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| Zuallererst - die alte Bezeichnung " VCS 6 " trifft nicht mehr zu, weil unser Synthesizerprojekt
nun mit Voiceboards auf bis zu 8 Stimmen erweitert werden kann. Deshalb ist die endgültige Bezeichnung " VCS 2 Segmentwave Synthesizer ". |
| Während mein Bruder Steffen an der Tonerzeugung feilt, habe ich mir die Zeit genommen, über eine
Steuerung des VCS 2 nachzudenken. Nach einigem hin und her entschloß ich mich, daß System auf der Basis eines Zilog Z 80 ( 8 MHz ) aufzubauen. Der Grund für die Wahl des Z 80 war der, daß mir aus DDR Zeiten einige Literatur über den U 880 zur Verfügung stand und ich mich damit schon relativ gut auskannte. Natürlich spielte es auch eine Rolle, daß viele analoge Klassiker einen Z 80 benutzen, der für diese Anwendungen wie geschaffen und relativ einfach zu programmieren ist. Das Processorboard beinhaltet außerdem einen CTC ( 4-Kanal Counter/Timer Circuit ), um eine flexible Interruptprogrammierung zu ermöglichen und einen SIO ( Serial I/O Circuit ), der für MIDI zuständig ist. Die Speicherkapazität beträgt 1072 kByte. Da z.B. die Form einer Segmentwave über 8 Bytes definiert wird, sind einige tausend Sounds, Waves, Algorithmen etc. möglich, bevor ein MIDI Backup nötig ist. Außerdem ist das Processorboard für die Poti-, Taster- und Keyboardabfrage, sowie für die Ansteuerung der LED's, des LCD's ( 240*128 Pixel ), der Voiceboards etc. zuständig. |
| Bevor ich auf die Möglichkeiten der zukünftigen VCS 2 Software eingehe, beschreibe ich die bis jetzt
geplanten - voll analogen - Komponenten des Voiceboards: |
| 2 identische Segmentwave VCO's mit Polarity Waveshape Modulation ( Waves: TRI, RECT, SEG ) |
| 1 VC Low Pass Filter - 12/24dB mit spannungssteuerbarer Emphasis |
| 1 VC High Pass Filter - 12/24dB mit spannungssteuerbarer Emphasis |
| 1 VCA |
| 3 VC ADSR's |
| 3 VC LFO's mit Waveshaping ( Waves: TRI, RECT, RANDOM ) |
| 1 Noisegenerator ( PINK / WHITE ) mit einfachem LPF / HPF |
| 1 Ringmodulator |
| Anschlüsse eines Voiceboards: |
| CV / GATE IO |
| LPF CV |
| HPF CV |
| AUDIO IN |
| AUDIO OUT |
| Dabei werden keine Curtis- oder SSM Chips verwendet, da die Schaltungen teilweise vom
1982er VCS 2 stammen - allerdings werden dafür reichlich TL084 ( B082 ) OPV's verbraten ;) Die Berechnung der Winkel zwischen einzelnen Segmenten einer Segmentwave wird von einem Analogrechner übernommen, um den Z 80 zu entlasten. Jedes Voiceboard verfügt über 128 IO - Adressen z.B. für die AD / DA Wandlung von CV's, die auch dringend notwendig sind, da sämtliche Funktionen spannungssteuerbar sein werden. Dasselbe gilt auch für die Steuerung über MIDI. Desweiteren entdeckte mein Bruder eine zusätzliche Synthese, die wahrscheinlich sogar die Segmentwave - Synthese übertrifft und auf der Analyse von Obertonstrukturen basiert - wenn das wirklich funktioniert und umsetzbar ist, können sich sämtliche Synthesizerfirmen schon jetzt im "Weiße-Fahne-hissen" üben ;). Momentan ist die Segmentwaveabteilung der VCO's noch in der Planung, dafür existiert schon ein VCO Prototyp mit einer funktionierenden VC Polarity Waveshape Modulation. Beim nächsten Update werden MP3 Beispiele dabei sein. |
| Doch nun zum Processorboard und dem " VCS2 OS V1.0a " ( klingt irgendwie nett ;) |
| Die einfachen Routinen, wie z.B. Tastaturabfrage, Parameterspeicherung, Polling etc.
werde ich mal ausklammern. Die Anzahl der Pointtables ist nun nicht mehr auf 32 beschränkt, sondern frei wählbar. Dasselbe gilt auch für die Anzahl der Segmentwaves innerhalb eines Pointtables. Pointtables werden mit einem Sound gemeinsam und nicht getrennt gespeichert. Außerdem existiert nun eine " Pointtable / Segmentwave Library ". Diese Routinen sind in der Betaphase. Die folgenden " Alpharoutinen " sind in der Entwicklung: |
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| Diese Matrix ermöglicht, sämtliche Steuerspannungen innerhalb eines Voiceboards frei zu routen.
Dabei bleibt der VCS 2 entsprechend der Anzahl seiner Voiceboards polyphon. Erstellte Matrizen werden in der " PMM Library " gespeichert. |
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| Eigentlich dasselbe, nur verhalten sich alle Voiceboards wie ein einzelnes Voiceboard, d.h. VCO2
auf VB7 kann z.B. die HPF Emphasis auf VB2 modulieren. Der ( vollausgebaute ) VCS 2 ist dann ein monophones Modularsystem mit 16 VCO's, 16 VCF's, 8 VCA's, 24 VC ADSR's, 24 VC LFO's, 8 Noisegeneratoren sowie 8 Ringmodulatoren - die digital erzeugten CV's nicht mitgerechnet. Erstellte Matrizen werden in der " MMM Library " gespeichert. |
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| Dabei werden digitalisierte ( jede Quelle möglich ) oder prozessorgenerierte Steuerspannungen
miteinander in Algorithmen " verwoben " und berechnet. Damit sind extrem flexible Steuerspannungsquellen erreichbar, die frei geroutet werden können. Eine Erscheinungsform wäre z.B. der Nachbau eines DX7 - Algorithmus für Steuerspannungen im Low - Frequency Bereich ( wenn's der Prozessor schafft, auch bis in den hörbaren Bereich ). Die Erzeugung einer DX7-Hüllkurve wäre ein anderes Beispiel. Diese Algorithmen ersetzen damit die geplanten digitalen " LFO's ", " Sample&Holds " etc. Erstellte Algorithmen werden in der " Algorithm Library " gespeichert. |
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| Mit dieser Funktion werden die Unzulänglichkeiten alter Synthesizer simuliert, so z.B. Verstimmung,
fehlerhafte Linear - Expontential - Konverter, Tastenkorrision, Glitching etc. Damit kommt man auf Sounds, die niemand programmieren könnte, weil im Extremfall z.B. Steuer- spannungen zufällig verändert, falsch geroutet oder auf direktem Weg ins Nirvana geleitet werden. Allerdings können einmal gefundene Sounds mit oder ohne " Fehlerberechnung " gespeichert werden. |
| Das wären erstmal die Routinen, mit denen ich mir das nächste halbe Jahr den Kopf zerbrechen werde ;) |
| Anzumerken wäre noch, daß das Keyboard des VCS 2 weder Anschlagdynamik noch Aftertouch
unterstützt ( Diodenmatrix - Tastatur ). Beides wird sowieso über MIDI steuerbar sein. Allerdings kann man die Tastatur in 8 frei wählbare, überlappende Bereiche splitten ( hatte ich schon erwähnt, daß der VCS 2 achtfach multitimbral sein wird ? ;). Jeder Bereich kann einem getrennten MIDI Kanal zugeordnet sein, die interne Tonerzeugung wird wahlweise statisch oder dynamisch mit Highest-/Lowest-/Last-Note Priority angesprochen. Die MIDI Routinen ermöglichen einen - im Vollausbau - 8-fach bidirektionalen CV/GATE -MIDI Konverter / Filter / Merger, d.h. man kann mit dem VCS 2 oder einem anderen MIDI Keyboard z.B. bis zu 8 monophone CV/GATE Synthesizer ansteuern, die sich wie ein einziger polyphoner verhalten ( oder umgekehrt ) und gleichzeitig definierte MIDI-Events filtern / mischen. |
| Das OS wird in Assembler ( was sonst ? ) programmiert und in
der Prioritätsfolge Stabilität / Laufzeit / Speichernutzung optimiert. |
| Hier noch eine Auflistung der Entwicklungshard- und Software, sowie einige Links: |
| ZILOG DEVELOPER STUDIO
( komplette Software - Entwicklungsumgebung ) |
www.zilog.com |
| EAGLE 3.55
( Entwicklungssoftware für Leiterplatten ) |
www.cadsoft.de |
| BATRONIX E(E)PROM Brenner
( preisgünstige und zuverlässige Hardware ) |
www.batronix.com |
| BETA LAYOUT
( Leiterplattenfertigung ) |
www.pcb-pool.de |
| REICHELT ELEKTRONIK | www.reichelt.de |
| SIMONS ELECTRONIC | www.simons-electronic.de |
| THE MIDI SPECIFICATION | www.borg.com/~jglatt/tech/midispec.htm |
| PERGAMON 80 / LOGOS 82 / POLAND 83
( welche meist in Schleife liefen ;) |
www.tadream.de |
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