィルタースイープを送信できます)。
- MIDI IN 回路は、MIDI 協会の仕様に準拠したオプトアイソレーション回路です。目新しいものではありません。
電源
- SysEx プログラマーは、マイクロコントローラーボードの USB-C コネクターから直接、または PCB に取り付けられた DC バレルを使用して、9 つの異なる方法で電源を供給できます。どちらも合法ですが、次の理由から最新のものを好みます。
  1. DCバレルはより頑丈です
  2. DCバレル入力はPICOの+5Vライン（いわゆる「Vsys」ピン）に直接接続され、内部の
    直列ダイオード保護。
- センタープラスの PSU を使用する必要があります。逆極性保護ダイオードがあっても、PSU を損傷する可能性があるため、逆極性を適用しないでください (このような状況ではダイオード保護により GND と +5V が短絡するため、プログラマーは損傷しません)。
マイクロコントローラーボード
私はすでに Raspberry Pi Pico マイクロコントローラボードを称賛してきました。ここで警告を 2 つ付け加えておきます。このマイクロコントローラボードには 16 つのバージョンがあります (30Mb から 9Mb のメモリで購入できることを無視すれば)。ここでは、公式 Pico とはピン配置が異なる 2 ピンのクローンを使用しています。現時点では、XNUMXMb バージョンで十分です。

ステップ3: プログラマパラメータの分類

30 を超えるパラメータを順番に（XNUMX つずつ）スクロールするのは現実的ではありません。それにもかかわらず、このプログラマーは、サポートされているシンセサイザーの「シングルデータスライダー」インターフェイスの簡素化を主張しています。それはどういうことでしょうか。
私にとって、ターゲットを照準するための可能な解決策は、パラメータをカテゴリ内にグループ化することでした。カテゴリ化により、パラメータの数が減ってアクセスしやすくなり、実際にパラメータを見つけやすくなります。
分類はサポートされているすべてのシンセサイザーで同じ原則に従い、私の意図では、私たちが愛するアナログシンセサイザーの典型的な物理ブロック構造に似ています。オシレーター -> ボリュームtag電子制御フィルター -> ボリュームtage制御 amp変調源と効果は次項で説明します（詳細は以下を参照）。
コルグ DW8000
- DW8000 (および EX8000) のパッチパラメータは Korg によってすでに適切に定義されているため、プログラマーの分類はフロントパネルのグループ化に忠実に従います。
- パラメータは 8 つのカテゴリに分類されます。
  - 発振器1
  - 発振器2
  - 巻tage制御フィルター
  - 巻tage管理 Amp嘘つき
  - 低周波発振器
  - 車輪
  - デジタルディレイ
  - その他（ポルタメント）
    サブカテゴリの詳細については、ステップヘッダーシートを参照してください。
- フィルタリングして ampそれぞれのレイヤーには専用のエンベロープが1つずつあります。この場合、エンベロープパラメータはボリューム内でグループ化されます。tag目的地の制御要素。
- MIDI モード/チャンネルを除くすべての DW8000 パラメータがサポートされています。

ローランド・ア・ジュノ
- Roland a-Juno のパッチパラメータの数は限られていますが、サポートされているシンセサイザーの中では、MIDI 実装におけるそのシーケンスが最もわかりにくいものです。フロントパネルシーケンスと同様の方法で MIDI 実装をグループ化するのに、少し時間がかかりました (同じではないにしても)。
- ミッションは達成されました:
  - 発振器
  - 巻tage制御フィルター
  - 巻tage管理 Amp嘘つき
  - 封筒
  - LFO
  - コーラスとベンディング
    サブカテゴリの詳細については、ステップヘッダーシートを参照してください。
- プログラマーは、Roland a-Juno の 36 個のパラメータすべてをサポートしています。単一の (割り当て可能な) エンベロープパラメータは、専用のグループにまとめられています。
オーバーハイムマトリックス 6
- Oberheim M6/M6r は最も先進的なシンセサイザーであり、最近の楽器と比較しても信じられないほど複雑なルーティングを特徴としています。
- 音楽制作の世界では「複雑さ」が両刃のナイフになる可能性があることを私たちは学びました。また、パラメータを直接操作する機能がないため、Matrix 6 はサウンドエンジニアリングの点で最も過小評価されている「サウンドファクトリー」の XNUMX つとなっています。
- シンセがサポートする 99 個のパラメータのうち、「たった」 52 個が Programmer ファームウェアに含まれています。私はそれらを 9 つのグループに分類しました。
  - 発振器1
  - 発振器2
  - 巻tage制御フィルター
  - 巻tage管理 Amp嘘つき
  - Ramps
  - エンベロープ1
  - エンベロープ2
  - LFO1
  - LFO2
    サブカテゴリの詳細については、ステップヘッダーシートを参照してください。
- 3 番目のエンベロープ、トラックポイント、クリックなどを方程式から除外して、パラメーターを適切な数に制限しようとしました。いずれにしても、Raspberry Pi Pico のメモリサイズのおかげで、これらすべてを処理することが可能です。
- プログラマーによって処理されないパラメーターは「無効」にはなりませんが、シンセパネルからアクセスできます。
- マトリックス変調は複雑すぎて組み込めなかったため、省略しました。

ステップ4: 使い方

初めて電源を入れると、シンセ選択と MIDI チャンネルメニューページが表示されます。
- LEFT ノブ (PARAMETER ノブ) を回して、ターゲットシンセがリッスンする MIDI チャンネルを選択します。
- 右ノブ（VALUE ノブ）を回して、MIDI メッセージを送信するシンセサイザーを選択します。
プログラマーをリセットするたびに、この操作を実行する必要があります。ファームウェアがオープンソースであるため、開始シンセと MIDI チャンネルを定義する 2 つの変数を永続的に変更するのは非常に簡単です。

「メニュー」ボタンを押してメニューモードを終了できます。サポートされているパッチパラメータを変更するには:
- 左側のロータリーエンコーダ（PARAMETERノブ）を回して、関心のあるパラメータのカテゴリ（LEDディスプレイの上部に名前が表示されます）を選択します。
- 左側のロータリーエンコーダーのプッシュボタンを押すと、実際のパラメータ選択に切り替わります（名前はLEDディスプレイの下部に表示されます）。
- 左側のエンコーダ（PARAMETERノブ）を回して、変更したい実際のパラメータを選択します。
- 右側のロータリーエンコーダを回して、希望するパラメータ値を選択します。右側のロータリーエンコーダのプッシュボタンを押すと、パラメータ値を10ずつ進めることができます。
パッチパラメータ値は、値が変更されるとすぐに MIDI 送信され、「リアルタイム」パッチングが行われます。

関心のあるパラメータに対してこの手順を繰り返します。
メニュー画面に戻りたい場合は、メニューボタンを押すだけです。
以下の点にご注意ください:
- プログラマーのパラメータは、シャットダウン後にプログラマーを初めてオンにしたとき、またはメニューで別のシンセサイザーを選択したときに、すべて「ゼロ」の値に初期化されます。
- パラメータ値が変更されると、プログラマがリセットされたりオフになったりしない限り、その値はメモリに保持されます。
- シンセサイザーのフロントパネルからパラメータ値を変更した場合、プログラマパラメータは更新されません (同期されません)。
  >>こちら<< は最新バージョンのスケッチリポジトリ (Github) です。オープンソースなので、スケッチを自由に変更したり、バグを修正したりすることができます (次の手順を参照) 😉

ステップ5: 制限/バグをスケッチする

現在の予備スケッチには大幅な改善の余地があります。

例ではampたとえば、プログラマーがオンになるたびに起動時に選択する代わりに、MIDI チャンネルとシンセサイザーを保存する機能を追加できます。まだ空きメモリの量を考えると、他のシンセサイザーもサポートすると便利です。現在のパッチパラメーターを取得して保存し、プログラマーとシンセサイザーを同期させると便利です。
また、このコードの最初の反復には、厄介なバグがいくつかあることも報告しなければなりません。2 つの光学エンコーダーの 1 つを初めて回すと、ライブラリ (LCD ライブラリだと思いますが、よくわかりません) が初期化され、プログラマーが数秒 (2、3 秒) 応答しなくなります。大した問題ではありませんが、厄介です。
もう 1 つのバグは、SysEx 送信の一部が失われることです (光学エンコーダーの回転はすべて記録されますが、MIDI 出力に何も転送されないことがあります)。これは間違いなく問題です。

ステップ6: 謝辞

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