2016年12月31日土曜日

TouchMIDI概要



TouchMIDIは、静電タッチセンサに触れたときUSBからMIDIを出力する電子基板モジュールです。
製品の状態でファームウェアも書き込み済みなので、タッチ用の電極を半田付けするだけで、手軽にオリジナルのタッチ操作によるMIDI Controllerを製作することが出来ます。

【特徴】
・CypressのCapSenseテクノロジーによる静電タッチセンサーを搭載。
・USB MIDI送信が可能なUSB miniB端子付き。
・50mm×19mmの小型サイズ。
・USBによる給電なので電源の必要なし。
・端子にピンヘッダをハンダ付けすれば、ブレッドボード上で気軽に利用可能。
・10個の静電タッチセンサーにC3からE4までの音程を割り当て、USBにMIDI出力するファームウェアが書き込み済み。
・PICkit等でPIC18F14K50にプログラムを書き込むことも可能。


【使い方】
・P1の8〜12番、P4の1〜5番の10個の端子に電極を繋げます。(銅箔テープを1cm単位に切って、端子とケーブルで繋げてハンダ付けすると、お手軽にタッチ用の電極が作れます)
・USB miniBケーブルで、PCと接続します。
・PCでMIDIアプリを立ち上げれば、電極にタッチするだけで、音を鳴らすことが可能です。
・二つの取り付け穴の間隔は、1320mil(約3.35cm)です。

【いろいろな楽しみ方】
・USB MIDIのホスト側をiPhoneのカメラコネクションキットと接続して、iPhone/iPadのMIDIアプリを鳴らす。
・USB MIDIをMacに繋ぎ、GarageBandのサンプラー機能を使って、自分が録音した音をタッチで鳴らす。
・USB MIDIをPCに繋ぎ、Google Chrome上で動作するWeb MIDI Synthのサイト(例えばコレ)を表示し、タッチしてシンセの音を鳴らす。

免責事項はこちら

2016年11月24日木曜日

MagicFlute運指表

以前作ったMagicFluteの運指表をここにアップしておきます。
運指の絵ですが、吹いている人の立場で見やすいように、下側が吹く側となっています。ちょっと分かりにくい絵ですいません・・・


2016年11月23日水曜日

ハニカムベルのGUGEN2016紹介文

HoneycombBell(ハニカムベル)は六角形の連なり(ハニカム型)の光るタッチ式楽器です。各六角形の中心部をタッチすることによって、その六角形に割り当てられた音程の音が発音します。

この楽器の大きな特徴は、その音程の並べ方にあります。
各六角形を斜め右上に移動すると、音程は半音高くなります。また斜め右下に移動すると、音程は全音(2半音)高くなります。また、真横に移動すると短三度(3半音)高くなります。
音楽の基本となる音程がシンプルなルールで配置されることにより、メロディの音程間隔が明瞭となり、指で触れて音を聴くだけで音楽の構造の理解が深まります。
また、メロディの演奏する位置を移動させるだけで、簡単に移調して演奏することが可能です。つまり調によって指使いが全く変えずに演奏することができます。

このシンプルな音程配列は、六角形を平面上のどの方向にも無限に配置することが可能であることも意味します。
試作品では縦3横8、あるいは縦5横8のものを製作しましたが、上下にも左右にも拡張可能なので、例えば壁一面をハニカムベルにしてしまうといった使い方も考えられるでしょう。

ハニカムベルはタッチした際、六角形毎にフルカラーLEDが点灯します。ドレミファソラシドが、それぞれ赤、燈、黄、緑、青、紫、桃に光り、音程を色で表現します。ライブ等では、光る面を聴衆に向けることによって、音だけでなく視覚的にも楽しんでもらうことが出来ます。つまりライブパフォーマンスとしても、従来の楽器に無い効果を得ることが期待できます。

ターゲットユーザー
・これから音楽を学びたいと思っている子供
・新しい表現を求めている音楽家

どんな価値を提供するか
・音楽理論を体感し易い音程配列によって、音楽をより深く理解するきっかけを提供する。
・平面的な制限が無いので、アイデア次第で新しい音楽表現、ライブパフォーマンスを生む可能性を提供する。

2016年10月2日日曜日

ハニカムベル(HoneycombBell)の音楽的構想

MFT2016で発表したハニカムベルですが、今後の展開とその音楽的な構想について少し紹介しましょう。

現在、12半音分の六角形が3×4に並んだ試作品を完成させましたが、音を重複させてもこの六角形を5×4に並べてみる試作を今後製作する予定です。図にすると、以下のような感じです。

さて、このような配列が音楽に何をもたらすか、ちょっと考えてみましょう。

これまで通り、斜め右上に動くと半音上がりますが、よくよくみてみると、斜め右下に動くと全音上がります。また、左右は短3度の関係となります。

特に全音上がる動きは、5段に並べてみて私も初めて気がついたのですが、これによってハニカムベルの音楽的表現が格段に上がると感じています。
実際の音楽で音程の移動のほとんどは順次進行であり、順次進行とはすなわち半音、および全音の動きです。それらが、斜め上か斜め下という簡単なルールで表現可能となるわけです。

例えば、この配列で「ドレミファソラシド」の音階を演奏することを考えてみましょう。
ドレミまでは全音の関係なので、斜め右下に移動。ミ→ファは半音なので、ここは斜め右上。ファソラシはまた全音なので斜め右下、シ→ドは半音なので斜め右上。
実際には5段あっても、下に行く動きが足りなくなるので、どこかで折り返す必要があるのですが、もしハニカムベルが5段以上あれば(それもいつか挑戦したいです)、上記のように「ドレミファソラシド」を演奏すること可能となるでしょう。

普通の長音階の中で、ファやシは導音と呼ばれ、いわゆるドミナントモーションを形作る重要な音なのですが、その動きが半音という形で可視化されるので、普通の鍵盤楽器などより、より音楽的な音構造がそのまま演奏の動きに反映されるようになるのです。


音楽における音程は、絶対的な音高に意味があるのではなく、相対的な音程関係になって初めて意味を成します。
一面、六角形が敷き詰められたハニカムベルは、どこがどの音だか視覚的には分かりづらいのですが、音程関係はどの調でも全く変わらず、指が覚えたフレージングは、様々な調性やコード的演奏の中で繰り返し利用できます。

そのため、ハニカムベルが奏でるメロディは連続する分散和音的フレーズが得意であり、ややメカニカルで硬質な輪郭を音楽に与えるのではないかと思えるのです。
また、そのようなフレーズを指向するため、ハニカムベルでは個々の音の音量を操作する仕組みは今のところ設けていません。
強く弾けば、大きな音が出るほうが音楽的表現が高いと一見思えるのですが、この楽器の音楽的役割を考えると、むしろ各音の音量変化は演奏しにくさに繋がるように思えます。


・・・などと、いろいろ構想してみても、作ってみないことには話は続きません。
まずは、このバージョンを完成させて、自分自身が最初のハニカムベル演奏者として、このような演奏を探求してみたいです。


2016年7月26日火曜日

iOSアプリ「魔笛音箱」リリースしました!

久しぶりにiOSアプリをリリースしました。

これまでMagicFluteのデモをする際、iPhone上で動作する自作ソフトシンセで演奏していましたが、このアプリを公開していませんでした。

ほとんど需要は無いとはいえ、MagicFluteのデモのときアプリが公開されていないと、すぐに吹けますよ、とは言えないので、一念発起してこのアプリを改良して公開することにしました。

名付けて魔笛音箱
要するに、MagicFlute専用のSound Generatorです。
もちろん無料。画面も一画面のみ。一応、アプリだけでも音は出せますが、基本はMagicFluteをiPhoneに繋いで演奏するためのアプリです。

アイコンは奇楽堂のロゴの一部から、こんな感じにしました。



起動後、アプリの画面は一つしかありません。

一番上の楽譜は、今鳴っている音を楽譜上に示してくれる領域です。
私が作った他のアプリでの楽譜表示エンジンをそのまま利用しています。

次のTranspose, Octaveはその名の通り、移調とオクターブ設定が可能です。

その下のFl.はフルート、Ob.はオーボエの音色切り替え。Rstは音を強制的に消音するパニックボタンです。

一番下の三つのボタンは、MagicFluteの右手で音階を指定するのと全く同じインタフェースを配置して、自力で音が出せるようにしました。(でないと、Apple審査通らないような気がしたので)

iPhoneとMagicFluteとは、Lightning - USBカメラアダプタを介して接続します。
もちろん、一般的なUSB MIDI Keyboardでも音を鳴らすことは可能です。



2016年7月24日日曜日

Web MIDIが使えるサイト

最近ブラウザ上でMIDIを動作させるための規格Web MIDI APIが制定され、パソコンにUSBを繋いで、ブラウザ上で動作するソフトシンセを鳴らすことが可能になりました。

上の技術を使って楽器を鳴らすことができるサイトを幾つか紹介します。なお、Web MIDI/Web Audioを使う際、ブラウザはGoogleのChromeが推奨です。

--------

Web FM Synthesizer

FM音源のWeb MIDI版。

Foo YC20

Yamaha YC-20 combo organ(1969)をWeb MIDIシンセとして動作。
楽器下の Select MIDI Input からTouchMIDIを選べば、USB MIDIコントローラで演奏が可能になります。

Web Audio Synth V2

Moog風の外観を持ったWeb MIDIシンセ。


Web Audio MIDI Synthesizer

アナログシンセ的なIFを持つWeb MIDIシンセ。
コントローラ類の右下にある「MIDI_IN」からTouchMIDIを選べば、USB MIDIコントローラで演奏が可能になります。


WebSID

右上のメニューからconfigを選んで、CONNECT MIDIで Touch MIDIを選べば、USB MIDIコントローラで演奏が可能になります。


Sympathetic Synthesizer System Mk1



--------

重複するものも多いですが、こちらのサイトでも画像付きでWeb MIDIが使えるサイトを紹介しています。

2016年7月23日土曜日

iOSで使えるアプリ

MagicFluteなど、奇楽堂の多くの楽器はUSB MIDI Controllerの形をとっており、音を鳴らすためにはPCやiOS上で動作する音源のアプリが必要です。
ということで、奇楽堂の楽器で使えそうな、MIDI Controllerで発音可能なアプリを紹介していきます。
(別にYamahaのアプリだけを紹介したいわけではないですが、たまたま私がよく使っているものです)
------

Yamaha Synth Book

iOSアプリ。
ヤマハシンセの宣伝用アプリですが、この中にアナログシンセをシミュレートしたソフトシンセがあり、音作りや演奏が可能です。
USB MIDI / BLE MIDI が使えてなかなか便利です。












FM Essential


iOSアプリ。
FM音源のシミュレーションアプリ。ヤマハのハードシンセを繋がないと全機能使えないが、無料でも10音色のFM音色が使用可能。
上のアプリと同じく、USB MIDI / BLE MIDI が利用できます。

2016年7月9日土曜日

HoneycombBell(ハニカムベル)

全く新しいシリーズの楽器を製作しました。その名もハニカムベルと言います。

ハニカムベルは六角形の連なり(ハニカム型)の光るタッチ型楽器。 六角形4つを1ユニットとし、最大6ユニットを接続すれば2オクターブの演奏が可能。




六角形を3×4に並べて12半音を表現します。つまり1オクターブ分です。
音程は縦に半音方向、横に短三度方向の関係です。以下のような配列になります。


通常の鍵盤で黒鍵になる音程はハニカムベルにおいても黒いキャップを付けています。

音程をこのような順番で配置することは、慣れないので使いづらいことは確かなのですが、音程間の関係が全て等しくなるというメリットがあります。
例えば、長三和音を同時に押したりアルペジオで演奏する時の配置の関係は、ルート音が変わっても変わりません。つまり、並行的な和音移動が通常の鍵盤よりも分かりやすくなるのです。

2016年の1月頃に発案し、7月頃までかけて製作しました。Maker Faire Tokyo2016で初めて公表します。
完成するまでの様子をこちらに記述しました。





2016年6月14日火曜日

TouchMIDI : How To Customize Firmware For Your Original Project

If you have a github account, you can fork our source code and develop your own project. Here We explain how to customize firmware for your own project on TouchMIDI.

1.Fork our TouchMIDI firmware.

2.Customize and build your own project on MPLAB X IDE.
(MPLAB X is IDE for PIC MCU. You can get information here.)

3.You can use much more terminals than PAD1-10.
     If you want GPIO, you can use IN1-4, OUT1-4.
     If you want to connect to I2C devices, you can use SCL/SDA.
     If you want to use UART, you can use TX/RX(not only MIDI).
     Detail of Each Terminals is here.

4.Write your original firmware to TouchMIDI by PICkit3.


2016年6月12日日曜日

MagicFlute Proto12

PROTO12(2016.6)
・筐体はPROTO11と全く同じ。
・基板はTouchMIDI + MagicFluteオリジナル基板による新設計基板。
・基板を支えるねじ止めして支える部品を新規設計し、3Dプリントで製作。
・Maker Faire Tokyo 16 披露版


・基板が二つになったので、ケーブルによる半田付けが多くなった。
・PICのCPUボードを使わなくなったので、基板の青のLEDが光らなくなった。

2016年6月11日土曜日

TouchMIDI : How To Apply To Your Project

You can apply TouchMIDI to your project very easily.

This is a very simple example of applying TouchMIDI.

TouchMIDI is set to a jig, and PAD1-10 are soldered to copper foil.
If you touch the copper foil, TouchMIDI outputs MIDI messages. And you can get sound!

PAD1-10 are below:

2016年6月9日木曜日

TouchMIDI : How To Confirm

If you obtain this board, what can you do first?

1.Connect to USB Cable.

2.Start MIDI application, and setup some instruments. ( e.g. GarageBand on Mac )



3.Connect the other terminal of USB Cable to PC.
   ( If GarageBand on Mac, You can see "Changed Number of MIDI inputs" on the screen.)



4.Touch PAD1-10 terminals by a finger or a wire. You can get sound.


5.You can also check MIDI messages that TouchMIDI outputs by using a MIDI monitor.


2016年5月21日土曜日

TouchMIDI Outline


TouchMIDI is a board outputs MIDI via USB when capacitance touch sensors are touched.
Firmware is already written to this board, so you can utilize it for making your original MIDI controller project only soldering electrodes.


Features:
  • adopting CapSense technology by Cypress
  • USB mini-B connector enables it to output MIDI
  • small size 50mm x 19mm
  • power supplied via a USB cable
  • only you have to do is just soldering electrodes
  • firmware already written, 10 electrodes are assigned to MIDI note:C3 to E4 
  • enable to rewrite firmware to PIC18F14K50 by using PICkit3

How to use:
  • let No.8~12 of P1, No.1~5 of P4 be soldered to electrodes.(You can realize them easily by using a copper foil tape cut 1cm square, and soldering cables to those pins)
  • connect USB mini-B cable to PC/smartphone
  • software synthesizer that has a MIDI functionality can be sounded by touching electrodes
  • an interval of two hole is 1320mil (about 3.35cm)


Movie:







2016年5月7日土曜日

TouchMIDI:紹介動画

アクリル板に銅箔テープを貼って、TouchMIDIとケーブルを半田付けした、以下の写真のような治具を作りました。



銅箔テープを触って、MIDI出力するデモを動画で作ってみました。
最初はiPhoneを鳴らしています。使っているアプリはこちら
それからMacでGarageBandを立ち上げ、Sampling機能で声を鳴らしてみました。(家族の声は気にしないで下さい)



2016年5月1日日曜日

TouchMIDI:免責事項

購入前にご理解をお願いしたい免責事項について以下に記します。

静電タッチセンサはここにもあるように、動作が環境に非常に依存するセンサーです。従って、購入された方がTouchMIDIを利用して組み上げたシステムが正常に動作しなかった場合、出荷時点での不具合と認められる状況を除いて、当方には責任が発生しないものと致します。
ファームウェアも公開しておりますので、CapSenseのマニュアルを参照して、必要に応じて設定値を変更して調整してみてください。
以上、ご理解のほどよろしくお願い致します。

TouchMIDI:出荷作業の様子

出荷用にファームを書き込んでいます。書き込み用のDIPピンに触れる自作専用コネクタをPICkit3に繋げます。


ファームを書き込んだ後、PCとUSB接続してGarageBandを立ち上げ、パッド用の接点に針金をあてて音が出るかチェック。


PICに繋がっているIN用ポート4つ、OUT用ポート4つをLEDを使って導通チェック。


ファームを書き込んで、動作チェックをパスしたら、検査終了の目印のシールを貼って、間違ったものを出荷しないように区別しておきます。



2016年4月30日土曜日

TouchMIDI:静電タッチセンサについて

TouchMIDIでは、Cypress社のCY8CMBR3110という静電タッチセンサを使用しています。
マニュアルは以下のページにあります。

Cypress CY8CMBRの静電タッチセンサマニュアルページ
Cypress CapSense機能の説明ページ

静電タッチセンサはUIをシンプルに見せられる反面、調整が難しい一面もあります。
特にタッチセンサ用の配線やパッドが長く大きいほど回路上の静電容量が増えてしまい、タッチの判断が難しくなるようですので、上記マニュアルを参考にしながら、タッチセンサのデザインを検討してみてください。

2016年4月26日火曜日

TouchMIDIファームウェア

TouchMIDIはCPUにPIC18F14K50を使用しています。
PIC上で動作しているファームウェアを以下に公開しています。

https://github.com/hasebems/TouchMIDI_Firmware

上記ファームウェアをベースにオリジナルのプログラムを作るのは大歓迎です。
既存ソースに手を入れたいケースごとに、簡単にソースの場所を紹介します。

▶︎静電タッチのパラメータ値の調整
touchmidi.c : tCY8CMBR3110_ConfigData[] のテーブルにCapSenseのコンフィグデータが記載されています。EZ-Clickを利用してこのテーブルを生成出来ます。

▶︎MIDI出力値の変更
touchmidi.c : checkTouch() この関数内でタッチを検出して、MIDIのNoteOn, NoteOffを出力しています。

▶︎I2Cにさらにデバイスを追加したい
i2cdevice.c のファイル内のソースを参考にして、新しいデバイスのI2C用ソースコードを作成してみてください。

▶︎USB MIDIでなく、HIDクラスのデバイスを作りたい
usb_device.c このファイルはmicrochip社提供のUSB MIDIソースを利用しています。ここを差し替えればUSB HIDクラスのデバイスも作れるはずです。

▶︎PIC18F14K50のマイコンボードとして色々作りたい
main.c に起動や割り込みなどの足回りの処理が入っています。必要に応じてご自由に書き換えてみてください。

またファームウェアの不具合を発見しましたら、遠慮なくお知らせ頂きますよう宜しくお願いします。

TouchMIDI回路図

TouchMIDIの回路図を公開します。

また各端子の説明書を以下に掲載します。

2016年4月19日火曜日

MFT2016申し込み


奇楽堂不思議楽器見本市

パンチカードとハンドルで動かすアナログ MIDI シーケンサ / 6つの穴だけで演奏できる電子吹奏楽器MagicFlute / ビートや音程を光で表現した六角形のタッチ型鍵盤ハニカムベル / 静電タッチセンサによる操作をMIDI出力するTouchMIDIモジュールの販売 / 他


【奇楽堂&Company

音楽と楽器をこよなく愛するエンジニア、あるいはテクノロジーとアートが織り成す未来を夢見る音楽家。しかしその実態は、夜な夜なハンダとROM書き込みに格闘するしがないサラリーマン。


2016年2月19日金曜日

MagicFlute Proto11

PROTO11(2016.2)
・3D CADをFusion 360に変えて、今までにない流れるようなデザインに変更。吹き口が微妙にカーブしているのと、筐体全体がだんだん太くなっている。断面も単純な円では無く、円の一部を切り取った形とした。
・吹き口は、Proto9,10のセンサの配置が今ひとつだったので、以前の通り呼気に直接ぶつかるような配置にした。
・電子基板はProto9以降と同じものを使用。




2016年1月20日水曜日

MagicFlute Proto10

PROTO10(2015.12)
・FabLabで作れるMagicFluteというコンセプトで、筐体を全てFabLabで作う機材で作れるものにする。MDFによるスケルトン的な筐体と、低価格3Dプリント可能な吹き口。
・PCBはProto9と同じ。
・作り方をこちらに掲載


MagicFlute Proto9

PROTO9(2015.11)
・デザインを完全に変更し、筐体の半径を3cmにしてスリムにする。
・基板も幅を狭くした新しいPCBを再設計。
・Bit Trade Oneのタッチシートを使うのをやめ、銅箔テープに変更。



MagicFlute Proto8

PROTO8(2015.6)
・筐体は Proto7 と同じ。
・PCB第二弾(側線を減らし、タッチシート用コネクタを直接基板に装着)
「MagicFluteを作ってみよう」で紹介している版。
DMM.makeにも掲載



MagicFlute Proto7

PROTO7(2015.4)
・初めてPCBを作成。
DMM.makeにも掲載
ここにも掲載




MagicFlute Proto6

PROTO6(2015.1)
・PIC(18F14K50)によるUSB MIDI Controller版。
DMM.makeにも掲載