Der Sound der Midi-CV

[Anonymous]

Ich bastel gerade an einem Polydac Midiinterface rum.
Midi rein, viele CV raus. Die CVs werden mit einem Wandler, einem Multiplexer und vielen S&H-Stufen gemacht.

Der Wandler bringt dabei die Kondensatoren der S&H Stufen reih um auf den gewünschten Wert, und so lange die anderen Stufen dran sind, hält der Kondensator den letzten Wert.
Das Prinzip findet sich in allen digital gesteuerten Poly-Analogen, da nur so schon 1985 hinreichend viele Steuerspannungen hinreichend bezahlbar zu erzeugen waren.

Diese periodische Umschalterei schlägt natürlich etwas auf die CV durch, von wo aus sie sich dann (theoretisch, praktisch habe ich da keine hörbaren Fall geschafft ) ins Ausgangssignal des Synths mogeln kann.
Ich habe eine CV direkt auf mein Audiointerface gegeben, um das Störsignal hören zu können. Im mp3 unten wird die CV in den ersten 8 Sekunden mit 350Hz aktualisiert, von 8 bis 16 dann mit 700Hz.

Nuja... eigentlich ist das zwar nicht durchzuhören, aber da die CPU nix zu tun hat und man ja Synthese kann ... lasse ich die CPU die Update-Frequenz modulieren. Das nennt man dann hochgestochen "Spread Spektrum". Die Störung wird dadurch im Spektrum verteilt, der höchste Punkt im Spektrum wird also kleiner. Effektiv ist das eine Rauschmodulation, davon sind im mp3 unten 3 Versionen: von 16-24 springt die Frequenz zwischen 4 Werten, von 24-32 zwischen 16, und von 32-40 zwischen 64 Frequenzen (effektiv eher 32, so genau lässt sich der Teiler nicht einstellen) hin und her.

[Sorry, keine Playereinbindung - die geht hier nicht, da offenbar der Download an die Session-ID gebunden ist, und der eingebunden Flash-Player die nicht mitschickt]

 

[db7mk]

Hi, das Prinzip finde ich ja gut.
Aber ich habe da einen Gedankenfehler.
Die S/H Stufe hält ja die gewünschte Spannung, d.h. die VCO verbleibt bei ihrer Frequenz, bis zum nächsten Update durch die CPU, dürfte sich da nichts ändern.
Wenn ich jetzt mit einer normalen Tastatur spiele, dürfte es kein höhrbaren Probleme geben.
1)
Wo liegt da mein Gedankenfehler, daß man doch einen Unterschied hört, wenn die Updatefrequenz höher liegt ?

2)
Was für eine S/H Schaltung verwendet du (Standard LF 398)?

 

[Anonymous]

Die Schaltung ist nicht von mir, das ist ein Polydac. http://www.elby-designs.com/polydac/polydac-about.htm

Bei dem hatte ich ein kleineres Problem, das ich zwar per Hardware lösen konnte, das aber eigentlich in die Software gehört. Und da habe ich eben die Software angefasst (sprich: auf den Atmel GNU Compiler aus dem AVR-Studio umgeschrieben ...) und wo ich so dabei war ...

S&H sind, wie eigentlich bei allen Synths, mit TL074 und 405x CMOS-Schaltern aufgebaut.

Das Signal, was man hier hört, kommt in einer idealen Schaltung nicht vor, das ist schlichtweg Übersprechen des Updatevorgangs auf den Ausgang des S&H. (U.a. haut jeder CMOS-Schalter etwa Ladung auf den Ausgang, wenn er schaltet. )

Das, woran du unter 1) vermutlich dachtest, passiert nur bei Synthesizern mit Software Hüllkruven/LFOs, da gerät diese Updaterate dann systematisch ins Signal, das ist viel deutlicher. Übrigens hatte ich das auch im Kopf, als ich diesen Versuch hier gemacht habe - wenn man da den tonalen Anteil auf die gleiche Weise verstecken kann, dann ist das sicher nicht schlecht.

Für die Keyboard/Pitch/Modwheel CV hier habe ich es nicht hinbekommen, das hörbar ins Audio zu kriegen, das was man hier hört, sind ein paar mV auf den üblichen 5-10V Steuerspannung.

 

[db7mk]

Vielen Dank für die Hinweise,
ich mir den Schaltplan heruntergeladen und mir das im Detail mal angeschaut. Jetzt ahne ich auch, warum diese relative hohe Updaterate von ca. 500Hz für die Kanäle notewndig ist. Soll annährend die Auflösung des 12bit DAC (Auflösung besser 1mV) ankommen, müßten die S/H Glieder häufig genug geupdated werden.
l.G.

Markus
DB7MK

 

[Anonymous]

Die Updaterate beeinflusst vor allem auch die Latenz und den Latenzjitter.
Da das simple Interface hier den Updatezyklus bei 0 anfangen lassen kann, nachdem ein Note-On eintrudelte, ist der Latenzjitter recht klein (1/8kHz =125µs) und die Latenz mit 2ms (1/500Hz) auch kein Problem.

Eine komplexe Synth-Engine kann das nicht, da wird dann vor allem der Jitter größer (das Note On muss auf den nächsten ganze Zyklus warten) ...

P.S.: Eigentlich finde ich es ja schade um diese coole Technik, aber für eine kleinere Anzahl von Kanälen (=Interfaces zum Einbau in einfache Analogsynths) sind MPC4922 (2 Kanal, 12Bit, seriell, 2,25€ beim Reichelt, damit bekommt jeder CV-Kanal einen eigenen Wandler) wohl einfach die bessere Wahl ...