Controleur MIDI pour synthé

Projet de contrôleur MIDI

Fan d’une petite boite à musique (groovebox) appelé le Circuit, je me suis mis en tête de créer un petit contrôleur MIDI permettant d’accéder à tous les paramètres du moteurs de synthèse.

Petit rappel sur l’histoire de la synthèse analogique :

La synthèse soustractive permet de créer différents timbres sonores en agissant sur les paramètres de synthèse : les formes d’ondes, déterminant la nature des harmoniques, les filtres en pentes, permettant d’agir sur la brillance du timbre etc etc…

Apparu dans les années 60, l’utilisation de composant analogique dans les synthétiseur a disparu à la fin des années 80 au profit de la synthèse FM et autres synthétiseurs numériques à échantillonnage. Ces nouvelles technologies se sont avérées plus efficaces pour imiter le timbre des instruments acoustiques.

Cependant dans les années 2000 on a assisté à un retour en grâce de la technologie analogique, non pas pour sa capacité à imiter des timbres acoustiques mais pour son timbre si particulier.

Troisième étape dans l’histoire de cette technologie, c’est l’utilisation du numérique pour imiter l’analogique. Les créateur de synthé, comme Korg ou Roland ont créé des machines numériques, n’utilisant pas des composant analogique pour générer le son, mais imitant les sons créés avec des composant analogiques. Tout le monde suit ? On appelle cela l’analogique virtuel.

Pourquoi un contrôleur midi?

Le Circuit de novation dispose d’un moteur sonore analogique virtuel, on peut choisir la forme d’onde, ouvrir ou fermer un Low pass Filter, ou un high pass filter, on peut utiliser un LFO sur différent paramètres de synthèse.

Bref cette machine dispose d’une centaine de paramètres pour créer ses timbres. Cependant les concepteur de cette petite machine ont eu l’idée génial de favoriser le happy accident et de laisser l’utilisateur tourner des potards sans savoir exactement ce qu’il faisait et de privilégier ainsi la recherche et la création par le son.

Le résultat et sympa, musical et surtout très créatif. Toutefois, j’ai éprouvé le besoin de pouvoir contrôler en temps réel, en performance ou en concert, l’ensemble du moteur de synthèse. C’est la que vient l’idée d’un contrôleur MIDI.

Le fonctionnement de la norme MIDI

Chaque paramètres de synthèse est accessible via une adresse MIDI.

Par exemple, le filtre s’ouvre et se ferme en agissant sur le contrôle continue (CC) 74 situé sur le canal 1.

D’un point de vue technique un message CC c’est une suite de 3 octets. Un octet de statut qui dit, je suis un CC sur le canal 1, et deux octets de position, je suis le CC74 et ma valeur va de 0 à 127.

Pour obtenir plus de paramètres la norme midi à recours, au NRPN, une suite de 3 messages CC, toujours les mêmes (CC98, CC99, CC06) mais dont la conjonction permet d’identifier un adresse et une valeur.

Le premier CC donne une partie de l’adresse (entre 0 et 127), le deuxième donne l’autre partie de l’adresse (entre 0 et 127) et enfin le troisième donne la valeur.

On peut donc moduler le paramètre 3.25 sur une plage de 0 à 127

CC 98 dit 3

CC 99 dit 25

CC 06 donne une valeur entre 0 et 127.

le hardware du contrôleur MIDI

pour le contrôleur ont utilise un microcontrôleur de type arduino, PIC ou ARM

l’ Arduino présente l’avantage de posséder une mémoire eeprom interne, donc conservée à l’extinction et d’avoir un environnement de développement simplifié.

Pour communiquer avec la machine il faut utiliser des broches MIDI 5 broches ou des fiches mini jack stéréo.

On dispose d’un écran 1602 monter à mi chemin en série et parallèle pour ne pas consommer trop de pin (6).

de 8 boutons

et depuis peu de potards à résistances variables.

L’écran permet de connaître le paramètres édité et de choisir avec précision sa valeur.

Premier design.

Au départ, l’idée était d’avoir un hardware simplifié au maximum, parce que la ressource en développement logiciel était limitée. Je pensais donc limiter la machine à un écran et deux axes de communication in et out.

Pour éditer la centaine de paramètres je débrayais les potard déjà présent sur le Circuit : ils n’impactaient plus le moteur sonore, mais envoyaient toujours un message CC à exploiter.

C’est là qu’intervient le cœur de la machine :

je reçoit 8 messages différents en provenance du Circuit. Le contrôleur midi va recevoir ces 8 messages et les traduire en fonction de la pages correspondant.

Je reçoit les messages CC 79 à CC 87. En page 1, le CC79 est traduit dans le message CC03. En page 2, la traduction est CC13 :

Messages entrant	Messages sortant
	Page 1	Page 2	…	Page 10
CC79	CC03	CC13		NRPN 2.13
CC80	CC04	CC14		NRPN 2.14
CC81	CC05	CC15		NRPN 2.15
CC82	CC06	CC16		NRPN 2.16
CC83	CC07	CC17		NRPN 2.17
CC84	CC08	CC18		NRPN 2.18
CC85	CC09	CC19		NRPN 2.19
CC86	CC10	CC20		NRPN 2.20
CC87	CC11	CC21		NRPN 2.21

Pour le conditionnement, j’ai pensé à utiliser une découpeuse laser, et c’est à cette occasion que j’ai rencontré makerspace56 & le fablab de Vannes.

Outre l’outillage classique du maker, on trouve au fablab des imprimantes 3d et une découpeuse laser.

Pour obtenir un fichier SVG parfait, nous avons modélisé chaque composant en 3d, de la veroboard à l’écran, les boutons et les prises din/ jack stéréo.

Si le premier prototype en contreplaqué n’était pas satisfaisant, le résultat avec des plastiques type PMMA s’est révélé très « sexy » !

 

Assez rapidement, je me suis rendu compte que d’autres utilisateurs de la groovebox seraient intéressés par un tel accessoire, nous nous sommes mis en tête de chercher à le produire et le vendre via une plateforme de financement participatif.

A cette occasion, plusieurs questions ont émergé et notamment des questions juridiques, du type, peut on proposer à la vente, même pour une production limitée à quelque exemplaires un accessoire dédié à une machine d’un autre fabriquant.

Par ailleurs, le premier design était dépendant de la réception d’un message en provenance de la groove box. Une simple mise à jour du soft pouvait empêcher toute communication entre les deux.

J’ai donc incorporé 8 potards au contrôleur. Résultat, le prototype est plus volumineux, mais il présente l’avantage d’être autonome et pouvoir contrôler d’autre synthés que je possède qui sont tout aussi dépourvu en potard que le circuit.

Ou en est le projet ?

Aujourd’hui nous préparons un kickstarter.

Le recours au financement participatif nous permets d’avoir une parfaite visibilité sur le nombre de contrôleur à produire et de sécuriser cette aventure.

Nous n’avons pas d’attente précise sur le nombre de vente, notre objectif est avant tout de produire un objet de qualité et d’acquérir de l’expérience.