Traitement du signal dans les synthés numériques (besoin de comprendre)

[D_leX]

Je m'intéresse à la partie démultiplexage des signaux dans les claviers numériques.
Mon objectif est de mettre en place un interchangeabilité des claviers dans un synthé numérique.

Donc,

Je vais me baser sur la technologie Roland sur laquelle je me penche depuis 2 jours.
Je me base ici sur le JD-800, et le le JV-90 est apparemment conçu sur le même principe.

D'après ce que j'ai compris.

- Une waveform numérique est générée et de manière constante (De la même manière qu'un VCO fonctionne de manière continue lorsqu'il est soumis à un courant électrique),

Cette waveform est envoyée à un circuit intégré que l'on appellera IC11.

Cette IC11 remplit plusieurs fonctions:
- Elle convertit la waveform numérique en waveform analogique
- Elle scanne la matrice du clavier pour savoir quelles sont les touches jouées.
- Elle scanne l'ouverture de la pédale de sustain.
- En sortie, elle transmet la waveform analogique à un circuit IC13
- En sortie elle transmet un signal key à l'IC13

L'activation d'un touche envoie également une interruption au CPU (IC36), très certainement pour que les informations "key" soient codées en notes MIDI.

Je suppose que ce bus "key" indique quelles sont les notes enfoncées, donc, non gatées

C'est à partir de là que ça devient flou.
Le circuit IC13 démultiplexe la waveform analogique (J'ignore ce que cela signifie réellement).
Mais, je vais partir d'une supposition que le démultiplexage de la waveform analogique consiste à sectionner les bandes de fréquences de la waveform analogique pour ne laisser passer que celles correspondant aux notes jouées.

L'IC13 , en sortie va vers la jack board.

Partant de cette supposition, cela signifie t-il que l'IC13, qui reçoit les infos sur
- la waveform
- le TVF
- le mixer
- les notes jouées
est le centre nerveux acoustique du synthé numérique ?

Autre supposition, si on fait un hook du bus key en sortie de IC11 et qu'on insère en entrée de IC13 nos propres données "key", on peut dicter à IC13 quelles notes doivent être jouées.

Soyons encore plus fous. Puisque l'IC13 travaille à partir d'une waveform analogique, on pourrait même utiliser un générateur externe de waveforms et étendre considérablement la palette sonore du synthé.

Si il y a une erreur dans le raisonnement, ou que vous pouvez m'apporter des informations supplémentaires, toute intervention est la bienvenue.

[bluedid]

Bonjour D_lex, :8)

Ces questions sont intéressantes mais je pense qu'elles seraient plus appropriés dans un autre forum de façon à pouvoir obtenir une meilleure réponse (voir ici par exemple : http://www.audiokeys.net/forum/forum...-et-Expandeurs et section Roland ou divers)

Merci de ta compréhension

BlueDid :8)

[papaphoenix]

Voilà c'est déplacé, avec une petite redirection pour une journée depuis le forum d'origine, merci bluedid

[D_leX]

Merci pour la redirection. C'est vrai que je savais pas trop où poster.

[bluedid]

Voilà c'est déplacé, avec une petite redirection pour une journée depuis le forum d'origine, merci bluedid

J'arrive parfois à repérer des trucs...

[iaorana]

Si il y a une erreur dans le raisonnement, ou que vous pouvez m'apporter des informations supplémentaires, toute intervention est la bienvenue.

Bonjour D_leX,

Dans une synthèse numérique de sons, peu importe le matériel qui la réalise, pourvu que ses performances soient suffisantes. C'est l'algorithme (ou l'ensemble des algorithmes) qui compte, qu'il "tourne" sur un processeur d'usage général (genre proc de PC), sur un processur de signal (DSP), voire une "logique câblée" (ça n'existe plus depuis longtemps :roll.

Donc tu peux oublier tes IC13 et autres puces...

En revanche, comprendre comment un processeur numérique unique (ou même à 2 ou 4 ou n "coeurs") peut traiter "simultanément" les signaux d'un clavier à 88 touches, créer 256 sons, leur appliquer des effets plus ou moins tordus etc... c'est une autre - grosse - histoire :? : l'art de multiplexer une ressource unique, dans l'espace et dans le temps, sans coupure ou autre défaut audio perceptible...

Pour répondre directement à ta question, sache que tout ce que tu souhaites est faisable, il suffit que quelqu'un soit d'accord pour te suivre et le réaliser

[D_leX]

Ah oui, j'aurais plutôt dû intituler mon sujet "routage du signal" quoique.^^
A la base, la partie synthèse ne m'intéresse pas plus que ça dans le monde du numérique. J'avais commencé à bouquiner sur le traitement de signal numérique, et même si c'était intéressant, ça ne m'a plus botté que ça.

J'attends de recevoir du matos et je vais commencer à expérimenter.

Bon, en comparant les manuels de service du JD-800 (61 notes) et du JV-90 (76 notes), j'ai pu voir que c'était le même gate array qui était utilisé, avec exactement le même brochage en sortie.
Sur le brochage en entrée, ce sont à peu près les mêmes entrées, sauf qu'il faut forcément décaler car on ne ne part pas de la même octave.
Je doute qu'ils se soient aventuré sur une autre puce avec un XV-88.

Par contre, il reste à savoir si Roland a programmé l'IC du JD-800 pour qu'il gère les autres octaves.
Ca ce n'est pas gagné.


J'ai regardé le manuel de service du Korg 01w pro/X et le principe de traitement du clavier est similaire. En revanche, l'architecture de la partie "traitement sonore" change par rapport à Roland.
Chez Roland, on multiplexe/démultiplexe beaucoup les signaux, et il y a de la conversion DAC sur la majorité des modules de traitement sonore qui le permettent.
Chez Korg, ils ont préféré utiliser une architecture en série plus conventionnelle: Tone generator -> wave shaper -> filtre numérique -> DAC -> amplification

Du coup, chez Roland (du moins sur cette période), beaucoup de signaux sont très vite convertis en analogique; alors que chez Korg, on reste majoritairement en numérique et on convertit en analogique au dernier moment possible.
J'ignore totalement si cela a une grosse influence sur le résultat sonore (en terme de grain).

Je m'intéresserais peut-être à la génération des sons (partie algorithmique) plus tard, si mes compétences et mes restes de programmation me le permettent. Mais là, on flirte carrément avec le reverse engineering, et je ne pense pas que ce soit très légal...:roll:

Mais bon, tout ça m'intéresse. J'aime bien essayer de lever un peu d'obscurité sur tout ce que je touche.

[iaorana]

(..) j'ai pu voir que c'était le même gate array qui était utilisé, avec exactement le même brochage en sortie.
Sur le brochage en entrée, ce sont à peu près les mêmes entrées, sauf qu'il faut forcément décaler car on ne ne part pas de la même octave.
Je doute qu'ils se soient aventuré sur une autre puce avec un XV-88.

Les gate arrays sont les plus simples des ASIC (leurs ancêtres en fait), ça ne coûte pas grand-chose à reprogrammer pour une nouvelle série d'instruments. On peut très bien réutiliser le même modèle de GA mais le programmer différemment => il n'est pas interchangeable avec le précédent, bien que possédant la même référence de base et le même brochage !

Cela dit, je ne comprends pas trop ce que tu veux faire avec un bête multiplexeur de clavier :mefie ?

Chez Roland, on multiplexe/démultiplexe beaucoup les signaux, et il y a de la conversion DAC sur la majorité des modules de traitement sonore qui le permettent.
Chez Korg, ils ont préféré utiliser une architecture en série plus conventionnelle: Tone generator -> wave shaper -> filtre numérique -> DAC -> amplification

Du coup, chez Roland (du moins sur cette période), beaucoup de signaux sont très vite convertis en analogique; alors que chez Korg, on reste majoritairement en numérique et on convertit en analogique au dernier moment possible.
J'ignore totalement si cela a une grosse influence sur le résultat sonore (en terme de grain).

Aucune, tout dépend de ce qui se passe avant la ou les conversions. Si Roland disposait de modules déjà tout faits, ils pouvaient en effet avoir intérêt à en regrouper plusieurs pour multiplier les capacités plutôt que de réétudier un gros module, au prix de circuits analogiques supplémentaires en sortie. Industriellement (coût de prod.) la solution de Korg, plus moderne, est plus favorable.

Mais... qu'entends-tu exactement par signal et traitement de signal - termes galvaudés s'il en est :? ? Idem pour le multiplexage/démultiplexage de signaux... Il vaut mieux qu'on parle de la même chose, sinon mes réponses n'ont aucun sens !

Mon objectif est de mettre en place un interchangeabilité des claviers dans un synthé numérique.

Interchangeabilité à quel(s) niveau(x) ? Les claviers modernes (au sens strict d'organes générateurs de messages de notes MIDI) sont par définition interchangeables vi-à-vis des destinataires (synthés, séquenceurs, processeurs MIDI...).

Je m'intéresserais peut-être à la génération des sons (partie algorithmique) plus tard, si mes compétences et mes restes de programmation me le permettent. Mais là, on flirte carrément avec le reverse engineering, et je ne pense pas que ce soit très légal...:roll:

A titre personnel, si tu ne publies pas tes "découvertes" (tu ne lèses personne), tu as parfaitement le droit. Et puis, en matière d'architecture de traitement de signal sonore, il y a longtemps qu'on n'a rien inventé, tout a été publié, donc inutile de décompiler les schémas et les codes de Roland ou Korg pour savoir "comment ça marche"

[D_leX]

Les gate arrays sont les plus simples des ASIC (leurs ancêtres en fait), ça ne coûte pas grand-chose à reprogrammer pour une nouvelle série d'instruments. On peut très bien réutiliser le même modèle de GA mais le programmer différemment => il n'est pas interchangeable avec le précédent, bien que possédant la même référence de base et le même brochage !

Cela dit, je ne comprends pas trop ce que tu veux faire avec un bête multiplexeur de clavier :mefie ?

Je vais récupérer entre autre un JD-800 (au clavier mort) et un JX-10.
J'ai mon T1 dont je veux virer l'électronique parce que je n'aime pas le son Korg, et qu'il faut que je récupère la place dans la "carcasse".
L'objectf, connecter le clavier du T1 directement à la carte mère du JD-800. Et le JD-800 contrôlera en MIDI le JX-10 et un module Gem RP-X (intégré lui aussi dans le corps du T1).
Et un contrôleur Pg-800 sera connecté au JX-10. La seule difficulté, c'est de connecter le clavier du T1 à la carte mère du JD-800.
En somme, je me fais un synthé tout-en-un à mon goût, plutôt que d'empiler des modules sur un stand à plusieurs étages. En plus, c'est un gain de place et un accès direct aux commandes de chaque synthé sur un même panneau.
A priori, le JD-800 n'a pas été conçu pour accepter directement un 88 touches. C'est pourquoi je me penche sur la conception Roland.

Aucune, tout dépend de ce qui se passe avant la ou les conversions. Si Roland disposait de modules déjà tout faits, ils pouvaient en effet avoir intérêt à en regrouper plusieurs pour multiplier les capacités plutôt que de réétudier un gros module, au prix de circuits analogiques supplémentaires en sortie. Industriellement (coût de prod.) la solution de Korg, plus moderne, est plus favorable.

Mais... qu'entends-tu exactement par signal et traitement de signal - termes galvaudés s'il en est :? ? Idem pour le multiplexage/démultiplexage de signaux... Il vaut mieux qu'on parle de la même chose, sinon mes réponses n'ont aucun sens !

Le signal : les données numériques ou analogiques, ou électriques, telles qu'elles sont
Le traitement du signal : l'art de les transformer, convertir en fonction des besoins.
Il est plus que probable que je me plante complètement dans les définitions.^^

Multiplexage/démultiplexage, de ce dont je m'en souviens (en téléphonie numérique), c'est de merger plusieurs trains de bits dans un seul, et inversément pour le démultiplexage.
En analogique, je crois me souvenir d'une méthode mettant en œuvre la modification de la fréquence. (Mes souvenirs remontent à loin dans le passé. :D).

Interchangeabilité à quel(s) niveau(x) ? Les claviers modernes (au sens strict d'organes générateurs de messages de notes MIDI) sont par définition interchangeables vi-à-vis des destinataires (synthés, séquenceurs, processeurs MIDI...).

A titre personnel, si tu ne publies pas tes "découvertes" (tu ne lèses personne), tu as parfaitement le droit. Et puis, en matière d'architecture de traitement de signal sonore, il y a longtemps qu'on n'a rien inventé, tout a été publié, donc inutile de décompiler les schémas et les codes de Roland ou Korg pour savoir "comment ça marche"

Voilà en gros.

[iaorana]

Voilà en gros.

OK pour le début (réagencement de bouts de claviers et de synthés existants à ta convenance). Mais ça reste d'être galère :?...

Pour le reste (signal, multiplexage...), c'est effectivement un peu euh... nébuleux, mais rien de grave - tu dois pouvoir trouver sur Internet de quoi te rafraîchir . Bon courage :super

[D_leX]

Oh ce ne sera pas si galère. C'est juste du moulage et un peu de forge de base pour déplacer les "piliers" de l'intérieur du T1.
Après c'est que de l'assemblage et du MIDI de base.
Une fois le problème de clavier réglé, il n'y aura rien de compliqué.

[iaorana]

Oh ce ne sera pas si galère. C'est juste du moulage et un peu de forge de base pour déplacer les "piliers" de l'intérieur du T1

Je ne parlais pas de galère mécanique, mais électronique : il faut que tu sois sûr que les signaux qui sortent de ton contrôleur de clavier T1 soient compatibles avec ceux qu'attend la carte du JD-800. Sinon c'est plain vanilla effectivement .