Construindo um sintetizador sem experiência anterior

Eu tenho um extenso histórico musical e sou apaixonado por sintetizadores desde que eu era jovem. Eu sonhava em entrar em um programa de EE para tornar meu sonho realidade, mas não podia pagar a escola (longa história).

Basicamente, eu gostaria de construir um sintetizador analógico de 3 osciladores, mas não tenho experiência em construir placas. Conheço o fluxo e o processo básicos de sinal e tenho um forte senso de design, mas realmente não tenho o conhecimento necessário para começar.

Eu acho que começar de maneira simples com um oscilador 1 e construir para cima seria uma experiência de aprendizado incrível, e eu adoraria chegar ao nível em que alguns de vocês estão e realmente criar um sintetizador totalmente utilizável.

Minha pergunta é, para a eletrônica orientada a áudio, onde posso começar esse sintetizador analógico completo? Estou chegando longe demais? O que preciso para fazer isso acontecer?

Há muitas informações interessantes no site Music From Outer Space . Incluindo esquemas de circuitos acompanhados de explicações detalhadas dos projetos. Bem como uma variedade de conselhos e links relevantes para a construção de sintetizadores.

Seria melhor você primeiro ganhar experiência com alguns projetos mais simples de eletrônica de áudio e desenvolver as habilidades e equipamentos necessários para um projeto importante como esse. Então você estaria em uma posição melhor para avaliar como / se prosseguir.

Outro ponto de partida é o esquema do TB303! a máquina que iniciou tudo :) http://machines.hyperreal.org/manufacturers/Roland/TB-303/schematics/

Comece entendendo uma parte do circuito e vá em frente e projete algo baseado nela em um pequeno pedaço de tábua de pão e construa a partir daí.

Depois de ter alguns dos elementos funcionando, tente projetar seu próprio PCB com planos de terra (isso melhorará os níveis de ruído) ou confira alguns kits aos quais Rob já se vinculou.

Eu também recomendo que sintetizem páginas de bricolage em http://www.yusynth.net . Esse é um ótimo recurso que usei para meus projetos de sintetizadores.

Edição: Síntese Sonora: Técnicas Analógicas e Digitais de Terence Thomas. Livro incrível. O primeiro capítulo começa com a construção de uma fonte de alimentação de saída variável e, em seguida, passa para uma "caixa de teste", que é basicamente um alto-falante, alguns potes e uma placa de ensaio para que você possa testar antes da solda.

Esquemas copiosos e diagramas de papel alumínio por toda parte, e uma excelente explicação de por que certos componentes são colocados onde devem obter resultados específicos. Altamente recomendado!

Eu sugeriria que, mesmo que você queira usar os estágios de filtragem analógica (eles podem fornecer um som que pode ser difícil de alcançar por outros meios), pode ser uma boa ideia gerar as formas de onda iniciais digitalmente. Muitas máquinas de arcade da Williams, na década de 1980, geram som usando uma placa que continha um microprocessador 6800, uma pequena quantidade de RAM e ROM e um pouco de E / S, incluindo um DAC. Todos os efeitos sonoros foram gerados usando loops apertados de programa, que geraram amostras e as alimentaram com o DAC. Como o processador foi usado apenas para geração de som, a velocidade de execução do loop pode ser usada para cronometrar.

Na prática, mesmo os microcontroladores mais simples possuem algum tipo de recurso de timer, o que pode ser útil se você quiser alterar os parâmetros de áudio enquanto reproduz sons. Usando algo como o código 6805, começamos escrevendo uma rotina de pesquisa para cada voz; para velocidade, essas rotinas viveriam na RAM - algo como:

poll1:
        brclr TMR_CONTROL, TMR_READY, pesquisa; Aguarde o início do próximo 'tick'
        bclr TMR_CONTROL, TMR_READY
FRQ1L: lda #PATCH
PH1L: adicione #PATCH
        sta PH1L + 1; Valor do patch para LSB da fase
FRQ1M: lda #PATCH
PH1M: adicione #PATCH
        sta PH1M + 1; Código de correção
FRQ1H: lda #PATCH
PH1H: adicione #PATCH
        sta PH1H + 1; Código de correção
        sta FETCH + 2; Patch LSB do destino
FETCH: lda TABLE_BASE; Endereço de 16 bits
        clr DAC_ENABLES
        sta DAC_OUTPUT
        lda # ENABLE_1
        sta DAC_ENABLES
        rts

Em seguida, haveria um loop principal que chamaria repetidamente a rotina de pesquisa para cada voz em sequência e, entre as chamadas, executaria qualquer outra lógica necessária (por exemplo, ver se algum parâmetro de voz precisava ser atualizado). Usando essa abordagem, é possível atualizar um número razoável de vozes com uma alta taxa de amostragem.

Embora seja possível fazer a geração inicial de ondas inteiramente usando circuitos analógicos, é difícil ter vários geradores analógicos independentes cujas características de frequência são absolutamente idênticas em uma fração de um por cento. O ouvido humano é muito sensível a variações de afinação - muito mais do que a variações de amplitude -, portanto, o que for usado para geração de sinal deve ser muito consistente. Usar um microcontrolador simples como ponto de partida é uma boa maneira de obter essa consistência, mesmo que se alimente o sinal gerado por meio de circuitos analógicos de modelagem.

Além das excelentes fontes de leitura já sugeridas - em particular a síntese sonora de Terence Thomas: técnicas analógicas e digitais - eu gostaria de acrescentar os dois livros a seguir:

• O falecido Ray Wilson's Make: Analogue Synthesisers , maio de 2013.

  Ray é o cérebro por trás do Music From Outer (MFOS), conforme descrito na resposta de Rob Kam . Ele descreve o básico dos sintetizadores e fornece a teoria eletrônica essencial por trás dos circuitos de geração de som, além de explicar o VCO, VCF e VCA.

  Além disso, também detalha a construção da Noise Toaster , que é um bom projeto inicial de sintetizadores.

• Circuitos de música eletrônica de Barry Klein , 1982

  É este livro que eu recomendaria a alguém que começou a criar sintetizadores modulares, se eles quisessem apenas um livro.

  Como Barry observa, a publicação original continha vários erros,

  Circuitos de música eletrônica

  Esta é uma cópia completa do livro original (publicado por Sams em 1982). Ele contém circuitos para quase todos os tipos de módulos que você deseja criar para um sintetizador analógico modular. Alguns circuitos são meus, outros ligeiramente modificados da série Digisound, muitos circuitos de eletronotes. Houve alguns erros na impressão original e eu fiz as correções nesta cópia. Além disso, esta cópia é ampliada até 8 1/2 "x 11" - muito mais fácil de ler! Incluo um livreto de atualização de 32 páginas que sugere abordagens alternativas, substituições de peças, uma lista de fontes atualizada etc. Não há novos circuitos (caso você já tenha o livro original). Muitos dos circuitos usam chips CEM / SSM que não estão mais disponíveis, mas esses circuitos podem servir como exemplos para reparar sintetizadores analógicos usando esses ICs. Existem exemplos discretos de VCOs, VCFs, geradores de envelopes, etc. muitos dos quais você já viu discutidos nesta lista. A contagem de páginas é de cerca de 335 páginas.

  Ele está vendendo uma versão corrigida, se você entrar em contato diretamente com ele. Consulte http://www.abacom.com/~ivanohe/synth/books.txt

  Há também uma publicação irmã:

  Música eletrônica IC Databook

  Esta é uma coleção de todas as folhas de dados de SSM e Curtis Electromusic (CEM), bem como os volumes 1 e 2 do boletim informativo / aplicativos de curta duração do Curtis Synthesource. Como a maioria desses CIs não é mais fabricada, este manual serve como um banco de dados de referência de uma fonte para todos eles. O material escrito nessas folhas de dados é surpreendentemente detalhado sobre como o CI funciona internamente e como deve ser aplicado. O material Synthesource é especialmente legal. Também incluo algum material da Linear Integrated Systems, uma fonte para pares de transistores correspondentes.
  A contagem de páginas é de cerca de 300 páginas (8 1/2 "x 11").

  Se você deseja se apossar do livro, pode valer a pena ler este tópico (que não fornece o PDF), Barry Klein Book. Link para PDF .

Observe que não sou afiliado de nenhuma forma a nenhum desses autores, mas acho que os livros deles são ótimos.