モジュラシンセサイザをつくってみた! パート3: 変調モジュール

サンプル&ホールドとホワイトノイズジェネレータを使って、変調モジュールを作製します。

モジュラシンセサイザの構築に関する投稿シリーズのパート3です。ここまでで、下準備、ケースの選択、一部の電源ケーブルの用意はすでにできています。また、音源やモディファイアとして使用できる、多目的でプログラマブルな最初のモジュールを、 Beaglebone BlackとBelaで構築しました。

Control Voltage

アナログシンセサイザ(とりわけモジュラシステム)の興味深いこととして、音源とモディファイアを、手作業だけではなく、電圧の制御によって変えることができるということが挙げられます。これには、柔軟で、独自の面白いサウンドを創り上げることができるような、可能性が秘められています。

1960年代に、 Bob Moogによって、1Vが1オクターブに相当するようなシステムである、 Control Voltage (CV) が実現されました。CVは、多くの電子楽器メーカーのコントロールインターフェイスに幅広く採用されており、さらに、DoepferによってEurorack規格に組み込まれました。1Vが1オクターブを表現するため、2Vの電圧によってつくられるピッチは、1Vの電圧によってつくられる音よりも1オクターブ高くなります。近年、CVは電子楽器を制御する手段としてMIDIに少々押され気味でしたが、電子音楽制作の世界では非常に重要な役割を担っています。

変調

モジュラシンセサイザにおけるCVの主な用途のひとつが、変調の制御です。変調とは、音源信号に変更を加え、そのピッチや音量などを変化させることを言います。ノブを回したり、キーを押したりして手動で行うこともできますが、Low-Frequency Oscillator (LFO)によって生成されるCVを使用して変調を行うことで、さまざまな、面白い試みが可能になります。たとえば、LFOの電圧によって制御される振幅の規則正しい変化がトレモロ・エフェクトを生み出し、それがピッチに適用されれば、ビブラートのエフェクトがかかります。

モジュレータはあらゆるモジュラシンセサイザに欠かせないコンポーネントなので、私のシンセにも取り付けたいと考えました。

モジュレータの製作

私はErica Synth Modulator II DIYを使うことにしました。Erica Synth Modulator II DIYは、方形波と三角波の同時出力に対応したシングルLFOと、外部CV入力とノイズ源を備えた、非常に安定して計時可能なサンプル&ホールド(S&H)を備えています。

キットには3枚の基板(メインボードと2つのバージョンのノイズジェネレータ)が同梱されていました。ノイズジェネレータはシンプルなトランジスタベースのものと、全周波数のホワイトノイズを生じるより複雑なツェナーダイオードベースのものです。このキットには、とても素敵なフロントパネルと、Ericaが「希少で高品質」と主張するS&Hチップが入っていました。

この記事に、関連するその他すべてのパーツのBOMをまとめてあります。

最も小さいコンポーネントやダイオード、抵抗器のはんだ付けから始めました。すぐに様になってきましたね。

コンデンサ・DIPソケット・トランジスタに続き、S&H ICチップを所定の位置にはんだ付けしました。次に可変抵抗器とジャックソケットを基板に差し込み、すべてが正しく並んだ状態を保つため、その上にフロントパネルを装着してから、ジャックソケットナットで固定しました。それから慎重に全体を裏返し、コンポーネントを所定の場所にはんだ付けしました。

次に、フロントパネルを取り外し、リセッタブルヒューズ・10ピン電源コネクタ・電解コンデンサ・ノイズジェネレータ用のコネクタを基板の裏側にはんだ付けしました。

この基板での最後の作業はLEDの追加でした。フロントパネルからのぞき見るには、基板から適切な距離を設ける必要があります。正しい極を接続するよう気を付けながらLEDを差し込み、フロントパネルを装着してジャックとポテンショメータナットで固定しました。その後LEDの位置を調整し、正しい位置にはんだ付けしました。

ノイズジェネレータ

ここでは、ノイズジェネレータを取り付けます。前述のとおり、このキットには2種類のノイズジェネレータが同梱されています。私は、比較的シンプルな、トランジスタベースのジェネレータの取り付けから始めました。

取り付けたらテストの準備は完了です。Pulse出力とTrigger出力はトラブルなく動作しましたが、当初は、S&Hから信号を得られませんでした。Erica Synthのサポート部門から有益なメールを2、3件もらい、ノイズジェネレータの問題を突き止めました。これらのメールのおかげで、基板のテストポイントの詳細を知ることができ、自分のオシロスコープを使って出力を確かめることができました。ノイズ出力は聞こえましたが(そしてオシロスコープで目視できましたが)、目標の10Vからは程遠いものでした。そこでノイズ回路上の2.2Mの抵抗器を2Mの抵抗器と交換し、コンデンサの1つをはんだ付けし直したところ、問題を解決することができました。

次に、より複雑なダイオードベースのノイズジェネレータを取り付けました。すると、完全に違いを聞き取ることができました。ダイオードベースの方はより密度の高いホワイトノイズを生成しました。

これで、Bela Pepper IのDuowave projectを使って、モジュレータのPulse出力とTrigger出力から2つのオシレータのピッチを制御できるようになりました。

また、モジュレータを使って、PepperのGranulator Projectの再生スピードとピッチ変動も制御できます。

まとめと次回予告

現在、私のシンセサイザは、まだ音楽を奏でることはできませんが、形になってきており、面白いサウンドを生み出しています。次のステップでは、私にとって初となる、表面実装コンポーネントのはんだ付けを行って、フィルタを取り付ける予定です。とても楽しみです。その後、私が最も意欲を持っているモジュールの組み立てを行います。これは、電圧制御発振器(VCO)、電圧制御フィルタ(VCF)、エンベロープジェネレータを組み込んだモジュールで、私のシンセサイザの心臓部となります。