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rolfdegen

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  1. Hallöchen miteinander Heute gehts um Puffergröße und CPU RessourcenIm Degenerator wird viel gerechnet zB Echtzeitberechnung von zwei Oszillatoren, Sampling, 3 LFO's, 2 Envelopes, Modulationsmatrix, Grafisches Benutzerinterface, Oszilloskop Funktion uvm. Die Prozessorressourcen in so einer 32MHz "schnellen" ATMEL MCU (Xmega128AU) sind leider sehr knapp und ich musste nach intelligenten Lösungen suchen damit alles schnell und fehlerfrei funktioniert. Für eine spätere Weiterentwicklung die eventuell mehr CPU Leistung benötigt, ist der Austausch der CPU-Platine gegen eine Platine mit einem leistungsstärkeren ARM Prozessor gedacht.Im Degenerator benötigt die Berechnungsroutine für die Oszillatoren (violett) ca. 41% der gesammten Rechenleistung eines Xmegas. Alle 25usec werden zwei Oszillatorwerte (gelb) aus einem Puffer an die beiden DAC Ausgänge gesendet. Das dauert ca. 1 usec und entspricht einer Samplerate von 40KHz. Da es sehr uneffizent wäre die Oszillatorwerte alle 25usec neu zu berechnen (so habe ich es füher gemacht), benutze ich eine Pufferroutine, in der vorab 2x40 Oszillatorwerte berrechnet und in einem Puffer zwischen gespeichert werden. Alle 25usec werden dann die Werte aus dem Puffer gelesen und an den DAC gesendet. Das hört sich einfach an ist es aber nicht. Der Buffer besteht eigentlich aus zwei Doppelpuffer mit jeweils 80 Byte für beide Oszillatoren. Um die Funktionsweise der Pufferroutine zu erläutern beziehe ich mich aber nur auf einen Doppelpuffer.Bild 1: DoppelpufferFunktionweise des DoppelpuffersBild 1: Der geschlossene Kreis verdeutlicht den Ablauf, da in einer ständigen Wiederholung nach dem zweiten Puffer wieder der erste folgt. Jeder Puffer fasst hier 40 Samples, entsprechend einer Latenz von ms. Wie diese 1 ms entstehen ist einfach nachzuvollziehen. Beim Start der Wiedergabe befindet sich der Positionszeiger an der mit 0 bezeichneten Stelle. Da beim Start der Wiedergabe der erste Puffer bereits abgespielt wird kopiert die Software alle Daten zunächst in den zweiten Puffer. Stellen Sie sich (in Zeitlupe) vor, wie sich der Zeiger im Uhrzeigersinn fortbewegt. Bei einer Samplefrequenz von 40 kHz werden die 40 Samples in nur 1 ms abgearbeitet. Sobald der Zeiger die Grenze zwischen den Puffern erreicht hat (Position 1) wird ein Interrupt ausgelöst, und die Software berechnet die nächsten 40 Samples und speichert diese in den (nunmehr abgearbeiteten) ersten Puffer. Der zweite Puffer wird nun abgespielt, am Ende (Position 0) wieder ein Interrupt ausgelöst, Sampels werden wieder berechnet und in den zweiten Puffer kopiert.. Das ganze Pufferspiel wiederholt sich unendlich.Bild 2: Zeitintervall der PufferfunktionGelb: 25 usec Intervall für Sampleausgabe auf den DAC (Dauer ca. 1usec)Violett: 1 ms Intervall für die Berechnung von 80 Samples (Dauer ca. 412usec)Im nächsten Beitrag gehts ums Thema Puffer und Midi LatenzBis dahin liebe Grüße aus Wuppertal. Rolf
  2. Hallöchen miteinander!Bekanntlich kommt nach jede Lösung eines Problems ein neues Problem dazu. So auch imDegenerator. Im Degenerator arbeiten zwei Oszillatoren deren Werte in zwei 64 Byte großenZwischenspeichern geschrieben werden und in einem Timer Interrupt an den DAC Ausganggesendet werden. Dabei traten bei kurzen Attack-Werten störende Klickgeräusche auf (Bild 2).Eine Analyse der Programmabläufe und Betrachtung auf dem Oszilloskop brachte mich dann aufden Pfad der Erleuchtung In einem Timer Interrupt wird jede Millisekunde geprüft, ob Midi-Daten im Empfangsbuffervorhanden sind und ggf die neuen Notenwerte für die beiden Oszillatoren berechnet.Danach fülle ich die beiden Zwischenspeicher mit jeweils 64 neuen Oszillator Werten.Danach aktualisiere ich die beiden Envelopes und die CV-Outputs für VCA und VCF.In einem Timer Interrupt mit höchster Priorität, werden alle 25usec jeweils ein Werte aus denbeiden Zwischenspeichern gelesen und an den DAC Ausgang gesendet (Bild 1).Zuvor hatte ich die Notenwerte für die beiden Oszillatoren in der Envelope Routine aktuallisiert.Das führte dazu, dass sich von der alten Note noch Reste im Zwischenspeicher befanden unddies zu Störungen am Audioausgang führte (Bild 2).Bild 1: Midi-Input (gelb) und störungsfreier Audioausgang (violett)Bild 2: Audioausgang mit Klickgeräusch am AnfangGruß Rolf
  3. Hallöchen miteinander!Nach einer kleinen (Kaffee) Pause gehts jetzt weiter Mein ein Jahr altes 70MHz Oszilloskop Siglent SDS1072CML ist defekt. Die Hintergrundbeleuchtungflackert und gibt vermutlich irgendwann ganz den Geist auf. Die Ursache laut Hersteller ist vermutlichein defekter Elko auf der Netzteil Platine. Da ich das Oszilloskop vor ca. einem Jahr über Amazongekauft hatte, konnte ich Dank freundlicher Unterstützung eines Service Mitarbeiters das defekteGerät an Amazon zurückschicken. Da der Hersteller Siglent die Produktion dieses Modells ein-gestellt hat, habe ich mich für ein neueres 100MHz Scope von Siglent entschieden. Es ist dasSDS1102CML+. Die Plus Versionen haben eine verbesserte Displayauflösung (800 x 480), einRedesign der Bedienelemente, eine LAN Schnittstelle und eine Speicheroptimierung (mehrSpeicher für die Aufnahmefunktion, weniger Speicher für intern gespeicherte Signale).Fazit: Das einzige was mich etwas stört, ist die violette Anzeige für den zweiten Kanal. Die ist miretwas zu dunkel. Mein altes Scope hatte für den zweiten Kanal eine hellblaue Farbe und wardesshalb etwas besser abzulesen. Aber ansonsten kann ich mich nicht beklagen. Für knapp 355,-Euro bekommt man aus China ein gute Qualität geliefert.Oszilloskop Siglent SDS1102CML+Gruß Rolf
  4. Hallöchen..Die drei LFO-Led's auf dem Front Panel werden jetzt über ein Schieberegister 74HC595 im PWM-Mode angesteuert und verändern ihre Helligkeit je nach eingestellter Wellenform und Amplitude.LFO-Leds am DegneratorVideo link: https://www.youtube.com/watch?v=bMUaGmoW2oY&feature=youtu.beGruß Rolf
  5. Hallo zusammen...Das Filterboard für den Degenerator ist fertig. Es handelt sich um einen 12dB Stereo-Multi-Filter mit Umschaltung auf LP/HP/BP. An dem zweiten Filterboard (SMR4-Pole mixing) wird noch gearbeitet.Degenrator mit Filterboard
  6. Hallöchen Miteinander!Midi, VCA und MircoAmp funktionieren wunderbar sowie die Delay-Schaltung. Jetzt löte ich die Filter-Schaltung. Bevor die Filter-Platinen layouted wird muß diese noch einmal aufgebaut und getestet werden. Platzmäßig sollte es funktionieren (siehe Bild).Degnerator Motherboard mit CPU- und Filter-BoardGruß Rolf
  7. This is the Motherboard PCB of Degenerator. More Info in my Blog: http://mutable-instruments.net/forum/discussion/2504/shruthi-synthesizer-and-my-wave-1#Item_1002
  8. Hallöchen..Bin fleißig am löten und bald (fix und) fertig... Degenerator Motherboard mit CPU-BoardGruß Rolf
  9. This is the Motherboard PCB of Degenerator. More Info in my Blog: http://mutable-instruments.net/forum/discussion/2504/shruthi-synthesizer-and-my-wave-1#Item_1002
  10. Hallöchen..Mein Freund Andre aus Oer-Erkenschwick (TubeOhm Instruments) hat mich heute mit einer guten Nachricht überrascht. Die Motherboard Platinen für den Degenerator sind eingetroffen. Die Qualität ist gut. Jetzt werden Bauteile bestellt und am Freitag zwei Platinen bestück. Dann wird getestet. Bin gespannt obs läuft...Degenerator MotherboardGruß Rolf
  11. Hallöchen..So.. der zweite Oscillator steht. Hier eine kleine Live Performance mit zwei Oscillatoren und ein wenig Modulation am Degenerator. Hi guys.. The second Oscillator is right now. Here an little live performance from my Degenerator with two oscillators. Osc1 Saw, Osc2 change waveforms, LFO1 mod VCA Pan, a little Delay from PT2399 in Degenerator Greetings from Wuppertal (Germany). Rolf
  12. This is the Motherboard PCB from Degenerator english Blog: http://mutable-instruments.net/forum/discussion/2504/shruthi-synthesizer-and-my-wave-1#Item_996 german Blog: http://www.cczwei-forum.de/cc2/thread.php?postid=91164#post91164
  13. So... geschafft. Motherboard ist fertig. Jetzt gibts eine Endkontrolle und dann werden in China ein paar Platinen für eine Vorserie bestellt. Bin gespannt ob das alles so funktioniert Zur Zeit arbeite ich noch an dem Oszillator Menü. Ich habe jetzt einige Ozcillator Funktionen vom Shruthi Synthesizer implementiert zB. Phase-distortion sawtooth with filter sweep, Phase-distortion sawtooth with resonant filter sweep, Phase-distortion resonant triangle monster, Phase-distortion trapezoidal creature,Phase-distortion/self-sync trick, Stack of 4 detuned sawtooth waves, 2-operators FM, bit-crushed sine and triangle wave, PWM, Filtered noise generator u.a. Gruß RolfDegenerator MotherboardGruß Rolf
  14. english Blog: http://mutable-instruments.net/forum/discussion/2504/shruthi-synthesizer-and-my-wave-1#Item_986 german Blog: http://www.cczwei-forum.de/cc2/thread.php?postid=91021#post91021
  15. Es geht schnell voran Unter dem Filterboard befindet sich der VCA. Die Leitungen zum Filterboard sind dadurch sehr kurz und weniger störanfällig. Oben rechts befindet sich der Audioausgang. Darunter der Steckkontakt K4. An diesem wird das Lautstärke-Poti auf der Frontplatte verbunden. Ferner befinden sich oben die Midi-Buchsen und der obligatorische Optokoppler. Audioinput und Delay Schaltung fehlen noch.It moves quickly !Degenerator Motherboard PCBAch.. hab noch etwas vergessen. In Bezug auf die Wiederauferstehung der Synthesizer Chips von Curtis gibts auf Muso talk einen interessanten Video Beitrag.Oh ..'ve forgotten something. With the resurrection of the Synthesizer chip from Curtis gives an interesting video on Muso Talk.Link: http://www.musotalk.de/video/synthi-talk...k-weitere-news/Gruß Rolf
  16. Motherboard of my DIY Synth "DEGENERATOR" Hi my fiends! Just Andre sent me the first psb-designe from the motherboard of Degenerator. On left top site is the position from power connector and negativ switching regulator P3596. Under the regulator the components of the voltage monitoring. These Components are covered by the CPU board. Right next to the negativ switching regulator position 4 liniar voltage regulators for + 3.3V + 5V + 8V -8 Volt. For the + 5V regulator there will be a heat sink. On the top right site of motherboard are planned the position of the Midi-jacks and the audio jacks. On the free place are planned the delay and VCA circuit. English blog: http://mutable-instruments.net/forum/discussion/2504/shruthi-synthesizer-and-my-wave-1#Item_984 German blog: http://www.cczwei-forum.de/cc2/thread.php?postid=90949#post90949
  17. Hallöchen miteinander!Soeben hat mir Andre die ersten Entwürfe vom Motherboard Designe des Degenerators geschickt.Oben rechts neben der Netzteilbuchse befindet sich der Schaltregler P3596 für die negativeBetriebspannung. Darunter die Bauteile für die Spannungsüberwachung des Schaltregler. DieseBauteile werden ein wenig vom CPU-Board überdeckt. Rechts neben dem Schaltregler befinden sichdie 4 Festspannungsregler für die Betriebsspannung von +3.3V +5V +8V -8V Für den +5V Reglerwird es einen Kühlkörper geben.Oben rechts neben den Festspannungsreglern sind die Midi-Buchsen und die Audio-Buchsen geplant.Auf der Freifläche werden VCA und Effekt-Schaltung platziert. DEGENERATOR MotherboardGruß Rolf
  18. Hallo zusammen...In der Netzteilschaltung muss ich doch die Dioden vom Typ 1N5818 nehmen (D3, D7, D8, D11). In der Zeichnung hatte ich die 1N5822 geplant, die hat aber eine UF von 0,525 Volt. Am Schaltregler lägen dann weniger als 11V an und das könnte fürs Einschalten des Schaltreglers etwas knapp werden.Die kleinere 1N5818 hat eine UF von 0,33V und einen Spitzenstrom von 25A. Für den Einschaltmoment sollte der Dioden-Spitzenstrom von der 1N5818 groß genug sein. PS: Das war jetzt aber wirklich die letzte Korrektur. Hoffe ich Gruß Rolf
  19. Hallöchen..Alle guten Dinge sind 3... So auch mit der Stromversorgung im Degenerator. Man sollte erst den Schaltplan zeichnen und dann nach diesem Plan löten. Dann würden Fehler in der Zeichnung direkt auffallen und nicht hinterher. So gibts jetzt die 3.Korrektur PS: Das hätte dann aber auch Nachteile... wzB ein Nichtfunktionieren der Schaltung oder vielleicht einen Kurzschluss oder sogar den Tod von Bauteilen Degenerator: Power supplyIn der letzten Schaltung sind die Widerstände R1, R2 und R5 vertauscht gezeichnet. Zusätzlich wird laut Herstelle in der Adjustable Output Version des Schaltreglers X4 ab einer Ausgangsspannung von 10V ein kleiner Kondensator C18 für eine bessere Stabilität der Regelschleife empfohlen. Da der Schaltreglers X4 an seinem Ausgang zukünftig mit nur wenige 100mA belastet wird, habe ich die Kondensatoren C7 u. C15 von 470uF auf 220uF verringert. Das mindert den Einschaltstrom fürs Netzteil und garantiert dennoch eine stabile -8V Spannungversorgung.Gruß Rolf
  20. Hab mal den Strom in der Schaltung gemessen (siehe Bild).Degenerator Power supplyGruß Rolf
  21. My miniscope circuit with xmega128 MCU. I sample with 12Bit/40KHz one cannel. Input signal is clipping with IC16a. For best noise reduction i make ADC in Differential Input Mode. The comperator input is for trigger function. For better Ref Voltage i need an LM336 with 2.5 Volt. Scope Input in my DIY Synthesizer Youtube:
  22. Ups.. kleiner Fehler im Schaltplan. Die Diode D9 ist verpolt gezeichnet und lässt so keinen Strom zum Schaltregler X4 fließen Hier die Korrektur.Bild 1: DEGENERATOR Power supplyGruß Rolf
  23. This is the power supply in DE:GENERATOR Link german blog: http://www.cczwei-forum.de/cc2/thread.php?threadid=5878 Link english blog: http://mutable-instruments.net/forum/discussion/2504/shruthi-synthesizer-and-my-wave-1#Item_966
  24. Hallöchen..Leider gibts auch in der Elektronikentwicklung Probleme die erst später auffallen. So auch bei der Entwicklung der Netzteilversorgung in meinem Synthesizer. Ich musste die Schaltung mit einer Unterspannungserkennung (Undervoltage Lockout) erweitern, da mein kleines 12V DC-Steckernetzteil (Reichelt SNT 1000 12V Goobay) mit dem hohen Einschaltstrom der Schaltregler nicht klar kam und jedesmal die Spannung im Einschaltmoment zusammengebrochen ist.Bemerkt hatte ich den Fehler, als ich das stromlose Steckernetzteil mit dem Synthesizer verbunden hatte und es dann über die Steckdosenleiste eingeschaltet habe. Vorher war das Steckernetzteil schon in Betrieb und ich hatte nur den DC-Stecker vom Netzteil mit dem Synthesizer verbunden.In der geänderten Schaltung (Bild) startet der Schaltregler erst, wenn die Versorgungsspannung vom Steckernetzteil auf über 11 Volt angestiegen ist. Es funktioniert jetzt fehlerfrei mit allen 12V Steckernetzteilen die ich hier so rumliegen habe Aus Kosten- und Platzgründen auf dem Motherboard haben wir uns entschlossen die +5 Volt und +3.3V Versorgung über zwei Festspannungsregler zu machen.Bild 1: DEGENERATOR Power supplyFür die Unterspannungserkennung sorgen Transistor T1 und die Z-Diode D10. Solange die Versorgungsspannung unter 11 Volt liegt sperrt Transistor T1 und der ON/OFF Pin5 des Schaltreglers liegt auf high Potential. Steigt die Versorgungsspannung über 11 Volt wird T1 leitend und schaltet den ON/OFF Pin des Schaltregler auf low Potential womit der Schaltregler seine Arbeit aufnimmt (kann man sehr gut in Bild 3 sehen).Die negative Ausgangsspannung von Schaltregler X4 wird durch die Widerstände R1, R2 und R5 auf -10,6V bestimmt. Für den dahinterliegenden Festspannungsregler 7908 sollte diese Spannung ausreichend sein um eine stabile -8V Spannung auch bei höherer Belastung zu liefern.Bild 2: Spannungsverlauf gelb: Spannungsverlauf 12V DC-Netzteilblau: -10,6V Spannungsverlauf am Eingang Festspannungsregler 7908Bild 3: Undervoltage Lockout on P3596gelb: Spannungsverlauf 12V DC-Netzteilblau: Schaltsignal an Pin2 von P3596Gruß Rolf
  25. Das Thema Stromversorgung im DEGENERATOR ist leider noch nicht ganz abgeschlossen. Da der LT1054 Baustein doch recht teuer ist, habe ich mich dazu entschlossen, eine andere Variante mit zwei Schaltreglern vom Typ LM2596 auszuprobieren. Die Schaltregler arbeiten mit einer höheren Schaltfrequenz von 150KHz und benötigen kleineren Spulen. Für die beiden LM2596 gibts bei Reichelt noch einen günstigen Vergleichtypen mit der Bezeichnung P3596. Diesen habe ich gleich mitbestellt und werde die Schaltung mit beiden Typen mal testen. Ferne besitzen beide Schaltregler eine Verzögerungsschaltung für die Strombegrenzung beim Einschalten an Pin 5 (on/off). Am negativen Schaltregler IC X4 sorgt die Diode D8 dafür, das der Ausgang im Einschaltmoment nicht positiv wird.Stromversorgung mit zwei SchaltreglernGruß Rolf
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