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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE
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Clavier MIDI. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Musicien

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Une caractéristique du clavier décrit ici est que sa sortie n'est pas du son, comme dans les EMI classiques, mais la sortie d'une interface musicale numérique MIDI. Divers instruments de musique peuvent bien entendu être connectés à un tel clavier s'ils disposent d'une entrée de cette interface. De nombreux synthétiseurs industriels, tels que la série PSS de Yamaha, disposent de claviers plus petits qui ne sont pas toujours confortables à jouer, et un clavier MIDI avec des touches de taille normale vous permet d'étendre considérablement leurs capacités de performance. Dans ce cas, bien sûr, il n'est pas nécessaire d'apporter des modifications ou des améliorations à la conception de l'instrument - il vous suffit de connecter le clavier avec le câble MIDI IN à l'entrée "MIDI IN" du synthétiseur et de le programmer pour recevoir des signaux MIDI.

L'appareil proposé peut également faire partie de votre studio MIDI domestique ou être utilisé en conjonction avec des modules de sons et des échantillonneurs dans une version "Rack" sans clavier.

Clavier MIDI. Disposition du clavier MIDI
(cliquez pour agrandir)

L'interface musicale numérique MIDI, apparue en 1982, a permis de séparer les parties exécutante (maître) et génératrice de son (interprétation) des instruments de musique [1-3]. Les informations transmises entre eux se présentent sous la forme de commandes simples, courantes pour les claviers, les touches, les vents et autres EMP. Les commandes reflètent l'influence de l'interprète sur l'instrument, par exemple « ACTIVER UNE NOTE », « CHANGER LA POSITION DU RÉGULATEUR ». Malgré le fait que les méthodes et techniques de jeu des instruments diffèrent, les commandes MIDI sont universelles, ce qui vous permet de connecter différents types d'EMP et d'obtenir des combinaisons sans précédent de performances et de possibilités sonores.

La tâche des appareils performants est de percevoir et de transmettre les nuances les plus subtiles de la performance musicale de manière aussi complète et correcte que possible. Les claviers EMP modernes sont appelés dynamiques, car ils enregistrent non seulement le fait d'appuyer sur une touche, mais aussi la force ou la vitesse de sa pression [5], ce qui peut affecter à la fois le volume du son et son timbre - selon la façon dont il est utilisé. AMY programmée. De plus, la vélocité peut contrôler l'activation des effets sonores et même le changement de tonalité. Par exemple, avec un jeu « doux », l'instrument sonne avec un timbre, et avec un timbre plus « dur », avec un autre. Cette technique est souvent utilisée dans les instruments échantillonneurs. Disons qu'ils enregistrent le son d'un piano avec des frappes fortes et faibles sur une touche d'un échantillonneur, puis que les sons sont mélangés dans une proportion en fonction de la vitesse de pression. Cela vous permet de simuler la gamme dynamique et de timbre d'un piano naturel et de le contrôler de manière flexible tout en jouant.

Cependant, de nombreux instruments acoustiques disposent d’au moins un degré supplémentaire de contrôle du timbre. Touche, instruments à vent permettent de varier le son dans une large mesure après avoir pris une note. Jouant des instruments à archet, la guitare électrique consiste en l'art des accolades, du vibrato et d'autres effets de performance tout au long du son d'une note. Et comme il est tentant pour un claviériste d'utiliser non pas des automatiques, mais des doigts, naturels et vifs, un « vibrato » ou de relancer un accord en entrant une modulation sans lever les doigts des touches) Un clavier tactile permet de faire tout cela, car il mesure la force de pression des doigts du musicien tout au long du son de la note. Peut-être qu'à l'avenir il y aura des claviers qui mesureront la pression sur les touches dans les trois directions - les musiciens voudront certainement utiliser tout cela.

Bien entendu, tous les paramètres mesurés doivent être transmis via l’interface et contrôler tous les DME connectés. Pour ce faire, la norme MIDI fournit des moyens dont l'essentiel est présenté dans le tableau ci-dessous. 1. La commande "ON NOTE" contient des informations sur la force ou la vitesse d'appui sur chaque touche du clavier. Tous les claviers dynamiques mesurent et transmettent ce paramètre dans la plage de 0 (pas de son) à 127 (fortissimo). De même, la commande « TURN OFF NOTE » indique la vitesse de libération de la note. Peu de claviers mesurent ce paramètre, c'est pourquoi la commande "ON NOTE" à vitesse nulle est souvent utilisée à la place, ce qui n'est pas interdit par la norme MIDI. La commande « PRESSION SUR LA TOUCHE » n'est transmise que par certains claviers dynamiques - ceux qui perçoivent la pression des doigts du musicien sur la touche après que la note soit frappée. La commande "WHEEL POSITION" est transmise lorsque la molette de changement de tonalité est tournée, si bien sûr il y en a une.

Tableau 1
Commande (en code hexadécimal) Octet d'état (n - numéro de canal) Premier octet de données (0...7Fh) Deuxième octet de données (0...7Fh)
ACTIVER LA REMARQUE 9n Numéro de billet Vitesse (1...7Fh)
DÉSACTIVER REMARQUE 8n
9n
Numéro de billet
Numéro de billet
Vitesse de libération
Vitesse=0
PRESSION DE LA TOUCHE 0Un Numéro de billet Force de pression
POSITION DE ROUE 0En 7 bits inférieurs Haut 7 bits
CHANGEMENT DE DIRECTION 0 milliards 0 - contrôleur 0
1 - contrôleur 1
(molette de modulation)
*
*
*
1Fh - régulateur 31
20h - régulateur 0
21h - régulateur 1
(molette de modulation)
*
*
*
3Fh - régulateur 31
40h - interrupteur 0
41h - interrupteur 1
*
*
*
5Fh - interrupteur 31
Haut 7 bits
Haut 7 bits ---- Haut 7 bits
7 bits inférieurs
7 bits inférieurs
---- 7 bits inférieurs
0-off, 7Fh-on
0-off, 7Fh-on
---0-off, 7Fh-on

Un large groupe de commandes "CHANGE CONTROL" est réservé à toutes les commandes, à la fois discrètes et fonctionnant en continu. La liaison des interrupteurs et commandes spécifiques aux codes des commandes transmises et reçues est individuelle pour chaque instrument. Ils incluent également la molette de modulation, avec laquelle vous pouvez contrôler l'effet vibrato pendant le jeu.

Le clavier MIDI proposé est le plus simple. Il ne transmet que deux commandes - "ON-OFF NOTE" sur l'un des seize canaux MIDI. Le clavier n'étant pas dynamique, la vitesse de relâchement est toujours transmise à la même vitesse de 63. De plus, une commande "ACTIVE TEST" (octet OFEh) est transmise toutes les 300 ms, utilisée parfois pour tester la liaison électrique MIDI.

Le micro-ordinateur monopuce K1816BE35 (DD6) a permis de simplifier considérablement les circuits de l'appareil. La ROM K537RF5 (DS1) contient les codes du programme exécuté par le micro-ordinateur (Tableau 2). Les lacunes du tableau peuvent être comblées avec n'importe quel code. Le registre K580IR82 (DD7) est utilisé pour stocker la partie inférieure de l'adresse ROM [4]. Le signal à la sortie "MIDI OUT" est généré par logiciel, le taux de transmission dépend donc directement de la fréquence du résonateur à quartz ZQ1. Sa fréquence peut être comprise entre 8820 8990 et 8,86 XNUMX kHz - elle convient tout à fait, par exemple, pour un résonateur utilisé dans les décodeurs PAL à une fréquence de XNUMX MHz.

       Tableau 2 Adresse 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 abcdef K.S. 0000 23 ff 3a 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 5d5c 0010 b00 00 ba 00 bb 00 f00 00c 00 00c 00 00 00 00 bc34e 80 f64 b74 7с еb 0020 a00 8 ch 20 ef 08 b08 fe 0 2 39 2f97c 36 50e ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff 67e1f 0030 a6 ​​​​0 e1 29 0 18 26 ff ff ff ff ff ff ff ff ff aca20 9 34d b00 04f f9 9 0040 a1 1 0 0050 fc 7 67 a6 80 04 b32 0b0080f 2 9f 3 1 03d 90 9 ff ff ff ff ff ff ff ff ff d34cc 00b03 24d b9 34f f00 9 8 a3 0090 3 fc 34 00 a2 04 32 b6 00b 0f 2c9 3f 1 03 80j 9 34 ff ff ff ff ff ff ff ff ff d00cc 03 24 9 34a f00 e9 e7 e2 e00 b0 3 34 00 2 04 32 6 b0100b23 00 3 9 7 7 7a 7 9 08 00 00 00 00 00 00 8 3 0110 b00b00 00 00 b3 77 00 e00 00 bb 00 fb 00a00f 00 00 00 00 1 eb 1f 0120 b00 00f a00 00 9a 14 ff ff ff f23f3

Le bouton SB1 "Reset" du micro-ordinateur permet de programmer le numéro de canal MIDI. Les contacts du clavier S1-S64, connectés aux multiplexeurs K155KP1 (DD1-DD4), sont interrogés séquentiellement pour détecter les touches enfoncées. Les sorties de ces microcircuits sont commutées par le multiplexeur K555KP2 (DD5). L'état du contact interrogé est fixé à l'entrée test TO (broche 1) du micro-ordinateur DD6. Le clavier est alimenté par une source de 5 V CC et la consommation de courant ne dépasse pas 0,5 A.

Le circuit imprimé de l'appareil n'a pas été développé. Pour réduire la longueur du faisceau, les multiplexeurs DD1-DD4 sont situés directement sous le clavier. Au lieu des contacts mécaniques S1-S64, des interrupteurs à lames avec des aimants fixés aux touches peuvent être utilisés. Le contact S1 correspond à la touche du bas (note C à la grande octave), S64 - à celle du haut. Le connecteur X1, par lequel un câble MIDI est connecté à un clavier MIDI, est une prise standard à cinq broches СШ5 (DIN-5) avec les broches 1 et 3 inutilisées.

La puce K1816BE35 peut être remplacée par K1816BE39, K573RF5 par K573RF2 et K555KP2 par K555KP12. Les multiplexeurs DD1-DD5 peuvent être n'importe quelle série similaire K133, K555, K533, K1533.

Avec de bonnes pièces connues et une installation sans erreur, le clavier commence à fonctionner immédiatement après la mise sous tension. Si toutefois cela ne se produit pas, vérifiez tout d’abord la présence de tension d’alimentation sur tous les microcircuits. À l'aide d'un oscilloscope, observez les impulsions d'horloge sur la broche 11 de la puce DD6. L'absence d'oscillations est le signe d'un dysfonctionnement de ce microcircuit ou du résonateur ZQ1.

Ensuite, le conducteur de sortie du DD1 à 6 puce se déconnecte de la broche 9 de la puce DD5 et le connecte à un fil commun. Connectez des écouteurs aux emplacements 5 et 4 du connecteur X1 - des clics doivent y être entendus avec une fréquence d'environ 3 Hz - ce sont les octets OFEh "Active check" qui sont transmis. S'ils ne sont pas là, alors l'un des microcircuits DD6, DD7 ou DS1 est défectueux. Reconnectez ensuite les broches 1 et 9 de DD6 et DD5. Désormais, les clics sur les téléphones devraient être audibles chaque fois que vous appuyez et relâchez les touches. Si ce n'est pas le cas, le défaut vient de l'ensemble du microcircuit DD1-DD5, ou il y a des contacts fermés en permanence parmi les contacts du clavier.

Connectez le clavier à l'instrument conformément aux recommandations données dans [3]. A la mise sous tension, le clavier est automatiquement réglé sur le premier canal MIDI. Pour modifier le numéro de chaîne, appuyez sur le bouton SB1 "Reset" et, sans le relâcher, appuyez sur la touche portant le numéro de série de la chaîne souhaitée. Relâchez d'abord le bouton, puis la clé. Après une telle commutation des circuits de l'appareil, toutes les commandes seront transmises sur le canal portant le numéro souhaité.

littérature

  1. Subbotkin M. MIDI. - IN/OUT, 1992, N1, p.18.
  2. Kudeev Yu. MIDI-ooobscheyaiya. - IN/OUT, 1992, N 2, p. 66, 67.
  3. Studnev A. Qu'est-ce que le MIDI ? - Radio, 1993, N 1, p. 32, 33 ; n° 2, p. 23-25.
  4. Stashin VV, Urusov AV, Mologontseva OF Conception d'appareils numériques sur des microcontrôleurs monopuce. - M. : Energoatomizdat, 1990.
  5. Kuznetsov L. A. Fondamentaux de théorie, de conception, de production et de réparation d'instruments de musique électriques. - M. : Industrie légère et alimentaire, 1981.

Auteur : Alexey Studnev, Joukovski ; Publication : cxem.net

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