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MiniDexed - incrível sintetizador com Raspberry Pi

Colegas, tenho uma novidade incrível para quem gosta de música e sintetizadores!

Encontrei um projeto opensource de um sintetizador usando o RaspBerry Pi, com qualidade de som fenomenal.

Você vai precisar de:

- um Raspberry Pi 3 ou 4 (acho que o Zero funciona)

- placa I2S de audio

- display

- chave rotatória (rotary encoder)

- GPIO expander

Link do projeto:

https://github.com/probonopd/MiniDexed

Vou montar um. Quem quiser me acompanhar, fique à vontade para perguntas.

Para tocar os instrumentos no Raspberry Pi, vai precisar de teclado MIDI (com interface USB).

Tenho estudado sobre sintetizadores, MIDI desde a muitos anos. A teoria eu sei muito, mas não tinha verba para desembolsar em um sintetizador. Apesar de não saber tocar um...

Dá uma olhadinha nesse vídeos :

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Respostas a este tópico

Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 13 junho 2023 at 1:04

Links e mais links, para começo dos estudos:

Hardware :

https://github.com/probonopd/MiniDexed/wiki/Hardware

Vou usar um I2S DAC audio PCM5102: (pode encontrar no AliExpress)>

https://pt.aliexpress.com/w/wholesale-pcm5102.html?

Baseado nesse projeto:

https://codeberg.org/dcoredump/Synth_Dexed

Raspberry Pi bare metal environment. O Rasp pi é usado sem sistema operacional. Isso é novidade para mim.

https://github.com/smuehlst/circle-stdlib

Sintetizador Yamaha DX7 (da decada de 80) : Você poderá emular alguns sons!! Incrível.

https://en.wikipedia.org/wiki/Yamaha_DX7

https://meganlavengood.com/2022/05/12/the-yamaha-dx7-in-synthesizer...

Editor de vozes:

https://synthmata.github.io/volca-fm/

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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 13 junho 2023 at 20:08

Vamos por partes.

Enquanto não chega o módulo PCM5102 I2S Audio DAC que eu comprei na Ali Express, irei colocando conteúdo.

O projeto mini Dexed foi desenvolvido baseado no projeto Dexed.

https://asb2m10.github.io/dexed/

O Sintetizador Virtual Dexed é um emulador do Smtetizador Yamaha DX7 que roda no Windows ou no MAC.

Possui dezenas de bilbiotecas com centenas de instrumentos possíveis.

Dexed é um sintetizador plug-in multiplataforma e multiformato que é modelado de perto no Yamaha DX7 .

Dexed também possui uma biblioteca/gerente de cartucho midi para o DX7.

A documentação mínima está disponível no Dexed Wiki .

Características

Multiplataforma (OS X, Windows ou Linux) e multiformato (VST, AU, LV2)
O sintetizador de música do mecanismo de som para Android é modelado de perto nas características originais do DX7
144 parâmetros DAW DX7 automatizáveis disponíveis em um único painel
Suporta totalmente mensagens Sysex de entrada e saída DX7; incluindo mudança de controlador. Isso significa que você pode usar isso com um DX7/TX7 nativo como editor de patch e gerenciador de sysex
Cada operador tem um medidor VU em tempo real para saber qual está ativo
Pode carregar/salvar qualquer programa sysex DX7/TX7. Também é possível salvar um único programa em um arquivo sysex diferente.

Tipo de motor

O Dexed pode ser configurado para usar algumas das limitações matemáticas originais de um sintetizador DX. Isso não se aplica apenas ao DAC, mas também envolve a resolução de bits das ondas senoidais e a maneira como a amplitude é aplicada a cada operador. Como tudo isso é experimental, vários mecanismos estarão disponíveis para poder compará-los facilmente.

Dexed vem com 3 tipos de motores:

Moderno: esta é a implementação original do sintetizador de música para Android de 24 bits.
Mark I : Com base na série OPL, mas com uma resolução mais alta (LUT são 10 bits). O objetivo deste mecanismo é estar mais próximo do DX7 real.
Série OPL: esta é uma implementação experimental dos chips da família OPL de engenharia reversa . 8 bits. Tenha em mente que os envelopes ainda precisam de ajustes.

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Permalink Responder até Eduardo em 21 junho 2023 at 12:18

Muuuuuito legal !

Eu não sei tocar sequer 1 instrumento, na minha juventude tentei tocar teclado, mas não deu certo. Escolhi o teclado justamente pq dava pra tocar com fones de ouvido... Não queria perturbar ninguém, hehehe.

Gostaria de aproveitar pra mostrar esse tipo de trabalho:

Mais:

https://www.youtube.com/@onehackerband
https://www.youtube.com/watch?v=tMTrLipBfoA

https://linktr.ee/onehackerband

Acredito que essas duas linhas distintas de projetos com música poderiam gerar muitos trabalhos de conclusão de curso e mesmo projetos profissionais.

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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 21 junho 2023 at 17:23

Boa tarde Eduardo.

Os projetos nessa área são de meu interesses, apesar de eu saber somente tocar galinha. KKKK

Hoje chegou o meu chip PCM5102A da loja MK audio. Eu havia pedido o módulo na China, mas chegará somente em julho. Vou montar um protótipo de um DAC I2S aúdio com o PCM5102A. Vou postar tudo. Aguardem.

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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 23 junho 2023 at 17:48

De posse do chip PCM5102A vou montar um módulo DAC (conversor Analógico Digital) com interface I2S - estéreo.

Datasheet do PCM5102A:

https://www.ti.com/product/PCM5102A

2VRMS DirectPath™, 112dB Audio Stereo DAC with 32-bit, 384kHz PCM interface

Soldei o chip SMD em um adaptador SOP 28 pinos, pois eu não tinha um SOP com 20 pinos.

Usei Soldador de 30W, solda fina e pasta para soldar. E claro, usei uma lupa montada na cabeça.

Para aprender a soldar SMD, recomendo esse video no Youtube:

https://youtu.be/EW9Y8rDm4kE

Primeiro eu soldo as duas barrinhas de pinos. Monto essas barrinhas numa Protoboard para faciliar o processo de soldagem. Depois eu soldo o chip, usando pasta para a solda não juntar nos pinos. Se a solda unir dois pinos ou mais, use malha de soldagem para remover o excesso de solda.

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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 23 junho 2023 at 18:42

O chip PCM5102 recebe os dados digitais da Interface I2S e converte-os em sinas analógicos em dois canais (Sterero). Devido ao fato do clock da interface I2S variar entre vários MHz, dependendo da configuração, são necessários filtros nas saídas analógicas.

Para começar a entender um pouco sobre a interface I2S, que é bem simples:

https://en.wikipedia.org/wiki/I%C2%B2S

https://www.sparkfun.com/datasheets/BreakoutBoards/I2SBUS.pdf

Diagrama em blocos do PCM5102A:

Vejam a Tabela de frequencias do Master Clock da interface I2S:

Esses circuitos nas saídas dos canais analógicos são a configuração mínima de filtros para reduzir os ruídos digitais: (Esse diagrama é do Board de avaliação do PCM5102A) :

https://www.ti.com/lit/pdf/sbau190

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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 23 junho 2023 at 22:07

Ja faz muito tempo que eu coleciono arquivos de manuais de sintetizadores de vários fabricantes.

Pesquiso manuais de uso e principalmente manuais de serviço que contenham diagramas esquemáticos.

Fico estudando a tecnologia usada nos sintetizadores.

Se alguém tiver interesse, esses são alguns links importantes:

https://www.synthxl.com/

https://audioschematics.dk/

http://www.synthfool.com/docs/

http://www.synfo.nl/pages/servicemanuals.html

https://synthmuseum.com/index.html

E muitos outros links.

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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 23 junho 2023 at 22:15

Estudando por exemplo, o diagrama esquemático do Korg Piano SP170, podemos ver um circuito de line amplifier na saída do Audio DAC PCM 1754:

Link do manual de serviço :

https://www.synthxl.com/korg-sp-170s/

Circuito do DAC + line amplifier: (clique na imagem para ampliar)

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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 23 junho 2023 at 22:36

Manuais de serviço com esquemáticos interessantes( alguns exemplos)

Yamaha DX7S Complete Service Manual

https://archive.org/details/DX7S-SM

Kurzweil PC 3 Workstation

https://www.synthxl.com/kurzweil-pc-3/

Yamaha PSR-S910/S710

https://psrtutorial.com/lessons/workshops/ServiceManuals/PSR-S710-S...

Roland KR 117 Intelligent Digital Piano (completíssimo)

https://www.synthxl.com/roland-kr-117/

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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 23 junho 2023 at 23:18

Verificando alguns Audio DACs comercializados pela Raspberry Pi :

https://www.raspberrypi.com/documentation/accessories/audio.html

As placas de áudio Raspberry Pi trazem áudio de alta qualidade para seus equipamentos e projetos hi-fi existentes ou baseados em Raspberry Pi.

Cada placa tem uma finalidade específica e um conjunto de recursos. A reprodução de áudio da mais alta qualidade está disponível em nossas placas DAC PRO, DAC+ e DigiAMP+, que suportam áudio Full HD (192kHz); enquanto o Codec Zero suporta áudio de até HD (96kHz) e inclui um microfone embutido, tornando-o ideal para projetos compactos.

Raspberry Pi DAC Pro

O Raspberry Pi DAC Pro HAT é o nosso conversor digital para analógico (DAC) de maior fidelidade.

Com o PCM5242 da Texas Instruments, o DAC Pro fornece excelente relação sinal-ruído (SNR) e suporta saída balanceada/diferencial em paralelo com saída de nível de linha RCA/phono. Ele também inclui um amplificador de fone de ouvido dedicado. O DAC Pro é alimentado por um Raspberry Pi através do cabeçalho GPIO.

Raspberry Pi DAC+

O Raspberry Pi DAC+ é um HAT de saída de áudio de alta resolução que fornece saída de áudio digital de 24 bits e 192 kHz. Um PCM5122 da Texas Instruments é usado no DAC+ para fornecer áudio analógico aos conectores fono do dispositivo. Ele também suporta um amplificador de fone de ouvido dedicado e é alimentado pelo Raspberry Pi através do cabeçalho GPIO.