最小のUSB-C MIDIシンセサイザー
- 「最小で凶悪な」MIDIシンセサイザーシリーズの新作で、CH32V003という32ビットRISC-Vマイクロコントローラーを使用。
- ハードウェアUSBがないにもかかわらず、プロセッサが48MHzで動作するため、ソフトウェアUSBスタックを書くのが魅力的なアイデアとして浮上。
- すでにCNLohrがソフトウェアUSBスタックを書いていたことを見つけて驚き、それによってこのチップはさらに実用的で印象的になった。
USB MIDIデモ
- USB-MIDIデモは未完成だが、開発ボードをはんだ付けして試してみた。
- TSOP20ブレークアウトとmicro-USBブレークアウトを瞬間接着剤で貼り付けた後、電圧レギュレーター、コンデンサー、抵抗などを追加して回路を完成。
- ボタンを押すと音を鳴らすUSB-MIDIデバイスを構成し、MIDIデータが到着するとチップが矩形波を生成。
USB開発ボード
- CH32V003向けの開発ボードはいくつかあるが、ハードウェアUSBがないためUSBピンは接続されていない。
- 繰り返しのはんだ付けを避けるため、できるだけ小さいシンプルな開発ボードを設計。
- 必要なピンはすべてラベル付けされており、USBデータライン用に抵抗を追加できるオプションも用意。
USB、すべてがUSB
- 部品が安価で、サポートする構成要素も少ないため、USB ATtinyプロジェクトを再発明するのは面白そうだった。
- CH32V003には十分なピンがないため、キーボードとUSBを同時に読み取ることはできないが、2つのチップを使って片方でキーボードの半分、もう片方で残りとUSBを読むことは可能。
ルーティング
- 縦型実装のUSB-Cプラグを使って、可能な限り小さな基板を作ろうとした。
- USB-Cプラグの支持ピンと干渉しないよう、ピエゾブザーのピン間隔を広げた。
- USB 3ピンを接続する必要はないが、CC1とCC2は接続する必要があり、必要なすべてのトラックを配線することは可能。
パネル化
- パネルは自作することにした。
- パネルには明確な対称性があり、片側をはんだ付けした後に基板を裏返してもう片側をはんだ付けできる。
- パネルを自作することで、USB-Cプラグ周辺にタイトフィットする穴を設けられ、組み立て時に基本的な保持力を得られる。
組み立て
- 最も低い許容差で基板を製造すると、メーカーが価格を補助してくれる。
- USBコネクターは最後にはんだ付けし、それ以外の部品はヒートガンではんだ付け。
- パネルから慎重に基板を切り離し、ブザーピンを適切な長さに切ってはんだ付け。
GN⁺の見解
- このプロジェクトは、ハードウェアとソフトウェアの創造的な組み合わせを示している。安価なマイクロコントローラーを使ってUSB-MIDIシンセサイザーを作るという発想は、DIYハードウェアコミュニティに刺激を与えうる。
- ソフトウェアUSBスタックの実装には、プログラミングとハードウェア設計への深い理解が必要であり、初級ソフトウェアエンジニアにとっても学習の機会になる。
- この記事は、技術的な挑戦を楽しみ、自分だけのユニークなプロジェクトを作りたい人にとって興味深いだろう。
1件のコメント
Hacker Newsのコメント
この人がこういう種類の作業で生計を立てているのか気になる。彼の成果物はいつも洗練されていて独特だ。
彼の立体的なろうそく作品は驚くべきものだという。 リンク
各ポートが10ギガとラベル付けされたハブにこれらを接続しているのがユーモラスだという。
指先のパッドをマクロズームで撮影した映像があまりに精細で、この動画は指紋セキュリティ侵害になり得るという。家の鍵が写った写真をうっかり共有するより悪いかもしれない。
製作レポートは非常に詳細だが、短いサウンドデモしか提供していない。実質的には矩形波しか生成しないので、実際の合成、変調、フィルターがなく、シンセサイザーと認めるのは難しい。USB-MIDI付きのグリーティングカード用サウンドチップと呼ぶほうが適切かもしれない。
高解像度で指紋が見える写真は少し心配だ。
USB-Cが特定の向きでしか動作しないのは非常に残念で、USB-Cの意図とは正反対だ。Nokia 2780 FlipはUSB-C充電ポートを備えているが、箱にはMicro-USBと書かれており、一方向でしか動作しない。
面白いが、実際には矩形波以上を再生できるシンセサイザーではない。
SMTコネクタを両面リフロー中に固定するために、赤色の熱硬化性チップ接着剤の使用を勧める。
美しいデモで、8ビットマイクロコンピューター時代の音を思い起こさせる。