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Arduinoで電子ピアノの製作

Update : 2020/4/21

今まで手を出さずにいたのですが、とうとう手を出してみました、「Arduino」。
圧電ブザーを使った電子ピアノを作ってみましたが、筐体の製作の方が時間がかかりました(笑)。


回路図
回路図

鍵盤は1オクターブ+1音で、1オクターブ分はキーマトリックス、残り1音はダイレクトで読み込むようにしました。 楽器としてはオクターブUp/Downキーを設けて3オクターブカバーするようにしました。 フォトリフレクタはここをみて面白そうだなぁとつけてみましたが... 回路図が間違っていたので動作させるのには苦労しました(笑)。

MIDI出力もつけてみました。 コネクタは普通のDINだと大きいのでMini DINにしました。 で、最初はMIDIケーブル有り無しで動作モードを変えようと思ったのですが、手持ちのMIDI-USB変換ケーブルだと動作がおかしい、と言う事で、ショートピンで切替にしました。

Volume Inは将来的な拡張用です。 っと、肝心のArduinoはnano(のバッタもん)です。

基板
基板 基板

作った基板です。 Arudinoはソケットにしました。 そのおかげで、Pull Up抵抗をArudinoの下に実装出来るので、コンパクトにする事が出来ました。 ただ、試行錯誤しながら実装して途中でイロイロ変更したので、数箇所、線材で接続しています。

圧電ブザーはアクリル板で作ったボトムカバーにネジ止めしました。

圧電ブザー

その圧電ブザー。 私が電子回路に興味を持った中学生の頃に購入した物なので、約35年物です(笑)。

底板の取り付け

出来上がった基板にボトムカバーを取り付け、チップカバーを取り付けるためのスペーサーを取り付けました。 で、ここから鍵盤や外装を作って取り付けていきます。

鍵盤
鍵盤

鍵盤は100均で売っているプラ板に切り込みを入れていき、鍵盤にしました。 写真の右側が1号機。 ん、何か変... 黒鍵の位置を間違えました。 「ファ#」が無くて「シ#」があります(笑)。

左側は2号機。 基板にボンド付けしようとサイドにプラ棒を取り付けたのですが... 不注意で落っことした時に割れてしまいました...

鍵盤 鍵盤

3号機。 プラ板をちょっと厚いのにしたりと、改良し、今度は上手く出来ました。 基板にはネジ止めするように変更しました。 塗装は、まず白色ラッカーでスプレーして、良く乾いてから白鍵をマスキングして黒色ラッカーで塗装。 なかなか綺麗に出来ました。

裏側はタクトスイッチにあたる部分にクッションを貼っています。

鍵盤の取り付け
アイロンビーズ

鍵盤を基板に取り付けるためのスペーサー。 100均で良いのを見つけました。 「アイロンビーズ」! 沢山入っています(笑)。 強度はそんなにないですが、ちょっとした工作には十分です。

鍵盤の取り付け 鍵盤の取り付け

で、このスペーサーとM2.0のネジで基板に取り付けました。 見た目はぐっと良くなりましたが、鍵盤のタッチは...まぁタクトスイッチです(笑)。

トップパネル
トップパネル トップパネル

トップパネルもプラ板を切って塗装して作りました。 オクターブボタンの位置には穴を開けておき、フォトリフレクタ部分は使えなくなったボールペンの軸を切って接着しました。

モード選択用のジャンパーと拡張用ボリューム用のピンヘッダ位置は切れ欠きを入れてあります。

ボタン
ボタン

オクターブ切替用のボタンは径の異なる丸棒を切って接着、塗装して作りました。

トップパネルとボタンの取り付け
トップパネルの取り付け

オクターブ切替用のボタンをタクトスイッチに乗せて、その上からトップパネルを乗せてネジ止めします。 なのでボタンは挟み込んでるだけです。

さて、だいぶ良い感じになってきましたが、鍵盤の下の部分が基板丸見えなのが気になります。

フロントカバー
フロントカバー

と言う事で、鍵盤の下の部分にもプラ板でカバーを作って取り付けました。 で、一度分解して、取り付け、再度組み立てました(笑)。

MIDIケーブル
MIDIケーブル

DIN-Mini DINの専用ケーブルで、外部MIDI機器用と、MIDI-USB変換ケーブル用の2種類を作成しました。

完成!
電子ピアノ

ようやく完成! 圧電ブザーのチープな音がします(笑)。 ソースコードはあちこちのWebページを参考にしながら、こんな感じになりました。

で、完成を記念して1曲録音してみました。 こちらInformation Ageという曲です。 お時間のある方はどうぞっと!。 なかなか弾きこなすのは難しかったです、と言うのはウソで、プログラムで演奏させてます(笑)。

電子ピアノ

MIDI出力はノートオン/オフだけですがバッチリです。 圧電ブザーは単音だけですが、MIDI出力は和音も対応しています。

さてお次は、拡張用のボリュームを使って... 案はあるのですが、実装するのはいつになるでしょうか(笑)。


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