SM1350AAQM 高品質メロディ IC ■概要 SM1350AAQM は、NPC 独自のモリゲート® CMOS を採用した、ROM 内蔵の 1 チップ高音質メロディ IC で す。シリアルまたはバイナリ（パラレル）での選曲が可能で 6 曲のメロディデータを蓄え、ユーザの指定する方法 で高音質のメロディを出力します。からくり時計等の高音質を求められるアプリケーションに最適です。 ■特長 ■端子配列 ＜基本機能＞ (Top view) ・基本発振周波数 : 4.0MHz ・パワーセーブ機能 ・非演奏時に発振停止 ・非演奏時に S0～S3,MODE,LH のプルアップ 抵抗を開放 ・出力形式 : A 級出力 ・チャタリング防止機能(STN, STOP, S0～S3) ・DAC : 10 ビット電流加算方式 ＜音源機能＞ ・音源方式 : DWS(Dual Wave Synthesis)音源 ・同時発音数 : 4 音/4 音色 VDD S0 1 24 XT XTN TO S1 S2 S3 T3N T2N T1N MODE LH STOP STN ENDN BUSYN CT SPN VOL VSS ICN EBUSYIN SP 13 12 ＜演奏機能＞ ・収納曲数 : 6 曲 ・演奏モード : レベルホールド/ワンショット ・選曲モード : シリアル/バイナリ（パラレル） ■外形寸法図 (Unit : mm) ＜制御信号出力＞ -BUSYN 信号 : 演奏時”L”出力 -CT 信号 : 任意の音符または休符に同期して パルス出力 ・電源電圧 : 2.4V～5.5V ・モリゲート® CMOS プロセス ・パッケージ : 24 ピン SSOP ■オーダーインフォメーション Device Package SM1350AAQM 24 pin SSOP ※モリゲート® はセイコーNPC㈱の登録商標です。 SEIKO NPC CORPORATION - 1 SM1350AAQM ■ブロック図 S3 S2 S1 S0 MODE LH STOP STN TO T1N T2N T3N Wave ROM Arithmetic block Circuit Parameter ROM + DAC SP SPN VOL Input Circuit Control Circuit EBUSYIN ENDN BUSYN CT ICN XT XTN Oscillator Score ROM VDD VSS SEIKO NPC CORPORATION - 2 SM1350AAQM ■端子説明 No. 端 子 名 I/O 状態*1 1 VDD - - 2 S0 3 S1 4 S2 I SU 5 S3 6 MODE I SU 選曲モードの設定(”L”の時バイナリ選曲) 7 LH I SU 演奏モードの設定(”L”の時ワンショット演奏) 8 STOP I U 9 STN I U 曲のスタート(アクティブ”L”) 10 BUSYN O C 演奏時”L”レベル出力 11 CT O C 外部コントロール用パルス出力 12 ICN I U イニシャルクリア(アクティブ”L”) 13 VSS - - 接地端子 14 VOL I - 音量調整端子(抵抗接続) 15 SPN O P VOL 電流出力 16 SP O P 10 ビット D/A 出力 機 能 電源端子 バイナリ選曲モード時:フレーズセレクト端子 シリアル選曲モード時:S0､S1 端子により曲送りを制御 ワンショット演奏時:演奏停止 レベルホールド演奏時:入力無効(アクティブ”L”) 通常は使う必要がありません。オープンまたは VDD に接続 17 EBUSYIN I U してください。この端子を L にすると強制的に BUSYN が L になります。ポップ音が出る恐れがあります。 18 ENDN O C 演奏終了時に出るパルス信号 19 T1N I U テスト信号入力 20 T2N I U 本端子は使用できません。オープンまたは VDD に接続して 21 T3N I U ください。 22 TO O C テスト信号出力（非テストモード時は 62.5kHz 出力） 23 XTN O - 発振出力 24 XT I - 発振入力 *1. U : 常時プルアップ抵抗接続 SU : 演奏開始時のみプルアップ抵抗接続 （電池で駆動する場合の消費電流低減のための機能。端子を読み込むときだけプルアップ抵抗が接続されます。） P : Pch オープンドレイン C : コンプリメンタリ構造出力 SEIKO NPC CORPORATION - 3 SM1350AAQM ■絶対最大定格 VSS=0V 項 目 記 電源電圧 号 定 格 単 位 VDD -0.3 ～ 7.0 V 入力電圧 *1 VIN -0.3 ～ VDD+0.3 V 出力電圧 *1 VOUT -0.3 ～ VDD+0.3 V 動作温度 TOPR -20 ～ 80 ℃ 保存温度 TSTG -40 ～ 125 ℃ 許容損失 PW 650 mW *1. IC が破壊、特性劣化、信頼性低下を引き起こさない電圧範囲です。 650 許 500 容 損 400 失 300 m W 200 ( ) 100 通常の使用方法では100mWを超えません -20 0 25 50 温度(℃） 80 150 ■推奨動作条件 VSS=0V 項 目 記 号 規 MIN 格 TYP MAX 単 位 電源電圧 VDD 2.4 5.5 V 動作温度 Ta -20 80 ℃ SEIKO NPC CORPORATION - 4 SM1350AAQM ■電気的特性 ●DC 特性 特記なき場合、Ta=25℃,VDD=3.0V or 5.0V,VSS=0V,fO=4.0MHz 項 目 最小動作電源電圧*1 VDD,VSS VMIN *1 VDD,VSS VMAX VDD ISTBY 演奏停止時 1.0 3.5 IDD BUSYN,CT,TO, V =3.0V DD SP,SPN,ENDN, VDD=5.0V オープン 待機時消費電流 動作時消費電流 “H”レベル入力電圧 VDD S0～S3,MODE, 件 格 記号 最大動作電源電圧 条 規 端子名 MIN TYP MAX 2.4 5.5 単位 V V µA mA 9.5 VIH VDD-0.3 VDD V VSS VSS+0.3 V LH,STOP,STN, “L”レベル入力電圧 ICN,EBUSYIN VIL “H”レベル入力電流 S0～S3,MODE, IIH VIH=VDD IIL VIL=VSS LH,STOP,STN, “L”レベル入力電流 “H”レベル出力電流 1 “L”レベル出力電流 1 ICN,EBUSYIN BUSYN,CT,TO “H”レベル出力電流 2 ENDN “L”レベル出力電流 2 出力電流 3*2 SP,SPN VDD=3.0V 1 VDD=5.0V 1 VDD=3.0V 10 20 VDD=5.0V 30 50 µA µA IOH1 VOH1=VDD-0.7 2.0 mA IOL1 VOL1=VSS+0.7 2.0 mA IOH2 VOH2=VDD-0.7 3.0 mA IOL2 VOL2=VSS+0.7 3.0 mA IOH3 VOH3=VSS+0.7 VDD=3.0V 4.0 VDD=5.0V 7.7 mA *1. 電源電圧の判定基準は発振が自起動し、機能が正常であること。 *2. 出力電流 3 は VOL 端子に 20kΩの抵抗を接続し、また DAC 全ビットを ON した状態で、下記の回路にて測定します。 VDD SP,SPN VDD A VOL 20kΩ 0.7V VSS SEIKO NPC CORPORATION - 5 SM1350AAQM ●AC 特性 特記なき場合、Ta=25℃,VDD=3.0V or 5.0V,VSS=0V 項 目 記号 イニシャルクリア時間 tICW ICN-STN 時間余裕 tSS STN パルス幅 条 件 規 MIN 格 TYP MAX 1.0 単位 µsec 10 µsec tSTW 81921 fXTI 3.8 4.0 4.2 MHz RXTI 40 50 60 % 発振停止時間 tXEN 180224 196608 µsec DAC 立上り遅延時間 tDAST 40000 163842 µsec DAC 立下り遅延時間 tDAEN 180224 196608 µsec 待機時チャタリング防止時間 tCH1 STN,STOP 端子 発振開始後の時間 40000 163842 µsec 発振時チャタリング防止時間 tCH2 STN,STOP 端子 65537 81921 µsec 曲セレクトチャタリング防止時間 tCH3 S0～S3 端子 65536 131072 µsec MODE､LH 読込みタイミング tMR 10000 15875 31750 µsec S0～S3 読込みタイミング tSR 10000 31875 63750 µsec BUSYN 立下り遅延時間 tBYST 4096 8192 16384 µsec 8192 µsec 32768 µsec クロック周波数 *1 クロックデューティ *1 BUSYN 立上り遅延時間 *2 µsec 81921 81921 tBYEN 演奏開始遅延時間 tPYST 8192 STOP パルス幅 tSTPW 81921 ENDN 遅延時間 tEDST ENDN パルス幅 tEDW 8 16384 µsec 16 8192 µsec 32 µsec *1. 外部から XT 端子にクロック信号を入力する場合の規格です。 *2. ファーストダンプによりエンベロープが 0 レベルになるまでの時間によります。（ファーストダンプの項目参照） Note. 入力信号は以下の時間以内に立上げまたは立下げを行ってください。 Input Signal 90% 90% 10% 10% 1ms 1ms SEIKO NPC CORPORATION - 6 SM1350AAQM ■機能説明 ●チャタリング防止機能 ○STN、STOP のチャタリング防止機能 (a)発振停止中（待機状態） STN が”H”レベルから”L”レベルに変化すると発振を開始し、発振開始後 81.9ms 後に STN が”L”レベルならば入力を受け付けて演奏を開始します。待機中に STOP 端子に信号を入れても SM1350 は動作しません。 61.0Hz 81.9ms 81.9ms STN OSC Input Reception Melody Output (SP pin) 図 1. STN,STOP のチャタリング防止機能（発振停止中） (b)発振動作中 STN、STOP 端子の変化は、変化後の状態が 81.9ms 以上続いた場合、確実に入力を受け付け、 65.5ms 以下の場合、入力を受け付けません。 61.0Hz 65.5ms 81.9ms STN or STOP Input Reception 図 2. STN,STOP のチャタリング防止機能（発振動作中） SEIKO NPC CORPORATION - 7 SM1350AAQM ○S0～S3 端子のチャタリング防止機能 バイナリ選曲モードでレベルホールド演奏中は、S0～S3 端子の状態を 15.26Hz のクロックでサンプリ ングします。データが変化してから 65.5ms 後のデータと変化する前のデータを比較して、同じであった 場合は入力を無効とし、また、異なっていた場合は演奏を停止して、演奏停止後同じデータが２回続い た場合そのデータで曲を再スタートします。バイナリ選曲モードでレベルホールド演奏をする場合以外は S0～S3 のチャタリング防止回路は無効となります。 15.26Hz S0 to S3 #N #N Melody Output (SP pin) #M #N 65.5 ms #S #M 65.5 65.5 ms ms #S 65.5 65.5 65.5 ms ms ms 図 3. S0～S3 端子のチャタリング防止機能 ●イニシャルクリア ICN が”L”レベルの時、各端子および内部状態は下記の様に初期化されます。安定した動作を行うため に演奏開始前にイニシャルクリアを行うことを推奨します。 ○各出力端子の状態 (a)SP、SPN :オープン (b)ENDN :VDD (c)CT :VSS (d)BUSYN :VDD ○シリアル選曲カウンタ 1 曲目(S0～S3:0000)が設定されます。 ○発振回路 停止 SEIKO NPC CORPORATION - 8 SM1350AAQM ●メロディ出力回路 D/A コンバータは Pch の電流加算型で、音量調整用の定電流源を内蔵しており、外部に接続する抵抗 で音量をコントロールします。 ○出力回路（A 級） 10bit の D/A コンバータを内蔵し、SP 端子より電流出力します。また、発振開始直後に DAC が ON し、 この時の電流値を中心に波形の振幅に応じて出力電流が変化します。SP 端子の出力を電流-電圧変 換して他のオーディオ装置やアンプ等に接続して使用します。4 音源の波形が時分割されたまま出力さ れるので SP 端子とアンプの間に積分回路が必要となります。 VDD VDD BUSYN AMP SPEAKER SP VSS VOL VSS 図 4. 出力回路（A 級） ●端子機能 ○STN 端子 演奏のスタート信号。”L”を検出したら演奏を開始します。 ○ワンショット演奏(LH=”L”) ワンショット演奏は、スタートトリガーがあると曲の最後まで演奏してから演奏を停止する演奏制御です。 演奏中に STN を”L”にした場合、S0～S3 で指定された曲を演奏します。 STN S0 to S3 #N #M Melody Output (SP pin) #N #M 図 5. ワンショット演奏 ○ワンショット演奏での曲繰り返し機能 ワンショット演奏モードでは、STN=”L”の間同じ曲を繰り返し演奏し、STN=”H”に変化した後に曲の終 わりで演奏を停止します。 STN Melody Output (SP pin) #N #N #N 図 6. ワンショット演奏での曲繰り返し機能 SEIKO NPC CORPORATION - 9 SM1350AAQM ○レベルホールド演奏(LH=”H”) レベルホールド演奏とは、STN が L レベルの時演奏し、H レベルになると曲の途中でも演奏を停止す る演奏制御です。演奏中に S0～S3 の何れかが変化すると新たに選択された曲の先頭から演奏を再スタ ートします。 *この機能はバイナリ選曲モードでレベルホールド演奏中のみ有効。 STN S0 to S3 #M #N Melody Output (SP pin) #M #N 図 7. レベルホールド演奏 ○バイナリ選曲モード(MODE=”L”) S0～S3 に設定される 0000～1111 のデータに応じて曲 1～曲 6 が選択されます。 ○シリアル選曲モード(MODE=”H”) ・STN が入力される毎に順次 #N→#N+1・・・#N-1→#N とサイクリックに曲が送られます。 ・STOP で演奏停止した場合も選曲カウンタはインクリメントされます。 (a)ワンショット演奏(LH=”L”) STN Melody Output (SP pin) #N #N+1 #N+2 図 8. ワンショット演奏 (b)レベルホールド演奏(LH=”H”) STN Melody Output (SP pin) #N #N+1 #N+1 図 9. レベルホールド演奏 SEIKO NPC CORPORATION - 10 SM1350AAQM ・シリアル選曲モードでの曲送りは S0、S1 により以下の表のように制御されます。 ・S0、S1 端子の状態はスタート直後のみ読み込みます。演奏中の S0、S1 の変更は無効です。 端子状態 選曲カウンタ S1 S0 L - 演奏停止時にインクリメント H L インクリメントしない H H 演奏開始時にインクリメント 表 1. S0,S1 端子による曲送り制御 STN S1 S0 Selection Counter #N Melody Output (SP pin) #N #N+1 #N+2 #N+1 #N+2 #N+2 #N+2 図 10. S0,S1 端子による曲送り制御 ○STOP 端子 ワンショット演奏時に STOP 端子が”H”から”L”に変化すると演奏を停止します。 ・レベルホールド演奏時は入力無効です。 ・ワンショット演奏時においても STN 端子が”L”の間は入力無効です。 ・STOP 端子が”L”であっても STN 入力は受け付けます。 ○CT 端子 任意の音符または休符に同期してパルスを出力します。スコア ROM の各ステップに設定された CT デ ータが”1”の時、CT 端子より 16.4msec のパルスを出力します。 CT DATA q e e q. 1 1 0 e q 1 1 0 CT 図 11. CT 端子パルスモード出力 ●ファーストダンプ 演奏の停止する際に振幅値を瞬時に 0 としないで、最大 8.2msec でエンベロープを収束することによりノ イズの発生を防ぎます。ワンショット演奏時のリトリガーの際にもファーストダンプ後に演奏を再開します。ICN 入力で演奏を停止した場合は瞬時に 0 レベルとなります。 STOP Melody Output (SP pin) 8.2msec 図 12. ファーストダンプ SEIKO NPC CORPORATION - 11 SM1350AAQM ■タイミング仕様 ●ワンショット演奏 ○待機状態～演奏開始 tICW ICN tSS tSTW STN Oscillation start time:It decides by the used crystal characteristics. OSC tCH1 tMR MODE LH tSR S0 to S3 #N BUSYN tBYST tDAST Melody Output (SP pin) ENDN #N tPYST VDD VSS 図 13. ワンショット演奏（待機状態～演奏開始） ○STOP 端子による演奏停止 tSTW STN tSTPW STOP tCH2 tMR MODE LH tSR S0 to S3 #N tPYST Melody Output (SP pin) #M tCH2 tDAEN #N tBYEN BUSYN tEDW ENDN OSC tEDST tXEN 図 14. ワンショット演奏（STOP 端子による演奏停止） SEIKO NPC CORPORATION - 12 SM1350AAQM ●レベルホールド演奏 ○待機状態～演奏開始 tICW ICN tSS STN Oscillation start time:It decides by the used crystal characteristics. OSC tCH1 tMR MODE LH tSR S0 to S3 #N BUSYN tBYST tDAST Melody Output (SP pin) ENDN #N tPYST VDD VSS 図 15. レベルホールド演奏（待機状態～演奏開始） ○STN L→H による演奏停止 STN S0 to S3 #M #N tCH3 Melody Output (SP pin) #M tCH2 tDAEN #N tBYEN BUSYN tEDW ENDN OSC tEDST tXEN 図 16. レベルホールド演奏（STN L→H による演奏停止） SEIKO NPC CORPORATION - 13 SM1350AAQM ■応用回路例 VDD S0 C2 0.1μF 3 to 5V S1 TO S2 T3N S3 T2N MODE CPU LH STOP + C1 100μF XT XTN STN MURATA CSTLS 4M00G53 R1 4.7kΩ Darlington Tr. hFE>2000 4MHz Max 400mA + CD CG C4 1000μF T1N ENDN EBUSYIN SP BUSYN SPN CT VOL ICN VSS 8Ω C5 R3 0.47μF 4.7kΩ C6 R2 VR 200kΩ 500Ω 0.01 to 0.1μF R4 10kΩ SEIKO NPC CORPORATION - 14 SM1350AAQM ■ROM データ ●音色データ No. 音色名 ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ Ａ B Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ MAIN 波形名 p Rhodes Rhods1 Rhodes A.GtrL StrinM StrinL Bell 1stFlute E.Piano1 Rhodes Flute1 STRINGSA A.GtrL’ E.Piano2 Strings1 E.Piano sin sin sin A.GuitrL sin sin chime22 Flute Flute Flute Flute sin A.GuitrL Flute sin Flute SUB 波形名 Rhodes M Rhodes M Rhodes M harpsic2 Strings1 Strings1 chime22 Flute orglm Rhodes M Flute Strings1 harpsic2 orglm Strings1 orglm ●曲目、テンポ、音色アサイン、タイムインターバルモード、CT モード 著作権処理(録音使用許諾)につきましては、最終製品を日本国内で使用(販売)される場合には、当社へ お問合せください。 最終製品を日本以外(海外)で使用(販売)される場合には、別途、当該国の法律に従い、お客様側で著 作権使用許諾を得ていただくことになります。 S0～S3 の設定 曲番 曲目 ﾃﾝﾎﾟ 音色ｱｻｲﾝ ﾀｲﾑｲﾝﾀｰﾊﾞﾙﾓｰﾄﾞ CH1 CH2 CH3 CH4 CH1 CH2 CH3 CH4 CT ﾓｰﾄﾞ S3 S2 S1 S0 L L L L １ 瞳がほほえむから 105 2 0 0 1 0 0 0 0 pulse L L L H ２ HERE COMES THE SUN 272 3 3 3 3 1 1 1 1 pulse L L H L ３ ハイ・ホー１ 215 7 4 4 5 0 0 0 0 pulse L L H H ４ 未来予想図Ⅱ 67 E E E E 0 0 0 0 pulse L H L L ５ I NEED TO BE IN LOVE 76 F 9 9 9 0 0 0 0 pulse L H L H ６ パッへルベルのカノン 129 C 8 D B 0 0 0 0 pulse L H H L ７ 瞳がほほえむから 119 F F F F 0 0 0 0 pulse L H H H ８ 瞳がほほえむから 119 F F F F 0 0 0 0 pulse H L L L ９ 瞳がほほえむから 119 F F F F 0 0 0 0 pulse H L L H １０ 瞳がほほえむから 119 F F F F 0 0 0 0 pulse H L H L １１ 瞳がほほえむから 119 F F F F 0 0 0 0 pulse H L H H １２ 瞳がほほえむから 119 F F F F 0 0 0 0 pulse H H L L １３ 瞳がほほえむから 119 F F F F 0 0 0 0 pulse H H L H １４ ハイ・ホー２ 215 6 4 4 5 0 0 0 0 pulse H H H L １５ ハイ・ホー３ 215 7 4 4 5 0 0 0 0 pulse H H H H １６ 瞳がほほえむから 119 F F F F 0 0 0 0 pulse SEIKO NPC CORPORATION - 15 SM1350AAQM ※この資料に記載されている商品のご使用に際しては、次の点にご注意くださいますようお願い申し上げます。 1.この資料に記載されている商品は、パーソナル機器・工作機器・計測機器などの一般的な信頼性を必要とする電子機器および電気機器に使用 されることを目的として設計・製造されたものであり、航空宇宙機器・原子力制御機器・医療機器・輸送機器・防災機器・防犯機器などの極めて高 い信頼性・安全性を必要とする機器に使用されることを想定したものではありません。また、その故障または誤動作が直接人命に関わる商品に 使用されることを想定したものではありません。本資料の商品をこのような機器に使用するご希望がありましたら、必ず事前に当社営業部までお 問い合わせください。 なお、事前のご相談無しに本資料の商品をそのような機器に使用され、そのことによって発生した損害等については、当社では一切の責任を 負いかねますのでご了承ください。 2.この資料に記載されている内容は、商品の特性や信頼性等の改善のため予告なしに変更されることがありますので予めご了承ください。 3.この資料に記載されている内容については、その商品の使用に際して第三者の知的財産権その他の権利を侵害していないことを保証するもの ではなく、また、その実施権の許諾が行われるものでもありません。したがって、その使用に起因する第三者の権利に対する侵害について当社 は責任を負いかねますのでご了承下さい。 4.この資料に記載されている回路等の定数は一例を示すものであり、量産に際しての設計を保証するものではありません。 5.この資料に記載されている商品の全部または一部が外国為替及び外国貿易法その他の関係法令に定める物資に該当する場合は、それらの法 令に基づく輸出の承認、許可が必要になりますので、お客様にてその申請手続きをお願いいたします。 セ イ コ － Ｎ Ｐ Ｃ 株 式 会 社 本社・東京営業所 〒104-0032 東京都中央区八丁堀 1-9-9 TEL 03-5541-6501 FAX 03-5541-6510 那須塩原事業所 〒329-2811 栃木県那須塩原市下田野 531-1 TEL 0287-35-3111(代) FAX 0287-35-3120 関 西 営 業 所 〒550-0004 大阪市西区靭本町 2-3-2 TEL 06-6444-6631(代) FAX 06-6444-6680 http://www.npc.co.jp/ Email: [email protected] ND12004-J-02 2013.03 SEIKO NPC CORPORATION - 16