CV2MIDI



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Einleitung:

Dieses Modul ist das Ergebnis einer Anfrage von Hans-Joachim Helmstedt, dem Entwickler des Formant Mss2000 Modular Synthesizers und dem Autor des gleichnamigen Buches. Er bat mich darum, ein Modul zu erstellen, mit dem unter anderem ein nicht-MIDI-faehiger Ratcheting-Sequenzer nebst weiterem nicht-MIDI-faehigem Equipment wie sein Theremin in sein weiteres durchaus MIDI-faehiges Studio-Equipment integriert werden koennte.

Ich fand diese Idee gut und entwickelte ein sehr generell gehaltenes Modul, welches 8 voneinander unabhaengige Zellen bereitstellt, von denen jede einem Clock- / Gate-Eingang folgend eine Steuerspannung digitalisiert und in eine MIDI Note-On / Note-Off - Sequenz umwandeln kann.

Doch damit nicht genug, mittels dreier Kippschalter an der Modul-Oberseite kann man eine Bit-Kombination zwischen 0 und 7 einstellen, von denen jede ein anderes Programm bzw. eine andere Modul-Funktion auswaehlt. Mit diesen 8 Programmen wird das Modul ein universell einsetzbarer CV2MIDI-Prozessor fuer verschiedenste Zwecke.

Im folgenden wird das Modul und die bisher realisierten Programme und Funktionen beschrieben.

Das CV2MIDI-Modul:

  • Funktionsauswahl mittels dreier Kippschalter, mit denen als Binaerkombination eins von acht Programmen ausgewaehlt werden kann.
  • Anzeigeblock mit 8 LEDs, die die Aktivitaet der 8 Clock/Gate - Eingaenge anzeigen.
  • Block mit 8 CV/CLOCK - Eingangspaerchen.
  • ISP - Port fuer Software-Updates mit /RESET - Taster fuer den Mikrocontroller.
  • MIDI - Ausgang mit Anzeige-LED fuer MIDI-Aktivitaet.
  • Programm 0: Die 8 Zellen arbeiten unabhaengig voneinander. Jede Zelle digitalisiert bei einem Hi-Level am CLK-Eingang (5V) die Spannung am CV-Eingang (0V bis 5V) und erzeugt daraus die MIDI-Notenwerte fuer C0 bis C5. Es wird eine Note-On - Sequenz auf Kanal 1 bis 8 (je nach Eingangskanal) mit einer Default - Key-Velocity von 0x7f erzeugt und gesendet. Die abfallende Flanke am CLK-Eingang erzeugt und sendet die entsprechende Note-Off - Sequenz (= Velocity 0x00). Eine fehlende CV wird als 0V, also als Note C0 interpretiert. Sequenzbeispiel fuer die Note C1 an CV1: 0x90 0x0c 0x7f - 0x90 0x0c 0x00.
  • Programm 1: Hiermit wird das Modul zum MIDI-Sequenzer! Es wird lediglich CLK1 ausgewertet. Ein Clock-Signal hier digitalisiert alle 8 CV-Eingaenge hintereinander entsprechend der Clock-Speed. Die resultierende Sequenz-Generierung erfolgt wie in Programm 0.
  • Programm 2 und 3: Zwei weitere Sequenzer-Modi: Rueckwaerts und Knight Rider, also vor und zurueck! Rest wie gehabt.
  • Programm 4: Lediglich CV1-CLK1, CV3-CLK3, CV5-CLK5 und CV7-CLK7 werden als Notenwert-Eingaenge verwendet, die anderen CLK-Eingaenge werden nicht beruecksichtigt und die restlichen CV-Eingaenge jeweils als Key-Velocity - Werte digitalisiert und in den NOTE ON - Sequenzen verwendet. CV1-CLK1, CV3-CLK3, CV5-CLK5 erzeugen NOTE ON - Sequenzen auf Kanal 1 (0x90), CV7-CLK7 auf Kanal 10 (0x99) zur Ansteuerung von Drum-Maschinen (Wunsch von Hans-Joachim Helmstedt).

Schaltung: Click here: KiCad-Schaltung
Die Schaltung ist um den Microcontroller ATmega8535 herum aufgebaut.
CV-Eingang: Ein Steuerspannungseingang wird mit einer Offset-Kompensationsspannung mittels zweier OpAmps gemischt, einem der 8 ADC-Inputs zugefuehrt und digitalisiert. Es koennen Eingangsspannungen bis 5V DC verarbeitet werden. 0V wird als C0 interpretiert, 5V als C5. Der so ermittelte Notenwert wird als Bestandteil der MIDI-Sequenz ueber MIDI OUT ausgegeben.
CLK-Eingang: Ein CLOCK bzw. GATE - Eingang wird mit einem Transistor invertiert, auf 5V Level gebracht und einem digitalen Eingangsport zugefuehrt. Die Software reagiert auf eine ansteigende Flange an einem CLK-Eingang mit dem Digitalisieren der Spannung am korrespondierenden CV-Eingang und dem Senden einer NOTE ON - Sequenz. Je nach gewaehltem Programm wird die Default - Key-Velocity 0x7f als drittes Byte ausgegeben oder der Wert, der beim jeweils naechsten CV-Eingang digitalisert wurde (siehe Programm 4). Bei einer abfallenden Flanke wird die entsprechende NOTE OFF - Sequenz gesendet.
Programmwahl: Drei Kippschalter selektieren nach einem invertierten Binaermuster eines von 8 Programmen. LEDs zeigen die Programmwahl zusaetzlich an (siehe oben Demo-Videos). Sie werden von der Software an entsprechenden Digitalports ausgewertet.


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Fragen und Anmerkungen bitte an:
Carsten Toensmann

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