KOSMOS2 は、Raspberry Pi Pico2 と PRA32-U2/M を中心に構築された
4パート構成のジェネレーティブ音響エンジンです。
- 4つの独立したシンセパート（A/B/C/D）
- TouchOSC によるリアルタイム操作
- MIDI Clock（24ppqn）を安定出力
- 自動スケール・自動トランスポーズ・自動アルペジオ
- ランダムパターン生成
- 1パートだけミュートランダム
- 音程に応じたカラーのノート可視化
- 物理ボタンによる音色変更・スタート/ストップ
KOSMOS2 は、
“自律生成” と “手動操作” を自然に融合させたライブ楽器です。
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Raspberry Pi Pico2 + PRA32-U2/M 環境での KOSMOS2 v2.0.0リリースしました。
I2S 出力・マルチコア DSP・内蔵シンセ（A/B/C/D 各パート）の安定動作を確認。
Pico2 向け最適化版。
flowchart TD
%% ============================
%% 外部コントローラー
%% ============================
TO[TouchOSC<br/>iOS / Android] --> CC[USB-MIDI CC<br/>Density / Pitch / Speed / Scale / Volume / Random / Reset / Mute]
%% ============================
%% Core0（UI + ロジック）
%% ============================
CC --> C0[Core0<br/>Pico<br/>UI / Logic]
C0 --> PAT[Pattern Engine<br/>A/B/C/D]
C0 --> RAND[Randomizer<br/>Scale / Transpose / Silence]
C0 --> CLOCK[MIDI Clock<br/>24ppqn]
C0 --> LCD[LCD Renderer<br/>Program Info + Note Dots]
%% Core0 → Core1
C0 --> Q[MIDI Event Queue]
%% ============================
%% Core1（PRA32-U シンセ）
%% ============================
Q --> C1[Core1<br/>PRA32-U Synth]
C1 --> A[A Part<br/>Main]
C1 --> B[B Part<br/>Sub Bass]
C1 --> C[C Part<br/>Chord / Lead]
C1 --> D[D Part<br/>Japanese Arp]
%% ============================
%% オーディオ出力
%% ============================
C1 --> I2S[I2S Audio<br/>48kHz / 16bit]
I2S --> DAC[Pico-Audio DAC]
DAC --> OUT[Audio Out]
| CC | パラメータ | 説明 |
|---|---|---|
| 20 | Density | 発音率（0〜100%） |
| 21 | Pitch Offset | -24〜+24 半音 |
| 22 | Speed | テンポ倍率（0.5〜2.0） |
| 23 | Scale | 0=平調子 / 1=都節 / 2=陰旋法 / 3=PENTA |
| 7 | Volume | マスター音量 |
| 30 | ガチャ | 4パートの音色をランダム変更（ミュート含む） |
| 31 | リセット | 音色初期化 + 全ミュート解除 |
| 32 | ミュートランダム | 1パートだけミュート/解除をランダム切替 |
muteA / muteB / muteC / muteDで発音を制御- ガチャ（CC30）で programX==16 の場合もミュート扱い
- リセット（CC31）で 全パートのミュート解除
- ミュートランダム（CC32）は 1パートのみをトグル
- LCD 表示はミュート中
--、通常は音色番号
A:03 B:-- C:06 D:12
- ミュート中 →
-- - 通常 → 音色番号（00〜15）
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・240px 横スクロールのノート履歴
・Y座標 = 音程（36〜84 → 240〜150 にマッピング）
・音程に応じて色分け
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A/B/C/D すべてのノートをリアルタイムに描画。
| パート | 役割 | 説明 |
|---|---|---|
| A | Main | 8分 × 16 のメインパターン |
| B | Sub Bass | 長いサスティンの低音、3種のリズム |
| C | Chord / Lead | 和声的動き、遅れ気味のタイミング |
| D | Japanese Arp | 和風16分アルペジオ、小さな揺れ |
stateDiagram-v2
direction LR
%% ============================================================
%% ランダマイザは4つの独立した並列状態で構成される
%% ============================================================
state "KOSMOS2 Randomizer" as RANDOMIZER {
%% -------------------------
%% 1. Scale Auto-Cycle
%% -------------------------
state "Scale Cycle" as SCALE {
[*] --> S0
S0 --> S1 : timer
S1 --> S2 : timer
S2 --> S3 : timer
S3 --> S0 : timer
}
%% -------------------------
%% 2. Auto Transpose
%% -------------------------
state "Transpose" as TRANS {
[*] --> T_IDLE
T_IDLE --> T_SHIFT : timer
T_SHIFT --> T_IDLE : apply transpose
}
%% -------------------------
%% 3. Auto Arpeggio Insert
%% -------------------------
state "Arpeggio" as ARP {
[*] --> A_IDLE
A_IDLE --> A_PLAY : timer
A_PLAY --> A_IDLE : phrase end
}
%% -------------------------
%% 4. Main Silence (A-part)
%% -------------------------
state "Main Silence" as SIL {
[*] --> M_ACTIVE
M_ACTIVE --> M_SILENT : timer
M_SILENT --> M_ACTIVE : regenerate pattern
}
}
0 → 1 → 2 → 3 を一定周期で循環。
{-10, -5, -4, 0, +4, +5, +10} からランダム選択。
一定間隔で D パートにアルペジオを挿入。
A パートを一時的に沈黙させ、再開時にパターン再生成。
| ボタン | 機能 |
|---|---|
| A | A パート音色変更 |
| B | B パート音色変更 |
| X | 4パート音色ガチャ（CC30） |
| Y | 4パート音色リセット（CC31） |
| A+B | MIDI Start / Stop |
※ ジョイスティックは使用していません
- Raspberry Pi Pico2
- Waveshare Pico-Audio
- Waveshare Pico-LCD 1.3"
- PRA32-U Synth Engine（Core1）
- TouchOSC（iOS/Android）
MIT License
Sugimoto
- MATRIXSYNTH
- Powerd by ISGK Instruments PRA32-U2
- https://github.com/risgk/digital-synth-pra32-u2