$9 RP2040 CHORD VCO v2 - DIY Eurorack Modular Synthesizer
背景
自作モジュラーシンセの61作品目。
過去にArduino nanoとmozziを使用したCHORD VCOを作成したが、いくつかの欠点があった。
欠点1：V/oct入力に対しレイテンシがある
欠点2：PWMの高調波ノイズが大きい
RP2040 MCUを使用し欠点を補うため、再設計を行う。
HAGIWOはCHORDが大好きです
CHORDを鳴らせるモジュールにはいくつかあるが、VCOモジュール全体と比較するとその数は少ない。
Qu-bit - Chord：私もかつてv1を所有していた。
MUSIC THING MODULAR – CHORD ORGAN：私も現在保有している。
Mutable instruments Plaits：私も現在所有している。
私はモジュラーシンセを初めて3年だが、多くのCHORD VCOを使用してきた。これは、私がCHORDに音楽的な魅力を感じているからだ。
CHORDを構成する音は数学的であると同時に、人間の感性に依存する部分も大きい。
モジュラーシンセでコード進行をならす
モジュラーシンセはピッチの制御にV/octを使用していることから、コード進行を鳴らすことが非常に難しい。
Cメジャースケールにおいて、VCOの設定をメジャーコードに設定した場合、「IV,V,I」で鳴らせば綺麗に聞こえる。
しかし、「IV,III,II」で鳴らすと綺麗に聞こえない。IIIとIIの構成音がCメジャースケールから外れるためだ。
「IV,IIIm,IIm」で鳴らせば綺麗に聞こえるのだが、それができるVCOモジュールは少ない。
今回のDIYモジュールは「モジュラーシンセでコード進行を鳴らす」ことを最大の目的として企画した。
制作物のスペック
ユーロラック規格 3U 6HPサイズ
電源：15mA ( +12V ) , 15mA ( -12V ),45mA(5V)
5ポリフォニックのChord VCOモジュール。
音色数は8種類。
クオンタイザーと、自動ハーモニクス機能を内蔵することで、適当なCVを入力すれば、いい感じのコード進行を演奏してくれる。
TUNE：
Rootの周波数を設定。チューニング用。
CHORD MODE：
自動ハーモニクスされるCHORDテーブルを6種類から選択。
INVERSIOIN：
CHORDの転回を8種類から選択。
例えば「C,E,G」→「E,G,C」→「G,C,E」→「C(1out up),E,G」
WAVE ボタン：
ボタンを押すとウェーブテーブルを変更。
SAW,SIN,SQU,TRI,Dual SAW,FM1,FM2,FM3の全8音色。
MODE SW：
3つのモードから切り替え。
「CHORDモード」は和音構成音のみを鳴らす。例「C,E,G」
「CHORD with BASSモード」は和音構成音に加え、1オクターブ下のroot音を同時に鳴らす。例「C,C,E,G」「C,E,G,C」。
C6の音を鳴らした場合、構成音は「C,E,G,A」となる。これはAm7の第一転回の構成音と同じで、rootが分からない。rootの「C」を鳴らすことで、C6の和音であることを認知できる。
「ARPEGGIOモード」はモノフォニック。単音のみ。鳴る音はCHORDの構成音で、INVERSION CVで選択する。
V/oct input：
出力周波数のCV制御。入力範囲は0-5V。
入力はCHORD MODEで選択にあわせてクオンタイズされる。CHORD MODE 0～3ならメジャースケール、4～5ならナチュラルマイナースケールにクオンタイズする。0V=C。
なお、VIIの音、つまりBにはクオンタイズされない。VIIの和音"dim"は不協和音になりやすいからだ。
選出したCHORDについて、CHORD MODE1,3,4,5は標準的なスケールのコードを選んでいる。
CHORD MODE0,2は私の好みのコードを選出している。
CHORD MODE 2はVIの和音がマイナーコードではなく、メジャーコードになっている。LALALAND "Another day of sun"のコード進行Dm→G→C→A。
相対性理論 "ジョンQ"のコード進行F→G→Em→Aに適用できる。
CHORD MODE0はadd9や6コードを使っている。
山崎まさよし"one more time one more chance"の終盤のG6→Aadd9→G6→Aadd9に適用できたり。
INVERSION CV：
入力範囲は0-5V。INVERSION POTと同じく、転回を制御。
ステップCVシーケンサの電圧を入力すると、アルペジオとして使うことができる。
OUTPUT：
音声出力。Vp-p=10V。
コストダウンの為、DACは使用せず、PWM出力となっている。
高調波ノイズが発生しているため、音質は良くない。
製作費
総額約1100円
---------------------------------
フロントパネル 100円
Seeed Xiao RP2040 600円
トグルSW 20円
可変抵抗 30円*3pcs
オペアンプTL074 50円
他（汎用部品は下記リンク先参照）
Seeed XIAO RP2040はRasberry pi picoと同じRP2040 MCUを搭載したマイコンボード。ADコンバータの数はpi picoが3個なのに対し、XIAOは4個搭載していて使い勝手が良い。
ハードウェア
過去に作成した、RP2040 VCOをベースとしている。
ADコンバータの不足を補うため、オペアンプによる加算回路を追加。
バイポーラオペアンプを使用するため、電源構成も変更となっている。
加算回路
RP2040はマイコンのADコンバータが4個と少ない。POTの入力と、CV入力を加算することで、ADコンバータの不足を補っている。
INV POTの直後のオペアンプは、インピーダンスの影響をリセットするためのボルテージフォロワ。
次のオペアンプは反転増幅回路（増幅率1倍）で出力がマイナスになる。
次のオペアンプも反転族譜回路（増幅率1倍)で出力がプラスになる。
その後の20kオームと33kオームの抵抗で、5Vを3.3Vに変換している。
20kオームではなく22kオームを使うのが理想だが、抵抗の増幅率の誤差の影響を考慮して、少し高めの電圧がマイコンに入力されるよう20kオームを選んでいる。
ソフトウェア
Arduino IDE2.0
これまではArduino IDE 1.*のバージョンを使用していたが、今回初めてver2.0を使用した。
コンパイルが高速化し使いやすくなった。
しかし、シリアルプロッタの使い勝手が悪くなり、自動整形でテーブルのレイアウトが崩れる等、悪い点も目立つ。
MCUへの書き込みは特に問題なかった。
V/octのクオンタイズ
クオンタイズの閾値や、その後の出力周波数はテーブルの値を参照している。テーブルの値は表計算ソフトで地道な計算で求めている。
音楽理論は数学と相関性があるので、V/octをnote numberに変換すること、note numberを周波数に変換することは、数学で求めることができる。
私の過去の記事で紹介してるので、詳細はそちらを参照してほしい。
自動ハーモニクス
ソースコードのテーブルの部分でCHORDの種類を設定している。
ここのテーブルを編集すれば、任意のコードを設定することができる。
int chord_3[3][3]={
{0,4,7},//maj
{0,3,7},//min
{0,3,6}//dim
};
int chord_4[6][4]={
{0,4,7,11},//maj+M7
{0,2,4,7},//maj+add9
{0,4,7,10},//maj+7
{0,3,7,10},//min+7
{0,4,7,9},//maj+6
{0,3,6,10}//dim+7
};
int select_chord3[3][6]={//6 is mode kinds
{0,1,1,0,0,0},//maj -> I,IIm,IIIm,IV,V,VIm
{0,1,1,0,0,1},//maj -> I,IIm,IIIm,IV,V,VI
{1,2,0,1,1,0}//min -> Im,IIdim,III,IVm,Vm,VI
};
int select_chord4[3][6]={//6 is mode kinds
{1,3,3,0,4,1},//maj -> Iadd9,IIm7,IIIm7,IVM7,V6,VIadd9
{0,3,3,0,2,3},//maj -> IM7,IIm7,IIIm7,IVM7,V7,VIm7
{3,5,0,3,3,0}//min -> Im7,IIdim7,IIIM7,IVm7,Vm7,VIM7
};オシレータ
最大で5個のオシレータを同時に鳴らしている。
オシレータの演算に時間を必要とするため、割り込み頻度をRP2040 VCOから変更している。
//set PWM frequency
pwm_set_clkdiv(slice_num, 4);//=sysclock/((resolution+1)*frequency)
pwm_set_wrap(slice_num, 1023);//resolutio
pwm_set_enabled(slice_num, true);//PWM output enablepwm_set_clkdivの値を変更することで、音声出力のPWM更新頻度を変更している。
pwm_set_clkdivが1だと、2オシレータの演算しかできなかった。
pwm_set_clkdivが2だと、5オシレータの演算ができるが、動作が不安定。
pwm_set_clkdivが8だと、PWM更新頻度が遅く、高調波ノイズが発生してしまう。
よって4を選択した。
Seeed XIAO RP2040がフリーズしたら
過負荷で動かしたり、無限ループのプログラムを組んでしまうと、RP2040がフリーズする。Arduino IDEから認識ができなくなり、一切の書き換えができなくなる。
対処法
BOOTボタンを押しながらRESETボタンを押すと、PCが外部ストレージと認識する。その状態でBlink.ino.elf.uf2をドラッグアンドドロップすれば、復帰できる。
"RP2040 Blink.ino.elf.uf2"で検索すれば、詳細な方法が見つかるので、そちらを参照すべし。
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ソースコード
粗末だが公開する。悪い点があれば指摘を貰えると嬉しい。
#include <hardware/pwm.h>
float osc_progress[6];//0~4=chord osc , 5=bass osc , 6=arpeggio osc
int osc_inverse[4];
float osc_scale_rate[5];//0~3=chord osc , 6=arpeggio osc
int slice_num = 0;
float osc_freq = 0;
int wavetable[256];//1024 resolution , 256 rate
float calb = 1.11;//calibration for reduce resistance error
int adc, freq_pot;
int waveform = 0;
int f0 = 35;//base osc frequency
int j=0;
int select_mode=0;//0=chord without root , 1=chord with root,2=arpeggio
int inversion=0;//0-7
int old_invAD=0;//countermeasure of input ADC noise
int new_invAD=0;//countermeasure of input ADC noise
bool push_sw, old_push_sw;//push sw
int qnt[32];
int thr=0;//threshold number
const static int majqnt[32]={// major scale quantize value
0, 34, 68, 85, 119, 153, 205, 239, 273, 290, 324, 358, 409, 443, 477, 494, 529, 563, 614, 648, 682, 699, 733, 767, 818, 853, 887, 904, 938, 972, 1023
};
const static int majthr[32]={// major scale quantize threshold
0, 17, 51, 85, 102, 136, 171, 222, 256, 290, 307, 341, 375, 426, 460, 494, 512, 546, 580, 631, 665, 699, 716, 750, 784, 835, 870, 904, 921, 955, 989,1024
};
const static int minqnt[32]={// minor scale quantize value
0, 34, 51, 85, 119, 136, 205, 239, 256, 290, 324, 341, 409, 443, 460, 494, 529, 546, 614, 648, 665, 699, 733, 750, 818, 853, 870, 904, 938, 955, 1023
};
const static int minthr[32]={// minor scale quantize threshold
17, 43, 68, 102, 128, 171, 222, 248, 273, 307, 333, 375, 426, 452, 477, 512, 538, 580, 631, 657, 682, 716, 742, 784, 836, 862, 887, 921, 947, 989, 1024
};
//------------chord------------
float freq_rate[61]={
1, 1.059, 1.122, 1.189, 1.26, 1.335, 1.414, 1.498, 1.587, 1.682, 1.782, 1.888, 2, 2.059, 2.122, 2.189, 2.26, 2.335, 2.414, 2.498, 2.587, 2.682, 2.782, 2.888, 3, 3.059, 3.122, 3.189, 3.26, 3.335, 3.414, 3.498, 3.587, 3.682, 3.782, 3.888, 4, 4.059, 4.122, 4.189, 4.26, 4.335, 4.414, 4.498, 4.587, 4.682, 4.782, 4.888, 5, 5.059, 5.122, 5.189, 5.26, 5.335, 5.414, 5.498, 5.587, 5.682, 5.782, 5.888, 6
};
int chord_mode=2;//0=maj 3chord,1=min 3chord,2=tension maj 4chord,3=maj 4chord,4=min 4chord,5=tension min 4chord
int chord_3[3][3]={
{0,4,7},//maj
{0,3,7},//min
{0,3,6}//dim
};
int chord_4[6][4]={
{0,4,7,11},//maj+M7
{0,2,4,7},//maj+add9
{0,4,7,10},//maj+7
{0,3,7,10},//min+7
{0,4,7,9},//maj+6
{0,3,6,10}//dim+7
};
int select_chord3[3][6]={//6 is mode kinds
{0,1,1,0,0,0},//maj -> I,IIm,IIIm,IV,V,VIm
{0,1,1,0,0,1},//maj -> I,IIm,IIIm,IV,V,VI
{1,2,0,1,1,0}//min -> Im,IIdim,III,IVm,Vm,VI
};
int select_chord4[3][6]={//6 is mode kinds
{1,3,3,0,4,1},//maj -> Iadd9,IIm7,IIIm7,IVM7,V6,VIadd9
{0,3,3,0,2,3},//maj -> IM7,IIm7,IIIm7,IVM7,V7,VIm7
{3,5,0,3,3,0}//min -> Im7,IIdim7,IIIM7,IVm7,Vm7,VIM7
};
int select_table=0;
//-----------V/oct-----------
const static float voctpow[1230] = {//Covers 6(=1230) octaves. If it is 1230 or more, the operation becomes unstable.
0, 0.004882, 0.009765, 0.014648, 0.019531, 0.024414, 0.029296, 0.034179, 0.039062, 0.043945, 0.048828, 0.05371, 0.058593, 0.063476, 0.068359, 0.073242, 0.078125, 0.083007, 0.08789, 0.092773, 0.097656, 0.102539, 0.107421, 0.112304, 0.117187, 0.12207, 0.126953, 0.131835, 0.136718, 0.141601, 0.146484, 0.151367, 0.15625, 0.161132, 0.166015, 0.170898, 0.175781, 0.180664, 0.185546, 0.190429, 0.195312, 0.200195, 0.205078, 0.20996, 0.214843, 0.219726, 0.224609, 0.229492, 0.234375, 0.239257, 0.24414, 0.249023, 0.253906, 0.258789, 0.263671, 0.268554, 0.273437, 0.27832, 0.283203, 0.288085, 0.292968, 0.297851, 0.302734, 0.307617, 0.3125, 0.317382, 0.322265, 0.327148, 0.332031, 0.336914, 0.341796, 0.346679, 0.351562, 0.356445, 0.361328, 0.36621, 0.371093, 0.375976, 0.380859, 0.385742, 0.390625, 0.395507, 0.40039, 0.405273, 0.410156, 0.415039, 0.419921, 0.424804, 0.429687, 0.43457, 0.439453, 0.444335, 0.449218, 0.454101, 0.458984, 0.463867, 0.46875, 0.473632, 0.478515, 0.483398, 0.488281, 0.493164, 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4.443359, 4.448242, 4.453125, 4.458007, 4.46289, 4.467773, 4.472656, 4.477539, 4.482421, 4.487304, 4.492187, 4.49707, 4.501953, 4.506835, 4.511718, 4.516601, 4.521484, 4.526367, 4.53125, 4.536132, 4.541015, 4.545898, 4.550781, 4.555664, 4.560546, 4.565429, 4.570312, 4.575195, 4.580078, 4.58496, 4.589843, 4.594726, 4.599609, 4.604492, 4.609375, 4.614257, 4.61914, 4.624023, 4.628906, 4.633789, 4.638671, 4.643554, 4.648437, 4.65332, 4.658203, 4.663085, 4.667968, 4.672851, 4.677734, 4.682617, 4.6875, 4.692382, 4.697265, 4.702148, 4.707031, 4.711914, 4.716796, 4.721679, 4.726562, 4.731445, 4.736328, 4.74121, 4.746093, 4.750976, 4.755859, 4.760742, 4.765625, 4.770507, 4.77539, 4.780273, 4.785156, 4.790039, 4.794921, 4.799804, 4.804687, 4.80957, 4.814453, 4.819335, 4.824218, 4.829101, 4.833984, 4.838867, 4.84375, 4.848632, 4.853515, 4.858398, 4.863281, 4.868164, 4.873046, 4.877929, 4.882812, 4.887695, 4.892578, 4.89746, 4.902343, 4.907226, 4.912109, 4.916992, 4.921875, 4.926757, 4.93164, 4.936523, 4.941406, 4.946289, 4.951171, 4.956054, 4.960937, 4.96582, 4.970703, 4.975585, 4.980468, 4.985351, 4.990234, 4.995117, 5, 5.004882, 5.009765, 5.014648, 5.019531, 5.024414, 5.029296, 5.034179, 5.039062, 5.043945, 5.048828, 5.05371, 5.058593, 5.063476, 5.068359, 5.073242, 5.078125, 5.083007, 5.08789, 5.092773, 5.097656, 5.102539, 5.107421, 5.112304, 5.117187, 5.12207, 5.126953, 5.131835, 5.136718, 5.141601, 5.146484, 5.151367, 5.15625, 5.161132, 5.166015, 5.170898, 5.175781, 5.180664, 5.185546, 5.190429, 5.195312, 5.200195, 5.205078, 5.20996, 5.214843, 5.219726, 5.224609, 5.229492, 5.234375, 5.239257, 5.24414, 5.249023, 5.253906, 5.258789, 5.263671, 5.268554, 5.273437, 5.27832, 5.283203, 5.288085, 5.292968, 5.297851, 5.302734, 5.307617, 5.3125, 5.317382, 5.322265, 5.327148, 5.332031, 5.336914, 5.341796, 5.346679, 5.351562, 5.356445, 5.361328, 5.36621, 5.371093, 5.375976, 5.380859, 5.385742, 5.390625, 5.395507, 5.40039, 5.405273, 5.410156, 5.415039, 5.419921, 5.424804, 5.429687, 5.43457, 5.439453, 5.444335, 5.449218, 5.454101, 5.458984, 5.463867, 5.46875, 5.473632, 5.478515, 5.483398, 5.488281, 5.493164, 5.498046, 5.502929, 5.507812, 5.512695, 5.517578, 5.52246, 5.527343, 5.532226, 5.537109, 5.541992, 5.546875, 5.551757, 5.55664, 5.561523, 5.566406, 5.571289, 5.576171, 5.581054, 5.585937, 5.59082, 5.595703, 5.600585, 5.605468, 5.610351, 5.615234, 5.620117, 5.625, 5.629882, 5.634765, 5.639648, 5.644531, 5.649414, 5.654296, 5.659179, 5.664062, 5.668945, 5.673828, 5.67871, 5.683593, 5.688476, 5.693359, 5.698242, 5.703125, 5.708007, 5.71289, 5.717773, 5.722656, 5.727539, 5.732421, 5.737304, 5.742187, 5.74707, 5.751953, 5.756835, 5.761718, 5.766601, 5.771484, 5.776367, 5.78125, 5.786132, 5.791015, 5.795898, 5.800781, 5.805664, 5.810546, 5.815429, 5.820312, 5.825195, 5.830078, 5.83496, 5.839843, 5.844726, 5.849609, 5.854492, 5.859375, 5.864257, 5.86914, 5.874023, 5.878906, 5.883789, 5.888671, 5.893554, 5.898437, 5.90332, 5.908203, 5.913085, 5.917968, 5.922851, 5.927734, 5.932617, 5.9375, 5.942382, 5.947265, 5.952148, 5.957031, 5.961914, 5.966796, 5.971679, 5.976562, 5.981445, 5.986328, 5.99121, 5.996093, 6.000976,
};
float freq_table[2048];
void setup1() {
}
void setup()
{
//Serial.begin(9600);//for development
pinMode(0, INPUT_PULLUP);//mode select
pinMode(1, INPUT_PULLUP);//mode select
pinMode(6, INPUT_PULLUP);//push sw
table_set();//set wavetable
qnt_set();
//-------------------octave select-------------------------------
for (int i = 0; i < 1230; i++) {//Covers 6(=1230) octaves. If it is 1230 or more, the operation becomes unstable.
freq_table[i] = f0 * pow(2, (voctpow[i]));
}
for (int i = 0; i < 2048 - 1230; i++) {
freq_table[i + 1230] = 6;
}
//-------------------PWM setting-------------------------------
gpio_set_function(2, GPIO_FUNC_PWM);// set GP2 function PWM
slice_num = pwm_gpio_to_slice_num(2);// GP2 PWM slice
pwm_clear_irq(slice_num);
pwm_set_irq_enabled(slice_num, true);
irq_set_exclusive_handler(PWM_IRQ_WRAP, on_pwm_wrap);
irq_set_enabled(PWM_IRQ_WRAP, true);
//set PWM frequency
pwm_set_clkdiv(slice_num, 4);//=sysclock/((resolution+1)*frequency)
pwm_set_wrap(slice_num, 1023);//resolutio
pwm_set_enabled(slice_num, true);//PWM output enable
}
void on_pwm_wrap() {
pwm_clear_irq(slice_num);
// if(select_mode!=2){
if(chord_mode==2 ||chord_mode==3 ||chord_mode==4){
osc_progress[0]=osc_progress[0]+ osc_freq*osc_scale_rate[0];
osc_progress[1]=osc_progress[1]+ osc_freq*osc_scale_rate[1];
osc_progress[2]=osc_progress[2]+ osc_freq*osc_scale_rate[2];
osc_progress[4]=osc_progress[4]+ osc_freq*osc_scale_rate[0]/2;//bass
osc_progress[5]=osc_progress[5]+ osc_freq*osc_scale_rate[4];//arpeggio
}
else if(chord_mode==0 ||chord_mode==1||chord_mode==5){
osc_progress[0]=osc_progress[0]+ osc_freq*osc_scale_rate[0];
osc_progress[1]=osc_progress[1]+ osc_freq*osc_scale_rate[1];
osc_progress[2]=osc_progress[2]+ osc_freq*osc_scale_rate[2];
osc_progress[3]=osc_progress[3]+ osc_freq*osc_scale_rate[3];
osc_progress[4]=osc_progress[4]+ osc_freq*osc_scale_rate[0]/2;//bass
osc_progress[5]=osc_progress[5]+ osc_freq*osc_scale_rate[4];//arpeggio
}
for(byte i = 0; i < 6; i++){
if (osc_progress[i] > 255) {
osc_progress[i] = 0;
}
}
if(select_mode!=2){
if((chord_mode==2 ||chord_mode==3 ||chord_mode==4)&& select_mode==0){
pwm_set_chan_level(slice_num, PWM_CHAN_A, wavetable[(int)osc_progress[0]]/4+wavetable[(int)osc_progress[1]]/4+wavetable[(int)osc_progress[3]]/4+511);
}
else if((chord_mode==2 ||chord_mode==3 ||chord_mode==4)&& select_mode==1){
pwm_set_chan_level(slice_num, PWM_CHAN_A, wavetable[(int)osc_progress[0]]/4+wavetable[(int)osc_progress[1]]/4+wavetable[(int)osc_progress[2]]/4+wavetable[(int)osc_progress[4]]/4+511);
}
else if((chord_mode==0 ||chord_mode==1||chord_mode==5) && select_mode==0){
pwm_set_chan_level(slice_num, PWM_CHAN_A, wavetable[(int)osc_progress[0]]/5+wavetable[(int)osc_progress[1]]/5+wavetable[(int)osc_progress[2]]/5+wavetable[(int)osc_progress[3]]/5+511);
}
else if((chord_mode==0 ||chord_mode==1||chord_mode==5) && select_mode==1){
pwm_set_chan_level(slice_num, PWM_CHAN_A, wavetable[(int)osc_progress[0]]/5+wavetable[(int)osc_progress[1]]/5+wavetable[(int)osc_progress[2]]/5+wavetable[(int)osc_progress[3]]/5+wavetable[(int)osc_progress[4]]/5+511);
}
}
else if(select_mode==2){
pwm_set_chan_level(slice_num, PWM_CHAN_A, wavetable[(int)osc_progress[5]]/2+511);
}
}
void loop()
{
old_push_sw = push_sw;
// -------------------frequeny calculation-------------------------------
adc = analogRead(26) * calb;//Correct resistance errors
qnt_set();
freq_pot = map(analogRead(27), 0, 1023, 0, 127);
osc_freq = freq_table[qnt[thr] + freq_pot]; // V/oct apply
osc_freq = 256 * osc_freq / 122070 * 8;//7 is base octave
Serial.print(analogRead(26));//for development
Serial.print(",");//for development
Serial.print(adc);//for development
Serial.println("");//for development
// -------------------chord mode select-------------------------------
chord_mode = analogRead(29)/171;//171=1023/6 , 6 is amount of chord mode
//---------------------inversion---------------------
old_invAD=new_invAD;//countermeasure of noise
new_invAD=analogRead(28);
if(abs(old_invAD-new_invAD)<4){//countermeasure of noise
new_invAD=old_invAD;
}
inversion=new_invAD/125;
if(chord_mode==2 ||chord_mode==3 ||chord_mode==4){//3 chord
switch(inversion){
case 0:
osc_inverse[0]=1;
osc_inverse[1]=1;
osc_inverse[2]=1;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[0];
break;
case 1:
osc_inverse[0]=2;
osc_inverse[1]=1;
osc_inverse[2]=1;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[1];
break;
case 2:
osc_inverse[0]=2;
osc_inverse[1]=2;
osc_inverse[2]=1;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[2];
break;
case 3:
osc_inverse[0]=2;
osc_inverse[1]=2;
osc_inverse[2]=2;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[0];
break;
case 4:
osc_inverse[0]=4;
osc_inverse[1]=2;
osc_inverse[2]=2;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[1];
break;
case 5:
osc_inverse[0]=4;
osc_inverse[1]=4;
osc_inverse[2]=2;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[2];
break;
case 6:
osc_inverse[0]=4;
osc_inverse[1]=4;
osc_inverse[2]=4;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[0];
break;
case 7:
osc_inverse[0]=8;
osc_inverse[1]=4;
osc_inverse[2]=4;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[1];
break;
}
}
if(chord_mode==0 ||chord_mode==1||chord_mode==5){//4 chord
switch(inversion){
case 0:
osc_inverse[0]=1;
osc_inverse[1]=1;
osc_inverse[2]=1;
osc_inverse[3]=1;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[0];
break;
case 1:
osc_inverse[0]=2;
osc_inverse[1]=1;
osc_inverse[2]=1;
osc_inverse[3]=1;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[1];
break;
case 2:
osc_inverse[0]=2;
osc_inverse[1]=2;
osc_inverse[2]=1;
osc_inverse[3]=1;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[2];
break;
case 3:
osc_inverse[0]=2;
osc_inverse[1]=2;
osc_inverse[2]=2;
osc_inverse[3]=1;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[3];
break;
case 4:
osc_inverse[0]=2;
osc_inverse[1]=2;
osc_inverse[2]=2;
osc_inverse[3]=2;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[0];
break;
case 5:
osc_inverse[0]=4;
osc_inverse[1]=2;
osc_inverse[2]=2;
osc_inverse[3]=2;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[1];
break;
case 6:
osc_inverse[0]=4;
osc_inverse[1]=4;
osc_inverse[2]=2;
osc_inverse[3]=2;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[2];
break;
case 7:
osc_inverse[0]=4;
osc_inverse[1]=4;
osc_inverse[2]=4;
osc_inverse[3]=2;
osc_scale_rate[4]=osc_scale_rate[3];
break;
}
}
//----------------------select chord table-----------------
switch(chord_mode){
case 0:
select_table=0;//4 chord
break;
case 1:
select_table=1;//4 chord
break;
case 2:
select_table=0;//3 chord
break;
case 3:
select_table=1;//3 chord
break;
case 4:
select_table=2;//3 chord
break;
case 5:
select_table=2;//4 chord
break;
}
//----------------------mode select-----------------
if (digitalRead(0) == 1 && digitalRead(1) == 1) {
select_mode = 1;//chord with bass
}
else if (digitalRead(0) == 0 && digitalRead(1) == 1) {
select_mode = 2;//arpeggio
}
else if (digitalRead(0) == 1 && digitalRead(1) == 0) {
select_mode = 0;//chord without bass
}
if(chord_mode==2 ||chord_mode==3 ||chord_mode==4){//set each oscillator frequency
osc_scale_rate[0]=freq_rate[chord_3[select_chord3[select_table][thr%6]][0]]*osc_inverse[0];
osc_scale_rate[1]=freq_rate[chord_3[select_chord3[select_table][thr%6]][1]]*osc_inverse[1];
osc_scale_rate[2]=freq_rate[chord_3[select_chord3[select_table][thr%6]][2]]*osc_inverse[2];
};
if(chord_mode==0 ||chord_mode==1||chord_mode==5){
osc_scale_rate[0]=freq_rate[chord_4[select_chord4[select_table][thr%6]][0]]*osc_inverse[0];
osc_scale_rate[1]=freq_rate[chord_4[select_chord4[select_table][thr%6]][1]]*osc_inverse[1];
osc_scale_rate[2]=freq_rate[chord_4[select_chord4[select_table][thr%6]][2]]*osc_inverse[2];
osc_scale_rate[3]=freq_rate[chord_4[select_chord4[select_table][thr%6]][3]]*osc_inverse[3];
};
// -------------------push sw , change wavetable-------------------------------
push_sw = digitalRead(6);
if (push_sw == 0 && old_push_sw == 1) {//when push sw ON
waveform++;//change waveform
if (waveform > 7) {
waveform = 0;
}
table_set();
}
}
void qnt_set(){//quantize v/oct input
if(chord_mode==0 ||chord_mode==1 ||chord_mode==2||chord_mode==3){//major scale
for(j=0;j<31;j++){
if(adc>=majthr[j] && adc<majthr[j+1]){
thr=j;
}
}
for(j=0;j<31;j++){
qnt[j]=majqnt[j];
}
}
if(chord_mode==4 ||chord_mode==5){//minor scale
for(j=0;j<31;j++){
if(adc>=minthr[j] && adc<minthr[j+1]){
thr=j;
}
}
for(j=0;j<31;j++){
qnt[j]=minqnt[j];
}
}
}
void table_set() {//make wavetable
switch (waveform) {
case 0:
for (int i = 0; i < 256; i++) { //saw
wavetable[i] = i * 4 - 512;
}
break;
case 1:
for (int i = 0; i < 256; i++) { //sin
wavetable[i] = (sin(2 * M_PI * i / 256)) * 511;
}
break;
case 2:
for (int i = 0; i < 128; i++) { //squ
wavetable[i] = 511;
wavetable[i + 128] = -511;
}
break;
case 3:
for (int i = 0; i < 128; i++) { //tri
wavetable[i] = i * 8 - 511;
wavetable[i + 128] = 511 - i * 8;
}
break;
case 4:
for (int i = 0; i < 128; i++) { //oct saw
wavetable[i] = i * 4 - 512 + i * 2;
wavetable[i + 128] = i * 2 - 256 + i * 4;
}
break;
case 5:
for (int i = 0; i < 256; i++) { //FM1
wavetable[i] = (sin(2 * M_PI * i / 256 + sin(2 * M_PI * 3 * i / 256)) ) * 511;
}
break;
case 6:
for (int i = 0; i < 256; i++) { //FM2
wavetable[i] = (sin(2 * M_PI * i / 256 + sin(2 * M_PI * 7 * i / 256))) * 511;
}
break;
case 7:
for (int i = 0; i < 256; i++) { //FM3
wavetable[i] = (sin(2 * M_PI * i / 256 + sin(2 * M_PI * 4 * i / 256 + sin(2 * M_PI * 11 * i / 256)))) * 511;
}
break;
}
}
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