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MIDIbox : Extensions Externes

Vous pouvez connecter des pots/faders aux entrées analogiques et digitales de votre MIDIbox, mais aussi n'importe quel composant délivrant un voltage compris entre  0V et 5V.

Cette page recense tous ces circuits, mis au point par les utilisateurs des MIDIbox. Inspirez-vous en et n'hésitez pas à me contacter me si vous désirez voir publiée ici vos propres extensions!


MIDI Drums, par Admir Salahovic

Convertir les signaux de "drum pad" en évènements MIDI requiert un bon nombre de modifications dans la programmation, effort queAdmir Salahovic n'a pas hésité à faire . Vous trouverez sa page web -fréquemment mise à jour- ici: http://edrum.info


Connection d'une Pédale d'Expression, par Matteo Bosi

Ce circuit illustre comment connecter une pédale d'expression à la MIDIbox: expressionpedal.gif (32 k)


Un circuit pour Contôleur à vent (Breath Controller) , également réalisé par  Matteo Bosi

Design par Matteo Bosi (2002) matteo@alchemystudio.it - Visitez mon site et découvrez ma musique : http://www.alchemystudio.it

NOTE: je ne veux endosser AUCUNE responsabilité quant à quelconque dommage qui pourrait survenir  pour vous ou votre matériel en construisant ou en utilisant l'une de ces extensions (même au cas ou il serait dû à une erreur dans la documentation). Je ne suis pas un expert en électronique, donc probablement il existe un meilleur moyen de concevoir ces circuits et d'obtenir de meilleures performances. Malgré tout, je peux vous assurer que ces circuits fonctionnent trés bien. Ne vous plaignez pas si ces circuits ne vous donnent pas les résultats que vous attendiez!! Prenez plutôt contact avec moi afin que nous puissions ensemble essayer de résoudre le problême! Le schéma actuel est dans sa version 1.0, et sera probablement amélioré prochainement (je l'espère!). Si vous avez des questions ou des suggestions, écrivez-moi à matteo@alchemystudio.it

Je voudrais remercier tout d'abord Ian Fritz (ijfritz@earthlink.net), le concepteur du "Stealth Wind Controller", qui m'a aidé dans le choix des sensors et dans le design de l'électronique. Je vousdrais aussi remercier Thorsten Klose (vous devez savoir où le trouver!) , créateur des MIDIBOX , pour ses fantastiques projets MIDI, et pour l'aide qu'il a pu m'apporter.

Ce fichier décris comment construire un contrôleur à vent (breath controller-BC) pour les MIDIbox de Thorsten Klose's. Mon BC sert à convertir votre souffle,l'air que vous enverrez dans un petit tube, en voltage et d'envoyer ce signal vers une entrée analogique de la Midibox. Le BC remplacera l'un des pot de votre MIDIbox. J'ai également conçu un  "circuit switch" permettant de basculer entre un pot ou mon BC, comme ça ,lorsque que vous n'en avez pas besoin ,vous ne perdez pas un pot! Comment se sert-on d'un BC et pourquoi en construire un? J'ai décidé de me lancer dans ce projet d'abord par plaisir et pour ma culture personnelle, mais aussi parce que j'utilise fréquemment des samples d'intruments à vent dans mes chansons (flutes, trompettes...). Avec un BC il est possible d'ajouter BEAUCOUP de réalisme à vos séquences, car utiliser un BC, c'est comme jouer d'un vrai instrument à vent. Le feeling obtenu est vraiment particulier! Le plus souvent, vous assignez le BC au contrôleur MIDI No2 (breath controller) ou au contrôleur MIDI No11 (expression). Par ce moyen, vous pouvez faire varier le volume de la note jouée en soufflant plus ou moins fort dans le BC , comme si il s'agissait d'un vrai instrument. Une programmation plus avancée de votre sampler vous permettra aussi par exemple de router le BC vers le filtre, et plus fort vous soufflerez, plus augmentera la quantité d'aigu, comme dans la vie réelle. Si vous cherchez sur le web des conseils et des ressources relatifs à l'utilisation de BC, vous apprendrez qu'il y a plusieurs manières de s'en servir, pour les séquences comme pour le jeu live. Le composant principal de ce design est le capteur de pression SDX01G2, fabriqué par Sensym (vous trouverez plus d'informations sur www.sensortechnics.com ou en tapant SDX01G2 sur google par exemple).
Il mesure la pression dans une fourchette de 0-1 psi (0-60 mbar) et renvoie un signal compris entre 0 et 18 mV. Vous connaîtrez ses spécifications en téléchargeant la datasheet. Ce capteur fonctionne en mode commun ("common mode"). Il a deux sorties (+ and -):lorsque vous l'alimentez, ses sorties monte à 3V and, et quand une pression est appliquée, la sortie + augmentera de 0-18mV (proportionnellement à la pression appliquée) et la sortie - diminuera de 0-18mV. Ces caractéristiques sont valables quand le capteur est alimenté en 20Vcc. Vous pouvez utiliser une alimentation plus faible, et ces voltages varieront en proportion. Lorsque vous soufflez dans le tube sans plus d'effort, vous produisez une pression loin du maximum admis (60mbar), ce qui fait du SDX01G2 un composant parfait pour la mesure du souffle. Ce circuit est à la base un amplificateur d'instrumentation suivit d'un second étage de gain avec une calibration de l'offset. Vous pouvez télécharger tous les schémas ici et la liste des composants ici

Le fichier Breath_controller_Schematics1 montre comment construire l'alimentation (j'ai choisi une alimentation 12V power supply, principalement parce que j'ai prévu de construire les Edrums d' Admir , aet qu'ils requierent cette alimentation). C'est un schéma classique (je pense) donc aucun commentaire n'est nécessaire. Assurez-vous seulement de respecter la polarité des condensateurs électrolitique et tantal! Le second schéma de ce fichier décrit les connections du capteur lui-même (référez-vous aussi à la datasheet). Le out + et out - sont connectés directement aux pins 3 and 5 de l'Op-amp LM324  (voir plus loin). Le dernier schéma montre comment connecter le BC à votre midibox, avec un switch deux-pôles vous permettant de choisir entre le pot ou le BC. Vous devez relier le 0V (ground) et le 5V DEPUIS la Midibox VERS le BC et le signal out du BC DEPUIS le BC VERS la Midibox. J'ai utilisé un câble stéréo à cette fin (voir les photos - bientôt!). Vous devez récupérer le câble allant d'un pot au  4051 (coté pot!) et relier ce câble au switch. Ensuite, connectez l'autre partie du switch au signal venant de votre BC, puis soudez un câble allant du pin central du switch à l'entrée du 4051 que vous venez juste de déconnecter. Le fichier Breath_controller_Schematics2 est le BC lui-même. Je n'expliquerais pas tout le circuit, seulement quelques points. Il y a deux étages d'amplification, le premier (les trois op-amps sur la gauche)un amplificateur d'instrumentation avec un gain variable, défini par le pot P1 (peut-être le gain à cet étage devrait être un peu supérieur ,mais les schémas sont juste en 1.0!!). L'idée de base de cet amplificateur est que les résistances R1,R3,R4,R5,R6,R7 doivent être exactement les mêmes. j'ai utilisé 5 résistances 100K à 1% pour R1,R3,R4,R5,R6 et une 82K + un trimmer  22K pour définir R7 (peut-être vaut-il mieux ici aussi une résistance 100K 1% !). Vous pouvez ajuster l'offset de l'amplification avec le trimmer. Le signal amplifié est ensuite dirigé sur un autre amplificateur (l' op-amp le plus à droite) qui est un amplificateur différenciel. Avec le trimmer P3 vous pouvez ajuster l'offset final et aussi obtenir un "blowing threshold",c'est à dire que le voltage ne commencera à varier qu'au dessus d'une certaine pression. Le signal amplifié final est alors dirigé vers une diode de protection qui établi la référence au 5V de la midibox. J'ai utilisé une alimentation 8V, du coup le voltage maximum de l'op-amp LM324 est d'environ 6,8V. Il n'est pas possible d'appliquer un tel voltage aux entrées analogiques du PIC sous peine de l'endommager. N'OUBLIEZ PAS LA DIODE!!! Ce design de protection est similaire à celui utilisé par Thorsten pour son LFO. Je ne suis pas sûr de l'utilité de la résistance R12, je l'ai malgré tout montée et tout fonctionne correctement!!

Le dernier fichier (Breath_controller_connections) montre comment j'ai organisé les différents composants sur un circuit simple.

Pour expliquer comment mon BC fonctionne ,j'ai ajouté trois fichiers. Le premier (trumpets.mid) est juste un exemple des données MIDI obtenues avec mon BC. Je l'ai assigné au CC2, et vous pouvez voir tout au long des notes les variations produites par le BC (CC2). Notez que le MIDI est enregistré "live", avec trés peu de corrections dans le séquenceur. Les messages CC2 ont été enregistré avec mon BC PENDANT que je jouais la séquence de trompette - une simple improvisation ,donc pas de commentaires sur la musique elle-même;-) Le second fichier Trumpets_withoutBC.mp3 est juste un rendu du fichier MIDI sans l'utilisation du BC . J'ai utilisé une banque de samples présente sur un CD fournie avec ma carte son Creamware Pulsar. La banque de sample est utilisée telle quel, sans programmation supplémentaire dans le sampler. Le troisième fichier Trumpets_withBC.mp3 vous montre le résultat en utilisant le BC et quelques réglages dans le sampler. Le sampler est le STS300 de Creamware. J'ai assigné le CC2 à la fréquence de coupure du filtre (cutoff) ET au contrôle de l'amplitude. Plus les valeurs du CC2 sont élevées, plus le sample est joué fort et plus le filtre est ouvert. 

D'autres exemples en mp3 et en MIDI suivront, dés que j'aurais composé de nouvelles chansons ;-)

 

Matteo Bosi

P.S.: Voilà quelques photos du Breath Controller: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7


Extension 3 LFO (et entrée CV ) by Thorsten Klose

Il s'agit tout d'abord d'un exemple démontrant comment connecter des circuit avec en sortie un voltage symétrique (ici: -12V to 12V) aux MIDIboxes sans craindre de crâmer le PIC..
N'appliquez jamais des voltages inferieurs à 0V ou supérieur à 5V aux entrées analogiques/numériques du PIC!!!

Notez que le son lui-même n'est pas produit par les LFOs, mais par un synthétiseur MIDI . Les LFOs servent à moduler les paramètres du son comme la fréquence du VCO ,la fréquence du CutOff , la Résonance,la Sync.,les paramètres des  Effets parameters du synthétiseur. Ceci est réalisé en connectant les LFOs à l'une des 8/16/64 entrée analogique de la MIDIbox. La MIDIbox échantillonne la courbe produite par les LFOs et renvoit un message MIDI de type contrôleur continu au générateur de son (ici le synthé). C'est comme si vous tourniez vous-même un potentiomètre, mais les LFOs sont plus rapides que vos doigts et travaillent automatiquement.
Un mot à propos de l'exemple #6: il démontre que cet extension peut être utilisée comme une efficace  "random rhythm- and scratching machine" ;-) 

lfo_schematic.pdf (14 k) Schéma de l'extension LFO (+ Mixer et interface)
lfo_powersupply.pdf (6 k) Alimentation +/- 12 V
lfo_indicator.gif (5k) simple indicateur à LED pour les LFOs par Peter
lfo_pcb.zip (8k) PCB Layout par Olaf van Kampen
Exemple avec un LFO: 1 (567 k)
 Exemple avec trois LFOs: 2 (485 k) 3 (113 k) 4 (98 k) 5 (102 k) 6 (1065 k)
breadboard.jpg (31 k) Le circuit sur une platine d'éssai
ICL8038 Datasheet
LM324 Datasheet


Last update: 2015-09-24

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