Presentation at HdM Stuttgart

1. Algorythm Projektarbeit – SS08 Kai Aras

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

3. 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

4. 2. Motivation Erfahrung sammeln in den Bereichen: Digital Audio Analog Audio Hardwarenahe Softwareentwicklung Elektronik

5. 3. Ziele Endprodukt soll vom Funktionsumfang mit kommerziellen Geräten mithalten können Eigene Ideen sollen mittels Hardware realisiert werden Anfassen macht mehr Spaß als „rumklicken“

6. 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

7. 4. Technologien Entwicklung Mikrocontroller: Sprache: C IDE: AVR Studio 4.1.3 Compiler: avr-gcc Entwicklung PC: Sprache: Java IDE: Netbeans 6.0

8. 4. Technologien Berechnungen: Excel Platinen Layout: Abacom Lochmaster Frontplatten Layout: Abacom Frontdesigner

9. 5. Module 5.1 Klangerzeugung 5.2 Klangformung 5.3 Sequencing 5.4 Signalweg

10. 5.1 Klangerzeugung 2 Oszillatoren Div. Wellformen via LookUp Table DAC via PWM VoltageControlled via 10 bit ADC 1 LFO Schwingt im nichthörbaren Bereich Modulationsquelle

11. 5.1 Klangerzeugung Direkt Digitale Synthese

12. 5.1 Klangerzeugung Direkt Digitale Synthese Sample Freq. BinaryTuningword

13. 5.2 Klangformung VCF (voltagecontrolled filter): Gebaut nach original paper von Nyle Steiner (Electronic Design, 1974) Parallele Eingänge für: Tiefpass, Hochpass, Bandpass

14. 5.2 Klangformung ADSR EG (attackdecaysustainrelease) Gebaut nach Design von Rene Schmitz Uni Bonn

15. 5.2 Klangformung VCA ( voltagecontrolledamplifier ) Gebaut nach Design aus Synth DIY Modular Project von Yves Usson

16. 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

17. 5.4 Signalweg(e) atMega32 atMega8

18. 5.4 Signalweg(e)Patchbay Sämtliche Signale können hier nach belieben „gepatcht“ werden

19. 6. Probleme Softwareentwicklung lief durchgehend ohne größere Probleme Verwendete Hardware stieß an ihre Grenzen Anfangs häufig kleine elektronische Probleme

20. 7. Fazit Riesen Lerneffekt in vielen Bereichen Viel Arbeit, aber hat sich gelohnt !