Synthé modulaire DIY à modélisation analogique

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Synthé modulaire DIY à modélisation analogique

Messagepar F1OAT » 26 juil. 2020, 12:33

Hello,

Est-ce que quelqu'un au lab est dans le synthé modulaire ?

Je réfléchis à un synthé modulaire DIY à modélisation analogique.
En gros, construire un équivalent du Yusynth (https://yusynth.net/index_fr.php) mais en remplaçant l'électronique analogique par un RPi et du soft. L'objectif est bien de fournir une ergonomie classique avec tous les paramètres accessibles via potars, switchs et câbles.

Il y a un concept proche ici : https://3dpdmodular.cc/

Le gros sujet c'est la quantité d'I/O à gérer (quelques centaines), et le temps à passer pour tout câbler !
En laissant tomber la compatibilité avec les signaux CV analogiques, la détection des connexions avec les câbles peut se faire en numérique (par exemple avec du scan, comme un clavier). Et pour les potars, il faut une grosse poignée d'ADC avec MUX.
Il faut aussi quelques sorties pour les LEDs et des entrées pour les switchs.

Ca pourrait se présenter sous la forme d'un PCB générique d'I/O qui communique sur un bus SPI ou équivalent. Avec un PCB par module, ou mutualisé entre quelques modules selon capacité.

Pour le soft, il y a https://puredata.info/ et https://sonic-pi.net/ qui pourraient servir de base.

Quelqu'un intéressé par le projet ?

Frédéric.
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Re: Synthé modulaire DIY à modélisation analogique

Messagepar NicoM » 26 juil. 2020, 13:10

Il y a peut-être des idées à prendre là https://mutable-instruments.net/ (c'est open hardware)
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Re: Synthé modulaire DIY à modélisation analogique

Messagepar F1OAT » 26 juil. 2020, 15:13

Oui, j'avais repéré Mutable Instruments. Le dépôt git est ici https://github.com/pichenettes

Je viens de creuser un peu Sonic-Pi : en fait, pas très adapté pour le projet car il ne semble pas y avoir une notion de canaux pour configurer en dynamique le chaînage des traitements. Et Pure Data, la GUI n'est pas très avenante !

Ici d'autres références pour Linux : http://www.linuxsynths.com/index.html
En particulier : https://vcvrack.com/.
Là, c'est bien du modulaire. L'interfaçage reviendrait à modifier le code pour récupérer la topologie des connexions sur le patchbay physique.
Et je ne suis pas le premier à poser la question : https://community.vcvrack.com/t/midi-co ... es/6972/13
A suivre !
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Re: Synthé modulaire DIY à modélisation analogique

Messagepar NicoM » 26 juil. 2020, 18:04

Pour un patch numérique piloté par MIDI, j'ai commencé à bosser sur la question avec un ADG2188 (matrice 8x8 pilotée en I²C) et un microcontrôleur quelconque pour faire la passerelle entre MIDI et I²C
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Re: Synthé modulaire DIY à modélisation analogique

Messagepar Flax » 26 juil. 2020, 20:57

Bonjour,

Je n'y connais pas grand-chose en synthèse, mais j'avais quand-même regardé pour mes pédales, et j'ai des potes qui ont un pied dedans.

Concernant PureData, ce n'est pas un soft spécifique à ce projet. C'est un équivalent open-source à Max/MSP, développé à l'origine par l'Ircam, puis par une boîte indépendante (Cyclin'74) qui a récemment été rachetée par Ableton. C'est un logiciel prévu pour un OS, donc peu adapté à l'embarqué, aucune surprise là-dedans. Il est, de plus, très frustre et gourmand par rapport à son modèle, qui n'est déjà pas très avenant (quoique ça s'est amélioré ces dernières années). D'une façons générale, de toutes façons la programmation graphique c'est compliqué.

Il y a quelques années des anglais avaient développé Heavy qui est un outil de compilation qui prend des patches Pure Data en entrée et génère du code embarqué pour des cibles microcontrôleur, ce qui donne des choses beaucoup plus efficaces et performantes, mais demande pas mal de taf pour maîtriser l'outil. Ils ont abandonné le dev "in-house" et l'ont release en open-source. Je ne sais pas dans quel état il est aujourd'hui.

D'une façon générale, l'utilisation de softs de musique "desktop" dans l'embarqué est un sujet récurrent. A la fois pour améliorer les performances et la transportabilité, et aussi parce que "les PCs / MACs c'est de la merde, ça plante toujours quand tu en as besoin", donc plein de gens cherchent un moyen de se passer d'OSX / Windows. Le problème c'est que l'écosystème des plugins soft est construit autour des middleware VST / AU, ce qui rend leur utilisation hors-OS horriblement compliquée. J'avais vu qu'il existait des solutions "VST stand-alone" hardware, absolument hors-de-prix, et assez limitées en pratique. En gros ce sont des PCs déguisés, comme les gros oscillos (20k€+).

Sur hackaday : https://hackaday.io/project/160858-vstibox

Autres trucs du genre:
https://zynthian.org/
https://www.kvraudio.com/forum/viewtopic.php?t=530248
https://www.keytarhq.com/hardware-vst-player-host.html

Et si on veut se passer des VSTs, il faut développer les softs à la main, et à part Pure Data qui est le standard de fait, je ne connait rien de vraiment viable, ou qui fasse consensus. Mais je ne m'intéresse plus à ce domaine depuis longtemps, et les choses ont peut-être changé depuis.

Si on reste sur des signaux "raisonnables" à base d'ADC / DAC pollé à basse fréquence, il va quand-même falloir faire des drivers qui font coucher le soft avec les entrées / sorties. Je n'ai absolument aucune idée de la difficulté de cette tâche.
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Re: Synthé modulaire DIY à modélisation analogique

Messagepar F1OAT » 26 juil. 2020, 23:00

En fait, pas besoin d'aller très haut en échantillonnage car il n'y a que les potars à numériser.
Donc 100 Hz, ça doit largement suffire.
Et encore moins pour récupérer la position des switchs/cables.
Pas besoin de DAC, car le projet c'est en fait un panneau de contrôle qui remplace une GUI.
Oui, il y a du boulot côté soft. Ca pourrait marcher en standard avec un panneau qui sort en MIDI, et du MIDI learn.
Mais pas réaliste avec un si grand nombre de signaux.
Zynthian n'est pas loin, et pourrait aller pour des topologies de synthé assez figées.
Mais je cherche plutôt du modulaire, au niveau VCO, LFO, VCF, etc ...
Pour aller plus loin que mon Matrixbrute, qui est déjà très souple avec sa matrice de connexion.
Je vais creuser du côté vcvrack qui semble assez prometteur.
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Re: Synthé modulaire DIY à modélisation analogique

Messagepar F1OAT » 30 juil. 2020, 19:51

Bon, la même idée ici : https://www.youtube.com/watch?v=F0IkUvh52J8
Proto déjà fait sur base arduino + nodejs. Il parle de vcvrack à la fin.
Et la suite ici https://hackaday.io/project/160626-poly ... ynthesizer
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Re: Synthé modulaire DIY à modélisation analogique

Messagepar Eric » 31 juil. 2020, 01:20

Hello amis du VCF et du modulateur en anneau,

Y'a pas mal de schémas/fonctions dans le Formant dont une description est donnée ici.
Mais je serais tenté de dire que la modélisation digitale de ses circuits n'est pas vraiment évidente. Si tourner des boutons c'est sympa, en 2020 une alternative serait un rework pour pouvoir piloter les modules/fonctions en CV/Gate ou en Midi (afin d'utiliser des claviers et contrôleurs modernes). Ou alors on garde les mêmes faces avant que l'original mais numérisées, qui pilotent les sections analogiques (notamment à l'aide d'E²POTs). Ainsi les réglages pourraient être sauvegardés et on saurait le travailler au séquenceur. J'avais identifié par le passé quelques composants utiles pour ce faire, car une connaissance avait envisagé de faire un projet de numérisation. Mais je ne sais pas si cela s'était concrétisé ou pas.

Des vidéos de quelques exemplaires construits ici et .
Écoutez les sons du Formant, numérisation de la K7 de démonstration officielle (examples sonores : flûte, vibraphone, trompette, trompette-flûte, trompette, trombone ("Posauna"), instrument bois plus sombre, tuba, cuivres en accord, synth space, synth, hautbois ("Oboe"), [non précisé], clarinette, flûte traversière, cello, instrument à cordes, sons vocaux U-O-E-A-I). La seconde partie (car une K7 avait deux faces) (examples sonores : orgue, orgue2, orgue3, orgue4, piano, honkey-tonky, clavnett ?, Cemello ?, piano électrique, synth, synth2, percussions genre gong cloche batterie - pas très réalistes - puis sons libres).

La même équipe avait aussi commis un vocoder dont on trouve des infos en bas de cette page (scan de la doc en français moins bon mais les images sont conservées) et d'autres infos 'synthés' sur le même site.

Il y a plusieurs projets de refonte/amélioration du design original, tel que celui-ci ou ici. En effet certains composants deviennent difficiles à trouver et l'utilisation de CMS permettrait de le miniaturiser, un peu - toutes proportions gardées - à la façon de la série Boutique de Roland. On peut aussi l'étendre en ajoutant des filtres à dsp (par exemple un filtre en peigne ou en échelle à la Moog, ici sa modélisation) voire ajouter un aural-exciter, comme ceux de la maison Aphex.

Eric
se sert un saint-thé (avant d'aller se coucher)...
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Re: Synthé modulaire DIY à modélisation analogique

Messagepar F1OAT » 31 juil. 2020, 20:43

Ah, le Formant, j'en rêvais !
Je me suis contenté du synthé basé sur SN76477 (Radio Plans, ou une autre revue des années 80 ?).

Pour la numérisation du panneau avec des générateurs analogiques, c'est le principe du Matrixbrute.
Les boutons sont numérisés puis des DAC viennent piloter les circuits analogiques.
Et une superbe matrice qui permet de brasser les connexions entre modules.
Voir ici https://www.youtube.com/watch?v=Ntwklgp0-cI

Frédéric.
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Re: Synthé modulaire DIY à modélisation analogique

Messagepar F1OAT » 01 août 2020, 10:35

J'avance dans la réflexion.
J'envisageai des chips d'I/O sur I2C genre MPS23017 (16 x GPIO) ou ADS7828: (8 x 12bit ADC).
Mais en fait, en MCU DIP40, on trouve des solutions à moins de 3€ qui sont encore plus souples.
Comme le PIC18F47Q43 ; ADC 12bit, 36 GPIO dont 35 utilisables en ADC
Ca permet de couvrir largement tous les besoins, même pour un module particulièrement riche en boutons, switchs et connecteurs.

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