BRUTAL FM

M-VAVE FM-1 を、過激な FM 音源と COMPLEX ARP(押した鍵盤の音だけで複雑なアルペジオを生成して固定ループする アルペジエーター)を持つ実験的シンセサイザーに変えるカスタムファームウェアです。インダストリアルテクノ、ノイズ、 実験音響、ダークアンビエント向けの、金属的な FM、唸る低音、フィードバックで暴走するカオス、音程からノイズへ 連続的に変わる音、デジタルグリッチ、長く変化し続けるドローンを狙っています。

• 4 オペレーター FM/PM。4×4 の変調マトリクス(自己フィードバック、双方向クロス FM、変調の極性)
• 4 つのモード: METAL / GROWL / CHAOS / NOISE(1 つの共通 FM コアのモード)
• サインウェーブフォールダー(FOLD / SYMMETRY / BIAS / MIX)、HQ(2 倍オーバーサンプリング)
• 音色 A と音色 B の MORPH(ルーティングを含むすべてのパラメーターを連続補間)
• COMPLEX ARP: 8 / 16 ステップ、押した鍵盤の音程だけ、生成は一度だけで再生は完全に固定。HOLD / FREEZE / RHYTHM LOCK / PITCH LOCK / TIMBRE LOCK / REGENERATE / UNDO
• FM-1 本体だけで全操作(PC エディター不要)。ファクトリープリセット 40、ユーザープリセット 32
• USB MIDI と TRS MIDI(ノート、CC、Program Change、MIDI Clock / Start / Stop / Continue)
• ブラウザーエミュレーター(PC 上で FM-1 のパネルを再現して音を出せる)

状態(v0.1.5): FM-1 の実機で動作しています(2026-10-22)。起動、パネル操作、LED、音、COMPLEX ARP、 USB MIDI の双方向、USB MIDI での書き換えを実機で確認済みです。プリセットの保存、MIDI クロック、TRS MIDI、 長時間の安定性は未検証です。書き込みの前に USER_MANUAL.md の「導入の前に」と 「純正ファームウェアへ戻す」を必ず読んでください。

使い方(最短)

1. PLAY を押す: ARP がオンになり、画面が PERFORM ページ(4 つのノブが音色担当)に切り替わる
2. 鍵盤を押す: 押した音だけで 8 ステップ・休符なしのパターンが鳴る。離しても鳴り続ける(HOLD が最初から オン)。別の鍵盤を押すとその和音に切り替わる
3. ノブ 1〜4 で音色を変える: MORPH / FM の深さ / フィードバック / 動き。止めるときはもう一度 PLAY

ARP が鳴っている間にプリセットを変えると、変わるのは音色だけで、パターンとテンポはそのまま続きます。 すべてのボタンと鍵盤は常にほのかに光るので、暗いステージでも位置が分かります。ファクトリープリセット 40 個は すべて荒い音色(歪みとウェーブフォールダー)にそろえ、高域のシュワシュワしたノイズは上限を決めて抑えています (tools/tune_hiss.py)。どのプリセットでも 4 つのノブがはっきり効き、MORPH で音程は変わりません (tests/knob_effect.c)。FEEDBACK を上げるほど荒れてノイズっぽくなります。

書き込みと復旧

• 通常の書き込み(BRUTAL FM や Felucca が動いている FM-1): USB でつなぎ、 python3 tools/fm1_install.py build/brutal.fwsc(mido と python-rtmidi が必要。Linux では --alsa で追加の ライブラリなし)。純正に戻すときは M-VAVE の FM-1.fwsc を同じ方法で書きます
• MIDI で書き換えられなくなったとき: OCT- と OCT+ を 5 秒押すと UBOOT(チップ内蔵の更新モード)に入ります。 Windows の管理者 PowerShell から tools/uboot/fm1_backup.py(フラッシュ全体のバックアップ。書き込みなし)と tools/uboot/fm1_write.py(アプリ領域だけを書き込み、1 セクターごとに照合)で、追加の機材なしで直せます (jl-uboot-tool が必要)。2026-10-21 に実機で使用しました。 Mac では UBOOT が通常起動に戻ってしまいました
• v0.1.0 は USB の送信が止まる不具合で MIDI での書き換えができませんでした。v0.1.1 で直っています (Felucca と同じ -Os と USB 構成)。v0.1.0 が入っている FM-1 は上の UBOOT の手順で更新してください
• USB の VID / PID は pid.codes のテスト用 ID(1209:0001)のままです。配布する場合は固有の ID が必要です

ベースにしたファームウェアと理由

BRUTAL FM は hugelton/Felucca(GPL-3.0-only、Leo Kuroshita / Hügelton Instruments)の FM-1 ハードウェア層の上に作った、独立したファームウェアです。

• ベース: Felucca v1.6.1、コミット 5738617968a22b5d4c0d3470cfcc95559052f446
• そのまま使ったもの: firmware/hal/(FM-1 のレジスター層)、firmware/loader/(アップデートローダー)、 firmware/drivers/ の LCD・描画・USB(MIDI とオーディオ)・TRS MIDI・フラッシュ保存・アップデート入口、 ビルドとパッケージ生成のツール。変更したファイルには変更点と著作権表示を追記しています
• BRUTAL FM の部分(firmware/brutal/): 音源、COMPLEX ARP、プリセット、UI、メインループ

調査した候補と比較:

Felucca を選んだ理由: 実機での実績が最も多く、ソースがすべて公開され、この Linux 環境でそのままビルドでき、 ブラウザーエミュレーターとホストテストがあり、ハードウェア層 (hal/) とドライバーがアプリから分離されていて、 音源とアプリを丸ごと入れ替えやすいこと。JIANT と dxsloop は Felucca から派生したもので、ハードウェア層は 同じです。fm1_open は音源エンジンが非公開のバイナリで、ビルドが Windows 専用なので対象外にしました。

Felucca は 4 トラックのシーケンサー、ドラム、サンプラーを持つ大きなアプリですが、BRUTAL FM はその層を使わず、 CPU とメモリを FM 音源に割り当てています(アプリ 124 KB、RAM 12 KB / 72 KB、プール 136 KB / 360 KB。実機の CPU 表示は v0.1.0 で 4 %)。

すぐに使う

. ../env.sh                    # BRUTAL FM 専用の環境 (tools/setup_env.sh が作る)
./build.sh                     # build/brutal.fwsc (FM-1 用パッケージ)
tests/run_tests.sh             # 全テスト
web/emu/build.sh               # ブラウザーエミュレーター
python3 -m http.server -d build/emu 8790     # http://localhost:8790/ を Chrome で開く

詳しくは BUILDING.md(開発環境とビルド)、USER_MANUAL.md(操作)、 ARCHITECTURE.md(内部設計)、TESTING.md(テストと測定結果)、 LICENSING.md(ライセンス)。

ライセンス

GPL-3.0-only(LICENSE)。Felucca 由来のファイルは Felucca の著作権表示を保持しています。 フォント(Inter Tight、SIL OFL 1.1)と、パッケージに含まれる JieLi AC79 SDK の 3 ファイル(Apache-2.0)は それぞれのライセンスです。詳細は LICENSING.md と LICENSES/。

M-VAVE と FM-1 はそれぞれの所有者の商標です。BRUTAL FM は M-VAVE とも Hügelton Instruments とも関係がなく、 承認も受けていません。ファームウェアの書き込みは自己責任です。

Copyright (C) 2026 Hiro Ikezawa(Felucca 由来の部分は Copyright (C) 2026 Leo Kuroshita, Hügelton Instruments)