製造が非常に簡単（初心者のアマチュア電子技術者でも）であると同時に、非常に興味深く便利な電子「オルゴール」について説明します。 また、例として、このデバイスの可能な具体化とアプリケーションの 1 つ、つまり、このデバイスに基づいてガールフレンドに行った最後の贈り物について示して説明します。

創作の歴史

それはすべてずっと昔、数年前、女の子に面白くて独創的で思い出に残る誕生日プレゼントを贈りたいと思ったときに始まりました。 そして必ず自分の手で。 休暇までに残された時間はわずか 2 日で、その間に何かを考え出し、実際にそれを実行する必要がありました。 その日は考えて過ごしました - 頭の中で何百ものことがぐるぐる回っていました さまざまなオプション、あらゆる種類の LED「点滅ライト」-ハートから、さまざまな電気機械工芸品まで。 しかし、これはすべて同じではありませんでした。単純すぎて陳腐だったのか、逆に非常に複雑だったのか（そしてまったく時間がありませんでした！）。 突然、シンプルだけど素晴らしいアイデアが頭に浮かびました。ミュージカルカードを作ってみてはいかがでしょうか？ しかも単純なものではなく、“仕掛け”があり、オリジナルのメロディーがついています。 さらに、私たちには、さまざまな楽しいロマンチックな思い出や経験を呼び起こしてくれる「私たちだけの歌」がありました。
こうして、いわば初代「オルゴール」の元祖が誕生したのです。 非常にシンプルで、組み立てられています 簡単な修正 壁掛け式 PIC12F675、ピエゾダイナミクス、フォトダイオード、一対の抵抗器、3 ボルト要素 2016 から、Photoshop で描かれたポストカードにパッケージ化されています。 その結果、このポストカードを開くと（フォトダイオードに光が当たると）、同じメロディーを長方形に書き出すことができました。 まさにその通り、気取らずシンプル。
しかし、このアイデアは私の予想を何倍も上回る大成功を収めました。 その後、友人たちのリクエストに応じて、残りの半分のために、このようなシンプルなカードをさらにいくつか作りました。 そして、それぞれの場合において、そのような贈り物は、受取人自身とその両親、ガールフレンド、知人の両方の間で多くの感情を呼び起こしました:)
かなりの時間が経過し、すべてが回転し始め、プロジェクトは忘れられました。 しかし、たまたまオルゴールのことを再び思い出しました。 今回は3月8日のプレゼントのはずだった。 当時、私は Atmel マイクロコントローラーを積極的に研究し、特に ATtiny45 で遊んでいたので、この目的のために音楽モジュールを改良することにしました。 しかも今回は時間がたっぷりありました。 そこからすべてが始まりました。
インターネットで色々な情報を調べていると、広く知られている情報を見つけました。 狭い円チャンさんのサイト。 そしてより具体的に言うと、彼のデザインの 1 つであるミニチュア シンセサイザーが、ちょうど私のお気に入りの MK に搭載されていました:) しばらく前に、私は PIC18 で 4 チャンネル シンセサイザーを完成させようとしていたのですが、残念なことに、心の中にあった作品を台無しにしてしまいました (後で後悔しました)一回以上）。 そして、チャンのデザインは完全に自己完結的で完全なものでした。 残っているのは「トリガーメカニズム」を追加するだけで、準備は完了です。
コードを少し更新し、トリガー機構が準備できました。 しかしその後、すべてがあまりバラ色ではないことが判明しました。 この設計の主な問題は、音が静かすぎることでした。 どんなに頑張っても、MK ピンからスピーカーを直接駆動することで、静かになった、それで終わりです。 その結果、パワーアンプの追加が断固として決定されました。 選択は、当時テラエレクトロニクスで入手可能だった LM4900 に決まりました。 繰り返しになりますが、シンセサイザーが外部アンプで正しく動作するようにするには、チャン氏のコードにさらにいくつかの変更を加える必要がありました。アンプがアイドル時にバッテリーを消費しないように省電力のレッグ コントロールを作成し、 PWM を使用して 1 つのピンから信号を正しく出力します。 これらの変更後、プロトタイプは完璧に動作しました。 それから私は基板の最初のバージョンを描き（後で判明しましたが、それにはバグがありました:）、人間のようにオルゴールを組み立てました。 次に、自家製ポストカード、モジュールのインストール、寄付など、すべてが人里離れた道をたどります。
もちろん、このデバイスは以前のデバイスよりも数頭高かった - 「本物の」箱の非常にリアルなサウンドとポリフォニーがそれ自体を感じさせました:) この贈り物は、以前と同じように、ずっと昔にセンセーションを引き起こしました。 また、友人のためにそのようなモジュールを 12 個ほど集めました。

さて、デバイス自体について

図から始めましょう。非常に単純です。

回路の動作原理

プリント回路基板

ソフトウェア部分

音声合成について少し

装置に使われている合成方法については、チャン氏の原文でしっかりと読むことができます。 「ウェーブテーブル合成」でグーグル検索することもできます。 あなたがその言語を話せなくても、簡単に言えば、オーディオサウンドは MK のメモリに保存されます。 サンプル（別音）いわゆる。 「ウェーブテーブル」、最も単純なケースでは、条件付きで 2 つの論理部分に分割され、一般に次のようになります。 "封筒" - "攻撃"、それぞれの新しい音の始まり、そして "持続する"、露出、音符のサウンド全体を通してフラグメントが常にループします。 他にもありますか "減衰", 「フォローアップ」は、音を下ろした後に鳴る部分です。 今回の場合、これは単に「サステイン」の音を徐々にフェードさせることで実装されています。MK には、「エンベロープ」内の現在の位置と音のピッチに応じて、特定の周波数で中断を引き起こすタイマーがあります。さらに、この方法では、複数のチャンネル (つまりノート) を同時に合成できます。すべては MK の計算能力とサンプリング周波数 (サウンド) にのみ依存します。次に、これらの値が混合されて「出力」に送信されます（この場合、PWM All 制御レジスタに送信されます）。この問題は、上で述べたように、「ウェーブテーブル合成」または「テーブル波形合成」と呼ばれます。 ”。

ちなみに、当時誰かが私に提案したように（どういうわけか私はまったく考えていませんでした）、インターネット上には、希望のメロディーを備えた既製のミディシュカを入手できるリソースがたくさんあります。 私のコンバータで使用するには、少し変更するだけで済みます。 また、一部は変更する必要がない場合もあります。

他に何が必要ですか?

応用

プロトタイプの写真をいくつか示します。

そして作業の動画です。 このビデオでは、私がボックス用にアレンジした曲「Tenderness」が再生されます。この曲はソース (Sibelius で入力) およびミッドディッシュとしてアーカイブに含まれており、完成した生成スコアも同様です。

いつものように、ビデオ内の通常のサウンドに関する私の永遠の課題が明らかに感じられます。 千回の謝罪。 デザインが通常の品質でどのように聞こえるかを聞くことに興味がある場合は、ここからエンペトリシュカをダウンロードできます。
これは、デザインの可能な用途の 1 つにすぎません。 モジュールをどのように使用するかはあなたの想像力次第です ;)
この困難な創造的な取り組みが成功することを祈るばかりです。
あなたの愛する人たちに喜びを与えましょう！

免責事項と感謝:)

追伸 これが私にとって初めての投稿ですので、何か間違っている場合や何らかの理由で私を強く非難しないでください。
追伸 私はすでにこの資料を私の LiveJournal に部分的かつ散在的な形で公開しましたが、どちらかというと私自身のため、いくつかの点に注意し、思い出させるために残しておきましたが、このデバイスは非常に興味深く成功したことが判明し、すでにこの資料にはいくつかの修正が加えられています。この装置は、ほぼ数十の化身でその目的を十二分に果たしてきた (そしてこれからも果たし続ける) - 女の子の耳と目を楽しませてくれます - そこで、私もそれについてお話しすることにしました。
P.P.P.S. また、友人は私に次のデバイスについて Habr で書くようずっと勧めてきました。ついに力を振り絞って資料をまとめ、この記事を書くことにしました。Dlinny にとても感謝しています。

さて、他になぜオルゴールを購入したいのでしょうか？ それから私はレビューを見て、そこで私はその仕組みを見ました - パズルが組み立てられて、ここにそれがかわいい箱に入って私のテーブルの上にあります。

Aliexpressで既製のデザインを購入することは可能でしたが、その後ヒキガエルが目を覚まして私の首を絞め始めました。 3 ドル以上を寄付する オルゴール用？ それが金とダイヤモンドでできていれば ( はい、キュービックジルコニア)...

音楽の仕組みを購入し、箱を自分たちで作ることにしました。

購入時のコスト: 2.9 USD

仕組みはとても丁寧に梱包されていたので、最初は販売者が間違いを犯してオルゴールを何らかのケースに入れて送ってきたのかと思いました。 しかし、パッケージを開けてみると、その大部分は梱包材だったことがわかりました。 何のために？ 注意：弓の入った段ボール箱にしわがつかないように。

機構自体は金属製なので、たとえ踏んでも何かが起きる可能性は低いです。 ハンドルの突起部分も非常に丈夫です。

すべてが非常にシンプルです。 私たちはメカニズムを受け取り、ボックスを自分で選択または作成し、メカニズムをボルトでボックスに取り付けます...ストップ！ 約束のボルトはどこにありますか？

1週間後、再び販売者の商品説明を見に行ったときに、ボルトのことを思い出しました。 写真ではボルト3本で固定する仕組みになっていますが、ボルトなしで届きました。 私のボルトはどこですか？

箱の底に両面テープで貼り付ける必要がありました。 そして、なぜなら 私の夫には次のような期間がありました。」 二相接着剤を使って他に接着できるものは何でしょうか?「それでは、信頼性を高めるためにメカニズムが取り付けられました。接着剤はたくさん残っていますか？それは問題ではありません...さあ、箱をしっかりと密閉します！」

私の質問について：「 なぜ箱自体に封をしたのですか？「答えはありませんでした。夫はただ肩をすくめて微笑んだだけでした。私は気だるそうにため息をつき、首を振り、古いロケット時計の新しいケースで動作するメカニズムをテストする必要がありました。

ペンを入れるために箱に穴を開けなければなりませんでした。 中国のドレメルはこの課題に簡単に対処しました（ レビューになります）。 しかし、なぜ夫が再び2番目の穴を開ける必要があったのかは謎のままでした。 音は付けなくても全く同じでした。

説明。

プラスチックギアとインナードラムを除き、機構と本体は金属です。 ノブは両方向に回転しますが、音は正しい方向のみを示します。

機構サイズ 4.4 x 3.4 x 2 cm + 回転ハンドル。

ペン先は可動式なので回転しやすいです。

売り手はランダムな順序で注文を送り、6つのメロディーのうちドラム002Bと音楽「白鳥の湖フィナーレ」を入手しました。

売り手に特定のドラムを送るよう依頼できる可能性がありますが、そのためにはすべてのドラムの番号と音を知る必要があります。 売り手の選択に満足しました。

機構を取り付けると音が大きくなります。 硬い表面。 箱の中では音が2倍になります。 キッチンでオルゴールを鳴らすと部屋にいても聞こえます。

メロディーは心地よくて、最後にフィブが1つだけ気になったけど、たぶんそれがそうあるべきだと思います。 ハンドルを速く回すと、メロディーの再生が速くなり、逆も同様です。ハンドルを回すのが遅くなると、ドラムの回転が遅くなります。

子供のために。

さまざまな理由からこのメカニズムを購入しました。

1. 私はしたかった。
2. 小児発達。

子供のオルゴールの仕組みは何を発展させることができますか?

• 論理と知性 - メロディーを鳴らすためにどこをどう回すか。
• 聴覚 - 適切な音符を備えた心地よいメロディー。
• 美の感覚、白鳥の湖とそこからの音楽は古典です。
• 細かい運動能力 - ハンドルが小さいため、指でしっかりと握る必要があります。
• タクト（リズム）の感覚 - 回転を速くしたり遅くしたりすることでテンポを設定します。
• 空想、想像、身体を一緒に作れば。

結論。

私はその仕組みに満足し、子供もオルゴールを気に入ってくれました。 費やしたお金は気にしません。 パスタやシリアル、コーヒー豆、クイリングやアップリケなどで飾るスタイルでオルゴールを作るというアイデアもありました…。

激しい想像力を落ち着かせたとき、私は子供がこのデザインを長く持たせることはないだろうし、オルゴールの最も合理的な選択肢はしっかりと密閉された四角い時計の箱だろうということに気づきました。

楽しいお買い物をお祈りします！

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Aliでの購入代金の支払い

ライフハッカーのWebサイトでAliExpressから興味深いものを見つけました。 つまりオルゴールの仕組み。 そして、よく考えずにこのガジェットを自分用に注文しました:)

私は子供の頃から映画の中で登場人物が箱からメロディーを奏でる様子を見るのが好きだったので、このポジションにとても興味がありました。 こういうメロディーの音色とかリズムとか、そういうものが大好きなんです。
アイデア自体は非常にシンプルです。 自分の手でどんな箱でも作ってそこに機構を差し込むと、オリジナルのものを手に入れることができます。 でも、私の手は間違ったところから生えているので、装飾なしでこのメロディーをただ聴くのが好きです。 ちなみにここでは天空の城ラピュタのテーマソングが流れています。 どこから来たのか、作者が誰なのかは知りませんが、とても気に入っています:)

小包は約1か月で到着しました。 国境を越えた後追跡を停止した。 どうやら中国人は通常のトラックコードで保存したようです。 ともかく。


通常の袋と薄いフォームに梱包されています。 ニキビはありません:(


また、ネジが 4 本入っていると約束していましたが、パッケージには 2 本しか入っていませんでしたが、これは小さな問題です。
寸法 5 cm x 4.5 x 2 すべてが 1 つのフレームに接続されています。


音は、一定の場所に突起のある小さなドラムに引っ掛かるさまざまな長さの板によって生成されます。 中国人は曲ごとにこのようなドラムを使うのが大好きなので、気分に応じてアレンジしてみるのも面白いでしょう。


すべては特別なキーで巻かれたバネによって駆動されます。 ここには余分なナノテクノロジーは何もありません:) メロディーをよりスムーズに再生するために、ブレーキローラーがあります。




メカニズムを手に持つと音は非常に静かですが、テーブルの上ではすべてが完全に聞こえます。

販売者は 500 回の再生を約束していますが、将来的にはこのメカニズムがどのように動作するかがわかります。