名張市つつじが丘おもちゃ病院

三重県名張市つつじが丘でおもちゃの病院を開院しています。年中無休で修理は無料、部品代のみ実費です。おもちゃの修理依頼は tutuji@cb4.so-net.ne.jp へメールにてご連絡下さい。なお、宅配便での受け付けは行っておりません。このブログにはおもちゃ等の修理事例やツール製作などを載せていきます。故障診断や修理方法の改善等、ご意見をお寄せ下さい。

マラカスの修理(電子オルゴール換装)

本件は、(千葉県)鎌ケ谷おもちゃの図書館「あ・そ・ぼ」おもちゃ病院様の修理事例であり、つつじが丘おもちゃ病院(当院)はファームウェアの開発を請け負った。
当記事には依頼元の 鎌ケ谷おもちゃの図書館「あ・そ・ぼ」おもちゃ病院様 から提供していただいた情報や資料が含まれている。
マラカスの修理外観

COBチップ不良のためPICで換装することになった。
収容曲は、①あめふりくまのこ、②アンパンマンマーチ、③どんぐりころころ、④げんこつ山のたぬきさん、⑤森の熊さん、⑥きらきら星、⑦犬のおまわりさん、⑧大きな栗の木の下で、⑨小さな世界、⑩山の音楽家の10曲。
1個のSWでラウンドロビンに演奏する。

開発要件は 依頼元のブログ を参照。

演奏音
演奏音はこれ

開発したファームウェアは ここから ダウンロードできる。
プロジェクトディレクトリは orgel5_6_ikegami20161204\maraca_PIC1840.X
使っていない音符データも残してあるので、適宜組み替えられる。
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  1. 2017/02/12(日) 21:59:41|
  2. 修理事例
  3. | コメント:5
<<ショベルカーRCの修理(マイコン換装) | ホーム | CCP-WDriveシリーズのエンコーダ/デコーダ製作>>

コメント

詳しくありがとうございます。
ATMEGA328P-PU開発環境(Arduino)なら手元にあるのでそれでも十分なものができそうですね。
PICは安価かつ小型で種類も多いのでよく使われますね。
近いうちにPIC開発環境も整えたいと思います。
  1. 2018/01/29(月) 19:07:46 |
  2. URL |
  3. ちじたぜ #R1MtSl86
  4. [ 編集 ]

Re: タイトルなし

ちじたぜ様
つつじが丘おもちゃ病院 大泉です。

作る気になってきましたか。

当おもちゃ病院の電子オルゴールがPICをターゲットにしているのはコスト面からです。おもちゃの修理が目的ですので、100円以下のチップで実現できることが必須の条件で、PIC以外の選択肢はありません。PICは1ワードが14ビットなので、メモリを合理的に使うには1ワードを上下に分けて1データ7ビットにします。そうすると量子化が7ビットになり音質が悪いのです。また、PICは汎用レジスタが貧弱でC言語のポインタアクセスが凄く苦手です。そのため配列や構造体を使うと一気にメモリ量が増大し、処理も著しく鈍くなり、とてもオルゴール演奏はできません。コストにあまり制約がないのであれば、機能と性能がマシなマイコンを選んだ方がよいと思います。

電子オルゴールの古いバージョンはLPCでも動きます。ところが、秋月のLPCが大幅値上げされてからはおもちゃ修理に使えなくなり、その後の機能改善はPIC版のみに実施してきています。PIC版にあってLPC版にない機能は、シリアルEEPROM接続、SDカード接続、ピッチベンド表現です。音声再生をしなければ外部メモリを接続する必要はないし、ピッチベンドも普通の電子オルゴール演奏では使いませんので、LPC版で十分ですね。

LPC版の電子オルゴールは下記にありますので、是非聴いてみて下さい。
http://tutujith.blog.fc2.com/blog-entry-98.html
  1. 2018/01/29(月) 18:58:18 |
  2. URL |
  3. 大泉茂幸 #-
  4. [ 編集 ]

詳しい情報ありがとうございます
そうです、音色のことです。

実際にSVM7571C6Hを所有しており、音色、アレンジ(編曲)も似ていました。
SVM7570(7571)シリーズは矩形波(方形波)、ノコギリ波、正弦波(サイン波)、ノイズの計4和音が出せます。

7571C6Hには
●ハッピーバースデー
●ミッキーマウスマーチ
●イッツアスモールワールド
●森のくまさん
●おもちゃのチャチャチャ
●こんなこいるかな
●シューベルトの子守歌
●赤鼻のトナカイ
の8曲が入っております。

7570シリーズではエンベロープの有無がマスクオプションで選べるようです、7571C6Hではエンベロープは有りでした。

参考のデータシートとEPSON Melody ICsです。
http://datasheet.datasheetarchive.com/originals/distributors/Datasheets-30/DSA-597297.pdf
https://www.mikesarcade.com/estore/datasheets/SVM7910.pdf

残念ながらEPSONのメロディICはすべて生産終了となっていますが近日中に私のYouTubeチャンネルにてSVM7571C6Hの動画を公開しようと考えています。

「小規模な「シンセサイザー+シーケンサー」だと捉えていただくのが的確と思います」について、SVM7570と似ていますね。仕組みも7570に近いので、工夫次第では7570を作れるかもしれません。
  1. 2018/01/29(月) 12:42:51 |
  2. URL |
  3. ちじたぜ #R1MtSl86
  4. [ 編集 ]

Re: SVM7571C6H

ちじたぜ様
つつじが丘おもちゃ病院 大泉です。

「音源」と仰るのは「音色」の意味でしょうか。この記事で使っている音源はサイン波の組合せです。基本波と4次高調波を1:1に単純加算したものです。機械式オルゴールは弁と呼ばれる鉄片が振動することで音を出していますが、この音色に近付けようとした結果、そのようになりました。アナログシンセでは金属的な音色を出す手法の一つとしてリング変調が用いられます。そこで、サイン波とその高調波を積算して波形を合成してみましたが、機械式オルゴールには似つかない音になってしまいました。試行錯誤の結果、基本波+4次高調波が一番フィットしました。

「音源」のもう一つの意味で「発声方式」の観点では、この電子オルゴールは波形データをテーブルとして持ち、それを再生する方式です。簡単に言えばサンプリングシンセです。ですから、波形テーブルを替えることでどんな音色も発声することができます。基本波+4次高調波や基本波×高調波の音源は、予めそのような計算をして波形データを作りテーブル化して、それを音符に従って再生しているのです。ピアノや大正琴の音色での演奏例もあります。

楽音の音色としては音源波形の他にエンベロープが大きく影響します。この電子オルゴールではエンベロープ波形もテーブル化していますので、細かな楽音表現が可能です。小規模な「シンセサイザー+シーケンサー」だと捉えていただくのが的確と思います。

「SVM7571」と似ているのかどうか、カタログを見たところ方式的には僕の電子オルゴールとかなり近しいと感じました。しかし、楽音は音源波形とエンベロープ波形によりますので、それが似ているのかどうかは評価できませんでした。
  1. 2018/01/25(木) 08:40:52 |
  2. URL |
  3. 大泉茂幸 #-
  4. [ 編集 ]

SVM7571C6H

音源がSVM7571C6Hと似ていますね。
  1. 2018/01/25(木) 03:51:28 |
  2. URL |
  3. ちじたぜ #R1MtSl86
  4. [ 編集 ]

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プロフィール

大泉茂幸

Author:大泉茂幸
名張市つつじが丘おもちゃ病院
名張市つつじが丘南3番町129
tutuji@cb4.so-net.ne.jp
090-5534-6494
連絡は上記のメール、またはSMSでお願いします。

子どもの頃から趣味は電子工作一筋でやってきました。理科離れが進む中で科学技術に興味を持つ子どもが少しでも増えて行くことを願って、子ども達に電子工作の活動の場を提供しています。

1981年からおもちゃ病院の活動を始め、2014年に三重県名張市への移住を機に「つつじが丘おもちゃ病院」を開院しました。自分でおもちゃを設計し製作する【おもちゃ工房】と、マイコンを応用した電子工作を楽しむ【マイコンクラブ】も併設しています。新規参加メンバーを募集しています。

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