Deep 1: un synth fai da te con Arduino

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Deep1 è un prototipo di synth fai da te basato su Arduino Leonardo, realizzato nell’inverno 2018. Un progetto molto utile anche per chi vuole autocostruirsi un controller MIDI con sei potenziometri.

La serie di prototipi denominata DPSynth nasce come evoluzione del PDSynth-00. Il processo di ricerca e sviluppo che ha spinto la realizzazione di questa seconda serie di prototipi è stato finalizzato alla individuazione di soluzioni utili per semplificare e velocizzarne la costruzione. L’evoluzione ha anche interessato il nome. Infatti, si è scelto di chiamarli DPSynth (letto in inglese “Deep synth”) invertendo l’ordine delle lettere dell’acronimo. Purtroppo in questo modo si perde il richiamo a Pure Data, ma sicuramente si evitano inutili assonanze al mondo della politica italiana, lasciando inalterato il concetto di Digital Programmable Synthesizer: DPSynth.

Arduino synth fai da te

L’immagine mostra il pannello superiore del prototipo in cui sono visibili le sei manopole di controllo di cui è dotato Deep1.

Deep1 - Arduino synth fai da te

L’utilizzo sui prototipi precedenti dei programmi per sintetizzare il suono basati sull’utilizzo della libreria Mozzi ha messo in luce il bisogno di inserire un filtro sull’uscita PWM di Arduino. Questo filtro è volto a controllare il rumore aggiunto dalla modulazione della larghezza d’impulso. In questo prototipo abbiamo, inizialmente, sperimentato l’impiego di un filtro passivo passa banda per ottenere un segnale audio bipolare opportunamente filtrato per ridurre gli effetti indesiderati introdotti dalla frequenza portante della PWM.

Dettagli tecnici

Deep 1 è stato costruito con l’intento di individuare una soluzione efficiente per la connessione dei potenziometri ad Arduino attraverso una scheda PCB appositamente progettata.

Le due immagini mostrano una vista dei suoi componenti interni e il pannello posteriore del prototipo. Nell’immagine di sinistra che mostra il prototipo aperto è visibile da sinistra verso destra: l’Arduino Leonardo, la scheda millefori, con il circuito costruito per gestire le connessioni dei potenziometri, e il filtro passivo connesso all’uscita audio jack.

Nell’immagine di destra, le connessioni presenti sul pannello posteriore sono da sinistra a destra: l’uscita audio con una presa jack TS da 1/4 di pollice (6,35 mm), due connettori DIN 5 pin per l’ingresso e l’uscita MIDI, la connessione micro USB e la presa per l’alimentazione dell’Arduino Leonardo. Le connessioni delle prese MIDI non sono state mai cablate per problemi di spazio.

In questo prototipo si è scelto di utilizzare un Arduino Leonardo perché questa scheda differisce dalle altre per il fatto che il microcontrollore ATmega32u4 ha il modulo di comunicazione USB integrato nel chip. In tal modo, si elimina la necessità di utilizzare un chip FTDI USB-to-serial per la comunicazione tra scheda e PC. Questa differenza permette alla scheda Leonardo di essere riconosciuta, dopo essere stata collegata ad un PC, come una periferica generica, come un mouse o come una tastiera ad esempio oltre che a emulare permanentemente una porta seriale (CDC)/COM port.

Questo vantaggio, offerto dalla scheda Leonardo, è molto utile poiché, in tal modo, il prototipo può essere programmato per essere riconosciuto dal computer direttamente come un controller MIDI, Così si evita, dunque, la conversione seriale-MIDI necessaria nel caso delle altre schede Arduino. Questa problematica è stata già trattata nel caso del PDSynth-00.

Un nuovo look

Nell’autunno 2018 in questo prototipo è stata sostituita la scheda del filtro posto sull’uscita audio inserendo un modulo di uscita audio che implementa un filtro attivo passa basso del quarto ordine. In seguito a queste modifiche sono emerse ancora di più le limitazione legate alla scatola in cui erano state alloggiate le apparecchiature. Si è scelto, quindi, di smontare il prototipo e di ricollocare tutto in un alloggiamento simile a quello realizzato per il prototipo DPSynth 01. Le immagini di seguito mostrano il secondo allestimento realizzato per il Deep1.

Deep1MKII Arduino synth fai da te Deep1MKII Arduino synth fai da te

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