MIDI-MERGE / CV-GATE / MODULE-VCO : la boucle est bouclée!

Le réseau M.I.D.I m'a toujours inspiré. Depuis toujours, je trouve ce réseau archaïquement fascinant.

Certes, il a été prévu à l'origine pour répondre à un besoin très simple, et il répondait totalement à cet objectif. Mais à peine était-il implémenté sur les machines, que sa gestion en était horriblement compliquée. En fait, chaque constructeur l'a un peu adapté à sa sauce.

Ce standard n'a pratiquement pas évolué depuis sa première présentation au NAMM de 1983 (je n'évoquerai pas la version 2.0 récemment proposée par la 'MIDI Association').

https://www.harmonycentral.com

Pour la première fois, un Prophet 600 pouvait commander les notes d'un Jupiter-8. Deux machines de marques différentes étaient alors capables de communiquer de façon fiable. Cette 'révolution' a complètement modifié l'approche musical des instruments électroniques, notamment grâce à la mise à disposition de séquenceurs de grandes capacités de notes, et à l'intégration de cette norme dans les ordinateurs dont le pionnier fût bien évidemment l'Atari :

http://www.classiccmp.org/dunfield/atarist/index.htm

Cette machine, équipée de Pro-24 ou Cubase, a permis bien de grandes œuvres.

A noter qu'avant l'apparition de cette norme M.I.D.I., il y avait bien une autre interface numérique développée des 1981 par Roland, l'interface DCB (Digital Control Bus) :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Digital_Control_Bus

Et sinon, et bien dans le domaine analogique, il existait aussi les interfaces dites CV/GATE. Le signal CV étant une tension représentant une fréquence (différentes normes suivant les constructeurs, raison pour laquelle sont évoquées les, et non pas l'interface CV/GATE), et le signal GATE indiquant si la note doit être entendue, ou pas.

Possédant plusieurs machines susceptibles d'être commandées par liaison MIDI, je souhaitais développer une interface matérielle en mesure de rendre l'interconnexion de celles-ci plus simple. Je n'apprécie pas du tout le mode de chaînage d'origine de la liaison MIDI,  pas plus que ces horribles connecteur DIN 5 broches. J'avais donc développé en 2017, une carte processeur devant répondre à mon besoin :

La base matérielle de cette carte est tout à fait performante. Le problème s'est plutôt placé du côté logiciel. Je ne rentrerai pas dans les détails, mais il n'est pas tout à fait évident de développer un système performant en mesure de traiter la norme MIDI. J'ai donc mis ce projet en veille.

Depuis, je me suis plutôt concentré sur un appareil plus simple, en mesure de répondre à mes besoins actuels, c'est à dire simplement proposer un certain nombre de sortie en parallèle, et capable de véhiculer sur ces sorties, deux signaux MIDI en entrée.

Cette configuration devant permettre par exemple l'envoi de séquences par l'intermédiaire d'un séquenceur vers un certain nombre de machines, tout en permettant en simultané, de jouer d'un clavier la aussi à destination de ces même machines.

J'ai donc développé ce type de matériel très simple :

Parallèlement à ces développements, et à la faveur de l'explosion des modules analogiques, j'ai décidé de développer une interface CV/GATE. J'ai choisi un standard bien représenté à savoir le 1V/octave. Ce qui permet de présenter les deux signaux d'une note sur des plages de 0 ou 5V pour le Gate, et de 0 à 5V pour le CV. Ce qui donne ce matériel :

Après un certain nombre d'heures de développement tant matériel que logiciel, j'en suis arrivé à une interface MIDI parfaitement fonctionnelle, capable de merger correctement deux signaux MIDI en entrée, ainsi qu'une interface CV/GATE elle aussi parfaitement fonctionnelle.

J'ai donc enfin pu tester l'ensemble de ces développements sur cette 'plateforme' de test :

L'interface MIDI fonctionne parfaitement sur les signaux numériques. Le mélange de deux entrée fonctionne sans problème (auto-satisfaction!). Il me restait cependant à tester la partie analogique et donc à acquérir un matériel en mesure de répondre au moins au signal CV de mon interface CV/GATE.

Pour effectuer mes tests, j'ai acquis un module PICO VCO2 de chez Erica Synths :

Ce module est basé sur un circuit VCO AS3340. Logique quand on voit le pays d'origine d'Erica Synths (Monsieur Baloran devrait comprendre de suite ;-) ). Ce module est absolument bien construit. Les matériaux et composants sont de qualité et l'assemblage ne souffre d'aucune approximation (publicité gratuite). Un switch à trois positions permet de placer la réponse du module une octave en dessous ou une octave au dessus de celle de base, bien pratique.

Le résultat est tout à fait satisfaisant. J'aurai peut-être à modifier quelques paramètres du au fait du manque de linéarité du convertisseur numérique/analogique utilisé dans le convertisseur CV/GATE, mais cela ne concerne que la première des cinq octaves possibles avec 5V max de sortie. Bien que sachant le signal GATE fonctionnel sur mon interface, je n'ai pas acquis de module VCA. Partant, le signal du VCO est continuellement audible, ce qui s'avère quand même assez agaçant au bout d'un certain temps, surtout en période de test! Il pourrait être intéressant d'ajouter un VCA au système :

Un Black EG par exemple, dont les signaux GATE sont compatibles de 3 à 10V.

Normalement il faudrait un petit Youtube pour 'agrémenter' le sujet, mais je ne possède pas le matériel nécessaire pour une captation audio/vidéo de qualité. Peut-être un jour...

En attendant, j'ai reçu le nouveau circuit imprimé de l’interface CV/GATE, corrigeant les petites imperfections de la version prototype, et ajoutant la possibilité de choisir des sorties de 0 à 5V ou des sorties de 0 à 10V, moyennant la modification du programme de l'interface.

AMC 3000.

Difficile de se mettre à de la grosse réflexion par ces fortes chaleurs. Une occupation du type 'activité d'éveil' s'impose donc!

Réparation d'un amplificateur AMC 3000.

Quels intérêt de tenter la remise en état d'un tel appareil? En fait aucun, vu son âge et son mode de fabrication. Le temps à devoir passer pour le remettre en état ne serait absolument pas rentable dans un cadre commercial. Si ce n'est qu'avant de le déposer dans le casier 'déchets électroniques' à la déchetterie, une inspection s'impose quand même.

L'appareil :

Olx.pt

Il s'agit d'un petit amplificateur d'environ 2x20W. Ce qui est largement suffisant sur de bonnes enceintes pour une surface de 20m². Le fait est que j'en possède un exemplaire, acheté à sa sortie, qu'il sonne vraiment bien et qu'il était facturé à prix planché. La 'petite histoire' veut que l'entreprise AMC ait été crée par un ancien de chez NAD (l'ancien patron?) et que ce type d'amplificateur 'serait' le digne successeur du 3020. Pourquoi pas....

Toujours est-il que, séduit pas la prestation de ce 3000, j'en avais recommandé l'achat à un membre de ma famille. C'est donc ce deuxième appareil qui m'a été donné pour ce que je voudrais bien en faire. L'information fournie est que l'ampli a chauffé (fort) puis s'est éteint, et plus jamais rallumé.

A l'ouverture de la boîte, j'ai découvert ceci :

J'ai fait l'image après coup. Il est, partant, assez évident de comprendre ou se cachait le problème!

Parce qu'en effet, je n'ai découvert absolument aucune trace de 'chaud', ni de fusible grillé. Par contre, aucune trace non plus, d'un quelconque signal alternatif sur la carte amplificatrice. L'alimentation n'est pas redressée et filtrée sur une carte à part, mais directement sur la carte d'amplification.

Après test du circuit primaire du transformateur, il s'est avéré que même si les enroulements semblaient correctement en série (2x110V), une des sorties de l'ensemble n'était pas reliée au secteur. Parce que ce transfo semble posséder un fusible thermique. Et, comme l'appareil semble avoir chauffé, il semble (abus du 'conditionnel', mais bon, difficile de faire autrement!) légitime de penser que quelque chose de 'spécial' s'est passé avec ce transfo. Il ne s'agit pas, en tout cas, d'une surcharge des sorties. L'appareil n'a pas été utilisé sur de longues périodes à niveau élevé et les fusibles de protection de la carte d'amplification sont en parfait état.

Le transformateur d'origine :

Étrange, après quelques recherches sur  le Net, voici ce à quoi ressemble plutôt le transformateur de cet amplificateur :

Pas vraiment le même modèle. S'agit-il d'une version plus ancienne de l'amplificateur? J'ai des doutes. Une partie des images prises l'ont été justement, à la sortie de cet amplificateur dans le commerce, en 1998.

De toute façon, cela n'a pas d'importance. En premier lieu, il s'agissait de tester l'appareil avec un nouveau transformateur. J'en possédais un, de type toroïdal de 2x25Vac. Je n'ai pas trouvé le schéma de ce 3000 mais avec des condensateurs de filtrage de 35V, ce nouveau transformateur ira forcément.

Les test ayant bien évidemment été concluant, j'ai donc installé ce nouveau transformateur dans l'amplificateur. Trop gros pour prendre la place de l'ancien modèle, je l'ai placé plutôt au centre, dans un des trous déjà présents dans le boitier :

Emplacement idéal. Placé plus près du centre, les radiateurs font contre-poids, rendant l'appareil moins déséquilibré qu'à l'origine. Evidemment, le 230V passe plus près de la carte d'entrée, mais la puissance mise ici en jeu n'est pas suffisante pour perturber les signaux bas niveau par rayonnement.

Le boitier remonté, cet amplificateur fonctionne comme au premier jour. Très facile d'utilisation par un accès direct au fonctions, sans télécommande ni bouton poussoir invisible dans le sombre sur lequel il faut appuyer un certain nombre de fois pour obtenir la modification des graves/aiguës par exemple, il va rapidement trouver une nouvelle place.

Mais quand même ! l'utilisation de papier phénolique en guise de circuit imprimé n'est pas gage de haute fiabilité, notamment en ce qui concerne les soudures. Je n'ai donc touché à aucun composant et surtout pas ceux possédant des pattes assez grosses. Cela aurait risqué de casser les pistes du circuit imprimé et donc de générer des dysfonctionnements potentiellement difficiles à trouver par la suite.

Un appareil bien sympathique et très agréable à l'écoute qui n'ira finalement pas rejoint l'Himalaya de déchets générés stupidement pour l'unique bénéfice de quelques-uns!

An other day : the MIDI to CV/GATE is built

The processor is programmed and the different voltages have been checked. The precision seems good. The maximum error observed is less than 4% and seems to be on average less than 1% :

It only remains now to test this interface on a VCO / VCA module to check its behavior in situation.

This interface has 8 CV / GATE outputs. Four CV outputs are in 0 ~ 5V, four other outputs are in 0 ~ 10V. Each output is available on a MIDI channel from 1 to 8 or 9 to 16 depending on the position of the selection switch.

On the production board, it will be possible to choose the maximum voltage of all the outputs by setting up the appropriate resistors, 5V max or 10V max.

The GATE outputs are 0 / 5V.

Brève de comptoir :

Il y a parfois, des moments ou j'ai plus que l'impression d'être pris pour un abruti de première :

Reproduction de la page du site 20mn sur le sujet. Je n'ai pas demandé l'autorisation d'utilisation. Publicité gratuite, donc...

Abruti? Doux euphémisme.

Pour tenter d'acheter des voix à bon compte, Mme Rolland, l'insipide directrice générale de Nantesland ne trouve rien de mieux que d'user de la bonne veille méthode des promesse qui n'engagent que ceux qui y croient.

Outre le fait qu'aujourd'hui je n'imagine pas vraiment quelles pourraient être les raisons d'aller perdre son week-end au centre de Nantes, centre bourg uniquement dédié à l'amusement de la masse vulgaire de passage dont les apports financiers servent à financer un environnement d'appel propice à la startup-nation inproductive, la possibilité d'une telle mise en œuvre est, j'imagine, totalement illusoire et ce, pour de multiples raisons...

Comme d'habitude, on vend du rêve en boîte. 

Start-up nation? Je ne sais pas bien. Mais vendeur de tapis à l'ancienne, cela me semble évident!

The news...

Après avoir expérimenté avec succès le framework Juce, je me suis remis momentanément au hardware. Il était temps de développer le prototype du convertisseur Cv/Gate 8 voies :

Tout le matériel est présent sur la carte prototype. Les premiers tests de sortie de tension m'ont permis de constater une très bonne précision de la valeur du CV :

Le test pleine échelle d'une des sorties censée être à 5V. Cette valeur correspond à une précision de 0,4%, sous réserve de la précision du multi-mêtre lui-même. Encore quelques tests à effectuer sur cette carte puis élaboration du logiciel du processeur embarqué et le prototype de ce montage sera terminé.

Le clan E-MU s'agrandit. Je viens en effet de recevoir une superbe SP12 qui semble avoir pas mal vécu. Elle présente un petit problème assez gênant, elle ne produit plus aucun son :

Ici en compagnie de la 'petite' E-MU sur laquelle j'ai aussi eu l'occasion de travailler et pour laquelle j'ai développé plusieurs cartes permettant son amélioration. Pour l'instant je me suis contenté d'ouvrir cette SP12 afin de vérifier que je pouvais tenter sans risque sa mise sous tension. Il est assez remarquable de constater que cette machine est une version améliorée de la Drumulator. J'ai donc la 'chance' de connaître déjà la technologie utilisée par E-MU. J'espère que cela me permettra de résoudre plus facilement les problèmes de cette SP12.

Roland Alpha Juno patch editor.

Il peut être parfois intéressant de commencer par se créer de petits outils d'aide au développement avant de se lancer à corps perdu dans le matériel.

Comme j'ai l'intension de développer un petit synthétiseur analogique, je me suis dit qu'il pourrait être intéressant de posséder un panneau de contrôle permettant de manipuler la carte de synthèse, sans avoir à prototyper totalement l'appareil.

J'ai donc recherché une solution logicielle et ai trouvé le framework JUCE. Ce framework est spécialement dédié aux développements audios/M.I.D.I. sur plateforme PC Windows ou Linux, voire produits Apple. En ce sens, il possède absolument tout ce qui est nécessaire pour piloter les interfaces M.I.D.I.

Ce framework s'interface avec plusieurs outils de développement dont notamment Visual C++. J'ai tenté le coup et ai installé la toute dernière version de mai 2019 :

Cela faisait un bon moment que je n'avais pas développé sous Visual C++. Partir de zéro sous cet environnement est long et fastidieux mais Juce permet justement d'éviter le codage d'un nombre important de classes de base. L'intégration se passe tout à fait correctement et en quelques heures de travail il est possible d'obtenir un panneau capable de commander directement les paramètres d'un Alpha Juno :

La découverte et la gestion des différentes sorties M.I.D.I. se passe sans difficulté. Je n'ai pas porté plus d'attention que cela à l'interface graphique et me suis 'contenté' d'utiliser les objets de base fournis par Juce. Les huit sorties supplémentaires offertes par l'interface USB/M.I.D.I. sont correctement répertoriées ainsi que celle présente sur la carte son Presonus FP10. Il n'y a aucun problème dans l'émission des différents messages SysEx permettant de contrôler le Juno.

Je suis totalement satisfait avec cette solution. Juce est gratuit en version de base, moyennant l'apparition momentannée d'un petit logo Juce au démarrage de l'application. Visual C++ est lui-aussi gratuit dans sa version de base. Voilà enfin une solution 'gratuite' permettant de développer rapidement des interfaces spécifiques tournant autour de la thématique audio et M.I.D.I.

Réparation d'une carte son Presonus FP10.

Il y a quelques semaines de cela, j'ai acquis pour une somme très modique deux rack Presonus FP10. Je possède quelques synthétiseurs que je commande en MIDI, je me suis posé la question de l'enregistrement en audio de ces matériels. Comme je n'avais pas envie de céder aux sirènes du tout neuf à coût conséquent, je cherchais donc un 'petit' matériel d'occasion. Ce rack FP10 fonctionne avec une interface FireWire. Cette interface étant aujourd'hui abandonnée, les matériels à cette norme ne valent plus grand chose et se retrouvent à prix intéressant en occasion. Prix tellement intéressant que pour le prix d'un rack fonctionnel, le vendeur m'en a donné un autre en panne. Autrement écrit dans l'annonce : pour pièce.

Mais bon, une fois reçu le matériel, que faire de l'exemplaire défectueux? Le stocker? J'évite d'entasser du matériel non fonctionnel, ça n'est absolument pas rentable. J'ai donc décidé de vérifier très vite si une réparation était jouable :

L'appareil est en bon état mais la LED indiquant la connexion FireWire reste inexorablement rouge, malgré l'installation des drivers pour Windows 7. Drivers toujours disponibles au téléchargement sur le site de Présonus. J'avais vérifié cela avant d'acheter ces FP10.

Le démontage s'imposait donc. Dès la mise sous tension, l'origine de la panne était évidente. Le gros pavé principal chauffait de façon anormale, entrainant avec lui la surchauffe des régulateurs. Pour vérifier cet état, il m'a suffi d'un petit coup de FLIR :

Ça, c'est pour le gros pavé. Il monte gentiment à plus de 75° dans les faits.

Et ça, c'est pour les régulateurs dont celui de 3,3V qui s'amuse à plus de 100°.

Avant de lancer les grandes opérations, j'ai quand même vérifié que le gros pavé pouvait être trouvé sur le net. Ce gros pavé est en fait un processeur de type ARM qui possède la particularité de posséder plusieurs canaux I2S de gestion de flux audio numérique. Il est de marque BridgeCo.

Il ne m'a pas fallu beaucoup de temps pour trouver ce circuit chez un grossiste chinois dont j'ai l'habitude. Quelques jours après avoir passé la commande, j'ai donc reçu deux de ces exemplaires. Deux parce qu'au prix ou l'unité est vendu (moins de 4€), ça ne coute rien d'en avoir un en spare :

Celui de gauche est le circuit retiré de la machine.

En fait, j'avais acquis il y a quelques semaines de cela, un fer à souder à air chaud. J'avais eu des problèmes pour retirer un circuit dans une réverbération Yamaha REV5 et m'étais convaincu alors d'acheter ce type d'appareil.

Bien m'en a pris puisque dessouder ce processeur ne m'a pris que quelques minutes, sans détérioration du circuit imprimé :

Les pistes du circuit imprimé ne sont pas abîmées.

En fait, une fois le circuit intégré dessoudé, il suffit de passer délicatement la tresse à dessouder pour retirer le maximum de traces de soudure pour permettre le placement du composant neuf dans de bonnes conditions.

D'habitude je soude les composants cms au fer à souder et à la soudure ordinaire, mais dans ce cas, l'espacement des pattes du circuit et leur nombre m'ont amené à penser que l'opération pouvait s'avérer hasardeuse. Au fer, il est assez facile de tordre une patte, l'aligner de nouveau est une autre affaire avec un tel pitch. J'ai donc acheté de la pâte à souder. J'ai fait dans le moins cher (relatif puisque c'est chez Farnell) :

L'avantage de travailler de la sorte est qu'il suffit de poser délicatement un petit 'cordon' de soudure sur l'emplacement des pattes pour préparer le travail. Le placement du composant n'intervient qu'après, sans stress, dans le calme. Ce qui permet de l'aligner correctement sur les pistes du circuit imprimé. Un petit coup de fer à air chaud, sans risque de toucher le composant, permet une soudure parfaite :

Le petit inconvénient est que la buse fournie avec la seringue de pâte possède un certain diamètre, l'homogénéité du filet de soudure déposé sur le circuit n'est pas parfaite, des surplus se créent qu'il faut donc éliminer. Cela se fait très facilement avec de la bonne tresse à dessouder et au fer à souder standard :

Le résultat final est parfait :

Un petit nettoyage des résidus de soudure à l'acétone et voilà, c'est fini. Avant de remonter l'appareil je vérifie quand même qu'une fois sous tension, le processeur et les régulateurs chauffent 'normalement. J'obtiens une température de 45° pour le régulateur 3,3V après 10 mn sous tension. le processeur reste quant à lui, sous les 40° :

Une fois le rack FP10 remonté, connecté à l'ordinateur et le driver Presonus installé, la machine est correctement détectée, la LED de connexion FireWire passe au bleu, et les différentes entrées/sorties audio apparaissent sous Windows :

Une petite session Youtube pour valider le bon fonctionnement de l'ensemble termine la remise en fonctionnement de cette interface.

Le coût de cette réparation est dérisoire. 4€ pour le processeur et quelques centimes pour les quelques grammes de pâte à souder. Mais, entre le temps passé à démonter, effectuer le diagnostic, rechercher et passer commande des composants, dessouder, nettoyer, ressouder, nettoyer de nouveau, installer le driver et tout tester, c'est une bonne heure et demie. Cela reste rentable, même si ce genre d'appareil se trouve aujourd'hui autour de 120€. Et comme d'habitude, c'est de toute façon un matériel qui ne partira pas à la benne à pseudo recyclage et du coup, je possède deux RACK FP10 fonctionnels.

J'ai aussi testé ce FP10 en enregistrement multi-canal sous Reaper. Avec le driver ASIO standard fourni avec la distribution de ce logiciel, toutes les entrées sont reconnues et fonctionnelles. Bien que le PC portable sur lequel j'ai installé ce rack FP10 ne soit pas un foudre de guerre, Reaper fonctionne tout à fait correctement et aucun artefact n'est décelable en restitution de piste. Comme quoi, il est possible de se monter de 'petits' systèmes 24bits 96Khz sans avoir à dépenser des fortunes (je n'évoque pas la 'petite' expérience nécessaire pour effectuer ce genre de réparation, ce n'est qu'une question d'habitude en vrai ;-) ).