Costruire modulo sonoro synth con chip sonoro vintage

  • sanitarium
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05-06-14 21.51

Salve a tutti, scrivo per la prima volta ma vi seguo da tanto!
Vorrei costruire un modulo sonoro utilizzando un Chip sonoro vintage tipo Texas Instruments SN76489 oppure Texas Instruments SN76477. (O comunque se avete da consigliarmene altri, io ne ho visti questi su wikipedia http://it.wikipedia.org/wiki/Chip_sonoro )
L'idea è di ricreare quei suoni tipici dei videogiochi anni 80-90. Ho visto che questi chip hanno veramente tante funzioni!
Vorrei poi pilotare il tutto con una tastierina midi che mi ritrovo inutilizzata (se possibile, anche modificandola).
L'unico passaggio che mi sfugge è come fare a dare al chip la variazione di nota, cioè pigiando i vari tasti della tastiera vorrei ovviamente cambiasse nota. Qualcuno sa se questi chip sono già provvisti di questo meccanismo o bisogna fare una serie di resistenze esternamente al chip per far cambiare nota?
Vidi una volta uno schemino di una matrice delle varie note e dei collegamenti da fare, ma era per un chip che non ricordo.
Sulla piedinatura vedo spesso pitch ma credo sia la variazione di pitch generale.
Spero di essermi spiegato.

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  • mima85
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05-06-14 23.02

sanitarium ha scritto:
L'unico passaggio che mi sfugge è come fare a dare al chip la variazione di nota, cioè pigiando i vari tasti della tastiera vorrei ovviamente cambiasse nota. Qualcuno sa se questi chip sono già provvisti di questo meccanismo o bisogna fare una serie di resistenze esternamente al chip per far cambiare nota?


Sono chip a controllo digitale, di conseguenza ci deve essere un microprocessore che li pilota, non è questione di resistenze o altri componenti discreti analogici.

Questi integrati (pensiamo al SID6581/8580 del Commodore 64/128, al Texas Instruments da te citato, all'AY-3-8910, al chip FM Yamaha OPL3 delle varie Sound Blaster, ecc...) presentano dei registri che vanno scritti in tempo reale da parte di un programma che gira in loop - il "player" - che gli dice momento per momento la nota da suonare, le impostazioni del suono come la forma d'onda, l'inviluppo, e via dicendo, seguendo la composizione musicale da riprodurre. Oppure in base a dei comandi esterni (MIDI per esempio), che il microprocessore, facendo girare del software scritto apposta, interpreta per far suonare il chip. Non sono quindi controllabili per via analogica con matrici di resistenze o altro.

Questo significa che per procedere con la tua idea devi imparare i fondamenti di linguaggi di basso livello come Assembler (o al limite Ansi C), insomma devi imparare a programmare. Dopo aver imparato qualcosa di programmazione devi passare a studiarti i datasheet tecnici dell'integrato con cui vuoi elaborare il tuo progetto per sapere che registri hai a disposizione per far suonare il chip e come gestirli, e sperimentare il tutto con una scheda di sviluppo per microcontroller (PIC, Atmel, Arduino, ecc...) per capire come procedere.

Esistono già diversi progetti di strumenti basati su questi chip, pensiamo per esempio alla SIDStation, alla MIDIBox SID, alla MIDIBox FM (che usa l'OPL3), ecc...

A parte la SIDStation sono progetti in cui schemi elettronici e codice sono resi pubblici (open source), con questi puoi farti un'idea di cosa dovresti fare per arrivare a fare quello che vuoi tu. Va da se però, come detto prima, che devi avere una buona infarinatura di elettronica e programmazione di microcontroller per capire come sono fatti e quindi come realizzare il tuo strumento personale.
Edited 5 Giu. 2014 21:11

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  • sanitarium
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06-06-14 14.51

Ti ringrazio per la risposta celere e molto dettagliata.
Avevo immaginato che si trattasse di programmare il chip però da questo articolo (http://www.febat.com/Elettronica/Elettronica_SN76477.html) avevo capito che attraverso una serie di condensatori e resistenze potevo far venire fuori dei suoni e modularli in frequenza.
Al momento sono digiuno di quel tipo di programmazione purtroppo (le mie conoscenze si fermano ad un esame di programmazione java fatto qualche anno fa in università).
Potrebbero esserci dei chip che permettono di far venir fuori dei suoni senza che debba mettermi a programmare?

P.S. Facendo qualche ricerca mi pare d'aver capito che forse mi conviene trovare una di quelle vecchie tastierine Casio degli anni 80 e magari modificarla un pò.

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06-06-14 15.38

SN76477.... che ricordi! La mia prima fuga preistorica dai soliti suonacci del Farfisa Matador.
All'epoca girava un progettino con cui realizzai una scheda molto rudimentale con tutte le terminazioni del chip, avevo realizzato un pannello pieno di interruttori, switch e potenziometri.

La frequenza potevo solo variarla col potenziometro, e ne ricavavo qualcosa di simile al theremin, ma anche effetti di rumore bianco, duty cycle, e altro.

Mi sembra che su Nuova Elettonica (se non erro) vi fosse anche un progetto per realizzare con lo stesso chip un synth monofonico completo, ma era troppo dispendioso anche in termini di tempo.

Però il risultato sonoro era molto limitato e rudimentale, non c'erano modulazioni particolarmente elaborate.
Già il SID del C64 era vari millenni luce avanti per le sonorità davvero mozzafiato da videogame (era anche stata venduta in edicola una mini tastiera da applicare direttamente sul computer per suonarci... Che ricordi!...)
Edited 6 Giu. 2014 13:42

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06-06-14 16.12

sanitarium ha scritto:
Potrebbero esserci dei chip che permettono di far venir fuori dei suoni senza che debba mettermi a programmare?


Si esistono, venivano usati negli organetti e nelle tastierine analogiche giocattolo degli anni 70/80, e quelli li puoi gestire appunto in modo analogico (mi sono confuso pensando che tu intendessi i chip usati in home computer, vecchie console di videogiochi, ecc...). Non saprei suggerirti dei modelli in particolare, qui però c'è una bella pagina molto ricca di informazioni su questi vecchi strumenti, con tanto di info tecniche ed a volte pure schemi, fotografie dei chip ed il loro numero di modello. Sicuramente una consultazione di quella pagina ti può essere utile, anche perché il tizio che l'ha fatta alcuni strumenti li ha modificati (circuit bending), e descrive nel dettaglio le modifiche effettuate.

Comunque ho dato una lettura all'articolo che hai linkato nel tuo ultimo post e l'SN76477 che hai menzionato è effettivamente pilotabile in analogico, quindi niente programmazione di microprocessori. Potresti partire già da quell'integrato per il tuo progetto, in più ha già il suo generatore d'inviluppo interno ed un LFO, di persè è un vero e proprio synth analogico monofonico, ovviamente piccolo e limitato a poche cose. Tu devi solo costruirci attorno l'elettronica di controllo.
Edited 6 Giu. 2014 14:27

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06-06-14 17.40

Innanzitutto grazie per il link, c'è veramente tanta roba sul circuit bending!

mima85 ha scritto:
Tu devi solo costruirci attorno l'elettronica di controllo


Ecco, ora finalmente ci siamo capiti, per fortuna avevo capito bene che quel chip è un vero e proprio synth monofonico ed un LFO. Adesso il problema è sempre lo stesso dell'inizio, per far si che riesca a creare i vari intervalli delle note come fare?
Ho qualche esperienza anch'io come Keylab2000 di una specie di theremin in cui la frequenza la variavo con un potenziometro, ovviamente in maniera lineare, questa volta vorrei fare la "scalettatura" delle varie note e pensavo di farlo attraverso una serie di resistenze, crescenti in base al tasto premuto.
Spero di essermi spiegato. Può essere fattibile? Esiste un'altra soluzione più pratica?

Se riesco a capire come fare mi piacerebbe mettere a disposizione di tutti uno schemino per la costruzione, alla fine con un chip e un pò di componenti tutti potrebbero farsi un mini synth monofonico con i suoni stile videogame!

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  • sanitarium
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06-06-14 18.52

Ho trovato questo schemino
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ad/76477_Musical_Organ.JPG

Non vorrei sbagliare ma la parte in alto a destra con le lettere CDEF... dovrebbe essere la parte che mi interessa, potete confermarmelo?
Pare quindi che non si tratta di un collegamento tra due pin ( o tra un pin e la massa) come credevo, ma di una cosa più complessa tra il pin 16 e molti altri.
Attendo comunque che qualcuno più esperto dia un occhiata

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06-06-14 23.23

sanitarium ha scritto:
Adesso il problema è sempre lo stesso dell'inizio, per far si che riesca a creare i vari intervalli delle note come fare?
Ho qualche esperienza anch'io come Keylab2000 di una specie di theremin in cui la frequenza la variavo con un potenziometro, ovviamente in maniera lineare, questa volta vorrei fare la "scalettatura" delle varie note e pensavo di farlo attraverso una serie di resistenze, crescenti in base al tasto premuto.
Spero di essermi spiegato. Può essere fattibile? Esiste un'altra soluzione più pratica?


Fattibile è sicuramente fattibile, probabilmente proprio con la matrice di resistenze che dici te. Devi trovare il datasheet di quell'integrato e vedere com'è la curva della tensione di controllo del pitch (può essere lineare od esponenziale, di solito è esponenziale dove per la nota di ogni ottava la tensione di controllo ha voltaggio doppio rispetto alla stessa nota dell'ottava precedente). Però qui devo cedere la parola a chi è più esperto di me in elettronica.

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