inštrukcie PICO MIDI SysEx Patcher

Informácie o produkte

• PICO MIDI SysEx Patcher od baritonomarchetto je hardvérové ​​riešenie určené na zvýšenie programovateľnosti vintage syntetizátory, ktorým chýba programovateľnosť. Je založený na doske mikrokontroléra Raspberry Pi Pico a má vstavaný LED displej, dva otočné kódovače so vstavanými tlačidlami a tlačidlo. Obsahuje tiež MIDI vstup pre sériovú prevádzku a otvorený firmvér. Programátor môže byť umiestnený medzi hlavný kontrolér a syntetizátor, aby bolo možné v reálnom čase upravovať parametre počas prehrávania sekvencie a prenášať akúkoľvek inú MIDI správu z hlavného kontroléra do cieľového syntetizátora.
• PICO MIDI SysEx Patcher podporuje niekoľko vintage syntetizátory vrátane Roland Alpha Juno (1/2), Korg DW8000/EX8000 a Oberheim Matrix 6/6R (> 2.14 firmware).

Návod na použitie produktu

1. Pripojte PICO MIDI SysEx Patcher medzi váš hlavný ovládač a vintagsyntetizátor, pre ktorý chcete vytvoriť záplatu.
2. Zapnite hlavný ovládač a vintage syntetizátor.
3. Použite dva otočné kódovače na navigáciu a úpravu parametrov v reálnom čase počas prehrávania sekvencie.
4. Použite tlačidlo na prenos akejkoľvek inej MIDI správy z hlavného kontroléra do cieľového syntetizátora.
5. Podrobnejšie informácie o tom, ako používať displej a ako sú parametre zoskupené na úrovni softvéru, nájdete v používateľskej príručke.
   Poznámka: Uistite sa, že váš vintagSyntetizátor je pred použitím podporovaný PICO MIDI SysEx Patcher. Informácie o požadovaných komponentoch a ich zostavení nájdete aj v časti s popisom hardvéru v používateľskej príručke.

O PRODUKTE

• Mám slabosť pre vintage syntetizátory. Súčasná scéna hudobnej produkcie je vzrušujúca, nechápte ma zle, ale najviac sa mi hrá so „zastaranými“ klávesami.
• Jednou nevýhodou nástrojov z polovice 80. rokov je niekedy nedostatočná programovateľnosť. Programovanie niektorých z nich môže byť únavné a nepomáha ani fakt, že softvér tretích strán často nepodporuje protokol SysEx.
• Existujú dva prístupy, ako čeliť tomuto problému: softvér (kto povedal Ctrlr?) a hardvér.
• Netreba dodávať, že tu máme do činenia s hardvérovým riešením.
• Už som (myslím) posilnil programovateľnosť niektorých ikonických nástrojov zo zlatej éry ako Roland a-Juno, Oberheim Matrix 6, Korg DW8000, SCI Multitrack a ďalšie pomocou kombinovaného SysEx programátora a sekvencera založeného na arduino MEGA. Moja nedávna závislosť na doske mikrokontroléra Raspberry Pi Pico ma prinútila zamyslieť sa nad tým, ako problém vyriešiť.
• Raspberry Pi Pico je lacný a výkonný mikrokontrolér a v poslednej dobe je to moja obľúbená voľba. Prijímam ho pre nové projekty, ale aj preto, aby som si prezrel nejaký môj starý projekt.
• Keďže pamäťové limity IC sú preč (ale obmedzený počet GPIO), skončil som s niečím s veľmi odlišným rozhraním a prácou v porovnaní s predchádzajúcim projektom.
• lepšie? horšie? Vy rozhodnete 🙂

Zásoby

Nasleduje kusovník (BOM):

• Mikrokontroléry, integrované obvody, displej
  • 1x Raspberry Pi Pico (30 klon GPIO)
  • 1x 6N138 optočlen
  • 1x 1602A LED displej
• Kondenzátory, rezistory a trimre
  • 3x 220 ohmový odpor
  • 1x 330 ohmový odpor
  • 1x 10K ohm odpor
  • 2x 1000 ohm trimre
    1x 100nF nepolarizovaný kondenzátor
• Diódy a kódovače
  • 1x dióda 1N4148
  • 1x dióda 1N4004
  • 2x inkrementálne optické kódovače
• Iní
  • 2x gombík na hrnce (voliteľné)
  • 1x DC hlaveň
  • 1x B3F 4050 Omron okamžité tlačidlo
  • 2x MIDI (DIN 5) konektory

ROZLOŽENIE PRODUKTOV

NÁVOD NA INŠTALÁCIU

Krok 1: Funkcie programátora

• Hlavné funkcie programátora PICO MIDI SysEx sú:
  • Vstavaný LED displej
  • Jednoduchá obsluha len s dvoma otočnými kódovačmi a tlačidlom
  • MIDI vstup pre sériovú prevádzku
  • Otvorte Firmvér
• Áno, technicky tieto rotačné kódovače majú vstavané tlačidlo a v skutočnosti sa používajú, takže počet tlačidiel je „tri“, nie „jedno“.
• Programátor by mal byť umiestnený medzi váš hlavný kontrolér a syntetizátor, pre ktorý chcete vytvoriť patch.
• To umožňuje úpravy parametrov v reálnom čase počas prehrávania sekvencie a prenos akejkoľvek inej MIDI správy, ktorú chcete doručiť z hlavného kontroléra do cieľového syntetizátora.
• Aktuálne podporované syntetizátory sú:
  • Roland Alpha Juno (1/2)
  • Korg DW8000/EX8000
  • Oberheim Matrix 6/6R (> 2.14 rmware)
• Ako je podrobnejšie popísané v niekoľkých nasledujúcich krokoch, v tomto projekte hrá hlavnú úlohu zobrazenie a zoskupenie parametrov na úrovni softvéru. Pokračujte v čítaní pre viac podrobností 🙂

Krok 2: Popis hardvéru

• Rozhranie
  • V tomto programátore som chcel prijať opačný prístup vzhľadom na predchádzajúci projekt: Prvky rozhrania sú tu obmedzené na minimum, len s dvoma rotačnými inkrementálnymi kódovačmi a tlačidlom ponuky (ok: tri tlačidlá).
  • Môže sa zdať, že je to krok späť znižovanie počtu gombíkov u programátora, ktorý sa narodil, aby čelil nedostatočnej programovateľnosti syntetizátorov z polovice 80. rokov. Nie je to tak, ak vezmete do úvahy sinergiu s rmvérom, kde sú všetky parametre primerane kategorizované (pozri nasledujúci krok) a LED displej zobrazujúci v reálnom čase kategóriu, názov a hodnotu parametra patch.
• LED displej
  Primerane veľký LED displej spríjemňuje záplatovanie, najmä ak na ňom chcete tráviť čas. Môj predchádzajúci projekt hardvérového programátora je vybavený malým OLED displejom. Pre tento hardvér to stačí, pretože zobrazené informácie sú obmedzené na vlastnosti sekvencie, ale v tomto prípade sú viditeľné všetky názvy parametrov patchu bez potreby porovnávacieho hárku.
• mikroradič
  • Ako už bolo povedané, používaným mikrokontrolérom je Raspberry Pi Pico. Tento mikrokontrolér je výkonný z hľadiska výpočtového výkonu (až 133 MHz, dvojjadrové) a pamäte (až 16 Mb). Táto obrovská – podľa dnešných štandardov – pamäť umožňuje zahrnúť do rmvéru podrobné reťazce, vďaka čomu je nový prístup použiteľný.
  • Raspberry Pi Pico je tiež lacný, v súčasnosti tak...
• MIDI
  • Oba MIDI IN aj MIDI OUT obvody sú zabudované.
  • MIDI OUT je povinný, aby ste mohli posielať MIDI správy a v žiadnom prípade ho nemožno vynechať.
  • MIDI IN je tiež potrebný, pretože syntetizátor by inak nemohol prijímať správy z akéhokoľvek iného nástroja (napr. master keyboard alebo DAW), keď je pripojený programátor. To znamená, že fázy záplatovania a sekvenovania by boli nevyhnutne oddelené/odlišné. So vstavaným obvodom MIDI IN môžete mať spustenú sekvenciu a zároveň možnosť modifikovať patch (tj môžete poslať pekný lter sweep v reálnom čase).
  • Obvod MIDI IN je optoizolovaný obvod rešpektujúci špecifikácie asociácie MIDI. Nič nové pod slnkom.
• Napájanie
  • Programátor SysEx je možné napájať dvoma rôznymi spôsobmi: priamo z USB-C konektora dosky mikrokontroléra alebo pomocou DC valca namontovaného na PCB. Obidve sú legitímne, ale uprednostnil by som najnovšie, pretože:
    1. hlaveň DC je robustnejšia
    2. Vstup DC barel je priamo spojený s +5V linkou PICO (takzvaný kolík „Vsys“), ktorý obchádza interný
       diódová ochrana v sérii.
  • Musí sa použiť stredovo pozitívny PSU. Aj keď je tam ochranná dióda s obrátenou polaritou, nechcete použiť obrátenú polaritu, pretože by to mohlo poškodiť váš PSU (nie programátor, pretože ochrana diódy v takejto situácii skratuje GND a +5V).
• Doska mikrokontroléra
  O doske mikrokontroléra Raspberry Pi Pico som už spieval chválu. Tu chcem len pridať varovanie. Existujú dve verzie tejto dosky mikrokontroléra (ak opomenieme fakt, že si ju môžete kúpiť s pamäťou od 2Mb do 16Mb). Tu som používal klon 30 pinov, ktorý má odlišný vývod oproti oKcial Pico. Momentálne je dostatočná 9Mb verzia.

Krok 3: Kategorizácia parametrov programátora

• Rolovanie cez 30+ parametrov postupne (jeden po druhom) nie je praktické. Napriek tomu si tento programátor nárokuje zjednodušenie rozhrania „single data slider“ podporovaných syntetizátorov. Ako je to, že?
• Možným riešením na zahliadnutie cieľa bolo pre mňa zoskupenie parametrov v rámci kategórií. Kategorizácia robí parametre dostupnejšími znížením ich počtu a uľahčuje ich skutočné vyhľadanie.
• Kategorizácia sledovala rovnaký princíp pre všetky podporované syntetizátory a podľa mojich zámerov pripomína typickú fyzikálnu blokovú štruktúru našich obľúbených analógových syntetizátorov: oscilátory -> sv.tage riadené filtre -> objtage ovládané ampklamári. Nasledujú zdroje modulácie a e9ecty (viac podrobností v nasledujúcom texte
• Korg DW8000
  • Parametre patchov DW8000 (a EX8000) už Korg dobre stanovil, takže kategorizácia programátora otrocky nasleduje zoskupenie predného panela.
  • Parametre sú zoskupené do 8 kategórií:
    • Oscilátor 1
    • Oscilátor 2
    • Voltage Riadený filter
    • Voltage Ovládané Ampklamár
    • Nízkofrekvenčný oscilátor
    • koleso
    • Digitálne oneskorenie
    • Iné (portamento)
      Podrobnosti o podkategóriách nájdete v hlavičke kroku.
  • Filtrovať a ampkaždý má jednu vyhradenú obálku. V tomto prípade sú parametre obálok zoskupené v rámci objtage kontrolovaný prvok miesta určenia.
  • Všetky parametre DW8000 sú podporované, s výnimkou režimov/kanálov MIDI.
• Roland a-JUNO
  • Aj keď má Roland a-Juno obmedzený počet parametrov patchov, ich poradie v implementácii MIDI je medzi podporovanými syntetizátormi najviac mätúce. Chvíľu mi trvalo zoskupiť implementáciu MIDI podobným spôsobom ako sekvencia na prednom paneli (aj keď nie rovnako).
  • Misia však splnená:
    • Oscilátor
    • Voltage Riadený filter
    • Voltage Ovládané Ampklamár
    • Obálka
    • LFO
    • Chorus a ohýbanie
      Podrobnosti o podkategóriách nájdete v hlavičke kroku.
  • Programátor podporuje všetkých 36 parametrov Roland a-Juno. Jednotlivé (priraditeľné) parametre obálky sú zoskupené do vyhradenej skupiny.
• Oberheimská matica 6
  • Oberheim M6/M6r je najpokročilejší syntetizátor série a vyznačuje sa neuveriteľnou zložitosťou smerovania aj v porovnaní so súčasnými nástrojmi.
  • Čas nám ukázal, že „zložitosť“ môže byť vo svete hudobnej produkcie dvojčepelový nôž a absencia možností priamej manipulácie s parametrami robí z Matrix 6 jednu z najviac podceňovaných „tovární na zvuky“ z hľadiska zvukového inžinierstva.
  • Z 99 parametrov, ktoré syntetizátor podporuje, je „iba“ 52 zahrnutých do rmvéru programátora. Rozdelil som ich do 9 skupín:
    • Oscilátor 1
    • Oscilátor 2
    • Voltage Riadený filter
    • Voltage Ovládané Ampklamár
    • Ramps
    • Obálka 1
    • Obálka 2
    • LFO 1
    • LFO 2
      Podrobnosti o podkategóriách nájdete v hlavičke kroku.
  • Parametre som sa snažil obmedziť na rozumný počet tak, že som z rovnice vynechal tretiu obálku, body stopy, kliknutia atď. Všetky by sa dali zvládnuť aj tak, vďaka veľkosti pamäte Raspberry Pi Pico.
  • Parametre, ktoré programátor nespracúva, nie sú „zakázané“, ale aj tak sú prístupné cez panel syntetizátora!
  • Modulácia matice bola príliš zložitá na to, aby bola zahrnutá, takže bola vynechaná.

    
    
    

Krok 4: Ako používať

• Pri prvom zapnutí sa zobrazí výber syntetizátora a stránka ponuky MIDI kanála.
  • Otáčaním ĽAVÉHO ovládača (gombík PARAMETER) vyberte MIDI kanál, ktorý cieľový syntetizátor počúva.
  • Otáčaním PRAVÉHO ovládača (gombík VALUE) vyberte syntetizátor, do ktorého chcete posielať MIDI správy.
• Túto operáciu budete musieť vykonať pri každom resetovaní programátora. Je veľmi jednoduché natrvalo zmeniť dve premenné určujúce počiatočný syntetizátor a MIDI kanál vďaka open source povahe rmvéru.
• Teraz môžeme opustiť režim ponuky stlačením tlačidla „Menu“. Ak chcete zmeniť akýkoľvek podporovaný parameter opravy:
  • Otáčaním ľavého otočného enkodéra (gombík PARAMETER) vyberte kategóriu parametra, ktorý vás zaujíma (názvy v hornej časti LED displeja)
  • Stlačením ľavého otočného tlačidla kódovača prepnete na aktuálny výber parametrov (názvy v spodnej časti LED displeja)
  • Vyberte skutočný parameter, ktorý chcete upraviť, otočením ľavého enkodéra (gombík PARAMETER)
  • Otočte pravý otočný kódovač na požadovanú hodnotu parametra. Stlačením pravého otočného tlačidla kódovača môžete posúvať hodnoty parametrov o 10 x 10
• Hodnoty parametrov Patch sa prenesú cez MIDI, akonáhle sa hodnota zmení pre patchovanie v reálnom čase.
• Opakujte postup pre akýkoľvek parameter, ktorý vás zaujíma.
• Ak sa chcete vrátiť na obrazovku ponuky, jednoducho stlačte tlačidlo ponuky.
• Upozorňujeme, že:
  • Parametre programátora sú všetky inicializované na hodnotu „nula“, keď je programátor prvýkrát zapnutý po vypnutí alebo keď v menu vyberiete iný syntetizátor.
  • Keď sa zmení hodnota parametra, táto hodnota zostane v pamäti, pokiaľ nebol programátor resetovaný alebo vypnutý9.
  • Ak zmeníte hodnotu parametra na prednom paneli syntetizátora, parameter Programmer sa neaktualizuje (nie sú synchronizované).
    >>TU<< je úložisko náčrtov (Github) s najnovšou verziou. Keďže ste open source, môžete si podľa vlastného uváženia upraviť náčrt a x chyby (pozri ďalší krok) 😉

    
    
    

Krok 5: Limity náčrtu/chyby

• V aktuálnom, predbežnom, náčrte je priestor na zásadné vylepšenia.
• V exampMohli by sme pridať funkciu na uloženie midi kanála a syntetizátora namiesto toho, aby sme ich museli vyberať pri spustení zakaždým, keď je programátor zapnutý. Vzhľadom na množstvo voľnej pamäte by bolo tiež pekné podporovať niektoré ďalšie syntetizátory. Bolo by tiež pekné získať a uložiť aktuálne parametre opravy a synchronizovať programátor a syntetizátor.
• Musím tiež nahlásiť niekoľko nepríjemných chýb v tejto prvej iterácii kódu. Keď prvýkrát otočíte jedným z dvoch optických kódovačov, knižnica (predpokladám, že je to knižnica LCD, ale nie som si istý) sa inicializuje a programátor na niekoľko (dve alebo tri) sekundy prestane reagovať. Nie je to veľký problém, ale otravné.
• Ďalšou chybou je strata niektorého SysEx sendu (zaznamenáva sa každý jeden obrat optického enkodéra, ale niekedy sa nič neprenesie do MIDI výstupu). Toto je nepochybne niečo pre x.

Krok 6: Poďakovanie

• PCB zobrazená v tomto Instructable bola sponzorovaná JLCPCB, high-tech výrobcom špecializovaným na výrobu vysoko spoľahlivých a nákladovo efektívnych PCB.
• Predstavujú flexibilnú službu montáže PCB s obrovskou knižnicou viac ako 9 350.000 komponentov na sklade. 3D tlač bola „nedávno“ pridaná do ich portfólia služieb, takže je možné vytvoriť kompletný hotový produkt na jednom mieste!
• Ich zákaznícky servis je citlivý a užitočný a PCB majú veľkú hodnotu za peniaze.
• Ich prínos pri realizácii tohto projektu bol zásadný... veľká vďaka! 🙂
• Registráciou na stránke JLCPCB prostredníctvom TOHTO ODKAZU (spojený odkaz) získate sériu kupónov pre vaše objednávky. Registrácia nestojí nič, takže by to mohla byť pekná príležitosť vyskúšať ich službu 😉

  
  

Dokumenty / zdroje

inštrukcie PICO MIDI SysEx Patcher [pdfNávod na obsluhu PICO MIDI SysEx Patcher, MIDI SysEx Patcher, SysEx Patcher, Patcher, PICO MIDI SysEx

Referencie

• Používateľská príručka