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MIDIbox SID V2

 --- Options Matérielles

La MIDIbox SID  peut être assemblée progressivement, de la configuration minimale jusqu'à la surface de contrôle complète avec jusqu'à 8 SIDs. Le coût total dépend principalement de la qualité des composants choisis, et de la disponibilité de chipsets SID. Quelques économies peuvent être réalisées en organisant des achats groupés via le Forum MIDIbox!

Configuration minimale

L'image ci-dessus montre la configuration minimale requise pour faire tourner un SID. Dans cette configuration "low-cost", les paramètres sonores ne sont accessible que via SysEx (*). En ajoutant un BankStick, 128 patches peuvent être stockés et rappellés via Program Change (jusqu'à 7 BankSticks sont pris en charge pour le stockage des patchs).

Le coût total pour cette config est d'environ. 30..50 EUROS (selon disponibilité de chipset SID).

(*)  pour l'instant, la MIDIbox SID V2 est en version beta, et l'éditeur SysEx n'est pas encore disponible. Il est prévu de réaliser un éditeur multi-plateforme, et basé sur Java comme c'était le cas pour la MIDIbox SID V1

Configuration Stéréo

Avec la MIDIbox SID V2, deux chips SID peuvent être pilotés patr un seul module CORE. Le firmware propose un éventail de fonction simplifiant la création d'effets stéréo. Si vous avez le choix entre réaliser deux MIDIbox SID indépendante ou une seule pilotant deux SIDs à partir d'un seul CORE, je vous recommande de plutôt vous lancer dans la config stéréo.

Dans les démos suivantes, certains patches sont joués avec la version stéréo- à l'exception d'un limiter, aucun effet n'a été ajouté:

La même séquence à été rejouée avec une config Mono - téléchargement direct (par ex. pour une comparaison avec un casque): Stereo Mono

Un autre avantages de la config stéréo: en mode "Multi", 6 voix/instruments polyphoniques peuvent être joués à partir d'un seul module CORE:

Dans la démo suivante, un module CORE joue deux basslines - vous trouverez plus d'infos dans cet article du forum.
Attention: >8 MB, peut paraître un peu répétitif!!

Configuration Multi SID

Si vous êtes vraiment un fondu du son SID (comme moi), et si vous rêvez déjà d'orchestrer plusieurs parties jouées par un SID sans avoir à faire d'overdubbing, par exemple pour faire du "fine-tuning" sur plusieurs parties pour obtenir des sons monstrueux, alors intêressez-vous au concept de la MIDIbox SID V2! ;-).

Il defvient ici possible de piloter 3 synthés de plus dpuis la même surface de contrôle. Le premier CORE, qui gère également la surface de contrôle, sera géré comme "master", et les autres COREs  comme "slaves". Les échanges de données entre les COREs sont réalisés via une interface CAN, cette méthode est ici appellée MBNet.

MBNet est un canal de communication distinct, fonctionnant plus vite que le MIDI, et permettant des échanges bi-directionnels via un seul conducteur. Le protocole CAN est habituellement utilisé dans les appliquations d'automation industrielles, où une bonne fiabilité est requise. Il ne s'agit donc pas juste d'une "bidouille", mais bien d'une approche très professionnelle...

Ce shéma montre comment les modules CORES doivent être inter-connectés. Chaque module CORE nécessite une ID matérielle MIOS distincte sur le réseau. Cette ID est "brûlée" simultanément dans l'ID d'en-tête du PIC avec le Bootloader. Le module master doit avoir l'ID 00, les modules slaves les ID 01, 02 et 03. Si vous avez acheté un PIC pré-programmé, par ex. chez SmashTV ou Mike, sans avoir spécifié d'IDs matérielles MIOS spécifiques, vous pouvez toujours changer celle-ci grâce à l'application "change_id", disponible sur cette page. Des fichiers .hex  (device_id_01.hex .. device_id_03.hex) pré-configurés sont également disponibles, fichiers que vous pouvez utiliser sans avoir à re-compiler l'application;

Comme l'upload d'une application nécessite une connection MIDI bi-directionnelle avec les modules "slaves", vous aurez besoin de relier temporairement le port MIDI Out de votre MIDIbox SID to"""""""""the slave MIDI outs"""""". Ou sinon, vous pouvez installer les PIC18F4685 destinés aux modules "slaves" dans le module "master" et uploader (et surtout tester!) les applications depuis ce module "master".

Une fois que le MIOS et l'application MIDIbox SID V2 ont été installés, il ne vous sera plus nécessaire de reproduire cette (fastidieuse) procédure: un mécanisme de "clonage" vous permet alors de transférer le firmware du master vers tous les slaves via MBNet. Ceci doit être fait à chaque mise à jour du firmware - maintenez simplement le bouton MENU enfoncé pendant le démarrage, jusqu'à ce que l'écran indique que la procédure de clonage a commencée.

Sélectionner la puce SID

Il existe deux version du SID: le 6581 (première version, utilisée initialement dans les C64 au boitier marron, et le 8580 (version suivante, utilisée dans les C64 dans des boitiers plus plat et gris). Il existe également un 6582, vendu en remplacement des 8580 défectueux, et qui sonne du façon tout à fait similaire (voire identique?).

Les principales différences entre les deux types résident dans la tension d'alimentation et le choix des condensateurs de filtrages. Le 6581 doit être alimenté en 12V et requiert des condos de 470pF, les 8580 et 6582 fonctionne en 9V, avec des condensateurs de 22nF. Vous devez tenir compte de ceci avant de vous lancer dans la construction d'un module MBHP_SID .

Les deux puces sont également différentes au niveau son. Là, il devient dur de dire si l'une sonne mieux que l'autre, les deux sont particulières et présentent différents avantages...le filtre du 6581 sonne  sombre et sale, là où le filtre des 8580/6582 se révèle plus précis. La Résonance n'a quasi pas d'effet sur le 6581, certaine "mixed waveform" ne fonctionnent pas, et le bruit de fond est plus élevé (voir aussi les exemples audio dans le chapître Lead Engine), du coup les 8580/6582 est plus souvent préférable, plus particulièrement encore si vous voulez faire de bonnes Basslines.

Alimentation (PSU)

Deux tensions différentes sont requises pour les parties numérique et analogique. Pour la partie numérique, c'est pour les deux types de puce du 5V, pour la partie analogique, les SID 6581 requierentt du 12V, tandis que les 8580/6582 doivent être alimentés en9V.

Pour la config minimale, une simple alimentation AC ou DC délivrant 12V pour les modules CORE/SID avec un 8580, ou 15V pour les modules CORE/SID avec un 6501, fera l'affaire. L'alim doit être capable de fournir au moins 500 mA. Bien que normalement un transfo de 6-9V soit recommandé pour alimenter un module Core (pour éviter que le régulateur 7805 ne chauffe trop), ici le module Core peut être alimenté depuis la même PSU que le SID, car sa consommation reste faible.

A partir du moment où vous installez un écran LCD rétro-éclairé, la consommation augmente de façon conséquente, et cette solution ne permet plus de faire fonctionner l'ensemble. Le 7805 chauffe encore plus, et vous entendrez probablement un buzz important dans les 50Hz/60Hz sur la sortie Audio. Une alimentation séparée pour le module SID est requise ici, ou bien vous pouvez utiliser le circuit "optimized C64 PSU" présenté sur le site.

J'ai expérimenté différents circuit d'alimentation et de régulation, pour finalement en déduire que réutiliser l'alim d'origine des C64 était la meilleure solution. En plus du fait que ceux qui ont canibalisé leur SID sur un vieux C64 dispose souvent déjà de cette alim, celle-ci présente l'avantage de proposer un rail régulé à 5V acceptant des consommation de courant élevées (et les 7805s des modules Cores peuvent êtres retirés), en plus d'une sortie AC utilisable pour alimenter en tension non régulée le module SID:
mbhp_8xsid_c64_psu_optimized.pdf

Soyez vigilant lorsque vous travaillez avec l'alim C64 PSU, elle ne dispose pas de fusible externe et accessible. Le fusible interne peut sauter en cas de court-circuit, et il est quasi impossible d'ouvrir le boitier (et encore plus difficile de refermer le boitier ensuite). Je ne me suis jamais trouvé dans cette situation (même si j'ai parfois mis l'alim en court-circuit par erreur), mais d'autre utilisateurs ont déjà signalé ce problème.

Sorties Control Voltage (CV/AOUT)

La MIDIbox SID V2 peut piloter jusqu'à 8 sorties analogiques en connectant au Core un module MBHP_AOUT , ou jusqu'à 4 modules MBHP_AOUT_LC .

Ceci ouvre tellement de possibilités qu'un chapître spécial est consacré à ce sujet - voir CV Options.

Entrées Analog Control 

La MIDIbox SID V2 propose 8 entrées analogiques (5 dors et déjà utilisables, 3 réservées pour  de futures extensions). Elles peuvent être utilisées pour connecter des pots/faders ou un joystick supplémentaires pour contrôler le son, mais peuvent aussi être pilotées depuis des générateurs externes de modulation. Vous trouverez plus d'infos à la section Frontpanel.

SID: Entrée Audio

La puce SID dispose d'une entrée audio, qui permet de router des signaux externes vers le filtre. Si aucun signal externe n'est envoyé vers cette entrée (J4 du module SID), utilisez un jumper (ou un jack à coupure) pour mettre cette entrée à la masse, dans le cas contraire, vous aurez du buzz supplémentaire sur la sortie audio!

Alpha, un type inventif, a découvert qu'en renvoyant la Sortie Audio dans l'Entrée Audio via une résistance, il était possible d'obtenirdu SID: Lien vers le site.

Voir aussi: cet sujet sur le forum .

Surface de Contrôle

...est discutée plus en détails au chapître Frontpanel.

Encodeurs: Avec Ou Sans Détente?

Il est recommandé d'utiliser des encodeurs avec détente pour les contrôles des menus (datawheel), et sans détente pour les autres paramètres, si une surface de contrôle complète est réalisée.

Les encodeurs avec détente permettront une édition plus précise dans les menus, et ceux sans détente seront plus appropriés pour réaliser des modulations rapides et plus fines. Notez que la "détente" peut être selon les modèles d'encodeurs facilement retirée (voir cette page du Wiki et ce sujet sur le forum).

Matrice de Modulation avec transistor de puissance

La Matrice de Modulation consiste en 8x7 (optionnellement 8x8) LEDs, connectées à un 74HC595. Comme le courant en sortie des shift register est limitée à 20 mA, il vous faut utiliser des LEDs basse consommation, qui sont dans la plupart des cas pas plus chères que des LEDs standard.

Sinon vous pouvez rajouter des transistor de puissance derrière les 74HC595. L'option DEFAULT_SRM_USE_SINKDRIVERS doit être activée en éditant votre fichier setup_*.asm, afin d'inverser les sorties. Consultez la page du Wiki de Wilba pour le schéma.

BankSticks

Les 24LC256 (32k) et 24LC512 (64k) sont pris en charge pour les BankSticks, mais les 24LC512 sont plus appropriés, car ils permettent de sauvegarder 128 patches.

Jusqu'à 7 BankSticks peuvent êtres utilisé pour la sauvegarde des Patches, chacun nécessitant une adresse particulière (CS=0..CS=7).

Le 8ième BankStick (sur CS#7) (pins E0/E1/E2 du BankStick connectés à Vd (5V)) servira à stocker les Ensembles. Ceci est valable aussi bien pour les 24LC256 que 24LC512, dans les deux cas 128 Ensembles peuvent être stockés dans les premiers 32k.

Notez que votre MIDIbox SID peut fonctionner sans BankSticks, mais dans ce cas seul un patch et un seul Ensemble peuvent être sauvés dans l'EEPROM interne, c'est une configuration peu pratique, à éviter.

Coût Matériel

Des PCBs prêt à l'emploi sont disponibles sur les sites www.mikes-elektronikseite.de ou http://mbhp.coinoptech.com. Ils proposent également des kits complets pour les modules et des composants périphériques (comme des encodeurs rotatifs).

Les prix et numéro de catalogue sont pour Reichelt si rien est indiqué. Une liste de magasins en dehors d'Allemagne est disponible sur le Wiki

Note: Le PIC18F4685 est un micro-contrôleur assez récent, rarement disponibles dans les boutiques web classiques.
SmashTV a fait un achat groupé et propose des PICs avec le Bootloader et le MIOS chargés à un prix plus qu'intéressant ($9.95 !!! Comparez aux prix sur  findchips.com, vous ne trouverez pas de meilleure offre à l'unité!)
Doc s'occupe de la distribution pour l'Europe pour ceux qui voudraient économiser sur les frais de ports - contactez le via le Forum MIDIbox

Configuration minimale
Composants Description Prix
1 module
 MBHP_CORE
Le cerveau de la MIDIbox SID
vous devez y installer un PIC18F4685 !!!
Parts: env. 20 EUR
PCB: env. 6 EUR

1 module
 MBHP_SID
Module équipé du SID, qui inclus la partie amplification audio et l'interface série pour la connection au module core. Parts: env. 5 EUR
PCB: env. 5 EUR
chip SID Récupéré sur un vieux C64 (acheté par exemple sur EBay), ou à commandé chez des spécialistes (mot clé: Hong Kong) 0..20 EUR
BankStick au moins 1 x 24LC512-I/P, Part #4915665 chez Farnell, Part #579-24LC512-I/P chez Mouser, Part #24LC512 chez SmashTV. env. 3 EUR
résistance 1k une résistance 1k est requise pour l'entrée de l'interface CAN (J15:D3 du module core), même si aucun Slave n'est connecté au core! 0.10 EUR
PSU Une alimentation - soit AC ou DC, env. 12V pour les modules CORE/SID avec 8580 ou 15V pour les modules CORE/SIDavec 6581, env. 500 mA. Bien que normalement un transfo de 6-9V soit recommandé pour alimenter un module Core (pour éviter que le régulateur 7805 ne chauffe trop), ici le module Core peut être alimenté depuis la même PSU que le SID. Voir aussi la page MBHP_SID comment réutiliser l'alim d'origine des C64. env. 0..6 EUR
Stéréo SID
+1 module MBHP_SID
idem Parts: env. 5 EUR
PCB: env. 5 EUR
+1 chip SID  Récupéré sur un vieux C64 (acheté par exemple sur EBay), ou à commandé chez des spécialistes (mot clé: Hong Kong) 0..20 EUR
Surface de Contrôle Minimale
Composants Description Prix
2x20 LCD par ex. Part #LCD 202A LED chez Reichelt env. 10..15 EUR
module DINX2
Aucun PCBs spécifique n'est dispo pour ce petit circuit, il vous faudra le réaliser sur une platine d'essai. Sinon vous pouvez utiliser un module DINX4. Parts: env. 5 EUR
PCB: env. 5 EUR
1 encodeur Un encodeur avec détente est recommadé ici, pour permettre une édition précise des paramètres. M-SW-ROT chez Voti ou encodeurs Bourns chez SmashTV's Shop env. 1..2 EUR
9 boutons par exemple "DT 6 colour" (colour = BL, GN, GR, RT, SW) 6.50 EUR
Platine d'essai pour y monter vos boutons/encodeurs/LCD.
par ex. H25PR200 chez Reichelt
2.25 EUR
configuration Multi SID
Description
Composants et Modules supplémentaires:
  • n x modules core 
  • n x diodes 1N4148  (pour le bus CAN)
  • m x modules SID 
  • la surface de contrôle minimale (voir plus haut)
  • une alim suffisante (env. 800 mA) - L'alim des C64 est à préferer ici car elle dispose d'une sortie +5V séparée pour les modules Core
  • 4 boutons supplémentaires
  • un module DOUTX1 
  • 7 LEDs
Surface de Contrôle Complète (Step C)
Description
Composants et Modules supplémentaires:
  • n x modules core
  • m x modules SID
  • la surface de contrôle minimale (voir plus haut)
  • une alim suffisante (env. 800 mA) - L'alim des C64 est à préferer ici car elle dispose d'une sortie +5V séparée pour les modules Core
  • 3 modules DINX4
  • 2 modules DOUTX4
  • 14 encodeurs rotatifs de plus (au contraire de l'encodeur pour la Datawheel, ici des encodeurs sans détente sont préférables, même si ceux avec détente fonctionneront aussi. par ex. M-SW-ROT chez Voti ou encodeurs Bourns chez SmashTV's Shop)
  • 32 boutons supplémentaires
  • 99 LEDs
  • env. 2-3 platines d'essai pour monter les boutons/encodeurs/LEDs
  • une jolie face avant
Coûts: les encodeurs sont les composants les plus chers (env. 15 EUR), ainsi que la façade frontpanel (fait maison: 25 EUR + et beaucoup de temps, commandé chez un spécialiste: 100..150 EUR!)

intégration sur un seul PCB:

L'approche modulaire de la MBHP a ses avantages, au niveau de l'intégration de différents circuits ou encore de la facilité à tester les montages. Mais d'un autre côté, la MIDIbox SID V2 a tellement évoluée, que maintenant il faut réunir jusqu'à 20 modules, ce qui s'avèrent parfois difficile à faire rentrer dans la boite. Un PCB unique présenterait ici l'avantage d'offrir plus de robustesse, pour un coût moins élevé.

Wilba a créé un PCB spécial pour sa MB-6582, qu'il présente sur cette page du Wiki. Une commande groupée pour ces PCBs a été initiée pour ceux qui sont intéressé par cette solution "tout-en-un"  - détails sur le Wiki.

Ressources



Last update: 2015-09-24

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