PIC16F84Aで作ってみました

効果音
PIC12F629、PIC12F675、PIC12F683を使った効果音のいろいろです。

作品１：歩行者用信号機のカッコーとピヨピヨ
【PIC12F629、675、683】
訂正です。下記の「カ」と「コー」の波形の図は上下が逆になっています。お詫び申し上げます。

印刷する場合は紙の向きを横向きに設定してください。

クリック＜＜＜どこかのサイトから頂いた波形の見本です。＞＞＞

クリック＜＜＜どこかのサイトから頂いた見本です。カッコーの「コー」の波形で「カッ」の部分も出しています。＞＞＞

歩行者用信号機のカッコーとピヨピヨのasmとhexの詰め合わせ
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ＺＩＰファイルになっていますので解凍して使ってください。

PIC12F629,683でも使えます。683の時に「ベリファイ（照合）がエラー」と表示されるときがありますが動くはずです。

「カッコー」と７回鳴いた後、約５秒無音状態がありその後「ピヨ」と７回鳴いてまた約５秒無音　の繰り返しです。
信号交差点の再現をして見ました。＜こんな仕上がりです。＞をクリックして聞いてみてください。　

サンプルとさせて頂いた波形から少し変更をしてみました。
「カッコー」の「カッ」の部分で波形に大きな山と小さな山がありますが小さな山を少し大きくしてみました。
そのほうが「カッ」と言う勢いが増す気がしたからです。
もう一点は「コー」の音の大きさが「カッ」に比べて小さく感じたので波形の触れ幅を広げました。

「カッコー」の「カッ」の部分も「コー」の波形で出しているサンプルもしっかり「カッコー」と聞こえています。
自分の「カッ」の波形との戦いは何だったのだろうと苦労した甲斐の無さを嘆いています。
まあ結果として腕を磨くお勉強にはなった今回の作品ではありました。

しかしオンとオフしかない世界でアナログ的な波形が作れるとは自分でも驚きです。
教えてくれる人や聞く人も近くにいないし説明をしてくれているサイトも探しましたが見つかりませんでした。
あとは自分の「ひらめき」を頼りにそれに向かって実験開始です。
ＰＩＣに書き込んで音をパソコンに録音してメディアプレイヤーの画面に現れる波形とにらめっこ　の連続でした。
で　何とか感触がつかめたところでいよいよ「カッコー＆ピヨピヨ　プロジェクト」スタートです。
音源を探しに交差点に行き携帯で音を録音。以外に録れません。騒音やら「カッコー」が意に反しておとなしい。
自分なりに波形を作りましたが途中で耳が麻痺して何を作って聞いても「カッコー」に聞こえてしまいます。
それではしょうが無いのでサイトでも探そうと思ったらありました。それが今回のサンプルです。

それでは説明です。うまく伝わると良いのですが。
上記でご紹介した和音オルゴールなどは矩形波でした。
つまりオンかオフです。スピーカーに数ｍ秒５Ｖ（３Ｖでも）電気を流しその後、数ｍ秒電気を切る。これを繰り返す。
これでスピーカーから音は出ます。
楽器のチューニングに使う「ラ」の音は４４０Ｈｚです。
１÷４４０＝約２．３ｍ秒。２．３ｍ秒÷２＝１．１５ｍ秒。
１．１５ｍ秒電気を流しその後１．１５ｍ秒電気を切る。これを繰り返せばスピ－カーから「ラ」の音は出ます。

メディアプレイヤーの視覚エフェクト＞バーとウェーブ＞スコープ
と設定すると画面に鳴っている音の波形が現れます。
画面の下部が電源オフの位置で上部がオンの位置です。先ほどの４４０Ｈｚの波形を見ると
上にあがり上部に数センチ（ミリ？）横棒がありその後下にさがり下部でも上部と同じ長さの横棒があり
それの繰り返しの波形が現れると思います。多少「ひげ」のような線があるかもしれませんが突入時と遮断時の起電力だと思います。
無視していいと思います。
この矩形波からどのようにアナログ波っぽくして行くかと言うと　つまりはオンとオンの配合バランスなんです。　　
アセンブラ的に言えば[BSF GPIO,0]と[BCF GPIO,0]の配合バランスです。
先ほどお話した４４０Ｈｚでお話しますと１．１５ｍ秒オンしているわけですから
２０ＭＨｚのセラロックを使用しているときは１行（１命令語数）で０．２μ 秒進みますので１．１５ｍ秒は１１５０μ秒ですので
１１５０μ秒÷０．２μ秒＝５７５０となります。プログラムで５７５０行（５７５０命令語数）分になります。
オフしている時間も同様に５７５０行（命令語数）です。
計算をしやすくするために５７５０ではなく６０００として話を進めます。　

このオンしている６０００行を１０分割します。６０００÷１０＝６００行になります。
今度は頭を切り替えて、１０行のプログラムで１行オンで９行オフ（「A_1」と呼ぶことにします。）を作ります。
これを６０回繰り返します。６００行になります。
次に２行オンで８行オフ（「A_2」と呼ぶことにします。）を作ります。
これも６０回繰り返します。６００行になります。
次は３行オンで７行オフ（「A_3」と呼ぶことにします。）を作ります。
これも６０回繰り返します。６００行になります。
この理屈でプログラムを作っていくと１０分割目（「A_10」）には１０行全部がオンのプログラムになります。

（１０行Ｘ６０回繰り返し）Ｘ１０分割＝６０００行。１０段の階段的にオンを増やしてきました。
波形的には上がり調子の斜めのラインが出来ているはずです。これが矩形波のオンの時間に相当します。

矩形波のオフの時間に相当するプログラムはこれの逆を作るわけです。
１０行のプログラムで１行オフで９行オン（「B_1」と呼ぶことにします。）を作ります。
これも６０回繰り返します。６００行になります。
次に２行オフで８行オン（「B_2」と呼ぶことにします。）を作ります。
これも６０回繰り返します。６００行になります。
次は３行オフで７行オン（「B_3」と呼ぶことにします。）を作ります。
これも６０回繰り返します。６００行になります。
最後の１０分割目（「B_10」）には１０行全部がオフのプログラムになります。

（１０行Ｘ６０回繰り返し）Ｘ１０分割＝６０００行。１０段の階段的にオフを増やしてきました。
波形的には下がり調子の斜めのラインが出来ているはずです。これが矩形波のオフの時間に相当します。

これを音が鳴ってる時間だけ繰り返します。
（「A_1」～「A_10」→「B_1」～「B_10」→「A_1」～「A_10」→「B_1」～「B_10」→・・・）
理論的にはのこぎりの刃のような波形が出来上がったはずですが実際はそうではないようです。　　
波形は方眼紙に書く折れ線グラフのようには行かないようです。
実際にプログラムをして音を出してパソコンに録音して波形を見てみる。の繰り返し作業になります。
気が遠くなる作業ですがオンとオフの配合比率と波形の位置が把握出来れば今回の
「カッコー」の「カッ」のような複雑な波形もわりと簡単に出来ます。

しかし出来上がって見れば「カッ」なんて０．１～０．２秒程度の短い時間ですよね。
それにこんな苦労してたなんて、と思いましたがお遊びですからね。

話を戻します。今回は１０段階（「A_1」～「A_10」と「B_1」～「B_10」）
で話をしましたが簡易的なものなら３段階でも５段階でもいいと思います。
あと音程ですが「６０回繰り返し」の回数を変えれば変化します。
回数を増やせば低音になり減らせば高音になります。つまり波形を収縮させるわけです。

以上が私なりに考えた波形の作り方です。あくまでも解説ですので実用的かどうかは別問題としてください。　　　
１つのバターンに１０行も使ってしまっては波形作りだけに時間が消費されてしまい音程の微調整が出来ないとか
繰り返しのプログラムや[DECFSZ]命令などで消費される時間の経過とか無視出来ない問題にも気を配らなければなりません。
私の作ったプログラムでも１つのバターンに１０行も費やしてませんしパターン数も１０もありませんし
繰り返しや[DECFSZ]命令などでの時間経過も気にしました。

ひょっとして違ってるかもしれませんしもっと簡単に出来るのかも知れません。
しかし作った後に思ったことなんですが波形をいくら似せても聞こえてくる音が違うのはなぜ？
と言うことです。フィルター回路などで高音部とか低音部などの音質の調整でもしているのでしょうか。
この音質調整についても勉強しなければと思います。
実際に実験してみても取り付けるスピーカーによって音質が変わりますしＰＩＣとスピーカーの間に
抵抗器や電解コンデンサーやコイルを直列や並列に入れても音質は変わります。
このＨＰ上でお聞かせしているものはＰＩＣとパソコンライン間に１μＦの電解コンデンサーを入れてみました。
これはただ単にパソコン側の電気とＰＩＣ側の電気を分けているだけなんですがね。
音質も少しは変わってると思います。みなさんの聞いているスピーカーによっていろいろ聞こえ方が違ってると思います。
こちらで試したところ１００円ショップで売っている「耳もとスピーカ－」ってのが安くていい感じです。
いろいろ試してみてください。

わからないことや、新しいアイデア、ご批判、アドバイスなどありましたら掲示板に書いてください。

追記：メディアプレイヤーの設定を「表示→拡張設定→グラフィックイコライザ」にすると
波形も見れて音質も調整できることが後になってわかりました。
グラフィックイコライザで高音部と低音部をカットして音をこもらせると
音程さえ合っていればどんな波形でも（矩形波でさえ）「カッコー」と聞こえることが判明しました。　　　
とても馬鹿馬鹿しい結論です。とほほほ。。。。。　　

しかしこのＨＰ、人に見られてる形跡がないのです。。。。

作品２：踏切警報機
【PIC12F629、675】

【参考動画】

PIC12F629で踏切警報機」のasmとhexと回路図とサンプル音源の詰め合わせ
「音源KEIHOUON_1は
①ファイル名FUMIKIRIの高音除去なし,②あり、③ファイル名FUMIKIRI_2（単音仕様）、④ファイル名FUMIKIRI_3（和音）の１００円スピーカーからのマイク録音の順です。
④以外はＬＩＮＥ録音です。
音源KEIHOUON_2は
①ファイル名FUMIKIRI_3（和音）、②ファイル名FUMIKIRI_4（和音)の順です。
どちらもＬＩＮＥ録音です。
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YOUTUBEの動画は「_3or_4SELECT TYPE」と「３和音」が映っています。

ＡＳＭファイルFUMIKIRIのMAIN1の音程D'68'を D'51'に、波形Ａ D'6'を D'9'に、波形Ｂ D'100'を D'150'に変えると音程が上がります。
音程 D'60'、波形Ａ D'8'、波形Ｂ D'125'でも上がります。
音程 D'34'、波形Ａ D'12'、波形Ｂ D'200'で１オクターブ上がります。
ファイル_2、 _3、 _4、は高音除去は使えないかも知れません。

_3or_4SELECT TYPE内に警報音とＬＥＤのタイミングを少しずらしたプログラムを追加しました。
675FUMIKIRI_2WAY_NEWがそれです。少しリアル感が増しました。お試しください。

作品３：名鉄パノラマカー　ミュージックホーン
【PIC12F629、675】

【参考動画】

愛知県周辺の方限定のネタかも知れませんがかつて名古屋鉄鉄道（名鉄）の特急電車が
駅に到着するときなどに鳴らしていた音楽の再現です。
動画サイトにもアップロードをしましたがうまく音がアップされていませんが
実際はかなり自信の持てる作品になったつもりです。
スピーカーによっても音質がかなり変わります。
裸のままではなくしっかりとケ－スに囲まれたものがよさそうです。
１００円ショップのものでもしっかりした物ならばきれいに聞こえました。
LINE録音のサンプル音源
http://picdetukutte.toshi-ie.com/675music_horn.wav
TOUTUBEから音だけ抜き取った物
http://picdetukutte.toshi-ie.com/675music_horn2.wav

ＡＳＭファイル、ＨＥＸファイル、回路図の詰め合わせ
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作品４：自動車の電子ホーン（クラクション）のようなもの
【PIC12F629、675】

　当ホームページへお越しのお客様よりメールでのリクエストにお答えして作ったものです。
　「ようなもの」としてあるのは失敗作だからです。従って、中途半端な回路になっています。
出力にはオーディオアンプが必要ですが、小さな音で良ければスピーカーをそのまま接続すれば聞こえます。
音のエコーを伸ばしたいときはプログラム内の「ECHO」（２箇所あります）の「D'100'」を増やしてください。（最大でD'255'）
伸ばし過ぎるとちょっと音がふら付きます。それは失敗作だからです。
音は２和音で出ています。GP1,GP2に単音がそれぞれ出ています。
いろいろ触って遊んでみてください。

ＡＳＭファイル、ＨＥＸファイル、回路図の詰め合わせ
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picdetukuttemimasita@yahoo.co.jp

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