2025年6月21日土曜日

Pd(Pure data)でシンセサイザープログラミング~シンセサイザーっぽいものを作ってみる

前回の続きです。Pd(Pure data)という音楽に特化したプログラミング環境を使ってシンセサイザーのようなものを作ってみたいと思います。前回同様、今回もレシピ本「Pd Recipe Book」を参考にしています。前回は、サイン波の音を出すプログラムを作ってみましたが、モジュラーシンセサイザーをいじっているような感覚でプログラムすることがわかってきました。モジュラー自体も(お金をかけずに)簡単に作ることができるため、夢のようなプログラミング環境ではあるのですが…。(万人向けではないことだけは確かでしょうね。(^^;;;)

前回作ったサイン波を出すプログラムを拡張して、「osc~」から出てくるサイン波を加工することを目指します。「Pd Recipe Book」で紹介されていたものを再現していきながら、配置された部品の意味や役割を確認しながら作業を行いました。作業としては、部品を選んで配置して、部品の中に文字列や数値を入力して役割を決めて、機能するように線でつなぐといった手順になります。部品の種類や中に入力した内容によって、つなげられるものとつなげられないものがあるようで、部品にマウスを近づけて「○」が表示されると線を引き出す(ドラッグ)ことができて、同じく「○」が表示されるところ離す(ドロップ)と線でつながります。とは言え、つなげられるから意味のあるつながり方になっているかと思いきやそんな単純な話ではなく、モジュラーシンセサイザーでも同じですが、思ったように音を変化させることができないつなぎ方もできてしまうところがあります。

そんな感じでなかなか一筋縄ではいかないところがあるものの、攻略する面白さ(これを面白いと思える人にとっての…)はのめり込ませるだけの魅力が十分にあると思いました。ということで、レシピ本を参考にして作ってみました。

動かし方が独特なので、はじめはどうすれば音が出るのか戸惑うかもしれません。「Pitch」とラベリング(任意なので名前は何でもよい)した「ナンバー」部品をクリックして、画面上側にドラッグしていくと数値が上がっていきます。それに伴って、音が出ます。直接数値を入力して、Enterキーを押しても音が出ます。マウスを操作している間は、音が変化しながら鳴り続けますが、マウスを止めたりEnterを押して音を出したりした場合は、一定時間で音が止まります。「*~」につながっている「ナンバー」部品は、音が出ている状態と止まっている状態を表しています。音を鳴らし始めると自動的に「1」になり、しばらくすると「0」に戻ります。他の「ナンバー」部品の数値を変更した場合も、「Pitch」をクリックしてしてからでないと音が出ません。このあたりの「暗黙のルール」がもう少しわかりやすいとユーザーが増える気がしますが…。

ということで、少しずつ部品の役割(挙動)がわかってきました。「ナンバー」部品は、編集モードをやめて実行モードにしても数値を変更することが可能です。(「オブジェクト」部品の中に入力した数値は、編集モードでなければ変更することはできません)つなぎ方によっては、他の数値の変更と連動して自動的に「ナンバー」部品の数値が変わることもあります。今回のシンセサイザーっぽいプログラムでは使いませんでしたが、「リスト」部品も数値などを格納することができると思われるので、もう少し詳しく調べてみたいと思っています。

「ナンバー」部品の数値を変更する方法として、マウスを使って上下にドラッグする以外に、「垂直スライダ」部品や「水平スライダ」部品を使って、スライダの出力側と「Pitch」の「ナンバー」部品の入力側をつなぐと、スライダを動かすことで数値を変更できることがわかりました。少しだけシンセサイザーを操作している感じに近くなってきました。この場合、スライダのバー(「つまみ」のようなところ)をクリックすると音が出ます。このスライダのバーを「垂直…」なら上下に、「水平…」なら左右にマウスで移動すると音が変化します。これは絶対沼るやつです。

「Pd(Pure data)でシンセサイザープログラミング」

2025年6月14日土曜日

Pd(Pure data)でシンセサイザープログラミング~はじめの一歩

だいぶ以前から気になっていたのですが、Pd(Pure data)という音楽に特化したプログラミング環境があります。ブロックプログラミングとテキストプログラミングとの中間な感じのプログラミング方式が採用されていて、一見すると色気もなくて何をどうすればよいかよくわからないと思われてしまいそうなのですが、使ってみると楽器そのものを組立てているような面白さにハマる人が多いようで、意を決してそんな世界に足を踏み入れてみることにしました。

とは言え、MacBook ProにPd-extended(すでに開発終了)をインストールしたのは記憶にないくらい前のこと。興味をもったままPd-extendedをインストールして、ほぼ何もしないまま放置して、しばらくしてまた思い出して、レシピ本「Pd Recipe Book」を購入してまたしばらく放置して…を繰り返していたので、お気付きの通り何も進んでいませんでした。

まずは自分の情報をアップデートするところから始めます。そもそもPdの開発は、Pure data (Pd) Vanillaと、それにライブラリなどをパッケージしたPd-extendedとで別々に開発・メンテナンスされていたようなのですが、現在は、もともとのPd Vanillaに統合されているようです。今回は、Pdのダウンロードサイトから最新版をダウンロードしてインストール作業(展開して出てきたアプリをアプリケーションフォルダにコピー)をするところから始めました。

Pdを起動すると、ログ窓が表示されます。作業を進めていくと、このログ窓にPdの動作ログなどが表示されます。

「ログ」の後ろの数字は、表示する内容がどの設定なのかを表す番号になっていて、「2」は「通常」のログ表示ということのようです。すべてのログを見たい場合には、「4」にします。表示する文字数の節約という意味では意図はわからなくもないのですが、ユーザーフレンドリーであるかどうかという点では微妙な感じがします。このあとの作業でも感じたことですが、使いながら意味を考えたり、本やWebサイトで調べて「省略されている文字」の意味を理解したりしながら作業することが多くて、「一見さんお断り」な雰囲気を感じてしまいます。
#音楽(音)や電子楽器の知識はあった方が良いかもしれません。

気を取り直して作業を進めていきます。今回は、先ほど紹介した「Pd Recipe Book」以外にも、「Pure Dataについて調べてみた」を参考にして作業を進めます。Pdの「ファイル」メニューから「新規」(⌘N)をクリックしてキャンバス窓を開きます。ここに様々な部品を「配置」メニューから選んで配置していきます。部品には、文字列や数値を入力できるものやマウスで操作するものなどがあります。新しくキャンバス窓を開くと「編集モード」になっているので、そのまま「配置」メニューから部品を選択してキャンバス窓に置くことができます。プログラムの動作確認をするときには、「編集」メニューから「編集モード」(⌘E)のチェックを外して実行モードで動作させます。(簡単なものであれば「編集モード」のままでも確認できることはあります)さらに部品を追加したい場合は、そのまま「配置」メニューから部品を選ぶとキャンバス窓が「編集モード」に変わってくれます。
#ログ窓とキャンバス窓は、どれか一つしか選べない仕様になっているため、その窓がアクティブか非アクティブかによって使えるメニューの内容が変わります。

つまずきどころは、部品に入力する文字が「小文字縛り」だったこと。シンセサイザー周辺の表記は「OSC(オシレータ)」とか「ENV(エンベロープ)」などと大文字で書かれるイメージがあったため、大文字で入力するものとばかり思っていました。Pdでは、すべて小文字でなければならないということで、初歩の初歩である「osc~」から「dac~」につないで音を出すところでつまずいてしまいました。orz(よく見れば、本でもWebサイトでもすべて小文字だったのだけど、「osc」って偶然にも大文字と小文字の区別がつきにくいのよね…)とりあえず、サイン波の音を出すことはできました。

「440」というのは、お察しの通り「440 Hz(A4)」の音という意味です。(このBlogでもたびたび登場しています)この数値を変えると、様々な音程のサイン波を出すことができます。これをベースにシンセサイザーっぽいものを作っていきたいと思います。続きは次回以降ということで。

「Pd(Pure data)でシンセサイザープログラミング」

2025年6月4日水曜日

ワイルドミニ四駆をiPhoneからリモートで動かす(MKZ4をiPhoneからコントロールする)

前回の続きです。秋月電子通商で購入した「MKZ4」という、タミヤワイルドミニ四駆iPhoneなどのスマホから無線で動かせるように改造するキットを使ってみるという話の3回目(最終)です。前回までで組立作業が完了して、今回はWi-Fiを利用してiPhoneからコントロールできるかやってみます。
#MKZ4は、メーカーサイトでも売り切れています。

メーカー公式YouTubeチャンネルで公開されている「スマホで操作する改造ミニ四駆製作キット「MKZ4」 [Cerevo]」を参考にしながら作業を進めました。手順をテキストで表すと以下にようになります。
#MKZ4のCN3(L字ピンヘッダ)のショートピンがB側になっていることを確認してから作業をしてください。

  1. MKZ4の電池ボックスに単4電池を3本入れてスイッチをONにする(MKZ4のLEDが点灯する)
  2. iPhoneの「設定」を開き、「Wi-Fi」の接続先に出てくる「MKZ4」をタップしてMKZ4と接続する
  3. Webブラウザーを開きアドレスバー(URLなどを入力する欄)に「192.168.4.1」と入力してMKZ4にアクセスする
  4. 「CONNECTED」という青緑色の画面が出たら準備OK
    #推奨されるWebブラウザーは「ユーザーガイド」のページに掲載されています。
  5. 青緑色の画面をスワイプしてワイルドミニ四駆を動かす

マニュアルの文書は、PDFファイルで公開されていますので、こちらも参考にしながら作業を進めました。前進は画面下方から上方にスワイプし、後進は画面上方から下方にスワイプするといった操作をします。ステアリングは、左右のスワイプで左右に傾けることができます。前後進は問題なく動作しましたが、ステアリングの動きがおかしくて、ステアリングを動かそうとするとどちら向きに動かしても右側に傾いてしまいます。動作中にMKZ4のLEDが点いたり消えたりするので、はんだ付けが不十分なところがあるのかもしれません。もう少し調整作業が必要なことがわかりましたが、とりあえず動作することだけは確認できました。
#事情により、USBでPC等に接続できるデジタル顕微鏡を職場の職員に貸し出しているので、返却されたら調整作業をやっていきたいと思います。

「ワイルドミニ四駆をiPhoneからリモートで動かす」