Modulaire Drum machine analoog/digitaal

voor specifieke pro-audio projecten als opname apparatuur, mengtafels, etc

Moderator: Beheerdersteam

Mr Tube
Berichten: 1461
Lid geworden op: ma 13 feb 2006, 21:27
Locatie: IJmuiden

Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Mr Tube » wo 25 feb 2015, 11:29

Het plan is (en die wens bestaat al heel erg lang) om een modulaire drum machine te bouwen, het idee is een rack met zowel analoge als digitale modules welke worden gestuurd met een MIDI module.

Controlbus:

De ontvangen MIDI data bevat een byte met Note ON en een byte met velocity, Note OFF wordt genegeerd.
De waarde van de noot wordt direct op de adresbus geschreven en de waarde van de velocity op de data, zo bestaat de adresbus uit 7 adresbits en de databus uit 8databits. Een latch puls zorgt dat het geadresseerde module in actie komt, op deze manier kunnen er maximaal 128 drumsounds worden gegenereerd.

Module digitaal:

Deze bestaat uit een set Eproms waarin de samples zijn opgeslagen van de drumsounds, er kunnen 4 geluiden worden opgeslagen welke op het front geselecteerd worden of via adresbus. Het nadeel van de front bediening is dat je via de computer maar een geluid kan kiezen, dit kan gewenst zijn als je volledige polyfonie wil en het geluid alleen maar van te voren wilt kiezen. In het andere geval wanneer polyfonie niet gewenst is maar wel controle van alle 4 de sounds dan is via adressering weer handig, als voorbeeld de Hihat welke op verschillende manieren bespeeld wordt (close-open-shut). De databus schrijft direct naar een volume regel IC waarmee de dynamiek wordt bepaald, iets wat ik belangrijk vind om er echt een swingend geheel van te maken.

Analoge deel:

Geen eproms maar schakelingen die we kennen van de TR808, ik denk aan twee geluiden per print welke ieder afzonderlijk bestuurd kunnen worden. Ook deze wil ik wel voorzien van aanslag dynamiek wat bij de originele 808 niet het geval is, die werkt dan hetzelfde als bij de digitale modules.

Ik overweeg nog een preset mogelijkheid in te bouwen zodat een bepaalde configuratie snel oproepbaar is, daarvoor moet een extra strobe signaal op de bus meekomen om in een 8 bits register te kunnen schrijven.

Voor de liefhebbers van plaatjes even een voorbeeld.

Modular_3x3HE_medium.jpg

Mr Tube
Berichten: 1461
Lid geworden op: ma 13 feb 2006, 21:27
Locatie: IJmuiden

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Mr Tube » wo 25 feb 2015, 12:17

De eerste puzzel wordt hoe ik 16bits parallel data omgezet krijg naar I2S, iets met een schuifregister denk ik.
Makkelijker is om de PCM53 te gebruiken maar voor dit project heb ik er meerdere nodig hetgeen lastig is in verband met verkrijgbaarheid, in I2S heb ik meer keuze mogelijkheden. Denk bijvoorbeeld aan TDA1543 waar ik nog een flinke voorraad van heb, ik wil dan links en rechts dezelfde data aanbieden (geen stereo samples) en de uitgangen parallel gebruiken.

Ik denk aan een schuifregister van 24 bits bestaande uit 3 IC's welke direct aan de Data uitgangen hangen van de Eproms, met een 16bit schuifregister red je het niet omdat de data 1 bit verschoven is.

Samples ga ik zelf opnemen of van bestaande data gebruik maken, in cool edit Pro wil ik deze dan nabewerken en uiteindelijk in een Epromset programmeren.

Gebruikersavatar
Kappa7
Berichten: 3912
Lid geworden op: za 22 nov 2008, 9:50
Locatie: Ermelo

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Kappa7 » za 28 feb 2015, 7:56

Leuk project. Ga ik volgen. :goedzo:

Gebruikersavatar
FR_Aad
Berichten: 3487
Lid geworden op: do 11 dec 2008, 21:47
Locatie: 010

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor FR_Aad » za 28 feb 2015, 9:45

Kappa7 schreef:Leuk project. Ga ik volgen. :goedzo:


Zei de man die in Hengelo zijn gruwel uitsprak over het gebruik van electronisch-slagwerk op de cd van Diana Krall. :mrgreen:

Gebruikersavatar
Kappa7
Berichten: 3912
Lid geworden op: za 22 nov 2008, 9:50
Locatie: Ermelo

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Kappa7 » za 28 feb 2015, 10:54

FR_Aad schreef:
Kappa7 schreef:Leuk project. Ga ik volgen. :goedzo:


Zei de man die in Hengelo zijn gruwel uitsprak over het gebruik van electronisch-slagwerk op de cd van Diana Krall. :mrgreen:

Dat is natuurlijk afhankelijk van de sample die je er is stopt. Verder is het gewoon leuk om te zien hoe mrTube bezig is met het bouwen van instrumenten.
Wil nog niet zeggen dat het geluid wat het produceert ook goed is of dat de gene die het bespeelt er ook een beetje wat van kan.
De techniek is leuk en daar gaat het mij nu om.

Gebruikersavatar
FR_Aad
Berichten: 3487
Lid geworden op: do 11 dec 2008, 21:47
Locatie: 010

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor FR_Aad » za 28 feb 2015, 11:05

Was maar een grapje hoor.

Het aantal projecten van meneer Tube is inderdaad steeds indrukwekkender aan het worden. Leuk om te volgen.
Lekker bezig die man.

Mr Tube
Berichten: 1461
Lid geworden op: ma 13 feb 2006, 21:27
Locatie: IJmuiden

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Mr Tube » za 28 feb 2015, 13:40

FR_Aad schreef:
Kappa7 schreef:Leuk project. Ga ik volgen. :goedzo:


Zei de man die in Hengelo zijn gruwel uitsprak over het gebruik van electronisch-slagwerk op de cd van Diana Krall. :mrgreen:


Je kan electronisch slagwerk levens echt laten klinken of juist als E drums, net wat je wil in een productie.
Op die manier vind ik het ook belangrijk dat de modules aanslag dynamiek hebben want dat is essentieel voor een natuurlijk klinkend slagwerk, als je op elke tel een klap op de snare laat klinken klinkt het als een machine geweer maar als steeds de eerste klap iets harder laat klinken dan begint het al swingend te worden. Verder heb ik al hele mooie 16 bit samples te pakken van bekkens en Hihat, aan de hand daarvan heb ik bepaald dat er per sample 512KB geheugen gereserveerd moet worden zodat je ook een mooie naklank hebt, niet altijd heb je zoveel nodig maar ik wil het universeel houden en Eproms heb ik zat (27C080) welke met zijn twee ruimte bieden voor 4 samples.

Gebruikersavatar
ray5150
Berichten: 19972
Lid geworden op: vr 13 apr 2007, 23:56
Locatie: s-Gravenhage

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor ray5150 » za 28 feb 2015, 14:09

Indrukwekkend plan, daar niet van. :goedzo:
Maar de essentie van een analoge drumcomputer is toch juist dat het niet natuurlijk klinkt ? (808 bijvoorbeeld)
Anders kun je net zo goed een pak samples in een hardware player laden.

Mr Tube
Berichten: 1461
Lid geworden op: ma 13 feb 2006, 21:27
Locatie: IJmuiden

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Mr Tube » za 28 feb 2015, 14:31

Dit wordt dus een combi systeem, met samples en met analoge geluiden dus een soort mix van de TR808 en de Linndrums.
Geen van beide was volgens mij aanslag gevoelig, dat is dan weer mijn toevoeging.

Tja ik heb ook een mooie EMU Procussion staan, dat is de player met 1000samples aan boord of meer. Er is niet echt behooefte aan nog een drummachine maar ik heb wel meer met modulaire systemen zoals de Simmons, deze apparaten verhogen de creativiteit en dat heeft wellicht te maken met de user interface. Ik speel liever met knoppen dan spitten door menu's, zal wel persoonlijk zijn.......

grimoire
Berichten: 801
Lid geworden op: do 19 jul 2012, 19:34
Locatie: Nijmegen
Contacteer:

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor grimoire » zo 01 mar 2015, 15:19

Doe mij ook maar knoppen ipv menus of met een muis!

Leuk project, ga m zeker volgen

Mr Tube
Berichten: 1461
Lid geworden op: ma 13 feb 2006, 21:27
Locatie: IJmuiden

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Mr Tube » zo 01 mar 2015, 18:30

Hier een blokschema van het soundmodule zoals ik in gedachte had, de basis wordt gevormd door een teller die de adressen van de Eprom af loopt met de sample frequentie. Deze wordt in rust in reset gehouden door de flipflop en gestart als er op het adres van het module wordt geschreven, wanneer de teller het hoogste adres heeft bereikt reset hij de flipflop weer.
Adres 0 en 1 worden gebruikt om de sample te selecteren via A18 en A19, het is ook mogelijk om deze handmatig te bedienen.
De adressering laat 128 modules toe met handmatige bediening of 32 modules met extern bestuurbare samplekeuze.

Schema soundmodule.png


De gekozen DAC is een DAC8820 van TI en heeft een parallelbus van 16bit en kan daarmee direct op de Eproms worden aangesloten.

Mr Tube
Berichten: 1461
Lid geworden op: ma 13 feb 2006, 21:27
Locatie: IJmuiden

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Mr Tube » zo 08 mar 2015, 15:00

Inmiddels een deel van het schema getekend, er moet nog wel wat bijkomen zoals adresdecodering en voice select maar hier is in elk geval te zien hoe de sample player werkt, de flipflop zal in de nulstand terecht komen als de teller een bepalde waarde bereikt. Met een reset circuit zou ik de stand bij inschakelen kunnen forceren maar nu is het nog afwachten wat hij doet maar na de sample tijd staat de zaak zeker op nul.
Om een sample te laten afspelen is het genoeg om data (velocity waarde) in de 573 te laden en daarmee wordt ook de flipflop ge set, het volume staat ingesteld op de That2180 en de samples worden via de adresbus afgespeeld vanuit de Eproms. Na het bereiken van het hoogste dres wordt de flip flop weer gereset en staat de zaak weer in de ruststand. Er zijn nog een paar adreslijntjes over voor meerdere samples, denk aan bijvoorbeeld de Hihat open-halfopen-close en pedal. Dus niet meerdere instrumenten omdat er geen polyfonie is maar meerdere manieren van aanslaan...


Schema 1.png

Gebruikersavatar
Ah!buis
Berichten: 10409
Lid geworden op: ma 15 nov 2010, 22:36
Locatie: Overijse

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Ah!buis » wo 11 mar 2015, 22:38

Zit ik er zo tegenaan te kijken, je kunt wel merken dat ik niet zoveel te doen heb, hé dat kan wel met een IC minder.
Voor de aardigheid dan, op eentje meer of minder zal 't verschil niet maken eigenlijk.
Anne
Bijlagen
Sch1b.jpg

Mr Tube
Berichten: 1461
Lid geworden op: ma 13 feb 2006, 21:27
Locatie: IJmuiden

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Mr Tube » do 12 mar 2015, 7:40

Bedankt voor het mee denken, dit inderdaad ook een optie altijd leuk als het met minder componenten kan. Ik had de 4040 ook even in gedachte gehad, is een handig IC voor dit soort dingen.

Er is echter nog een punt waar ik even niet aan gedacht heb en dat is het moment dat een start puls komt terwijl al een sample speelt, de bedoeling is dat hij altijd opnieuw begint bij een start oftewel dat een startpuls ten alle tijden de teller moet resetten.
Dat is iets wat nog toegevoegd moet worden aan de schakeling,

Mr Tube
Berichten: 1461
Lid geworden op: ma 13 feb 2006, 21:27
Locatie: IJmuiden

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Mr Tube » do 12 mar 2015, 11:36

Bij de volgende flipflop schakeling wordt de teller wel gereset bij elke startpuls.
IPV NAND nu NOR gates (74HC02)

flipflop.png


heb alleen de polariteit van de startpuls veranderd, dit is toch nog vrij te kiezen.
kan eenvoudig veranderd worden door de inverter te verplaatsen naar de ingang Start.

flipflop1.png


Verder kunnen er twee stuks 4040 worden toegepast ipv 3 stuks 393.

nog even gekeken naar de propagation delay van met name de tellers, deze is worst case uit zo'n 35nS per bit. Zo kom je maximaalop 700nS uit voor de hoogste bit hetgeen geen enkel probleem is in deze schakeling. Na de tellerstand verandering wordt de data ingeklokt na 1/2*44100S oftewel 11,3378uS (opgaande flank van FS signaal), de teller wordt opgehoogd op de neergaande flank

Gebruikersavatar
Ah!buis
Berichten: 10409
Lid geworden op: ma 15 nov 2010, 22:36
Locatie: Overijse

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Ah!buis » do 12 mar 2015, 15:35

En waarom zo niet? :D
Anne
Bijlagen
Sch2.jpg

Mr Tube
Berichten: 1461
Lid geworden op: ma 13 feb 2006, 21:27
Locatie: IJmuiden

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Mr Tube » do 12 mar 2015, 15:57

Dat is best wel een slimme opzet, zet gewoon de de clocking stil als EOS is bereikt (end of sample) en wachten op de volgende start puls.
En nu weer volledig 4000 serie.... heb ik vroeger ook veel gebruikt.

Gebruikersavatar
Ah!buis
Berichten: 10409
Lid geworden op: ma 15 nov 2010, 22:36
Locatie: Overijse

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Ah!buis » do 12 mar 2015, 16:11

De vroegere 4000 serie is wat traag voor de adresteller (voor de 8deler hindert 't niet), de doorgeefsnelheid ligt niet hoog.'tIs per slot een "ripple counter" :( .
Anne

Mr Tube
Berichten: 1461
Lid geworden op: ma 13 feb 2006, 21:27
Locatie: IJmuiden

Re: Modulaire Drum machine analoog/digitaal

Berichtdoor Mr Tube » do 12 mar 2015, 17:33

Ah!buis schreef:De vroegere 4000 serie is wat traag voor de adresteller (voor de 8deler hindert 't niet), de doorgeefsnelheid ligt niet hoog.'tIs per slot een "ripple counter" :( .
Anne


Daarom heb ik een paar posts terug al een berekening gemaakt van de timing van het geheel, de huidige HC4000 serie is best wel redelijk snel.

Ik vind het trouwens wel belangrijk om ook in het eerste deel ook een goede snelheid te hebben, er is ook nog zoiets als jitter en ik ga er van uit dat een korte propagation time ook voor lagere jitter zorgt. Wellicht is dan een ACT versie een goede keuze, TTL nivo is volgens mij ook handiger naar de Eproms.

Verder mag de clock ook 4x FS of 2x FS zijn als dat beter uitkomt.


Terug naar “Pro Audio specifiek”

Wie is er online

Gebruikers op dit forum: Geen geregistreerde gebruikers en 1 gast