MIDIキーボード。スキーム、説明

無線電子工学および電気工学の百科事典
無料のライブラリ / 無線電子および電気機器のスキーム

MIDIキーボード。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無料のテクニカルライブラリ

ここで説明するキーボードの特徴は、その出力が従来のEMIのような音声ではなく、デジタル音楽インターフェースMIDIの出力であることです。もちろん、このインターフェースの入力があれば、さまざまな楽器をこのようなキーボードに接続できます。ヤマハの PSS シリーズなどの多くの工業用シンセサイザーは、キーボードが小さいため、演奏が必ずしも快適ではありません。フルサイズのキーを備えた MIDI キーボードを使用すると、演奏能力を大幅に拡張できます。この場合、もちろん、楽器に変更や設計の改良を加える必要はありません。必要なのは、MIDI IN ケーブルを使用してキーボードをシンセサイザーの「MIDI IN」入力に接続し、MIDI 信号を受信するようにプログラムするだけです。

提案されたデバイスは、ホーム MIDI スタジオの一部になったり、キーボードのない「ラック」バージョンでサウンドモジュールやサンプラーと組み合わせて使用したりすることもできます。

（クリックして拡大）

1982 年に登場した MIDI デジタル音楽インターフェースにより、楽器の演奏 (マスター) 部分と発音 (演奏) 部分を分離することが可能になりました [1-3]。それらの間で送信される情報は、キーボード、フレットボード、管楽器、その他の EMP に共通する単純なコマンドの形式をとります。コマンドは、「音符をオンにする」、「レギュレーターの位置を変更する」など、楽器に対する演奏者の影響を反映します。楽器の演奏方法やテクニックは異なりますが、MIDI コマンドは普遍的なものであるため、さまざまなタイプの EMP を接続し、これまでにないパフォーマンスとサウンドの可能性の組み合わせを得ることができます。

演奏装置の任務は、音楽演奏の最も微妙な色合いをできるだけ完全かつ正確に認識し、伝えることです。最新の EMP キーボードはダイナミックと呼ばれます。これは、キーを押したという事実だけでなく、キーを押す強さや速度も記録され [5]、状況によっては音の音量と音色の両方に影響を与える可能性があるためです。プログラムされたエイミー。さらに、ベロシティによってサウンドエフェクトの有効化や音色の切り替えもコントロールできます。たとえば、「ソフト」に演奏すると、楽器はある音色で鳴り、より「ハード」に演奏すると、別の音色で鳴ります。このテクニックはサンプラー楽器でよく使用されます。ピアノの鍵盤を強く叩いた音と弱く叩いた音をサンプラーに録音し、押す速度に応じた割合で音をミックスしたとします。これにより、自然なピアノのダイナミクスと音色レンジをシミュレートし、演奏中に柔軟にコントロールすることができます。

ただし、多くのアコースティック楽器には少なくとももう XNUMX 段階の音色コントロールがあります。指板や管楽器では、音をとった後にサウンドを大幅に変えることができます。弓で楽器を演奏するエレクトリックギターは、音符の音全体にブレース、ビブラート、その他の演奏効果を加える芸術で構成されています。そして、キーボーディストにとって、自動ではなく指で自然かつ生き生きとした「ビブラート」を使用したり、キーから指を離さずに転調を入力して和音を復活させたりすることは、どれほど魅力的なことでしょう) タッチセンサー式キーボードを使用すると、これらすべてを行うことができます。なぜなら、音符の音全体を通して演奏者の指の力、つまり圧力を測定するからです。おそらく将来は、XNUMX 方向すべてのキーの圧力を測定するキーボードが登場するでしょう。ミュージシャンは間違いなくこれらすべてを使用したいと思うでしょう。

もちろん、測定されたすべてのパラメータはインターフェイスを介して送信され、接続されているすべての EMR を制御する必要があります。これを行うために、MIDI 規格は手段を提供しており、その本質を以下の表に示します。 1. コマンド「ON NOTE」は、キーボードの各キーを押す力または速度に関する情報を伝えます。すべてのダイナミックキーボードは、このパラメータを 0 (無音) から 127 (フォルティシモ) の範囲で測定して送信します。同様に、「ノートをオフにする」コマンドは、ノートをリリースする速度を示します。このパラメータを測定するキーボードはほとんどないため、速度ゼロの「ON NOTE」コマンドが代わりに使用されることがよくありますが、これは MIDI 標準で禁止されていません。「キーに圧力をかける」コマンドは、一部のダイナミックキーボード、つまり音が打たれた後にキーにかかる演奏者の指の圧力を感知するキーボードによってのみ送信されます。「WHEEL POSITION」コマンドは、音色変更ホイールがある場合には、それを回転させたときに送信されます。

表1
コマンド（XNUMX進コード） ステータスバイト（n-チャネル番号） 最初のデータバイト（0 ... 7Fh） 0番目のデータバイト（7 ... XNUMXFh）
注を有効にする 9n ノート番号速度（1 ... 7Fh）
注をオフにします 8n
9n ノート番号
ノート番号リリース速度
速度=0
キー圧力 0アンノート番号加圧力
ホイールポジション 0En 下位7ビット上位7ビット
管理の変更 0億 0-レギュレーター0
1-レギュレーター1
（モッドホイール）
*
*
*
1Fh-レギュレーター31
20h-コントローラー0
21h-コントローラー1
（モッドホイール）
*
*
*
3Fh-レギュレーター31
40h-スイッチ0
41h-スイッチ1
*
*
*
5Fh - スイッチ 31
上位7ビット
上位7ビット ---- 上位7ビット
下位7ビット
下位7ビット
----下位7ビット
0-オフ、7Fh-オン
0-オフ、7Fh-オン
--- 0-オフ、7Fh-オン

コマンドの大きなグループ「CHANGE CONTROL」は、個別および連続的に動作する制御の両方のために予約されています。送受信されたコマンドのコードへの特定のスイッチおよびコントロールのバインディングは、機器ごとに異なります。また、ゲーム中にビブラート効果を制御できるモジュレーションホイールも含まれています。

提案された MIDI キーボードは最も単純です。 63 の MIDI チャンネルのいずれかで「ON-OFF NOTE」という 300 つのコマンドだけを送信します。キーボードはダイナミックではないため、プレスリリース速度は常に同じ速度 XNUMX で送信されます。さらに、「ACTIVE TEST」コマンド (OFEh バイト) が XNUMX ミリ秒ごとに送信され、MIDI の電気的接続をテストするために使用されることもあります。

シングルチップマイコンK1816BE35(DD6)の採用により、装置の回路構成を大幅に簡素化することができました。 ROM K537RF5 (DS1) には、マイクロコンピュータによって実行されるプログラムのコードが含まれています (表 2)。表の隙間は任意のコードで埋めることができます。レジスタ K580IR82 (DD7) は、ROM アドレス [4] の下位部分を格納するために使用されます。「MIDI OUT」出力の信号はソフトウェアによって生成されるため、送信速度は ZQ1 水晶振動子の周波数に直接依存します。その周波数は 8820 ～ 8990 kHz の範囲に収まります。たとえば、周波数 8,86 MHz の PAL デコーダで使用される共振器に非常に適しています。

       表 2 アドレス 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 abcdef K.S. 0000 23 ff 3a 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 5d5c 0010 b00 00 ba 00 bb 00 f00 00c 00 00c 00 00 00 00 bc34e 80 f64 b74 7с еb 0020 a00 8 20 ea 08 ef 08 b0 fe 2 39 2 97f36c 50 67e ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff 1e0030f 6 a0 1 e29 0 18 26 20 ff ff ff ff ff ff ff ff ff aca9 34 00d b04 9f f9 0040 1 a1 0 0050 fc 7 67 a6 80 04 b32 0b0080f 2 9f 3 1 03d 90 9 ff ff ff ff ff ff ff ff ff d34cc 00b03 24d b9 34f f00 9 8 a3 0090 3 fc 34 00 a2 04 32 b6 00b 0f 2c9 3f 1 03 80d 9 34 ff ff ff ff ff ff ff ff ff d00cc 03 24 9 34a f00 e9 e7 e2 e00 b0 3 34 00 2 04 32 6 b0100b23 00 3 9 7 7 7a 7 9 08 00 00 00 00 00 00 8 3 b0110b00 00 00 b00 3 77 e00 00 bb 00 fb 00a00f 00 00 00 00 00 eb 1f 1 b0120 00f a00 00 00a 9 ff ff ff f14f23

マイコンのSB1「リセット」ボタンは、MIDIチャンネル番号をプログラムするために使用されます。マルチプレクサ K1KP64 (DD155 ～ DD1) に接続されているキーボード接点 S1 ～ S4 は、押されたキーを検出するために順次問い合わせられます。これらのマイクロ回路の出力は、K555KP2 (DD5) マルチプレクサによって切り替えられます。ポーリングされた接点の状態は、マイコン DD1 のテスト入力 TO (ピン 6) に固定されます。キーボードは 5 V DC 電源から電力を供給され、消費電流は 0,5 A 以下です。

デバイス用のプリント基板は開発されていません。ハーネスの長さを短縮するために、マルチプレクサ DD1 ～ DD4 はキーボードの真下に配置されています。機械式接点 S1 ～ S64 の代わりに、キーに磁石が取り付けられたリードスイッチを使用することもできます。コンタクトS1は一番下のキーに対応し（Cは大きなオクターブに相当します）、S64は一番上のキーに対応します。 MIDI ケーブルを MIDI キーボードに接続するコネクタ X1 は、未使用のピン 5 と 5 を備えた標準 1 ピンソケット СШ3 (DIN-XNUMX) です。

K1816BE35 チップは K1816BE39 に、K573RF5 は K573RF2 に、K555KP2 は K555KP12 に置き換えることができます。マルチプレクサ DD1 ～ DD5 には、同様のシリーズ K133、K555、K533、K1533 を使用できます。

正常な部品を使用し、エラーなく取り付けられているため、キーボードは電源を入れるとすぐに動作を開始します。ただし、これが起こらない場合は、まずすべてのマイクロ回路に電源電圧が存在することを確認してください。オシロスコープを使用して、DD11 チップのピン 6 のクロックパルスを観察します。発振がないことは、このマイクロ回路または ZQ1 共振器の誤動作の兆候です。

次に、1 チップ DD6 の出力導体を DD9 チップのピン 5 から外し、共通のワイヤに接続します。ヘッドフォンをコネクタ X5 のスロット 4 と 1 に接続します。約 3 Hz の周波数でクリック音が聞こえます。これは、OFEh「アクティブチェック」バイトが送信されます。それらが存在しない場合は、DD6、DD7、または DS1 マイクロ回路のいずれかに障害があります。次に、DD1 と DD9 のピン 6 と 5 を再接続します。これで、キーを押したり放したりするたびに電話のクリック音が聞こえるようになります。そうでない場合は、DD1 ～ DD5 マイクロ回路アセンブリに障害があるか、キーボードの接点間に永久に閉じた接点が存在します。

[3] に示されている推奨事項に従って、キーボードを楽器に接続します。電源を入れると、キーボードは自動的に最初の MIDI チャンネルにチューニングされます。チャンネル番号を変更するには、SB1 の「リセット」ボタンを押したまま、希望のチャンネルのシリアル番号のキーを押します。最初にボタンを放し、次にキーを放します。このようなデバイス回路の切り替え後、すべてのコマンドが希望の番号のチャネルを介して送信されます。

文学

サブボトキンM.MIDI。 -IN / OUT、1992、N1、p.18。
KudeevYu。MIDI-oobsobyaiya。 -IN / OUT、1992、N 2、66、67ページ。
Studnev A. MIDIとは何ですか？ -ラジオ、1993年、N 1、32、33ページ; No. 2、p。 23-25。
Stashin VV、Urusov AV、Mologontseva OF シングルチップマイクロコントローラーでのデジタルデバイスの設計。 - M.: エネルギーアトミズダット、1990 年。
Kuznetsov L. A. 電気楽器の理論、設計、製造、修理の基礎。 - M.: 光および食品産業、1981 年。

著者：Alexey Studnev、Zhukovsky; 出版物：cxem.net

他の記事も見る セクション音楽家.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

タッチエミュレーション用人工皮革 15.04.2024

距離を置くことがますます一般的になっている現代のテクノロジーの世界では、つながりと親近感を維持することが重要です。ドイツのザールランド大学の科学者らによる人工皮膚の最近の開発は、仮想インタラクションの新時代を象徴しています。ドイツのザールラント大学の研究者は、触覚を遠くまで伝えることができる超薄膜を開発した。この最先端のテクノロジーは、特に愛する人から遠く離れている人たちに、仮想コミュニケーションの新たな機会を提供します。研究者らが開発した厚さわずか50マイクロメートルの極薄フィルムは、繊維に組み込んで第二の皮膚のように着用することができる。これらのフィルムは、ママやパパからの触覚信号を認識するセンサーとして、またその動きを赤ちゃんに伝えるアクチュエーターとして機能します。保護者が布地に触れるとセンサーが作動し、圧力に反応して超薄膜を変形させます。これ ... >>

Petgugu グローバル猫砂 15.04.2024

ペットの世話は、特に家を清潔に保つことに関しては、しばしば困難になることがあります。 Petgugu Global のスタートアップ企業から、猫の飼い主の生活を楽にし、家を完璧に清潔で整頓された状態に保つのに役立つ、新しい興味深いソリューションが発表されました。スタートアップの Petgugu Global は、糞便を自動的に流し、家を清潔で新鮮に保つことができるユニークな猫用トイレを発表しました。この革新的なデバイスには、ペットのトイレ活動を監視し、使用後に自動的に掃除するように作動するさまざまなスマートセンサーが装備されています。この装置は下水道システムに接続されており、所有者の介入を必要とせずに効率的な廃棄物の除去を保証します。また、トイレには大容量の水洗トイレがあり、多頭飼いのご家庭にも最適です。 Petgugu 猫砂ボウルは、水溶性猫砂用に設計されており、さまざまな追加機能を提供します。 ... >>

思いやりのある男性の魅力 14.04.2024

女性は「悪い男」を好むという固定観念は長い間広まっていました。しかし、モナシュ大学の英国の科学者によって行われた最近の研究は、この問題について新たな視点を提供しています。彼らは、男性の感情的責任と他人を助けようとする意欲に女性がどのように反応するかを調べました。この研究結果は、男性が女性にとって魅力的な理由についての私たちの理解を変える可能性がある。モナシュ大学の科学者が行った研究により、女性に対する男性の魅力に関する新たな発見がもたらされました。実験では、女性たちに男性の写真と、ホームレスと遭遇したときの反応など、さまざまな状況での行動についての簡単なストーリーを見せた。ホームレス男性を無視する人もいたが、食べ物をおごるなど手助けする人もいた。ある研究によると、共感と優しさを示す男性は、共感と優しさを示す男性に比べて、女性にとってより魅力的であることがわかりました。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

テストステロンの子供時代 10.07.2018

男性のテストステロンは、誇張することなく、重要なホルモンの XNUMX つです。したがって、成長と体重) .

人によって、そのレベルは著しく異なる場合がありますが、正常範囲内にとどまります。テストステロン値に影響を与えるものは何ですか? 遺伝子から、ライフスタイルから、栄養から、その他の要因から。

これらの他の要因の中で、ダラム大学、ノースウェスタン大学、チッタゴン大学の研究者は、特に子供時代を強調しています.成人男性のテストステロンレベルは、彼が育った条件に大きく依存しています.

Kesson Magid らは、バングラデシュと英国に住むさまざまな経歴を持つ男性のホルモンレベルを比較した。他の人は子供として英国に引っ越しました。大人になって英国に移住した人もいます。 XNUMX 人目は英国で生まれましたが、両親はバングラデシュ出身でした。最後に、第 XNUMX のグループには、イギリスに住んでいて、祖先がヨーロッパ人である男性がいました。

テストステロン値はすべて正常範囲内でした。しかし、例えば、英国で育った人々（両親が誰で、どこで生まれたか、ここまたはバングラデシュで生まれたかに関係なく）、ホルモンのレベルはほぼ同じでした. さらに、これらの男性はほぼ同じ身長で、ほぼ同じ年齢で思春期を迎えました。そして一般的に、彼らはバングラデシュで育った人々よりも多くのテストステロンを持っていました. 同様に、バングラデシュで育った人々はテストステロンが少ないだけでなく、平均して背が低く、思春期の始まりが遅かった.

医師は、子供時代がテストステロンレベルに大きく影響し、この影響はほぼ一生続くと長い間言ってきました. たとえば、男性の不妊症はテストステロンの問題が原因で発症する可能性があり、不妊症は小児のおたふく風邪が原因で発生することが知られています.

しかし、この場合のスピーチは小児疾患だけではありません - もう一度繰り返す価値はありますが、テストステロンのレベルに非常に強く影響します。明らかに、世界のさまざまな地域の子供たちはさまざまな方法で食べ、一般的にさまざまなライフスタイルを送っています。これはおそらく、ホルモン系の発達に影響を与えざるを得ません.

その他の興味深いニュース:

▪ ハンセン病遺伝子

▪ LTE無線 Motorola TLK110 Wave

▪ 電気自動車ヒュンダイIONIQ6

▪ 抗抗生物質

▪ コーヒーが記憶力に与える影響

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ 電気技師の Web サイトのセクション。プエ。記事の選択

▪ 記事鉄道輸送および地下鉄路線の信号、集中化、および遮断のための電気技師。仕事内容

▪ 記事リモコン付きベル。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ 記事 FM帯用Microbeetle。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

この記事にコメントを残してください：

記事へのコメント：

ゲスト
キーストロークの速度はどのように検出されますか？キーごとにボタンがXNUMXつしかないためです。

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー