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Projektarbeit – SS08 Kai Aras

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Übersicht

1. Projektbeschreibung 2. Motivation 3. Ziele 4. Technologien 5. Module 6. Probleme 7. Fazit

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1. Projektbeschreibung

Bau eines hybriden Audio Synthesizers auf Basis eines „low-cost“ Mikrocontrollers

Implementierung der Direkt Digitalen Synthese

Implementierung digitaler Audio Effekte Bau eines aktiven analog Filters Implementierung algorithmischer

Kompositionshilfen

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2. Motivation

Erfahrung sammeln in den Bereichen: Digital Audio Analog Audio Hardwarenahe Softwareentwicklung Elektronik

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3. Ziele

Endprodukt soll vom Funktionsumfang mit kommerziellen Geräten mithalten können

Eigene Ideen sollen mittels Hardware realisiert werden

Anfassen macht mehr Spaß als „rumklicken“

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4. Technologien

Hardware: Atmel AVR 8Bit RISC – AtMega8

implementiert Klangerzeugung durch Direkt Digitale Synthese 8kb Flashspeicher / 1kb SRAM / 16Mhz 3x Timer / 3x PWM Ausgang / 6x ADC

Atmel AVR 8Bit RISC – AtMega32 implementiert Sequencer

32kb Flashspeicher / 2kb SRAM / 16Mhz 3x Timer / 4x PWM Ausgang / 8x ADC

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4. Technologien

Entwicklung Mikrocontroller: Sprache: C IDE: AVR Studio 4.1.3 Compiler: avr-gcc

Entwicklung PC: Sprache: Java IDE: Netbeans 6.0

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4. Technologien

Berechnungen: Excel

Platinen Layout: Abacom Lochmaster

Frontplatten Layout: Abacom Frontdesigner

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5. Module

5.1 Klangerzeugung 5.2 Klangformung 5.3 Sequencing 5.4 Signalweg

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5.1 Klangerzeugung

2 Oszillatoren Div. Wellformen via

LookUp Table DAC via PWM Voltage Controlled via

10 bit ADC 1 LFO

Schwingt im nichthörbaren Bereich

Modulationsquelle

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5.1 Klangerzeugung Direkt Digitale

Synthese

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5.1 KlangerzeugungDirekt Digitale Synthese

Sample Freq.

Binary Tuningword

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5.2 Klangformung

VCF (voltage controlled filter): Gebaut nach original paper von Nyle

Steiner (Electronic Design, 1974) Parallele Eingänge für: Tiefpass,

Hochpass, Bandpass

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5.2 Klangformung

ADSR EG (attack decay sustain release) Gebaut nach Design von Rene Schmitz

Uni Bonn

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5.2 Klangformung

VCA ( voltage controlled amplifier ) Gebaut nach Design aus Synth DIY

Modular Project von Yves Usson

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5.3 Sequencing Interaktion via

8x8 LED Matrix Div. Algorithmen

lösen „Gates“ aus

Noten können aus div. Quellen geholt werden

Automatische Berechnung von Skalen, Akkorden und Kadenzen

CV Ausgang via PWM

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5.4 Signalweg(e)atMega32

atMega8

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5.4 Signalweg(e) Patchbay

Sämtliche Signale können hier nach belieben „gepatcht“ werden

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6. Probleme

Softwareentwicklung lief durchgehend ohne größere Probleme

Verwendete Hardware stieß an ihre Grenzen

Anfangs häufig kleine elektronische Probleme

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7. Fazit

Riesen Lerneffekt in vielen Bereichen Viel Arbeit, aber hat sich gelohnt !