English Version
French Version
Spanish Version
MIDIbox Hardware Platform, Le Module OPL3
Cette page
est consacrée au détails techniques du module
MBHP_OPL3 , utilisé dans le projet MIDIbox FM .
La synthèse FM est devenue vraiment populaire
dans les années 80 avec la sortie du Yamaha GS1, et deux ans
plus tard du DX7, qui représentèrent une vraie
révolution comparés aux synthétiseurs basés
sur des composants analogiques et de fait toujours limités aux
possibilités des synthèses additive/subtractive. La
synthèse FM est trés difficile à réaliser
avec des composants analogiques,
car pour obtenir des résultats musicaux elle requiert une relation stable entre le(s) modulateur(s) et
la/les porteuse(s) (en anglais "carrier": ici se sont les
oscillateurs) . Yamaha
développa (et breveta) une solution digitale qui servira de base
pour un certain nombre de chipset. Par bonheur, Yamaha ne se contenta
pas de frabriquer ces chipsets pour leurs seuls synthétiseurs,
mais proposa également une série de chips OEM
destinée aux jeux vidéo et aux ordinateurs
personnels - quelques exemples: le YM2149 (utilisé dans
les Atari ST, MSX, Intellivision et ZX Spectrum), le YM3812
(utilisé dans les cartes son AdLib
et plus récemment dans les cartes son Sound Blaster) et pour
finir le YMF262 (utilisé dans les Sound Blaster Pro 2.0 et
suivantes, jusqu'à que l'OPL3 soit abandonné dans les
années 90 au profit de chips basés sur la
synthèse à table
d'onde ) - les constructeurs d'ordinateur appréciaient ces
chips FM car ils étaient
économiques et couvraient une large gamme d'instruments.
Vous trouverez des informations plus approfondies sur la synthèse FM et l'OPL3 sur ces pages:
Détails Techniques
-
Le
chipset sonore YMF262 est principalement disponible en boitier 24-pin
SOP, du coup il est malheureusement un peu compliqué à
mettre en oeuvre si vous n'avez pas une bonne pratique de la
soudure. Il dispose d'une interface parallèle
8bit vers ses registres, et nécessite une horloge source stable @14.318 MHz
et un ou deux DACs (YAC512). L'interface parallèle est directement connectée au port "LCD" du module MBHP_CORE ,
la plupart des pins sont partagés avec le LCD afin de limiter le
nombre de pins I/O. Les sorties DAC sont directement connectées
au YAC512. La plupart des cartes son sont équipées d'un
seul couple YMF/YAC (je n'ai jamais vu de carte avec deux YAC512)
ceux qui donne 2 canaux audio. Avec un YAC512 de plus, vous pouvez donc
avoir 4 canaux audio, ce qui s'avérera surtout utile si les
sorties doivent être chacune traitée par un effet
externe différent.
Chaque
YAC512 nécessite un
quad-OP amp pour les voltages de référence et les
étages sample&hold. Les sorties des étages S&H
sont "bufférisées" de nouveau par un troisième
ampli-OP, qui se comporte en filtre passe-bas, avant que le signal soit
dirigé sur les jacks audio .
Notez
que les amplis-OP sont alimentés par une source
symétrique (+/- 12V). J'ai choisi ce voltage afin de pouvoir
utiliser la même alimentation que celle requise pour le module MBHP_AOUT . Les TL074 acceptent des voltages allant de +/-5V à +/-18V.
Disponibilté
-
Il n'est plus trés courant de trouver des
distributeurs qui proposent encore des YMF262/YAC512 et qui acceptent
de les vendre en
petites quantités (-> essayez ce site). Cependant, la communauté MIDIbox a déjà organisé un achat groupé (voir ce post sur le Forum), et de futures commandes sont toujours possibles si suffisament de MIDIboxers sont intéressés.
L'autre
moyen d'obtenir ces chipsets, c'est de les "cannibaliser" sur des
vieilles cartes son. C'est comme ça que je me suis
procuré les chips pour le prototype - j'ai acheté
quelques vieilles cartes son sur Ebay
pour environ 1 EUR chaque (les gens ne savent pas ce qu'ils perdent
;-)) et j'ai déssoudé les chips SMD (Surface
Mount Device) comme décrit plus bas. Par contre, les
vendeurs ne spécifie pas si la carte embarque un chipset
OPL3 ou non, mais parfois il est possible de trouver cette information
quelque part sur le net. Voici une liste de cartes qui disposent des
chipsets recherchés:
- Creative Soundblaster Pro II (or Soundblaster Pro 2)
- Creative Soundblaster 16 (pas la version VALUE !)
- Creative Soundblaster Pro SCSI
- Creative Vibra 16 (CT2260)
- Creative Vibra 16 (CT2810)
- Creative Vibra 16 PnP (CT2890)
- Media Vision Pro AudioSpectrum 16
- Media Vision Jazz 16
- Media Vision PAS16 LMSI 1992 (IXW-PAS16P)
- Turtle Beach Tropez Rev 2.0
- ESS AudioDrive
- Aztech Sound Galaxy
- Aztech Sound Galaxy Washington 16
- Aztech Sound Galaxy Nova 16
- Aztech AZT2316-S
- Mozart ISA
- Mediamagic ISP-16
Cartes NE DISPOSANT PAS du chipset OPL3 :
- Creative Soundblaster 1.0, 1.5, 2.0, Pro
- Creative Soundblaster 16 VALUE (PNP)
- all new soundcards which are produced today
- all PCI soundcards (search for ISA cards)
Tenez-moi informé si vous trouvez ce chipset sur d'autre cartes son!
Téléchargements
-
Guide de "Déssoudage"
-
|
Déssouder les YMF262 et YAC512 d'une
vieille carte Sound Blaster (ou compatible) est l'un des points les
plus critique dans la réalisation de ce projet, et requiert une
certaine pratique! Le moyen le plus simple que j'ai trouvé,
c'est d'utiliser un bout de câble de cuivre isolé (vous
pouvez en récupérer sur une self ou un vieux
transformateur), et de le glisser sous les petites pattes SMD du chip. |
|
Ajoutez un peu de soudure sur les pins et retirez-la ensuite
à l'aide d'une pompe à dessouder. Vous aspirerez
du coup non seulement la soudure que vous venez d'ajouter, mais aussi
celle qui s'y trouvait déjà. Vous pouvez maintenant tirer
doucement sur le câble de cuivre tout en chauffant au fur et
à mesure les pattes afin qu'elles se décollent sans
dommages du PCB!
Prenez votre temps, en faisant attention à ne pas faire chauffer de trop le chip. |
|
|
Appliquez la même méthode pour le YAC512. Vous pouvez mettre au point votre méthode en vous entraînant sur d'autres chips SMD.
Vraiment important (une fois de plus): ne pas faire trop chauffer les chips! |
|
Guide de Soudage
-
|
Commencez par souder les chips SMD sur la face
inférieure du PCB. Déposez juste un peu de soudure sur
chacune des pattes, en prenant garde à ce qu'il n'y ait pas de
surplus entre elles(!), Placez le chip sur le PCB et chauffez
rapidement chaque patte. Note: un fer à souder avec une panne trés fine est vraiment nécessaire ici! |
|
Le second chip YAC512 est optionnel, il permet de
disposer de deux canaux audio supplémentaires. Sur une carte son
Sound Blaster classique, vous ne trouverez qu'un seul YAC512, ce qui
veux dire que vous devez en acheter deux si vous voulez quatre canaux
audio. Si vous ne possédez qu'un seul chip, laissez simplement
les pads du PCB pour le second YAC512 ouverts. |
|
Ajoutez maintenant les 8 ponts sur l'autre face du PCB. |
|
Montez tous les composants, exceptés
les TL074, vous devez avant vérifier les voltages:
Connectez tout d'abord l'alimentation +5V prise sur J2 du module CORE
et vérifiez que la LED verte s'éclaire. Si ce n'est pas
le cas, vous avez probablement un court-circuit sur le PCB! Retirez immédiatement l'alimentation et vérifiez visuellement pour détecter les erreurs. Connectez ensuite l'alimentation +12V/-12V . Si la LED devient plus brillante, débranchez immédiatement
l'alimentation et cherchez les erreurs dans vos soudures. Mesurez les
voltages aux pins 4 et 11 des TL074 (voir le schéma). |
|
Pour finir, déconnectez les alimentations,
installez les TL074s dans leurs supports, et terminez les connections
avec le module CORE comme indiqué dans le fichier mbhp_opl3_interconnections.pdf
. Vous trouverez à la section MIOS Download
un programme pour tester votre module et les interconnections (suivez
les instructions du fichier main.asm). Ce programme permet
également de générer un signal test à 1kHz
sur les 4 canaux audio. |
Last update: 2015-09-24
Copyright © 1998-2015, Thorsten Klose. All rights reserved.
|