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@mnishiguchi
mnishiguchi committed Jan 12, 2025
1 parent fc5e655 commit 2547220
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152 changes: 152 additions & 0 deletions public/20241213-joseph-stewart-audio-synthesizer.md
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title: Elixir と Nerves で実現する音の世界：Joseph Stewart 氏のシンセサイザープロジェクト
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- Elixir
- MIDI
- IoT
- ALSA
- Nerves
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## はじめに

2024年11月、[Nerves Meetup] で Joseph Stewart 氏が *"Beeps and Ports: Creating an Audio Synthesizer with Elixir and Nerves"* という発表を行いました。この発表では、[Elixir] と [Nerves] を活用してハードウェアと統合し、ユニークなオーディオ体験を作り上げるまでのプロセスが語られました。その内容は技術的な新しさだけでなく、創造性と遊び心にあふれ、Nerves コミュニティに新たな刺激を与えました。

発表内容を見逃してしまった方でも、[発表の録画](https://youtu.be/M6vbVjR9KEU)が公開されているので安心です。

この記事では、発表内容の概要とその魅力、さらに今後の計画について詳しくご紹介します。

## Nerves Meetup での発表内容

Joseph さんは、サウンドとハードウェアに関する独創的な実験の過程を共有しました。主なポイントは以下の通りです：

- **ALSA Port Driver**: C 言語で ALSA ポートドライバを開発し、Elixir プログラムから直接オーディオを再生可能に。
- **オープンソースのサウンドライブラリの探索**: 最適なオーディオ生成ソリューションを見つけるために複数のライブラリを試行。
- **Erlang タームのエンコーダ/デコーダ**: Elixir と ALSA ドライバ間の効率的な通信を実現するためにカスタムエンコーダとデコーダを開発。
- **MIDI ハードウェアの復活**: 自作の MIDI アダプタを復元し、Rock Band 3 のキータ (音楽ゲーム『Rock Band』で使用されるシンセサイザー型のゲームコントローラー) に接続することで古いハードウェアを再利用。
- **無限の正弦波**: 実験中に発生した正弦波により、家族を少々困らせるというユーモラスなエピソードも披露。

録画はこちらから視聴できます：

<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/M6vbVjR9KEU?si=DIpj8WnsNJiAL2YC" title="YouTube video player" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share" referrerpolicy="strict-origin-when-cross-origin" allowfullscreen></iframe>

## なぜこのプロジェクトが注目されるのか

このプロジェクトは、技術的に優れているだけでなく、以下の点で非常に魅力的です：

1. **Elixir と Nerves の創造的な活用**: オーディオ合成やハードウェア統合といった分野で Elixir と Nerves の新たな可能性を示しました。
2. **ハードウェアの再利用**: MIDI アダプタと Rock Band 3 のキータ を接続し、古いガジェットの新しい使い道を提示。
3. **コミュニティの活性化**: オーディオ工学のようなニッチな分野を探求するきっかけを提供し、創造性と技術の融合を促進しました。

## 簡単な技術的解説

Joseph さんのプロジェクトでは、以下の技術的な課題が含まれています：

- **ALSA ポートドライバの作成**: C 言語で開発されたこのドライバは、Linux の強力なサウンドフレームワーク ALSA を介して Elixir プログラムからオーディオ波形を再生可能にします。
- **Erlang タームのエンコーディング/デコーディング**: ポートドライバと Elixir プロセス間のデータ転送を効率化するためにカスタムエンコーダ/デコーダを実装。
- **MIDI 統合**: 自作の MIDI アダプタを用いて Rock Band 3 のキータに接続し、新しいインターフェースを実現。

これらの取り組みは、Elixir と Nerves の可能性が IoT の枠を超え、新たな創造の領域へと広がることを示しています。

## Joseph さんの今後の計画

Meetup 後、Joseph さんは Nerves Slack で次のようなアップデートや計画を共有しました。

まず、彼はシンセエンジンのデモを公開しました。このデモでは、発表で触れた内容をより具体的に示しています。デモ動画は以下のリンクから視聴できます：

<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/7-JvqZe65Xk?si=SzgkiantSD2HDP7E" title="YouTube video player" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share" referrerpolicy="strict-origin-when-cross-origin" allowfullscreen></iframe>

また、彼は **MIDI USB ガジェットモード**や **USB シリアル/UART ガジェットモード** を Raspberry Pi Zero で Nerves と共に使用する可能性についても模索しています。この機能を活用すれば、さらなるデバイス統合が期待できます。

さらに、彼は _"Build a MIDI Synthesizer with Elixir and Nerves"_ というタイトルの短い技術書の執筆を検討中です。この書籍は、他のニッチな技術ガイドのように、開発者に音声合成やハードウェア統合への挑戦を促すことを目的としています。

## おわりに

Joseph さんのプロジェクトは、Nerves と Elixir コミュニティの魅力をよく表しています。革新や協力の大切さ、そして創造的な刺激を与える取り組みです。Elixir と Nerves の可能性を広げることで、新しい応用分野を切り開き、コミュニティに新たな活力をもたらしました。

このプロジェクトは、創造性と技術が交わることで、どんな可能性が広がるのかを私たちに教えてくれます。ベテランの開発者から初心者まで、多くの人に新しい挑戦と発見の楽しさを伝えています。

![toukon-qiita-macbook_20230912_091808.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/82804/fd5c55ec-4fe0-8af6-59bc-bab1ef3d182b.jpeg)


<!-- begin links -->
[Nerves Meetup]: https://www.meetup.com/nerves/
[asdf installation]: https://asdf-vm.com/guide/getting-started.html#_3-install-asdf
[asdf plugins]: https://asdf-vm.com/manage/plugins.html
[asdf]: https://asdf-vm.com/
[bash]: https://ja.wikipedia.org/wiki/Bash
[BeagleBone]: https://www.beagleboard.org/boards/beaglebone-black
[Buildroot]: https://buildroot.org/
[Debian]: https://ja.wikipedia.org/wiki/Debian
[Elixir]: https://ja.wikipedia.org/wiki/Elixir_(プログラミング言語)
[Erlang versions]: https://github.com/erlang/otp/tags
[Erlang VM]: https://en.wikipedia.org/wiki/BEAM_(Erlang_virtual_machine)
[Erlang]: https://ja.wikipedia.org/wiki/Erlang
[Erlang]: https://www.erlang.org/
[Ethernet]: https://ja.wikipedia.org/wiki/Ethernet
[fwup]: https://github.com/fwup-home/fwup
[Gadget Mode]: http://www.linux-usb.org/gadget/
[hex]: https://github.com/hexpm/hex
[hex]: https://hex.pm/
[IEx]: https://elixirschool.com/ja/lessons/basics/basics#%E5%AF%BE%E8%A9%B1%E3%83%A2%E3%83%BC%E3%83%89-2
[LAN ケーブル]: https://search.brave.com/images?q=LAN%E3%82%B1%E3%83%BC%E3%83%96%E3%83%AB&source=web
[Linux]: https://ja.wikipedia.org/wiki/Linux
[Livebook]: https://livebook.dev/
[microSD カード]: https://ja.wikipedia.org/wiki/SD%E3%83%A1%E3%83%A2%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AB%E3%83%BC%E3%83%89
[Mix]: https://hexdocs.pm/mix/Mix.html
[Nerves Livebook]: https://github.com/nerves-livebook/nerves_livebook
[Nerves Systems Builder]: https://github.com/nerves-project/nerves_systems
[nerves systems compatibility]: https://hexdocs.pm/nerves/systems.html#compatibility
[Nerves Target]: https://hexdocs.pm/nerves/supported-targets.html
[nerves_bootstrap]: https://github.com/nerves-project/nerves_bootstrap
[nerves_bootstrap]: https://github.com/nerves-project/nerves_bootstrap
[nerves_system_br]: https://github.com/nerves-project/nerves_system_br
[nerves_system_rp4]: https://github.com/nerves-project/nerves_system_rpi4
[nerves_systems]: https://github.com/nerves-project/nerves_systems
[nerves]: https://github.com/nerves-project/nerves
[Nerves]: https://github.com/nerves-project/nerves
[Phoenix]: https://www.phoenixframework.org/
[PowerShell]: https://learn.microsoft.com/en-us/powershell/
[Raspberry Pi 4]: https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-4-model-b/
[Raspberry Pi 5]: https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-5/
[Raspberry Pi Zero WH]: https://www.switch-science.com/products/3646
[Raspberry Pi Zero]: https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-zero/
[Raspberry Pi]: https://www.raspberrypi.com/
[rebar]: https://github.com/erlang/rebar3
[rebar]: https://github.com/erlang/rebar3
[rebar3]: https://github.com/erlang/rebar3
[SD カードリーダー]: https://search.brave.com/images?q=SD+%E3%82%AB%E3%83%BC%E3%83%89%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%83%80%E3%83%BC
[SDカード]: https://ja.wikipedia.org/wiki/SD%E3%83%A1%E3%83%A2%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AB%E3%83%BC%E3%83%89
[SFTP]: https://ja.wikipedia.org/wiki/SSH_File_Transfer_Protocol
[SquashFS]: https://ja.wikipedia.org/wiki/SquashFS
[systemd]: https://wiki.archlinux.jp/index.php/Systemd
[UART]: https://ja.wikipedia.org/wiki/UART
[Ubuntu]: https://ubuntu.com/
[USB On-The-Go]: https://ja.wikipedia.org/wiki/USB_On-The-Go
[USB to TTL シリアルケーブル]: https://search.brave.com/images?q=USB%20to%20TTL%20%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%82%B1%E3%83%BC%E3%83%96%E3%83%AB
[USB WiFi ドングル]: https://search.brave.com/images?q=+USB+WiFi+%E3%83%89%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%83%AB&source=web
[USB ガジェットモード]: http://www.linux-usb.org/gadget/
[USB ケーブル]: https://search.brave.com/images?q=USB+cable+for+Raspberry+Pi&source=web
[USB]: https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A6%E3%83%8B%E3%83%90%E3%83%BC%E3%82%B5%E3%83%AB%E3%83%BB%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%83%BB%E3%83%90%E3%82%B9
[アーカイブ]: https://ja.wikipedia.org/wiki/アーカイブ_(コンピュータ)
[イーサネット]: https://ja.wikipedia.org/wiki/Ethernet
[インクリメンタルビルド]: https://ja.wikipedia.org/wiki/ビルド_(ソフトウェア)
[オープンソース]: https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AA%E3%83%BC%E3%83%97%E3%83%B3%E3%82%BD%E3%83%BC%E3%82%B9
[クロスコンパイラ]: https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AF%E3%83%AD%E3%82%B9%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%91%E3%82%A4%E3%83%A9
[シェル]: https://ja.wikipedia.org/wiki/シェル
[シリアル通信]: https://ja.wikipedia.org/wiki/シリアル通信
[ブートローダ]: https://wiki.archlinux.jp/index.php/Arch_%E3%83%96%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%97%E3%83%AD%E3%82%BB%E3%82%B9
[ファームウェア]: https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%83%BC%E3%83%A0%E3%82%A6%E3%82%A7%E3%82%A2
[仮想機械]: https://ja.wikipedia.org/wiki/仮想機械
[対象ボード]: https://hexdocs.pm/nerves/targets.html
[無線 LAN]: https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%84%A1%E7%B7%9ALAN
[組み込みシステム]: https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%B5%84%E3%81%BF%E8%BE%BC%E3%81%BF%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0
[シリアルコンソール]: https://wiki.archlinux.jp/index.php/%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%82%BD%E3%83%BC%E3%83%AB
[Adafruit USB to TTL Serial Cable]: https://www.adafruit.com/product/954

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title: 'Nerves ユーザー必見: PropertyTable で効率的な状態管理を実現'
title: 'Nerves: PropertyTable で効率的な状態管理を実現'
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- Elixir
- Nerves
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[Nerves](https://www.nerves-project.org/) を使った開発を進めると、状態管理やイベント通知を効率的に行いたいと感じる場面が多々あります。そこで便利なのが [`PropertyTable`](https://github.com/nerves-project/property_table) です。

このライブラリは、Nerves プロジェクトのエコシステムに属し、柔軟なキー–バリュー形式のデータ管理と変更イベント通知をサポートします。
このライブラリは、Nerves プロジェクトのエコシステムに属し、柔軟なキーバリュー形式のデータ管理と変更イベント通知をサポートします。

この記事では、`PropertyTable` の基本的な使い方をご紹介させていただきます。

Expand All @@ -28,6 +28,12 @@ ignorePublish: false

具体的には、[`VintageNet`](https://hexdocs.pm/vintage_net/readme.html) や [`NervesUEvent`](https://hexdocs.pm/nerves_uevent/readme.html) などの Nerves ライブラリで使用されており、ネットワーク状態の変化や IP アドレスの更新を監視する際に活用されています。また、柔軟なアラーム管理を実現する [`Alarmist`](https://hex.pm/packages/alarmist/0.2.0) にも採用されています。

https://qiita.com/torifukukaiou/items/45cfc7bdf73f3f232299

https://qiita.com/mnishiguchi/items/c46cccc00b0dd91d3529

https://qiita.com/mnishiguchi/items/0abed6a86fc35400c3c6

## PropertyTable の使い方

基本的に[PropertyTable GitHub README](https://github.com/nerves-project/property_table#readme) の内容そのままです。
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