モジュラシンセサイザを作ってみた! パート5: 多機能モジュール

オールインワン モジュラーシンセ「Frequency Central Product」の構築とテスト

Frequency Central Product（以下 FCP）は、今のところ、私が製作しているモジュラー型シンセサイザの中で最も複雑なものです。電圧制御発振器(VCO)・電圧制御フィルタ(VCF)・ADSR (Attack、Decay、Sustain、Releaseの頭文字)で構成されており、これらが26hp Eurorackモジュールに詰め込まれています。

そのため、このFCPは、私が以前に構築したモジュールとも連携可能な、スタンドアロンのフル機能モジュラシンセサイザとして使用できます。FCPの各モジュールは事前に正規化信号パスのパッチを備えているため、パッチを適用せずに使用することもできます。また、パッチが適用されているすべての端子は、ジャックを関連するソケットに挿入することで簡単に分岐できるため、容易に既存のモジュールに統合できます。

モジュラモジュール

FCPは、可変抵抗やスイッチ、ソケットを搭載したマザーボードを備えており、ここでも事前に適用されているノーマライズ処理が発生します。

構築プロセスを簡素化するため、FCP マザーボードに以下の3枚のボードを接続します。

• VCOドーターボード
• VCF/VCAドーターボード
• ADSR/ノイズドーターボード

抵抗器

部品表では抵抗器の許容値の表記がありませんでしたが、完成品モジュールの写真で抵抗器がすべて青いことに気付きました。少し調べて分かったことは、厳格なルールではないようですが、通常、青い抵抗器には金属酸化物膜が使用されており、一方のベージュの抵抗器には、炭素膜が使用されているということです。私は青い抵抗器を持っているので、モジュールの図解との一貫性を持たせるために、青い抵抗器を使用することにしました。

このプロジェクト用の基板上には、部品の実際の値がプリントされているため、BOMの一覧を参照する必要がありませんでした。

私はNova Cb-14抵抗器キット (156-2587) を持っており、すべての抵抗器がファイルに整理されています。これは適切な抵抗器を探す時間の大幅な節約につながり、製作を円滑に進めることができます。

マザーボード

私はマザーボードの製作から始めました。手順書は最小限で書かれており、基板にパーツを追加する順序について提案している程度でしたが、手順としてはかなり簡単でした。このシリーズの他の投稿と同様、この記事の最後に部品表へのリンクを添えてあります。

小さめの部品を配置し終えたら、ソケット、スイッチ、可変抵抗を配置してみました。これらすべてがフロントパネルの穴と正しく位置があっているかを確認したかったので、はんだ付けをせずに基板に配置し、パネルを合わせて、可変抵抗の一部をナットで固定して所定の場所に保持しました。次に全体を裏返して、すべてを定位置にはんだ付けしました。

次に、抵抗器の脚を使ってソケットを基板に配置するために、非常に手間のかかる作業ですが、フロントパネルを取り外す必要がありました。その後、同じような手順でLEDを正しく並べました。

最後に、7つのピンヘッダを切断して、大きさを整えました。基板の裏側に合わせて、粘着剤でそれぞれを定位置に保持したままはんだ付けを行います。脚1本のはんだ付けが終わったら、他の脚をはんだ付けする前に、基板に対してまっすぐ適切な角度になっているかをチェックしました。ドーターボードを差し込む場所になるため、すべてが正しく並んでいることが重要でした。うまく配置できていないと、ドーターボードを取り付けられなくなる可能性があります。

次はロータリスイッチ基板の構築です。この基板には、発振器のオクターブを設定する1P12T (066-5180) ロータリスイッチが搭載されています。ここでは、このスイッチの極を、12ポジションではなく、6ポジションに設定する必要があります。この設定を行うには、まず取り付けナットとワッシャを取り外します。すると、小さいフランジが付いた別のワッシャが現れます。フランジはシャフトを囲むスロットの1つにはまる仕組みになっています。スイッチを6ポジションに設定するには、フランジが「6」の表示のあるスロットにくるようワッシャを合わせます。スイッチをテストして6ポジションに設定されたことを確認してから、取り付けナットとワッシャを元に戻して、固定し、スイッチを基板にはんだ付けします。

もうひとつ、オクターブ用基板について行う必要があったこととしては、5つの、同じ抵抗値を持つ10k抵抗器を選ぶことでした。抵抗器は、抵抗値がすべて同じであれば厳密に10kである必要はないようなので、同じ値のものが5つ見つかるまで数多くの抵抗器をテストしました。抵抗器を選択し、はんだ付けが完了した後に、ここで使用するための許容差1%抵抗器 (830-7466) を5つ注文していたことを思い出しました。今後のプロジェクトで役立てます。

VCO

次はVCOドーターボードです。マザーボードと同様に連動しました。

ドーターボードをマザーボードに接続するためのヘッダが正しく並んでいるかどうか確認するために、ヘッダを適切なサイズにカットしてからマザーボードのピンソケットに正しい位置で接続し、その後、はんだ付けを行う前準備として、VCO基板を所定の位置に合わせます。

VCOが完成し、マザーボードに接続したので、モジュールに電源を入れ、ロータリオクターブスイッチを調整できることを確認しました。スイッチの横にはテストポイントがあり、オクターブスイッチが最高ポジションになると、出力が7.5Vになります。私はテスタで、7.5V出力が確認できるようになるまで、抵抗器を調整しました。

VCF/VCAとADSR

2枚のボードは問題なく連動しました。ここでは、すべてのダイオードと極性コンデンサが正しく取り付けられているかに特に注意しました。また、トランジスタが正しい位置に、正しい方向で取り付けられているかも確認しました。基板上の”n”のマークはNPN BC547トランジスタを示し、”p”はPNP BC557トランジスタを示します。方向は半円で示されています。

VCF/VCAボードには電源コネクタ用のスペースが設けられていますが、マザーボードから電源を取っているため、このスペースは不要です。

初期段階でADSRボードのダイオードが識別できませんでしたが、すぐに修正することができました。

最後の仕上げ

このようなものを製作すると、毎回、新しいことを学ぶことになります。前述の抵抗器の本体の色に関すること以外にも、Dシャフトを取り付けるポテンショメータノブには2つのタイプが存在することを学びました。Dシャフトの平らな部分がインジケータラインと同じ側にあるタイプと、反対側にあるタイプです。私には後者のタイプが必要でしたが、それほど簡単には見つかりません。私が必要としているのは2つだけですが、ラウンドシャフト可変抵抗のノブに対応するものでなければなりません(このノブが手に入れば、現在Bella Pepperモジュールで使用しているノブと交換して改善できます)。そのため、今もまだ、探し続けています。

とは言え、下のビデオで分かるとおり、このモジュールは良好に動作しました。

また、私の他のモジュールとも良好に連動しています。

今後、すべてがどのように動作しているのかの理解を深めるため、オシロスコープを接続し、さまざまなパッチにおける色々なポイントを監視して、どのように相互作用しているかを確認しようと考えています。

現在の唯一の問題は、もっと色んなモジュールを試したいのに、私のラックが既にいっぱいになっていることです！