necobitの、MIDI鍵盤ハーモニカができるまで

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はじめに

この記事は、necobitのメールマガジン
→ MIDI寄り電子工作・音楽制作 necobit(ねこびっと)通信
制作小話コーナーからの抜粋です。

毎月初めに1回、
necobitの出展おしらせ・製品販売情報に加え

作る過程や作ったものについて
製品説明書には書かれない、制作者の思うところも入れた
登録無料のメールマガジンです。

MIDI鍵盤ハーモニカができるまで

過去の応用で出来ると思ってた

楽器系前作の
「MIDIグロッケン」
(Maker Faire Tokyo 2018、ラジオスーパー開店から8月まで展示)
が基本としてありまして、

打鍵機構は
その応用でやって、

後は

空気を吹き込む部分が
自動化できれば

音量も制御できる!

というのが動機です。

打鍵機構は
最初、3Dプリントオンリーで考えていたのですが

強度確保するためには
どうしても無駄に分厚くなってしまいます。

発熱の問題もあるので、
これは木かアクリルあたりでフレーム作るか

…でもどうやって?

と言うわけで

何も考えずに

中華製
2万円
激安
レーザーカッター

を導入。

ベニヤをレーザーで切って試作しつつ、
補助部品を3Dプリントで作っていきます。

鍵盤ハーモニカを吹くための送風ファン選び

それと並行して
空気の吹き込み機構を考えます。

PC用のファン、

秋田先生(Twitter ID @akita11)の作った
簡易シロッコファン、

譲ってもらったファンなど

色々試すも、

どうにも圧が足りません。

そんな中、
明和電機の
土佐会長(@MasamichiTosa お兄さんの方)に

「吹くより吸う機構の方が弱い力で音鳴るよ」

とアドバイス頂きまして、

鍵盤ハーモニカを分解して
リードを裏返し、

とりあえず吸うやつということで

掃除機

をつないでやってみたら

見事に音が出るじゃないですか!

しばらくこの方向で奮闘したものの、

いい感じに吸い込むための
負圧が出せず断念、

……やはり吹き込む方向でやる事に。

ハモロンのネズミさん(@nezumi_tech)や
R-Monolab(@r_mono_lab)さんの
ファン機構を詳しく教えてもらうも、

どちらも

価格が万単位です。

すごく静かでいい風圧が出るのですが、
これは手が出ない。

そんな折、Thingiverseで
ファンのモデルを探すと

なんとなく
いい風が出そうな
カッコいいモデルを発見、

動力は普通のモーターで良さげなので
試しに安いモーターと組み合わせて

回してみたら、

すごい風圧!

これはいける!

…と思ったのですが、

安いモーターで
果たして

長時間の展示に耐えられるのか…?

と不安になり、

長寿命のモーターを探して
たどり着いたのが

ラジコン用のブラシレスモーター

とりあえず
一番安いやつを
買って試してみると、

 と ん で も な い 回転数!

しかし

小型の安物だけあって、

重さのあるファンを回すと

電流をモリモリ吸っていきます。

必要な電圧は7.2V。

回転数はマックスまで必要ないので

低めの電圧でも
動いてくれればいいのですが、

よくある5Vでは
コントローラーが起動してくれません。

5.3Vくらいまで上げると
起動しました。

手元にある
5A出せる安定化電源でも

全然足りないようで、

スペック的に
自在に動かすには

20Aくらい必要そうです。






で、

5V60Aのスイッチング電源を購入して、

出力調整のアジャスターを
目一杯まで上げると

出る電圧は

5.7V!

これなら
コントローラーの起動が可能です。

また、
低電圧の保護が働くと

最大回転数が
低い状態で固定されてしまうので、

設定カードを買って
それを解除します。

という奮闘をする事で


 う
   や
     く

満足な風圧が出せる
ファンが
出来ました。

自分で冷やす送風ファン

しかし、

このブラシレスモーター、
結構な 発 熱 です。

熱でコイルが
焼けたりなんかした日には

泣くしかありません…。

冷やす方法を
模索していたところ、

はるかぜポポポさん(@N3uuSp3ak)に、

「自分で 起こした 風で 冷やせ」

とのアドバイスをもらって

ケースを改良。

ファンが起こした風を
鍵盤ハーモニカに

送る前に

モーターの周りを
ぐるっと回るような構造にしたら

全然温度が上がりません。

 風 すごい。

MIDI制御できる送風ファン

しかもこのモーター、
サーボと同じ

PWMで

コントロールできます。



「MIDIメカニカルシステム」の

「MP-8」が

そのまま使えます。

これで

ファンの出力が
MIDIコントロールできる
(=音量が調整できる)

ようになりました。

渡りに船というやつです。

これでようやく
空気を吹き込む機構の完成です。

外観も大事

そんな事をやっている間に、

レーザーカットした
ベニヤフレームが出来たので
組んでみます。

うむ、動作は問題ない

のですが、

動く様子を
外からよく見えるように
ソレノイドを並べたせいで

鍵盤ハーモニカの周りを
ベニヤ板の壁で
囲った形
になってしまい

イマイチ
何をやっているのか
わかりません。

というわけで

アクリルカットを外注して

透明アクリルで
フレームを組むと…

まるで 別物のような クオリティ!

これは 良いもの です…。

動作機構も
よく見えるようになって
文句なしです。

鍵盤を弾くためのパーツ作り

あとは
打鍵機構部分の作り込みですが、

これがまた 難 航 しまして、

打鍵部分の ブレ を減らすために
コンマ数ミリの
部品調整を繰り返すこと


日、

なんとか
満足いく動きになりました。

地味な作業ツライ…

あとはひたすら配線、

配線、

配線、

配線、

配線、

また配線。

これが一番キツイですね。

オートルーターみたいに
誰かがパパパッとやってくれませんかね。

初お披露目は、数時間後!!!

ここまで終わった時点で
つくった展 当日の 明け方5時 …でした。

こんな時間に
賃貸住宅で
鍵盤ハーモニカを
鳴らすわけにはいかないので

仮眠して朝10時、
ようやくMIDI経由での 初 演奏です。

ちゃんと想定通り音は出た

ものの、

稼働させてわかるクセ

ファンコントロールによる
音量制御は

回転数の変更から
音量の変化まで
わずかにラグがあるため

音量系データの調整

調整…

調整…

なにせ、作った展はこの日の夕方からの展示
一刻も早く
完成させて
箱詰めして
出なければなりません。

午後になって
ようやく
一通りまともに鳴るようになって、

さあ詰め込んで輸送です。

運びやすい設計

今回は

コンテナボックスに
ジャストサイズで作った ので

基本的には
そのまま入れて運ぶだけです。

が、

キャリーでガラガラは
振動が怖いので
手で運びます。

ソレノイド25個は
なかなかの重さですね。

破損する事なく
輸送も無事終わり、

展示も好評でした……!

ギリギリだった割には
トラブルもなく

つくった展での
MIDI自動演奏鍵盤ハーモニカ
 初 披 露 を
終えることができました。

会場やTwitterなどで
予想以上の反響があって
とても驚きました。

とはいえ

要改善点は 沢 山 見えたので、

またアップデートしていきますよ!

それでは、また!

展示当日の午後に完成した
(朝からのイベントでなくて良かった…)
道のりをたっぷりとお届けいたしました。

たくさんの惜しげないアドバイスと
さりげなく見守ってくれた皆様のおかげで
挫折せずに完成できました!

完成したMIDI鍵盤ハーモニカ動画

MIDI鍵盤ハーモニカの詳細説明

詳しい仕組みの解説は、以下のリンクからお読みください。
→ MIDIメカニカルシステム作例 自動演奏鍵盤ハーモニカ
→ 鍵盤ハーモニカとSOLEKIT(ソレキット)を同時にMIDI制御する
→ 電圧の異なるものをMIDIメカニカルシステムで同時に制御

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2019年10月現在、ラジオスーパーではDT-2,DT-8のみ販売しています。
店頭販売のみ。通販はありません。
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