3音源に対応したMIDIシーケンサとDDSを使用した自動演奏システム

今回は電気電子工学科袴田研究室の卒業研究を紹介します.

電気電子工学科の袴田研究室では,H25年度の卒業研究において「3音源に対応したMIDIシーケンサとDDSを使用した自動演奏システム」の設計,試作を行ってきました.その結果については,2月13日に開催された卒業研究発表会において報告しました.写真に試作したシステムの外観を示します.

MIDIシーケンサとは,MIDIの楽譜を解析し,3つある音源のどれを鳴らすのか,音の高さはどうなのか,いつ音を鳴らすのか,いつ音を止めるのか,などを決める装置です.今回はPICマイコンを用いてMIDIシーケンサを製作し,そのプログラムを作成しました.

DDSはDirect Digital Synthesizerの略であり,一周期分の波形を記憶している波形メモリを作り,そのメモリからデータを読み出す時間間隔を楽譜の音符に対応して変えることができます.これにより記憶している波形と相似でかつ音符の周波数に対応した波形を作り出す働きをします.このDDSをディジタル回路(論理回路)の設計に使われるVHDLと呼ばれるプログラム言語を用いて設計し,FPGA(現場組立型ゲートアレイ)と呼ばれる自分の必要とするICを作り出すことのできる素子を用いて実現し,音源としました.

2つを組み合わせて自動演奏システムを構成し,有名な「エンターテイナー」という曲を演奏できることを確認しました.今後は,チャネル数の増大を図ることによる汎用性の向上やDDSの出力波形をより楽器の音に近づける検討などを行っていきたいと考えています.