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AlgoRythm – Projektarbeit – Kai Aras – MI – SS08AlgoRythm – Projektarbeit – Kai Aras – MI – SS08
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 !