USB MIDIのキーボードをモジュラーシンセのCV入力にする方法【ChatGPT】

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USB MIDIキーボードをモジュラーシンセのCV入力に接続するには、MIDI信号をCV（コントロールボルテージ）に変換する必要があります。これには「MIDI to CVコンバーター」が必要です。このコンバーターを使用することで、MIDIキーボードからのノート信号やピッチベンド、モジュレーションなどを、モジュラーシンセのCVゲート信号として送信できます。
必要なもの:

• USB MIDIキーボード

1. MIDI to CVコンバーター

• MIDI信号をCV（ピッチ）やゲート信号に変換してくれるデバイスです。市販のものが多数存在します。

2. USB to MIDIアダプター（オプション）

• キーボードが直接USBでMIDIを送信する場合、MIDI DIN端子に変換する必要があることがあります。
• USB MIDI to DINアダプターが役立つ場合があります。

接続方法:

• USB MIDIキーボードをMIDI to CVコンバーターに接続します。

直接接続できない場合は、USB to MIDIアダプターを間に挟む必要があります。

• MIDI to CVコンバーターの「CV出力」と「ゲート出力」をモジュラーシンセのCV入力とゲート入力に接続します。「CV出力」はピッチを制御します。

「ゲート出力」はノートオン/オフの信号を送ります。

1. 市販のMIDI to CVコンバーター:

いくつかの例として、以下のようなデバイスが売られています。

これらはモジュラーシンセ対応のEurorackモジュールとしても利用可能です。

自作する方法:

MIDI to CVコンバーターは自作可能です。ArduinoやRaspberry Piなどのマイクロコントローラーを使えば、自作することが可能です。

自作の参考サイト:

自作する場合の具体的なプロジェクト例を以下で確認できます。

• MIDI to CV Converter ? MIDIbox
• Arduino MIDI to CV

これらのプロジェクトでは、ハードウェアとソフトウェアの両方で詳細なガイドを提供しており、コードも公開されています。

まとめ:

市販のMIDI to CVコンバーターを使うのが最も簡単で確実な方法ですが、技術的な知識があれば自作も可能です。モジュラーシンセとの接続の際には、正しい電圧範囲（一般的には0Vから5Vまたは0Vから10V）に注意して接続してください。

2. USB MIDI to DINアダプター:

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USB MIDI to DINアダプターは、USB MIDI信号を古典的なMIDI DIN端子に変換するためのデバイスです。これを使うことで、USB接続しかできないMIDIキーボードやコントローラーを、MIDI DIN端子しかない機器（シンセサイザーやMIDIインターフェース、モジュラーシンセ用のMIDI to CVコンバーターなど）と接続できます。

USB MIDI to DINアダプターが必要な理由

USB MIDIキーボードの多くは、PCやMacなどのデバイスに直接接続してMIDI信号を送りますが、モジュラーシンセや他のハードウェアシンセサイザーは、一般的に5ピンのMIDI DIN端子を使います。USB MIDIデバイスを直接DIN端子に接続することはできないため、USB MIDI to DINアダプターが必要です。

具体的な製品例

• Kentron MIDI USB Host

これはUSBキーボードやコントローラーをDIN MIDIに変換するデバイスです。USBデバイスをこのアダプターに接続し、変換されたMIDI信号をDIN端子で出力できます。外部電源を使うことで、ホスト機能も持たせて、PCが不要になります。

• CME U6 MIDI USB to DIN

このアダプターは簡単にUSB MIDIデバイスをMIDI DIN機器に接続できるデバイスです。小型で持ち運びにも便利で、キーボードやシーケンサーといったUSB MIDIデバイスを、MIDI対応のハードウェアに接続する用途に向いています。

• Retrokits RK-005

RK-005は、MIDIホスト機能を持つUSBハブです。USBデバイスを接続して、MIDI DIN信号に変換します。また、複数のMIDIデバイスの接続にも対応しています。
接続方法USB MIDIデバイスをUSB MIDI to DINアダプターに接続します。
アダプターのDIN端子を、モジュラーシンセや他のハードウェア機器のMIDI DIN入力に接続します。
必要に応じて、アダプターに外部電源を供給します（機種によっては外部電源が必要です）。
注意点

ホスト機能： USB MIDIデバイスをPCなしで直接接続する場合、アダプターが「ホスト機能」を持っていることが必要です。ホスト機能のない単純なUSB MIDIケーブルでは、PCがホストとして機能していないと動作しません。KentronやRetrokits RK-005のような製品にはホスト機能が備わっています。


互換性： すべてのUSB MIDIデバイスがアダプターで動作するわけではありません。特に高機能なMIDIコントローラーや複雑なMIDIメッセージを扱うデバイスでは、対応機器が限られる場合があります。

自作は可能？

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USB MIDI to DINアダプターの自作は技術的に難易度が高いです。USBデバイスをホストとして扱うためには、マイクロコントローラーやUSBホストシールドを使ってMIDI信号を適切に処理する必要があります。一般的には、ArduinoやRaspberry Piなどを使ってホストとして動作させる方法が考えられます。

USB MIDI to DINアダプターの自作プロジェクト例

1. Arduinoを使ったUSB MIDIホスト to DIN MIDI変換プロジェクト

Arduino USB Host MIDI to DIN MIDI Adapter
ArduinoとUSBホストシールドを使用して、USB MIDI信号をMIDI DIN信号に変換する方法を説明しています。このプロジェクトでは、Arduino用のMIDIライブラリを使用してMIDI信号を処理します。

Arduino and USB MIDI

I've been dabbling for a while with USB MIDI on an Arduino, but I've never really walked through all the options available or pulled together in a single place all the projects I have, so this post looks at all that in a bit more detail. Warning! I strongly recommend using old or second hand…

diyelectromusic.com

2. Teensyを使ったUSB MIDI to DINコンバーター

Teensy USB MIDI to DIN
Teensyマイクロコントローラーを使って、USB MIDIをDIN MIDIに変換する方法を詳しく解説しています。TeensyはArduinoと互換性があり、USB MIDI機能が標準でサポートされているため、比較的簡単にUSB MIDIデバイスを扱うことができます。

3. Raspberry Piを使ったUSB MIDI to DINコンバーター

MIDI USB to DIN Converter using Raspberry Pi
Raspberry Piを使ってUSB MIDI信号をMIDI DIN信号に変換するプロジェクトです。このプロジェクトでは、Pythonスクリプトを使用して、Raspberry PiがUSBホストとして機能し、接続されたUSB MIDIデバイスの信号を変換します。

機材と手順の概要

ArduinoやTeensyを使う場合:

必要な部品：

• Arduino（またはTeensy）
• USBホストシールド（Arduinoの場合）
• 5ピンDINコネクタ
• MIDIライブラリ（Arduino MIDI Libraryなど）

手順：

• ArduinoまたはTeensyをセットアップします。
• USBホストシールド（またはTeensyのUSBポート）を使ってUSB MIDIキーボードを接続します。
• MIDIライブラリを使って、MIDI信号を読み取り、5ピンDINコネクタを通してシリアル出力としてMIDI信号を送信します。

Raspberry Piを使う場合:

必要な部品：

• Raspberry Pi
• USB MIDIキーボード
• 5ピンDINコネクタ
• Pythonスクリプト（MIDI処理用）

手順：

• Raspberry PiにUSB MIDIキーボードを接続します。
• MIDI信号を処理するPythonスクリプトを実行し、USB MIDI信号を読み取ります。
• 5ピンDINコネクタを使ってMIDI信号をモジュラーシンセなどのMIDI対応機器に送信します。

これらのリンクや方法を活用すれば、自作のUSB MIDI to DINアダプターを構築することが可能です。自作はコストを抑えつつ、自分のシステムに最適なカスタマイズができるメリットがあります。

USB MIDI to CV converter の自作事例

以下に、USB MIDIをCVに変換するための自作プロジェクトを日本語で紹介します。これらのプロジェクトでは、主にマイクロコントローラーを使用して、USBからのMIDI信号をモジュラーシンセサイザーで使えるコントロールボルテージ（CV）信号に変換しています。

1. Soulnafein’s USB MIDI to CV Converter (GitHub)

このプロジェクトでは、PIC24マイクロコントローラーを使用して、USB MIDI信号をコントロールボルテージに変換します。CV出力は3系統、ゲート出力も1系統あり、単音モードとポリフォニックモードの両方に対応しています。回路図やマイクロコントローラーのプログラム方法が含まれており、開発環境としてはMPLAB X IDEを使用します。

Soulnafeinのプロジェクト（GitHub）

2. Schhtef’s Eurorack USB MIDI to CV Converter (GitHub)

こちらもPIC24マイクロコントローラーを使用し、Eurorackモジュラーシンセシステム向けにUSB MIDI信号をCVに変換するプロジェクトです。このリポジトリには、開発プロジェクトファイルが含まれており、回路の基本的な構造も説明されています。開発環境には、やはりMPLAB Xが使用されています。

Schhtefのプロジェクト（GitHub） ?
GitHub

3. Hackaday MIDI to CV/Gate プロジェクト

このプロジェクトは、Teensyマイクロコントローラーを使ってMIDI信号をCVとゲート信号に変換する簡単な方法を説明しています。TeensyはUSBデバイスを扱いやすく、プログラミングがしやすいことからMIDIプロジェクトに人気があります。精度やスケーリングの改善に関するヒントも含まれています。HackadayのDIYプロジェクト?
Hackaday

まとめ

これらのプロジェクトを活用すれば、比較的安価にUSB MIDI to CVコンバーターを自作することが可能です。特に、PICやTeensyといったマイクロコントローラーを使用することで、必要な機能を自分でカスタマイズすることができます。自作に興味がある場合は、これらのリンクから詳細な情報を参照してみてください。

以下はMidi to CV（usb Midi to CVではない）。

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USB MIDIからCVへ変換するための自作プロジェクトについて、いくつかの事例を紹介します。これらのプロジェクトでは、ArduinoやDAC（デジタルアナログコンバータ）を使い、MIDI信号をアナログのCV信号に変換してモジュラーシンセなどに接続できるようにしています。

1. MIDIXCV - Instructables

このプロジェクトでは、ArduinoとMCP4728（12ビットのクワッドDAC）を使用し、MIDI信号をCV信号に変換します。最大で8つのアナログ出力を持ち、ピッチ、ゲート、ベロシティ、アフタータッチなどをサポートします。また、回路の保護や増幅段階も備えており、安定した信号を出力するための詳細な手順が記載されています。非常に多機能な設計で、しっかりとしたCV出力が得られます。

詳細と手順は以下のリンクから確認できます: Instructables - MIDIXCV?
Instructables 。

2. Maido's MIDI to CV Converter

Arduino Nano Everyを使用したプロジェクトで、MIDI信号を読み取り、ノートやゲート信号をCVに変換します。このプロジェクトの特徴は、シンプルな回路構成で、トリガー、ノート、ゲート、クロック出力などが含まれます。必要な部品や回路の概要も詳細に説明されており、入門者に向けたプロジェクトとして最適です。

詳細な手順と進行状況は以下のリンクから確認できます: Maido's MIDI to CV Converter?
Maido’s stuff 。

3. Elkayem's MIDI2CV Converter

GitHubに公開されているプロジェクトで、Arduino NanoとMCP4822（12ビットDAC）を使った設計です。ピッチCV、ゲート、トリガー、ベロシティCVなどの出力を持ち、各種シンセサイザーとの接続が可能です。回路図や必要な部品のリストも含まれており、非常に詳細なDIYプロジェクトです。

詳しくはこちら: Elkayem's MIDI2CV on GitHub ?
GitHub 。



これらのプロジェクトを参考にすれば、USB MIDIからCVへの変換器を自作できるでしょう。特に、ArduinoやDACを使ったプロジェクトは比較的手軽に始められます。

PIC24マイクロコントローラーを説明せよ。具体的には何？

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PIC24マイクロコントローラーは、Microchip Technology社が製造する16ビットのマイクロコントローラーシリーズです。主に組み込みシステムで使用されており、比較的高性能でありながらコストが低く、消費電力も少ないことが特徴です。具体的な用途としては、産業用制御、センサデータの処理、デジタル信号処理、オーディオ処理、モーター制御など、さまざまな分野で使われています。

PIC24の主な特徴

• 16ビットアーキテクチャ：8ビットマイクロコントローラーよりも高い演算能力を持ち、より精密な処理が可能。
• 広範なメモリオプション：フラッシュメモリ、EEPROM、SRAMが搭載されており、データの保存やプログラムの実行が可能。
• 高い周辺機能：タイマ、アナログデジタルコンバータ（ADC）、UART、I2C、SPIなどの通信プロトコルに対応しているため、さまざまな外部デバイスと接続できる。
• 省電力モード：電池駆動などの省電力が求められるシステムに適している。

PIC24の具体的なモデルとファミリー

PIC24ファミリーには、 PIC24F （低消費電力）、 PIC24H （高パフォーマンス）、 PIC24E （高度な機能）のサブファミリーがあります。たとえば、PIC24Fシリーズは、低消費電力と高い集積度が特徴で、バッテリー駆動機器やポータブルデバイスでよく利用されています。PIC24HやPIC24Eは、より高い動作周波数や追加の周辺機能を必要とするアプリケーション向けです。

例：MIDI to CVコンバータでの使用

PIC24は、MIDI to CVコンバータの自作プロジェクトで使われることが多く、USB MIDI信号を処理して、アナログのCV信号やゲート信号に変換する役割を担います。これには、USBホスト機能やSPI（シリアル・ペリフェラル・インタフェース）を使ってDAC（デジタルアナログコンバータ）を制御し、アナログ出力を得る仕組みがよく使われます。

プログラミング環境

PIC24は、Microchip社が提供するMPLAB X IDEやXC16コンパイラを使用してプログラミングされます。また、C言語が主なプログラミング言語として使われ、効率的に組み込みシステムの開発が可能です。

使用例

PIC24は、オーディオデバイスやシンセサイザー制御、産業用機械の制御など、リアルタイムでのデータ処理を要求されるシステムに適しており、特に多機能かつ低消費電力が必要な場面で活用されています。

これにより、PIC24は多用途に対応するマイクロコントローラーとして、多くのDIYプロジェクトや商業製品で利用されています。

PIC２４マイコンの開発環境を教えて

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PIC24マイクロコントローラーの開発環境は、Microchip Technology社が提供するツールやソフトウェアを使用して行います。以下に主要な開発環境を紹介します。

1. MPLAB X IDE

MPLAB X IDEは、Microchipが提供する統合開発環境（IDE）で、PIC24を含むMicrochipのマイクロコントローラー全てに対応しています。Windows、MacOS、Linuxで利用可能です。


機能としては、コードの書き込み、デバッグ、シミュレーションができ、デバッグには、PICkitやMPLAB ICDなどのハードウェアデバッガが統合されています。


MPLAB X IDEは、無料でダウンロードできます。

MPLAB X IDE ダウンロードページ

2. MPLAB XC16コンパイラ

MPLAB XC16は、PIC24やdsPICファミリー用のC言語コンパイラで、MPLAB X IDEに統合されて使用されます。


XC16コンパイラは、標準Cコードを使ってアプリケーションを記述でき、効率的なコード生成と最適化機能を提供しています。最適化レベルはフリー版と有料版で異なり、プロ版では高度な最適化が可能です。

MPLAB XCコンパイラ詳細

3. デバッグツール

PIC24マイコンのデバッグには、以下のようなハードウェアツールが使われます。PICkit 4: 低価格のインサーキットデバッガ/プログラマ。小規模なプロジェクト向け。
MPLAB ICD 4: 高速でより複雑なデバッグを必要とするプロジェクトに適したデバッガ。
MPLAB REAL ICE: 高度な機能を持つエミュレータで、リアルタイムで複雑なデバッグが可能。

4. MPLAB Code Configurator (MCC)

MCCは、MPLAB X IDEに統合されたツールで、GUIを使って周辺機器の設定やコードの自動生成を行うことができます。これにより、ユーザーはマニュアルでコードを書く手間を省き、迅速にプロジェクトを構築できます。

MPLAB Code Configurator詳細

5. 開発ボード

MicrochipはPIC24の評価やプロトタイピングのために、以下の開発ボードを提供しています。

Explorer 16/32開発ボード: PIC24やdsPICファミリー向けの標準的な開発プラットフォーム。複数の拡張ボードにも対応しており、各種アプリケーションの評価が可能です。

Explorer 16/32詳細

これらのツールと環境を使うことで、PIC24マイコンを効率的に開発・デバッグし、組み込みシステムやDIYプロジェクトに応用することが可能です?
Microchip ?MC Journal。

pivkit3 , 3.5, 4とかあるが、これについて説明して

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PICkitシリーズは、Microchip社が提供するプログラマ兼デバッガで、PICマイコンやdsPICデジタルシグナルコントローラの開発をサポートします。各バージョンのPICkitには進化した機能があり、以下のようにバージョンごとに異なる特徴を持っています。
1. PICkit 3機能: 低コストで小型のインサーキットプログラマ兼デバッガ。主に教育用や小規模プロジェクト向けに設計されており、基本的なデバッグ機能を提供します。MPLAB X IDEと統合して動作し、USB経由でPCに接続。
制約: デバッグ速度は遅めで、高度なデバッグ機能は限られています。
用途: 小規模プロジェクトや学習目的でよく使われます。
2. PICkit 3.5PICkit 3の改良版であり、主にファームウェアのアップデートやいくつかの内部回路の微調整が行われました。外観や基本的な機能はほぼ同じであり、性能面でも大きな違いはありません。
3. PICkit 4性能向上: PICkit 3に比べて大幅にパフォーマンスが向上し、4倍のプログラム速度を実現。大規模プロジェクトにも対応可能です。
対応マイコン: 8ビット、16ビット、32ビットのPICマイコンおよびdsPICに対応しており、より多くのデバイスをサポートしています。
デバイス選択性: 最新のMicrochipのマイコンシリーズにも対応しており、柔軟なデバイスサポートが可能。
特徴: より高速なデバッグ、エミュレーション、プログラミングが可能です。

PICkitシリーズの選択初心者や小規模なプロジェクトには、コストを抑えたPICkit 3や3.5が適しており、高度な機能や速度を求める場合にはPICkit 4を選ぶと良いです。
開発するマイコンの種類やプロジェクトの規模によって、どのPICkitを使うかを選ぶことが重要です?

Korg nanoKONTROL2のようなUSB-MIDIデバイスをレガシーな5ピンMIDIに変換するアダプタを自作する方法について、いくつかのDIYプロジェクトがあります。Arduino Pro Microを使うことで、USB-MIDIクラス準拠のデバイスとして動作させながら、5ピンMIDI信号を送受信することが可能です。

具体的な手順は以下のようになります：

1. Arduino Pro Micro を使って、Korg nanoKONTROL2からUSB-MIDI信号を読み取る設定を行います。
2. MIDIUSBライブラリ を使って、ArduinoがMIDI信号を処理するようにプログラムします。
3. UARTピンを使って、5ピンMIDIポートをPro Microに接続し、標準のMIDIケーブルでデータを送信できるように配線します。

Instructables などのチュートリアルでは、カスタムUSB-MIDIコントローラーを作る方法を詳しく説明しており、このプロジェクトに応用できるコード例や配線図も紹介されています。

また、 The Nerd Musician のガイドでは、Pro MicroをUSB-MIDIデバイスとして使用する方法を段階的に説明しており、コードの書き換え方法も解説しています。

初心者であれば、Arduino環境を設定するための手順も丁寧に説明されているため、まずは簡単なコンポーネントから始め、USBと5ピンMIDI機能を組み合わせる方法を学ぶと良いでしょう。

詳しい手順やコード例は、以下のリソースで確認できます?

Nerd Musician

? Arduino Forum

ほかにも事例はありますか

Arduino Pro Microを使ってUSB MIDIを5ピンMIDIに変換するプロジェクトについて、いくつかの事例があります。

1つは、Instructablesで紹介されているUSB Host Shieldを使ったアダプタの作成方法です。このプロジェクトでは、USB MIDIデバイスを5ピンのMIDIデバイスに接続するために、Arduino Pro MicroとUSB Host Shieldを組み合わせて使用しています。具体的には、MIDI信号を処理するために「USB Host Shield 2.0」ライブラリや「USBH_MIDI」ライブラリを使い、シンプルな回路を組んでいます。この手順に従うことで、さまざまなUSB MIDIデバイスを古いMIDIデバイスに接続することができます?

Instructables

。

また、Studio Thornのサイトでも、ArduinoとUSB Host Shieldを使ったUSB MIDIから5ピンMIDIへの変換方法が紹介されています。このプロジェクトでは、ArduinoにUSBホスト機能を持たせて、USB-MIDIキーボードからの信号を変換するアダプタを自作できます。USB-MIDIクラスコンプライアントのデバイスであれば、このシステムで動作する可能性があります?

Studio Thorn

。

これらの事例を参考に、必要なハードウェアとライブラリを用意して、MIDI信号の変換アダプタを自作することが可能です。

変換に3.3v駆動のマイコンを使っているようですが、korg nano key2 のUSB midiは5vではなく、3.3vを出力しているのですか?

USB Host Miniの制約: 使用されている「USB Host Mini」は、標準で3.3Vを出力しています。このため、回路全体を3.3Vに統一することで、追加の電圧変換回路を不要にして、設計を簡素化しています。USBポートに5Vを供給する場合は、手動で5Vラインを取り出す必要がありますが、3.3Vで動作するデバイスであればその手間を省けます。

Host Shield( ミニUSBホストシールド,2.0 )

【問題点】Arduino promini 3.3v/8m/328および3.3v ftdiのみサポート