(כמעט) מתכנת אוניברסלי MIDI SysEx CC (ורצף ): 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

באמצע שנות השמונים יצרני הסינתיס התחילו בתהליך "פחות טוב יותר" שהוביל לסינתזים של עצמות. זה איפשר להפחית את העלויות בצד המייצר, אך הפך את תהליך התיקון לתיקונים אם לא בלתי אפשרי עבור המשתמש הסופי.

היצרנים עצמם וחברות צד שלישי הבינו קופסאות אופציונאליות מלאות בידיות ו/או סליידרים כדי לאפשר לכם למעשה "לשחק" עם צלילי הסינתז שלכם, אך אלה כיום במחיר מופקע מדי וכמו תמיד, אנו נאלצים למצוא פתרונות זולים בעצמנו;)

פרויקט זה נבע מהצורך שלי לתכנת תיקונים בקלות בכמה מרכישות הסינתיס האחרונות שלי: רולנד אלפא ג'ונו 2 ו- JX8P. זה התחיל כבקר SysEx פשוט, ואז הוא גדל עלי והפך למשהו מורכב יותר, כאשר סינתזים אחרים נתמכים בדרך (Korg DW8000, Oberheim Matrix 6/6R, SCI MAX) ורצף מובנה.

במדריך זה אראה לך כיצד לממש בקר משלך: כלי זול שמחקה את תיבות הבקרה של פרמטרים במחירים גבוהים … ועוד (המשך לקרוא לפרטים …).

שלב 1: מה זה בדיוק הדבר הזה (ומה לא …)

בקר MIDI SysEx ו- Control Change כאן הוא בעצם 16 כפתורים (פוטנציומטרים) ו -4 כפתורי בקר MIDI. מערך ברירת המחדל מטפל בשלושה "עמודים", בסך הכל 48 פרמטרים של צליל סינתטי.

עשיתי את הבקר תואם להודעות MIDI לשינוי שליטה (סוג פשוט ו"עולמי "של הודעת MIDI המשמשת באופן נרחב את יצרני הסינתרים במיוחד משנות ה -90) והודעות SysEx (סוג אחר של הודעת MIDI, הרבה פחות כללית וספציפית במיוחד לסינת'ר במיוחד. בשימוש בשנות ה -80).

בפרט, הבקר כברירת מחדל תואם:

- רולאן אלפא ג'ונו (1/2)

- רולנד JX8P

- קורג DW8000

- Oberheim Matrix 6/6R (> 2.14 קושחה)

- מעגלים עוקבים MAX/SixTrak.

בסופו של דבר תוכל לאפשר לבקר לפעול על כל סינטה שיכול לקבל הודעות שינוי בקרת MIDI (CC), אך הוא מושבת כברירת מחדל.

בהיותו אופי הקוד הפתוח של הפרויקט, קל מאוד לתמוך בכל סינתט אחר שתבחר (ראה שלב הקוד לפרטים).

פריסת פרמטרי הטון עם כל המספרים האלה עלולה לבלבל בהתחלה, אך היא אינה "אקראית" כפי שהיא יכולה להיראות כך: היא פועלת לפי סדר תרשים ההטמעה של היצרן MIDI. זו הייתה בחירה עיצובית כדי לשמור על הקוד פשוט ו"אוניברסלי ".

אתה יכול להוריד גיליונות תמונות עם "פריסת" 4x4 שהבנתי עבור Alpha-Junos, JX8P, DW8000, Matrix 6 ו- MAX/SixTrak בדף זה: פרמטרים כחולים הם אלה שתוכל לצבוט בעמוד 1, השחור את אלה בעמוד 2 ו- כתום את אלה בעמוד 3.

גם אם לבקר אין מסך, משחק עם סינתרים שמראים לך איזה פרמטר מכוון בזמן אמת הופך את תהליך יצירת התיקון לשמחה. JX8P ומטריקס 6, למשל, מסוגלים לכך; אלפא ג'ונו, במקום זאת, לא מראים לך את הפרמטר שמשתנה והופך את המצב לקצת יותר קשה (אבל יצירת תיקונים מדהימים בהחלט ניתנת לביצוע וקל יותר מאשר באמצעות הממשק המובנה ללא כפתורים); ל- DW8000 יש רק תצוגות מספריות, אך אתה יכול לראות את הטוויקים שלך בזמן אמת כך שהוא ממקם את זה ביניהם.

מה עם הכפתורים האלה שם?

ובכן, הראשון (משמאל למעלה בפריסה שלי) מיועד לגלישת דפים: קפוץ לדף הפרמטר הבא בכל לחיצה על הכפתור. נוריות LED יציינו באיזה עמוד אתה נמצא.

השני בלחיצה שלח את התיקון שאתה עבד בחזרה לסינת'ר (תבין: עשית את התיקון של החיים שלך, ואז נגע בלחצן תכנית על משטח הסינת 'והתיקון הספציפי לכפתור נטען … כל העבודה שלך הלכה !). בעזרת כפתור זה תוכלו לשלוח את כל הערכים שהתכנתן שינן במהלך תהליך התיקון האחרון. תהליך זה של תיקון תיקונים אינו פועל אם תלחץ שוב על האקראי (תהליך האקראי מחליף את כל הפרמטרים בזיכרון) והוא יעיל רק על פרמטרים שערכת לפחות פעם אחת. התיקון האחרון לא נשמר בזיכרון לאחר כיבוי.

השלישי מיועד לפונקציה משנית: האקראי/תיקון! סובב את הלחצנים שברצונך שהפרמטר שעליו הם פועלים כדי לנעול לערך מינימלי (כלומר מתנד LFO, מעטפת מתנד וכו ') או סובב את כיוון הכיוון (כלומר נפח תערובת המתנד, עוצמת VCA וכו') ולחץ הכפתור כדי להתחיל בתהליך האקראי שלו לכל שאר הפרמטרים.

הכפתור הרביעי נמצא שם כדי להפעיל ביצת פסחא (מעין …) שמתי בקוד לאחר ששמתי לב שהפריסה מושלמת ל … 16 MIDI רצף MIDI! בדיוק: לחץ על הכפתור הרביעי (כפתור MODE), הבקר ייכנס ל"מצב רצף "ותאפשר לך להפעיל הערות באופן דומה לאלו שהרצף האנלוגי הישן עשה. נחמד אה!

לחץ שוב על לחצן MODE כדי לחזור למצב בקר/תיקון.

מה עם הנורות האלה?

ישנם 4 נוריות LED המתאימות לכל כפתור (מימין לכל כפתור בפריסה שלי); ללדים אלה יש מספר מזגנים:

1) הם אומרים לך באיזה פרמטרים אתה נמצא (הנורית העליונה דולקת כשאתה בעמוד 1, הנורית למטה מוארת כאשר דף 2 פעיל, נורית 3 מוארת … הבנת בעצמך). אנו מוגבלים ל- 3 עמודים כספומט, אך ניתן לכוונן את הקוד בקלות כך שיטפל בדפים נוספים;

2) הנורית השנייה מציינת פרמטרים עמוד 2 AND דולקת כאשר המיקרו -בקר שולח את התיקון הקודם (ריקול תיקון);

3) הנורית השלישית מציינת פרמטרים עמוד 3 AND דולקת במהלך תהליך האקראי.

הנורית הרביעית לא עושה דבר במצב בקר MIDI ומשמשת לשינוי מצב גלובלי.

כל הפונקציות האלה מועברות כהודעות MIDI, כך שכדי להיות יעיל, הסיינט שלך חייב להיות מסוגל/לאפשר לקבל ולפרש הודעות מסוג זה

שלב 2: רצף 16 השלבים ה"נסתר"

כאמור, תוך כדי בדיקת הבקר הבנתי שזה יהיה נהדר לתת לרצף של תווים לרוץ כדי שאוכל לצבוט פרמטרים של סינטה ולהבין מושג טוב יותר לגבי ההשפעה הסופית על הטון. יש לי סדרת תוכנות (אני כל כך אוהב seq24!), אבל החומרה הזו היא רצף כמעט מושלם בן 16 שלבים! אז זה היה רק עניין של קוד ליישם אותו.

ניתן לעבור בין מצב בקר למצב רצף על ידי לחיצה על כפתור מס '4 (לחצן MODE).

בעוד שבחצני מצב רצף פועלים אחרת ולדים נותנים לך מידע חדש:

- הכפתור הראשון (לחצן SHIFT) בלחיצה מאפשר קצב, אורך הערה, ערוצים ושינוי אוקטבה; ערך הקצב ניתן על ידי המיקום של הפוטנציומטר הראשון, אורך ההערה מחושב ממיקום הפוטנציומטר השני, ערוצי MIDI מהעמדות השלישיות והרביעי של הפוטנטיומטר ואוקטבה (-1 o עד +2) מהסיר החמישי. אתה יכול לשלוט בקצב מ 40 BPM (סובב פוטנציומטר מספר 1 מלא נגד כיוון השעון תוך לחיצה על כפתור מס '1 עד כמעט 240 BPM (סובב פוטנציומטר מס' 1 מלא עם כיוון השעון תוך לחיצה על לחצן מס '1). אתה יכול להגדיר את אורך הפתקים עד למחצית הערה, תו הרבע, הערת השמינית, הששה עשר על ידי סיבוב הסיר מספר 2 תוך לחיצה על לחצן SHIFT. ניתן להגדיר ערוצי MIDI (ערוץ ראשי וערוץ משני) מ -1 עד 16. ניתן להוריד את טווח תווי הבסיס (מ- C2 ל- F#4) באוקטבה אחת או להגדיל באוקטבה אחת או שתיים.

כברירת מחדל הקצב מוגדר ל -120 BPM ואורך ההערה לרבעי תווים.

- הכפתור השני מתחיל ועוצר את רצף ההערות. כאמור, אם תשנה מצב על ידי לחיצה על כפתור #4 (MODE) תוך כדי הפעלת הרצף תיכנס למצב בקר אך הרצף ימשיך לפעול.

- הכפתור השלישי הוא פאניקה! על ידי לחיצה על זה כל ההערות יכבו.

- הרביעי משמש למעבר בין מצבים גלובליים (פטר או רצף) כאשר לא לוחצים על כפתור מס '1, או בין מצבי רצף (ראו להלן) כאשר מס' 1 מדוכא.

במצב רצף אם תלחץ על לחצן בחירת המצב תוך לחיצה על לחצן מס '1 (SHIFT) תוכל לעבור בין 3 מצבי רצף שונים:

1 - 16 שלבים רצף מונו

2 - 16 שלבים פולי רצף: תווים הנמוכים באוקטבה אחת יותר מאלו המוגדרים על ידי סירים מופעלים (זה מנקז 2 קולות לכל פעימה)

3 - 8 שלבים פולי רצף, ערוץ כפול: שני רצפים מקבילים של 8 שלבים נשלחים לשני ערוצים שונים (CH1 ו- CH2 כברירת מחדל); על ידי הגדרת אותו ערך ערוץ הן בערוץ הראשי והן בערוץ השני, תוכל לקבל שני רצפים מקבילים של 8 שלבים המנוגנים על ידי אותו סינתיסייזר (פוליפוני).

אודות נוריות LED: ברגע שנכנסים למצב רצף, כל ארבעת האורות ידלקו. כאשר אתה מתחיל את הרצף, נוריות LED יעקבו אחר הרצף (או הרצפים). הנחתי LED אחד בכל ארבעה פוטנציומטרים וזה מספיק טוב בשבילי. יהיה פשוט לשנות את הסקיצה כך שתתמודד עם 16 נוריות LED, אחת לכל צעד.

תכונות החמצה של רצף הצעדים שמישהו ימצא צורך: סינכרון MIDI IN, צעדים מחזיקים (ניתן לסגור רק שלב אחד), קורות חיים החוצה.

יישמתי את השעון OUT, אבל הוא איכשהו באג'י. ניסיתי שתי גישות לכך (אחת עם ואחת ללא הפרעות טיימר), אך שתיהן הינן בלתי מושלמות (או כשלונות מוחלטים). שעון MIDI חייב להיות קפדני-מושלם לעבודה בטווח הארוך. בכל זאת נשלח אות שעון ותוכל להשבית אותו ישירות בסקיצה (ראה פרטים נוספים בהמשך).

שים לב שרצף הצעדים הזה הוא MIDI, או דיגיטלי אם אתה מעדיף, אז על מנת לעבוד חייב להיות מחובר לסינתר המאפשר לקבל ולפרש הודעות מסוג זה

שלב 3: חומרה נחוצה ובניית

אחרי כל המילים האלה, בואו ליהנות קצת!

אנחנו הולכים בדרך הארדואינית המשותפת. השתמשתי ב- Arduino MEGA בגלל כמות הכניסות האנלוגיות הגבוהות (אנחנו רוצים קופסה מלאה בידיות ידיות, לא ?!:)).

בפרט, Arduino MEGA יכול להתמודד עם 16 כניסות אנלוגיות (עם כמה שינויי חומרה, כלומר באמצעות muxing, אתה יכול להגדיל את זה אבל אנחנו לא הולכים במסלול הזה כאן), ולכן אנו נשלח את 48 הודעות MIDI באמצעות 16 פוטנציומטרים. כל פוטנציומטר ישלוט אז בשלושה פרמטרים, אחד לכל "דף"; הדפים נבחרים על ידי כפתור מתג.

רשימת חומרה:

- 1x Arduino MEGA

- 16x ליניארי, סיבוב יחיד 10 קילו אוהם פוטנציומטרים

- 16x ידיות סיר

- 4 כפתורי לחיצה לרגע

- 4x LED

- 6x 220 אוהם נגד

- מחבר MIDI 1x

- תיבת פרויקטי ABS אחת

קצת כבל, חוט הלחמה ושש - שמונה שעות של זמן פנוי.

השתמשתי בלוח פרפבורד וכמה כותרות סיכה כדי להבין מעין מגן שהלחמתי עליו את הנגדים וכיווןתי את הכבלים. היתרון בכך שהוא מאפשר לך להוציא את הארדואינו שלך ולהשתמש בו לפרויקטים אחרים (לכולנו נגמר לוחות ארדואינו בשלב כלשהו!). זה ממילא לא חובה וגישה טובה נוספת יכולה להיות הסרת הלחמות של סיכות ה- MEGA של arduino וכבלי הלחמה ישירות במקום.

השתמשתי בנגדים של 200 אוהם במקום נגדים של 220 אוהם והם עובדים מושלמים בכל מקרה; אני מהמר שגם נגדים של 150 אוהם יעבדו מצוין (הן לתקשורת MIDI והן לנורות).

כדי לעצב את הקופסה, הנחתי תחילה מעט נייר דבק על משטח הקופסה, נמדד היכן צריך לקדוח את החורים (היו לי 3 ס מ מחור לחור כדי לאפשר לכל הסירים להתאים) יצרתי את חורי ההנחיה ואז הגדילו ימינה גודל כדי לאפשר לסיר לחוט או לחוטים לעבור בעזרת מקדחה מיני. ביליתי פחות או יותר שעתיים לסיים את הקופסה. הבנתי גם חורים קטנים והדבקתי נוריות במקום.

כמו כן קידחתי חור למחבר MIDI OUT ועוד למחבר החשמל של הארדואינו (השתמשתי ישירות במחבר החשמל USB המובנה ונעלתי היטב את ה- Arduino MEGA במקומו).

אזהרה: תמיד ללבוש תמיד הגנה על עיניים וידיים בעת הקידוח, על כל חומר שעובדים עליו (פלסטיק, עץ, מתכות, חומרים מרוכבים … זה לא משנה: אתה נמצא בסיכון הן ביחס לכלי עבודה ושבבים של חומר שנשחק/נורה מהכלי הנע).

לאחר מכן הנחתי את כל הסירים והכפתורים והלחמתי את הרכיבים לפי התמונה המצורפת. דרך יעילה להפחית את משקלו של האובייקט הסופי (ואורך הכבלים) היא שרשרת כל הסירים הן בקו 5V והן בקו GND.

ולפני שמישהו שואל: אני יודע, הקופסה שבה השתמשתי היא מכוערת! אבל זה היה בחינם ושום דבר לא משתחרר:)

שלב 4: חיווט

חיבור הדברים קל כמו חיווט פוטנציומטר (x16), כפתור לחיצה (x4) ונורית (x4) ללוח מיקרו -בקר Arduino. כל היסודות של Arduino מכוסים כאן:)

מצורף החיווט. שים לב ש:

- כל הסיכות האנלוגיות משמשות (מ- A0 עד A15), אחת לכל פוטנציומטר;

- 4 פינים (כניסות) דיגיטליים משמשים (החל מ- D51, D49, D47, D45), אחד לכל כפתור;

- 4 סיכות דיגיטליות אחרות (יציאות) משמשות עבור נוריות LED (D43, D41, D39, D37);

- חיבור MIDI out פשוט מאוד ומבקש שני נגדים של 220 אוהם (אך עד 150 אוהם יעבדו)

- הלחצנים אינם מבקשים כי נגדי הנפתחה הינם שהשרטוט מפעיל את נגדי ה- pullup הפנימיים של Arduino.

- כל נורית מבקשת נגד הגבלה שוטפת (200-220 אוהם הם בסדר עבור נוריות ירוקות).

השתמשתי בסיכות הדיגיטליות המפורטות לסחורה, אך הן אינן סיכות "מיוחדות" (איננו משתמשים ביכולת pwm של כמה סיכות כאן או בתכונה אחרת ספציפית לסיכה): אתה יכול להגדיר את הסיכות הדיגיטליות האהובות עליך, אך זכור לשנות הקוד בהתאם או שהכפתורים/נוריות שלך לא יפעלו!

אנא שימו לב כי חיבור MIDI OUT בתמונה הוא מבט קדמי (לא מבט לאחור).

שלב 5: תוכנה - קישור כלשהו לתיאוריה

אני לא מתכוון להסביר את כל התיאוריה שמאחורי הודעות בלעדיות של מערכת או שליטה בשליטה מכיוון שיש הרבה מאמרים טובים בחוץ וזה טיפשי לשכתב את מה שכבר נכתב.

רק קישור מהיר ליישום Roland SysEx:

- https://erha.se/~ronny/juno2/Roland%20Juno%20MIDI%2… (אנגלית)

- https://www.2writers.com/eddie/tutsysex.htm (אנגלית)

- https://www.chromakinetics.com/handsonic/rolSysEx.h… (אנגלית)

- https://www.audiocentralmagazine.com/system-exclusi… (איטליה)

וקשר כלשהו ל- MIDI באופן כללי:

-

-https://www.music-software-development.com/midi-tut…

שלב 6: תוכנה - הסקיצה

כאן מצורפת הסקיצה שעליך להעלות למגה Arduino שלך.

ניסיתי לשמור על המתכנת "אוניברסלי" ככל האפשר, כלומר ניסיתי לצמצם פיסות קוד ספציפיות לסינת 'ניסיתי לשמור על הקוד פשוט ככל האפשר. הוספת רצף השלבים הפכה את הדברים למורכבים יותר והקוד מבולגן יותר, בכל מקרה זה היה שווה את זה עבורי. שמירה על הקוד "אוניברסלי" היא הסיבה לכך שפריסת הבקר היא כל כך "אקראית": היא עוקבת אחר סדר הפרמטרים של יישום ה- MIDI שהגדיר יצרן הסינת 'במדריך. זה יכול להיות מבלבל בהתחלה, אבל אתה תורגל לזה מהר מאוד.

קוד/הסקיצה/הקושחה המוגדרים כברירת מחדל תומך ב"רק "48 פרמטרים (שלושה עמודים של 16 כפתורים כל אחד) כך שלא ניתן יהיה לשלוט בכל הודעות ה- MIDI הנתמכות על ידי הסינת'ר שלך (תחשוב ב- Virus Virus או Novation Supernova: הם מקבלים יותר או פחות מ -110 פרמטרים תואמי MIDI). אתה יכול לשנות בקלות את הסקיצה כדי לתמוך במסרים נוספים, במידת הצורך.

למעשה נתמכות הודעות SysEx התואמות ל- Roland Alpha-Juno, JX8P, Korg DW8000 ו- Oberheim Matrix 6. השארתי את הקוד להודעות תואמות Juno 106 למקרה שאתה צריך את זה.

עבור מטריקס 6, הייתי צריך לבחור את הפרמטרים שיש לשלוט בהם. עזבתי את המעטפה השלישית, הרמפה השנייה ועוד משהו. ממילא לא ניתן לשלוט במטריצה באמצעות MIDI, כך שגם היא יוצאת. אתה צריך את הקושחה המעודכנת (גרסה 2.14 ומעלה) ועליך להגדיר את הפרמטר "Master -> Sysex Enable" ל- "3".

שעון החוצה הוא באג'י כלשהו (השעון חייב להיות מושלם לעבודה כמו שצריך וכנראה ששתי הגישות שאימצתי היכן שאינן יעילות). כברירת מחדל הוא מושבת.

הקוד כולל הערות, כך שאין צורך להגיב עוד כאן.

כמו תמיד: זכור שאני לא מקודד בחיים האמיתיים ובוודאי שיש דרכים טובות יותר לקודד את מה שאנחנו צריכים כאן. אם אתה מקודד ויש לך הצעה, אתה מוזמן! אנא שלח לי כל וריאציה שיכולה להגביר את היעילות/אפקטיביות של הקוד, ואני אכלול אותו במערכון הראשי (כמובן בהתייחס לתורם!).

אני תמיד לומד משהו חדש על ידי קריאת קוד קודן טוב;)

שלב 7: פרויקטים קשורים

למיטב ידיעתי, אין בקר פרמטר MIDI ורצף (אולי ה- Behringer BCR2000 הישן עם קושחה שונה?)

בכל מקרה, אם אינך נוטה לממש קופסה כזו אך מעוניין מאוד בפתרונות זולים לשליטה על פרמטרי הסינת 'שלך מרחוק, שקול את החלופות האחרות:

עורך CTRL MIDI: זוהי תוכנת קוד פתוח מבריקה, חינמית הפועלת על win/Linux/mac שיכולה להפוך את המחשב שלך לבקר מלא עבור סינתיס SysEx

- ממיר CC "ג'ונוקס" של דיוויד קונסומר: הפרויקט הזה מבקש עבודת חומרה מינורית בצד שלך והרעיון נהדר - ממיר CC ל- SysEx מבוסס arduino המאפשר לך להשתמש בבקר MIDI שאינו SysEx נפוץ (כלומר מקלדת ראשית של AKAI MPK) כדי לדבר עם הסינתר מוכן ל- SysEx שלך