Vorstellung meines Audio-Projekts

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TheMason

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Hallo Leute,

ich stell mich mal kurz vor :

Ich mache mehr oder weniger produktiv (im moment leider eher weniger) elektronische Musik. Weiterhin beschäftige ich mich mit der Programmierung von Mikrocontrollern und anderes elektronisches Zeugs (dann aber für den Musikbereich).
Ich möchte hier mal ein Projekt vorstellen das evtl. für den einen oder anderen hier interessant sein könnte. Es geht sich um ein digitales Audio-System mit dem man Mischpulte, [g=365]Synthesizer[/g], Equalizer, Effektgeräte (und evtl. später mal) ein Harddiskrecordingsystem aufbauen kann.
Ich weiß allerdings nicht ob die Vorstellung dieses Projekts hier angebracht ist, da man schon einiges an Kenntnissen im Bereich Elektrotechnik (und noch viel mehr) Digitaltechnik benötigt, und hier ja mehr ein Forum für musikalisch produktiv arbeitende Leute ist.
Zudem ist das ganze noch im Aufbau und wird (sofern ich Zeit dafür finde) ausgebaut (Demos, PC-Programme, Dokumentation und dergleichen).
Falls aber dennoch Interesse besteht kann man unter :

http://www.mikrocontroller.net/articles/Audio-Projekt

mal nachschauen.
Ein kurzer Umriß :

Basis des Projekts ist ein FPGA-Board von Xilinx auf Basis eines Spartan 3. Dieses Board ist für knapp $100 zu haben und man kann damit schon einiges anstellen. Eine zusätzliche Platine (die ich selbst zusammengelötet habe) enthält 2 Codecs (ein Codec ist ein A/D und D/A [g=60]Wandler[/g] in einem Chip) und (optional) einen Mikroprozessor (der nur die Codecs starten muß).
Die Bauteile (insbesondere die Codecs und den Mikroprozessor) kann man als kostenloses Sample bei Texas Instruments bestellen (habe ich auch so gemacht). Die restlichen Bauteile gibts bei Reichelt für 10-20 Euros.
Das eigentliche Leben des Audio-Systems befindet sich in dem besagten FPGA. Dort habe ich einen kleinen Quasi-[g=3]DSP[/g] implementiert mit dem man Filtern, Mischen, Routen kann, aber auch selbst Wellenformen erzeugen kann (Sägezahn, PWM, Rauschen oder was selbstdefiniertes) oder Audio-Signale verzögern (Delay) kann.

Das ganze nachzubauen dürfte für jemanden der Ahnung von Elektrotechnik hat und einigermassen gut Löten kann (man kommt leider nicht um SMD Bauteile herum) durchaus machbar sein.
Das ganze stelle ich hier vor da ein Freund von mir meinte : Hey, ich hab da ein gutes Forum gefunden, die auch DIY Projekte haben. Wär das was für dich ?!

Falls das ganze zu technisch ist und hier doch nicht reinpassen sollte, bin ich nicht böse wenn der Beitrag gelöscht wird. Ansonsten hoffe ich auf positive Resonanz und freue mich über Anregung und Kritik.

Gruß
TheMason
 
ich bin mal gespannt was so kommt ... viel glück auf jeden fall ;)
peace daz
 
klingt interessant.
 
es gibt auch elektrotechniker und it fachleute hier.
danke ist sehr interessant das project besonders weil es mit delphi programmierbar ist !

wenn du erst mal die ersten module hast wäre vieleicht ein converter eines modul systems der hammer dafür !
dann könnte man zB alle vsts die man als zB reaktor ensembel hat als hardware fahrn !

wer möchte sowas nicht !

LG Frank :D :roll: :(
 
kleines update :

da ich mir nicht sicher bin welche freien audio-quellen (z.b. MP3) ich als ausgangsmaterial für kleinere audio-demos nehmen kann, habe ich mich für ein rosa-rauschen (wie unspektakulär *gg) entschieden und mein "moving-eq-demo" mal damit laufen lassen. klingt nach meeresrauschen :))
dies ist nur eines von mehreren demos die in kürze folgen werden, damit man sehen kann was sich alles so mit dem dingen anstellen lässt.

@frank6502
also einen konverter für [g=77]vst[/g] bzw. reaktor wird damit nicht gehen (das dingen ist in seiner funktion sehr begrenzt, im vergleich zu einem [g=3]dsp[/g] oder pc). aber ich denke so ein kleines mischpult mit equalizer und später ein paar effekten wird wohl drin sein, oder ein custom-built synthie ala minimoog in virtuell ...

gruß
rene
 
nochmal kleines update :

ich habe ein paar audio-mp3-demos hochgeladen. als audio-quelle dient ein werkspreset meiner mc505-groovebox.

hope for [g=94]feedback[/g] ...

gruß
rene
 
Wow, klingt ganz interessant und nach ner' richtigen Menge Arbeit. Erhoffst Du irgendwelche Vorteile durch Dein eigenes [g=3]DSP[/g]-System? Abgesehen natürlich vom Spass am selbermachen und der eigenen Fortbildung.

Gruß, Frank
 
hallo francesco,


danke danke :)

also vorteile gegenüber einem kommerziell/professionellen system würde ich mir bestimmt nicht erhoffen (dazu habe ich ganz einfach nicht die man-power). den einzigen vorteil den ich für mich sehe ist das ich alle hände am/im getriebe habe und es beliebig (sofern der chip das mitmacht) erweitern/verbessern kann.
für mich stand am anfang einfach nur die idee ein flexibles/frei programmierbares audio-system zu bauen. habe vor ein paar jahren mal eine audio-engine auf dem pc geschrieben (und versucht das in ein cubase-[g=8]plugin[/g] zu quetschen, hat leider nicht so geklappt wie ich mir das gedacht habe) und wollte nun mal ein hardware-system aufbauen.
aber es ist schon eine menge arbeit gewesen (obwohl das gerüst selbst nach einem fehlschlag innerhalb von 3 wochen stand und auch funktionierte)
und gelernt habe ich bestimmt ne menge dadurch :))
 
Nicht schlecht... :)

Ne, also es gibt hier schon ein paar Leute die das gebrauchen könnten. Ich habe selbst schon mit nem Xilinx FPGA und [g=3]DSP[/g] gearbeitet und viele Projekte im Kopf. Hab mir z.B. beispiel ein Simpad gekauft und wollte damit ein [g=32]MIDI[/g] mischpult bauen. Jetzt liegt das Teil rum :(

Bei mir mangelt es halt an Zeit ;)

Naja, weiter so. Viele Audiofirmen haben so angfangen wie du, vielleicht hast du ja noch eine geniale Idee... :D
 
kleines update :

habe ein neues kleines audio-demo hochgeladen mit dem man hören kann wie ein [g=365]synthesizer[/g] mit dem DAP klingen kann. die steuerung übernimmt komplett der pc (hüllkurve, [g=70]sequencer[/g], filterkoeffizientenberechnung). über einen eigenen kleinen mikroprozessor würde das ganze noch feiner aufgelöst klingen (z.b. hüllkurve, oder später lfo's), da dieser schneller daten zum dap schaufeln kann als ein pc.
 
Wen man hier so alles trifft ;-)

Während TheMason ein DSP ähnliches System gebaut hat, dass richtige Codes ausführen kann, habe ich (mit sogar kurzfristig derselben plattform) eine Gruppe an Prozessoren, Effekten und Synthesizern entwickelt, die mit statischen Strukturen arbeiten, was für FPGAs aus meiner Sicht die einzige adäquate Vorgehensweise ist, da nur so alle instanziierten Teile auch alle arbeiten und sich so der FPGA als solcher auch lohnt.

Speziell fahre ich das Synthesizermodul - abgesehen von den ersten Gehversuchen, die noch aus der DSP-Zeit in den 90ern stammten - voll gepipelined, d.h. zu jedem Taktzyklus arbeitet jedes Modul seinen Aspekt im Kanal ab, was dazu führt, dass nach Durchlauf der kompletten engine, ein Kanal komplett fertig ist und innerhalb eines Samples etwas mehr als 1024 slots zur Verfügung stehen, wenn man mit 50MHz auf 48kHz arbeitet. Damit produziert die engine 1024 Stimmen - unabhängig von ihrer Komplexität. Diese ist wiederum nur durch das interne RAM begrenzt, da dort die Parameter und Zustandvariablen gespeichert werden müssen.

Leider hatte diese damalige Spartan 3E-Version kaum RAM und auch nicht viele Multiplier daher habe ich mich rasch in Richtung Cyclone II/III orientiert. Zuvor hatte ich ein eigenes System aus mehreren Spartan boards entworfen. Während das 2002er System mit Spartan II FPGAs noch 32 echte Stimmen mit Volltakt hatte und in pipelining nur 512 Stimmen (25 MHz) möglich gewesen wären, lieferte das Cyclone III in 2007 schon 2048 Stimmen, wenn man es auf 100 MHz laufen liess, was mit diesem Chip auch recht gut ging. Die Soundengine ist im Wesentlichen dieselbe geblieben.

In den aktuellen FPGA passen sogar 2 komplette Synthmodule und die benutzten 200MHz produzieren damit insgesmt 8192 Stimmen. Aus parametrischen Gründen laufen diese in 8er Gruppen auf demselben virtuellen MIDI-Kanal und arbeiten damit mit derselben Note. Sie haben aber alle eine eigene ADSR, Oberwellen und Wellenform und können damit in vielfältiger Weise gemischt werden. Die 1024 MIDI Kanäle wiederum stammen aus einer Matrix, die mit dem typischen Overlay-Verfahren arbeitet: Damit kann man aus den 128 MIDI Klaviernoten mehrere layer routen - beim Klavier z.B. jeweils 8 Töne jeweils auf einer Taste. Mit den 8 Tönen werden die Dreiklanggruppen und einiges mehr getriggert.
 
Das sind verdammt viele Fremdwörten in dem Beitrag....
 

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