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Recentemente ho ricevuto alcune email con un argomento interessante: lo sviluppo di un piccolo sintetizzatore
sempre partendo dalla base di una scheda audio ISA. Riporto (con alcuni omissis) il carteggio in questione :
Domanda:
Ciao Emilio
grazie per avermi risposto, ho visto il tuo progetto e volevo capire se poteva fare al caso mio, se ho ben capito ci posso collegare una tastiera midi e farla suonare tramite gli sf2 built-in della scheda audio (almeno credo), quindi penso che il pic serva per controllare i suoni nativi della scheda audio, confermami se ho capito bene , in alternativa mi interessava capire cosa ci potrei tirare fuori dal "giocattolino", inoltre secondo te e' possibile pensare di usarlo per costruirci attorno un mini synth ??
Risposta:
Ciao Mirco. Il PIC controlla direttamente i generatori FM OPL-3 e non
usa altro. In pratica, i timbri vengono "costruiti" modificando i
registri del chip audio direttamente. Ovviamente, data la mancanza di
ram e di DMA, non è possibile usare la risorsa PCM. Tantissimi anni fa
( TRENTA ! ) progettavo strumenti musicali elettronici e così ho
trasportato una parte del lavoro che feci con gli integrati Yamaha
OPL-2, sui chip (assolutamente compatibili) delle varie schede audio
ISA. Anche se gli OPL-3 hanno un operatore in più, io ho usato il
subset corrispondente ai vecchi modelli. I timbri, quindi, sono tutti
di mia programmazione e corrispondono ai suoni principali (chitarra,
violino, tromba, clarino, organo eccetera), ma basta modificare alcune
tabelle di look-up per ottenere nuovi timbri. Francamente, però, non
credo di avere più la documentazione originale dei chip Yamaha, però
penso che una ricerca con Google ti permetterà di trovare qualcosa in
giro.
Per il funzionamento, sì; se colleghi una tastiera MIDI muta al mio
expander, puoi suonare e cambiare i preset. La polifonia, se ricordo
bene, l'ho fatta a sette note. Se ne premi di più (contemporaneamente)
la più "vecchia" viene eliminata e sostituita dalla più recente.
In pratica, per costruire un sinth, dovresti aggiungere qualcosa per
manipolare i dati nei registri, in modo da creare nuovi timbri con
pulsanti o potenziometri. Lo spazio sul micro è abbondante, secondo me
la cosa è realizzabile.
Domanda:
Ciao Emilio
Moooolto interessante cio' che mi scrivi, anche se francamente sono a digiuno da troppo tempo sull'elettronica e in particolare sui PIC, pero' quello che mi hai descritto mi ha chiarito le idee e mi ha messo altri dubbi, nel senso che mi scrivi che hai programmato il pic per ottenere dei timbri (chitarra, violino ecc), ma come fai a cambiare il timbro nel progestto originale ?? inoltre per creare dei nuovi timbri dovre dovrei agire nel codice ?? e per ultimo per il synth come procederesti ? immagino che si dovrebbe costruire qualcosa di analogico che venga letto dal pic per poi ricodificare i chip della scheda audio. Per la polifonia a 7 note per le mie esigenze basta e avanza :)
Ti chiedo tutte queste cose per 2 motivi:
1) costruirmi un expander analogico per una delle mie tastiere (e' vero che con un pc e un po' di sw si fa prima, pero' il fascino di un aggeggino hw home made non ha prezzo)
2) potrebbe essere la base per la tesina dell' esame di maturita' per mio figlio (si diploma in informatica e farebbe il connubio elettronica informatica e musica)
Risposta:
Ciao Mirco. La sintesi FM che si utilizza nei vari OPL-2 e OPL-3 di
brevetto Yamaha, basati sul lavoro di tale Chowning sulla generazione
di spettri di frequenze complessi, mediante modulazione di frequenza,
consiste (da parte del programmatore) nello scrivere alcuni parametri
nei registri degli oscillatori. Ovviamente il parametro principale è
la frequenza di base, cioè l'altezza della nota. Poi ci sono tanti
altri fattori, tipo l'ADSR (attack, decay, sustain, release) per
ognuno degli oscillatori, la modulazione di un oscillatore con l'altro
e via dicendo. Ovviamente, le combinazioni di questi dati producono
una quantità ENORME di effetti sonori, ma poi, alla fine, quelli
utilizzabili per suonare davvero, sono giusto una ventina. Ovviamente,
se ti piacciono i rumori di astronavi aliene, ne puoi creare a
centinaia, ma poi che ci fai ? Ci crei un richiamo per extraterrestri ?
Per quanto riguarda il PIC, è uno dei micro che mi piacciono di meno,
lo trovo abbastanza squallido, dal punto di vista della CPU. Però si
trova anche dal salumiere (quasi) e costa poco. Io ne avevo presi 5 su
ebay (di quelli a 40 pin) in un ozioso pomeriggio di domenica e una
volta arrivati ho deciso di utilizzarli per questa idea che mi era
venuta in mente qualche tempo prima. Il programma sorgente, però, è
tutto scritto in C, quindi si può trasportare su qualsiasi altro micro
(con adeguato numero di porte di I/O e di flash e ram) senza grosse
difficoltà. I timbri sono scritti su tabelle in flash, quindi diciamo
che fanno parte del codice sorgente in C, ma nulla vieta di spostare
le tabelle in ram o sulla earom (non volatile) presente su tanti tipi
di micro. Una volta messe le tabelle su queste memorie alterabili (la
ram o la earom) è possibile variare tutti i parametri e quindi
produrre timbri a volontà. Tieni presente che per definire uno
"strumento" si usano una ventina di bytes in tutto (non ricordo con
precisione, dovrei andare a rileggere il sorgente). Per realizzare un
sinth, chiaramente, sarebbe opportuno aggiungere un display LCD e
magari 6 pulsanti con le frecce su, giù, destra, sinistra e poi
accetta e annulla. Con questa interfaccia utente si fa praticamente
tutto...
Domanda:
Quindi se non ho ben capito gli opl-2 e opl-3 probabilmente sono usati anche nella mia yamaha dx7 (fantastico synth)
per i richiami alienti diciamo quasi !!!! l'idea sarebbe quella di costruire sei suoni usati dai rockets i gruppi simili, considera comunque che sarebbe un passatempo per me e un bel voto all'esame per mio figlio, sul fatto che si possono emulate decentemente una ventina di strumenti per me basta e avanza, se poi i suoini gernerati magari li distorci un'attimo tanto meglio, come avrai capito amo molto i suoni vintage e sopratutto le favolose sonorita' degli organi anni 60/70 ....
un'ultima cosa, mi puoi inviare il sorgente in c del pic ??
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