Чипы для аналоговой музыкальной техники: часть 3

egВ двух предыдущих частях были описаны аналоговые и цифровые чипы, выполняющие элементарные базовые операции. На их основе можно создать законченные функциональные блоки: от мигающей ёлочной гирлянды до микшерной консоли топ-уровня или аналогового синтезатора. В заключительной третьей части речь пойдёт о микросхемах такого высокого уровня интеграции, который позволяет создать законченный функциональный блок с использованием одной-единственной микросхемы и минимума дополнительных пассивных компонентов. Охватываются функциональные генераторы и специализированные микросхемы CEM, SSM, THAT и другие.

Функциональные генераторы

NE566 — довольно старая микросхема разработанная Signetics, формирующая прямоугольный и треугольный сигналы, частота которых зависит от подключенных пассивных компонентов и поступающего на вход Modulation напряжения. Этому чипу посвящена книга Томаса Генри «Making Music with 566»

XR2206 — функциональный генератор производства Exar, формирующий прямоугольные импульсы и сигнал, форма которого может быть плавно изменена от формы треугольника до формы синусоиды. Интересен тем, что не только частота, но и форма волны и симметрия могут регулироваться внешними компонентами, что всегда доступно даже в специализированных интегральных VCO, таких как CEM3340. Этот функциональный генератор хорошо изучен Томасом Генри и за его авторством существует как минимум две схемы VCO профессионального качества на основе XR2206.

ICL8038 (XR8038). Достаточно старый функциональный генератор производства Intersil. Его аналог в настоящее время поставляет Exar. Как и XR2206, он формирует стандартные формы волны, но у него отдельно всегда доступен выход Sine (синусоида формируется из треугольной формы волны встроенным фильтром). Горизонтальная симметрия волн управляется внешними компонентами, поэтому форма треугольника может быть отклонена вплоть до формы пилы в обе стороны. Подобную форму волны обобщённо можно назвать рампоидом, хотя подобное название у Скотта Стайтса используется для обозначения немного другого типа волны.

Специализированные аналоговые музыкальные микросхемы

Panasonic

Компания Matsushita Electric производит практически всё, что связано с электроникой. Неудивительно, что у неё также были ресурсы для производства собственных интегральных схем. В прошлом веке под маркой Panasonic производились чипы типа Bucket Brigade Device (BBD), которые стали своего рода индустриальным стандартом при разработке любых электронных схем  требующих использования линий задержки аналогового сигнала: телевизоры, радио, эффекты Delay, Reverb, Chorus и т.д. Кстати, первой делать такие чипы начал другой гигант электротехники: компания Philips, но в рынке музыкального оборудования известность получили именно чипы Panasonic. BBD представляет собой длинный аналоговый сдвиговый регистр: длинную серию пар из конденсаторов хранения и транзисторов, которые при подаче клок-импульса позволяют сигналу перетекать из одного конденсатора в следующий. Таким образом, сигнал дискретизируется на отдельные отсчёты, которые по цепочке перемещаются в очереди с частотой клока. В отличие от ЦАП выполняющего похожую функцию, BBD не выполняет никаких цифровых преобразований и значения каждого отсчёта остаются аналоговыми. Чипы Panasonic отличаются большой длиной BBD, но работают на довольно низких частотах (единицы кГц), что серьёзно глушит сигнал. Тем не менее, специфическое звучание сигнала прошедшего чрез BBD и возможность прямого управления скоростью дискретизации в реальном времени сделали эти чипы и устройства на их основе культовыми для большинства гитаристов и исполнителей электронной музыки. Линейка BBD Panasonic представлена микросхемами серии MN3000:

MN3004, MN3007, MN3008 и MN3005 — BBD с 512, 1024, 2048 и 4096 стадиями соответственно. Корпуса имеют форм-фактор DIP14, но на некоторых микросхемах присутствует только 8 выводов по краям.

MN3204, MN3207, MN3208, MN3205 — BBD аналогичные вышеуказанным, но более компактные и запакованные в корпус DIP8. Существуют ещё несколько чипов, немного отличающихся по характеристикам.

MN3102 — Клок-генератор, специально заточенный под эти BBD. Часто используется в гитарных педалях.

Curtis Electromusic Specialties

В 80-х годах прошлого века производилась своего рода элита среди предназначенных для звуковых схем компонентов: полностью интегральные модули для музыкальных синтезаторов. Они нашли широкое применение при производстве полифонических инструментов, для которого была важна компактность, идентичность и полная управляемость всех узлов: осцилляторов, генераторов огибающих, фильтров, усилителей и других блоков. Без этих микросхем не существовало бы переносимых полифонических синтезаторов, таких как MemoryMoog, Roland Jupiter, Oberheim OB-8, SC Prophet-5 и многих других. На основе этих чипов с 80-х до 2010-х годов строились многие модули и синтезаторы Doepfer. Параметры всех компонентов CEM управляются напряжением или Gate-импульсами, а среди моделей есть осцилляторы, моно- и мультирежимные фильтры, генераторы огибающих, усилители, а также различные их комбинации. На одном только чипе CEM3394 можно собрать целый «голос», у которого напряжением управляются следующие параметры: частота осциллятора, форма волны, ширина импульса, баланс между внешним сигналом и встроенным осциллятором, частота среза и количество резонанса встроенного фильтра, громкость выхода. Добавляем сюда LFO, ADSR и получаем готовый синтезатор буквально на двух-трёх микросхемах. (Синтезатор Doepfer Dark Energy имеет примерно полдесятка чипов в аналоговой части) Сегодня многие из этих микросхем всё ещё возможно достать, но их стоимость очень высока по сравнению с рядовыми компонентами. Например, стоимость одной микросхемы CEM3340 на eBay редко опускается ниже 75 USD.

Solid State Microtechnology и Analog Devices

В 1980-х основным конкурентом CEM была компания SSM, производившая похожие чипы, которые широко использовались в таких инструментах, как Korg Mono/Poly, Korg Poly800 и других. Первые ревизии Prophet-5 тоже использовали чипы SSM, и только с третей ревизии Sequential Circuits перешли на CEM. В арсенале компании были осцилляторы, фильтры, усилители, генераторы огибающих, динамические процессоры и их комбинации. Позже вся «кухня» была куплена компанией Analog Devices, и производство чипов для синтезаторов было прекращено, хотя некоторые разработки до сих пор производятся под маркой AD, в частности фильтр SSM2044 и четверной VCA SSM2164.

THAT corporation

Сравнительно новая компания THAT, прибравшая к рукам компанию dbx, специализируется на производстве чипов для аудио-аппаратуры. Модельный ряд включает в себя высококачественные приёмники и передатчики симметричного сигнала, предусилители, динамические процессоры, управляемые напряжением усилители и транзисторные сборки. Интересные модели: THAT2180 (VCA), THAT300, THAT320 и THAT340 (сборки)

CoolAudio

Современная компания CoolAudio известна тем, что осчастливила фанатов BBD-чипов выпуском современных и недорогих аналогов интегральных BBD Panasonic MN3205, MN3207 и MN3102 под схожими названиями V3207, V3205 и V3102. Кроме того, компания выпускает несколько моделей VCA (V2181 — Копия THAT, V2162 и V2164 — полный аналог SSM2164), ещё несколько полупроводниковых компонентов и вакуумные лампы. Стоимость, на злобу продавцам старого стока, радуют: 4096-стадийный BBD можно приобрести по ценам порядка 8 USD за штуку при покупке сразу 10 штук в комплекте с V3102. Чипы Panasonic по таким ценам найти нереально.

Princeton Technology

Тайванская компания Princeton Technology специализируется на цифровых чипах для бытовой техники: драйверы моторов, чипы для дисплеев и чипы для сигнальной обработки. Популярность среди любителей завоевала ихмикросхема PT2399: Echo Processor, который представляет собой цифровой прибор задержки в корпусе DIP16. Судя по всему, процессор осуществляет дельта-сигма конверсию и использует для задержки 44-килобитный сдвиговый регистр. Нетрудно догадаться, что при рекомендуемой частоте клока 5 МГц максимальная длина задержки этой микросхемы составит всего 9 мс, что, впрочем, должно подойти для эффекта Chorus. Однако есть схемы и для гораздо более низких частот дискретизации, реализующие LoFi Delay с относительно большим временем задержки. Компания Build Your Own Clone среди своих наборов для сборки педалей предлагает педаль задержки именно на основе PT2399.

Добавить комментарий