Midibox SID – DIY-синтезатор на MOS SID

Приветствую! Может, кто и не знает, но на основе легендарного SID и сейчас собираются синтезаторы; кто-то сразу вспомнит Electron SIDstation, кто-то HardSID, я же хочу рассказать вам об открытом DIY-проекте Midibox SID, а также более мощном его собрате Midibox MB6582.

Впервые я услышал о проекте в прошлом году, наткнувшись на Youtube-ролик с демонстрацией SammichSID (еще один авторский проект в сообществе Midibox). Сразу хочу заметить, что несмотря на филологическое образование, я с детства увлекался всякими DYI-машинками на электромоторчиках из чего попало советскому школьнику (буквально из мыльниц), затем паял Спектрум и баловался с извлечением звука из штатного спикера, а затем, когда мне в руки попалась новосибирская плата Himac – мучал AY. В те времена про Commodore 64 я только слышал, что это крутой компьютер с мощными звуковыми возможностями – и ни разу не видел аппарат вживую. В общем: разницу между транзисторами понимал, знал с какой стороны катод и анод у диода, паять по схемам умел, но сам схемы никогда не составлял. А мое увлечение синтезом вылилось в хобби по коллекционированию старых MIDI-девайсов типа Roland MT32, SC88Pro и т.д.

Конечно же, я сразу захотел сделать себе аппарат на SID чипе. Осталось только просчитать, в какую сумму выльется мне эта затея, и смогу ли я закончить проект – на форуме Midibox нередко попадались сообщения о продаже недопаянных плат – что наводило на мысль о сложности. Начать я решил с самого простого одночипового синта. В интернете существуют две точки, продающие PCB для проекта – этоMike’s shop и SmashTV. Я списался с Майком из Германии, и заказал сет MIDIbox SID 8580 / 6581 + CS. Чтобы было понятно, объясню: проект состоит из нескольких модулей, это

1. материнская плата MBHP_CORE – чип PIC18F452 или 18F4620/4685 с оптронной развязкой для MIDI. К одному CORE можно подключать два MBHP_SID.
2. SID-плата MBHP_SID – универсальная плата для SID 6581 или 8580, в зависимости от выбора чипа на плате меняются только регулятор 7812 или 7809 (12 или 9 вольт) и пара конденсаторов для фильтров.
3. MBHP_DINX4 – плата логики внешнего управления (кнопки, энкодеры) – для постройки полной панели управления требуется 3 шт.
4. MBHP_DOUTX4 – плата вывода для светодиодов, для полной панели управления требуется 2 шт.

Сразу стоит заметить, что сет не включает в себя PIC и SID чипы, а также LCD индикатор. Прошитый PIC можно заказать дополнительно за 9eur, но я решил сэкономить, т.к. в локальном магазине электроники 18F452 лежал за 280 р (затраты на прошивку позднее вылились для меня гораздо дороже, но об этом позже).

Параллельно я занялся поиском SID чипов, т.к. они не выпускаются с начала 90х годов. Помимо известного всем Ebay, я нашел Amibay, где также периодически появляются в продаже SIDы по схожей цене. В феврале 2013 г. были сделаны оба заказа – 2 шт. 6581R4AR из Нидерландов (25 eur за чип + 5 eur доставка). Доставку мне пришлось ждать до середины мая… из-за всем известного почтового коллапса, одна бандеролька болталась на таможне с 7 марта, о второй же не было известно вообще ничего вплоть до конца апреля. И вот, все пришло!

Midibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SID

Сборка плат не представляла никакой сложности, все платы были спаяны по вечерам за неделю

Midibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SID

Также была закуплена коробочка, в которой я начал размещать платы.

Midibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SID

Все было готово, не хватало только одного: прошитого PIC. И вот здесь я столкнулся с боольшими трудностями. Ради одноразовой прошивки, мне не хотелось тратить еще $50. Потолкавшись на местном городском форуме, я не нашел ни одного человека, который бы откликнулся на просьбу прошить PIC. Три недели ушло на поиски человека с программатором, в итоге мы его прошили, попутно убив китайский чудо-девайс.
Midibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SID

Как водится, после прошивки ничего не заработало 🙂 Наступил момент отладки. Были проверены все дорожки на предмет случайных замыканий, вольтаж на нужных пинах. В процессе отладки я сжег один из двух 6581 чипов, невнимательно прочитав инструкцию для программы тестирования соединений PIC и SID. Если вы заливаете в PIC программу mbsid_interconnection_test, вытащите SID из панельки! Эта программа генерирует 5в на различные пины SID-панельки, чего сам SID выдержать не может! Проблема в итоге была решена классическим способом вытаскивания всех регистров 74HC595 и тестирования их по отдельности – причиной оказался плохой контакт панели и HC595.

Параллельно на макетке я начал дизайнить/собирать CS – контрольную панель. Здесь я допустил вторую ошибку, закупив для этого дела ultrabright светодиоды. Все вместе они светят как кинопроектор! На потолке чудовищное световое пятно, смотреть на панель невозможно – слепит. Этот шаг я до сих пор не закончил, и подсознательно оттягиваю момент признания того, что панель надо делать заново

Midibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SID

К июню девайс худо-бедно работал:

[смотреть #midibox sid default internal patch test]
Была еще одна ошибка, которую я допустил – это выбор PIC18F452, в которую заливается старая версия управления SID. Из-за малого количества памяти, для 452 существует только старая версия прошивки midibox_sid_v1_7303e, в то время как уже несколько лет есть midibox_sid_v2_043, рассчитаная на новый PIC 18F4685 с 96кб памяти. В это время я заинтересовался более мощным проектом – Midibox MB6582:
Midibox SID - DIY-синтезатор на MOS SID
Физически, это четыре MBHP_CORE и восемь MBHP_SID на одной плате, четыре независимых аудио-выхода, 8 флеш-чипов (=8 банков) для хранения 8×128 патчей, и конечно же, новая прошивка. Внешне MB6582 выглядит как серьезный groovebox. Платы для этого проекта можно заказать только у SmashTV (я написал ему письмо, и очень долго ждал ответа). Мне пришлось даже создать тему “Russian buyers are cursed here?”, т.к. сложилось ощущение, что мне специально не отвечают. SmashTV оказался очень приятным человеком, который не отвечал лишь по одной причине – он не хотел мне отказать, но и не знал текущей ситуации на почте, будучи уверенным, что весенний коллапс, о котором писали заграничные издания, все еще продолжается. Он поставил мне лишь одно условие – либо нереверсивный платеж, либо обещание не создавать кейс по возврату в Paypal – со своей же стороны он постарался оформить посылку так, чтобы контроль за ней был на всех стадиях прохождения почты. Надо отдать должное, Почта России доставила мне платы за три недели, что для меня является рекордом для прохождения почты из USA. Стоимость PCB и почтовых расходов составила ~$80. Детали для этого проекта в этот раз я решил находить сам, ну и таки решился на покупку программатора.

В моем родном городе Тюмени всего 2 магазина радиодеталей, с очень ограниченным выбором. Практически все мне пришлось заказывать в интернет-магазине, где мелкооптовыми партиями и комбинированной доставкой выходило даже дешевле чем в розницу (расходы – порядка $150-200). 8 SIDов (на этот раз 9вольтовые 8580) пришлось покупать частями из Китая, Германии и Австралии (общие расходы на SID – порядка 250 eur). Резисторные сборки пришлось вручную собирать из одиночных резисторов 🙂
Midibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SID
Чтобы проект был максимально похож на оригинал, был заказан корпус Pactec PT-10. Два раз заказан, т.к. в первый раз горе-продавцы отправили мне 30-баксовый корпус доставкой UPS, не спросив меня даже, готов ли я заплатить за доставку $300. Посылку, естественно, задержали в Москве за превышение порога в 200 eur (доставка тоже считается!). К слову, за доставку я не платил: корпус 2 месяца пролежал на складе и сейчас едет обратно продавцам.
Midibox SID - DIY-синтезатор на MOS SID

Основная часть была спаяна также достаточно быстро, время уходило только на комплектацию партий деталей в интернет-магазине. Во время ожидания, мы с товарищем занялись гравировкой панели управления. Станок для гравировки собран вручную, товарищ на нем гравирует всякие таблички на пластике, мы впервые работали с ним по алюминию
Midibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SID

Подготовка панели управления:

Midibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SID
Некоторых оригинальных разъемов так и не удалось найти, это касается DIN5-под-пайку для MIDI, питания и переключателя питания. Вместо полноразмерных DIN5 для экономии места я решил использовать mini-DIN в распайке Creative external drive MIDI in/out, и теперь могу использовать creative-переходники от него для моего MB6582.
Midibox SID - DIY-синтезатор на MOS SIDMidibox SID - DIY-синтезатор на MOS SID
Все это время (июль-октябрь) я пытался добыть нормальный программатор, т.к. последний купленный китайский, даже если и прошивал PICи, то не делал сброс user configuration bits, из-за чего MIDI порты работали не на той скорости. После очередной попытки, я загуглил и спаял трех(!)-резисторный jdm-совместимый программатор, который заработал сразу же. Это мое самое большое заблуждение – что самосборные программаторы ни у кого не работают, просто у них дохлые ненастоящие RS232.

Midibox SID - DIY-синтезатор на MOS SID

К началу ноября я закончил MB6582 и пока что заморозил работу над контрольной панелью первого SID-проекта – думаю над тем, чтобы сделать из него простой плеер SID в коробке от mobile rack. Для работы с синтезатором имеется утилита MIOS Studio, а также панель дляCtrlr. По звуку могу точно сказать, что простые волны типа треугольника, пилы – звучат более агрессивно, чем в аналоговом моделировании у Yamaha AN.

Звучание и работу обоих девайсов можно услышать-увидеть здесь:


[смотреть Midibox MB6582 Jeroen Tel Supremacy]


[смотреть Midibox SID 8580 Jeroen Tel Robocop 3]

Все фото, сделанные во время сборки MB6582 лежат здесь: http://esher.ru/foto/64/

Ссылки по теме:
1. Midibox wiki
2. Midibox forum
3. Midibox projects

Если кого-то что интересует, спрашивайте, отвечу 🙂

PS. Midibox – некоммерческое сообщество, создатели распространяют схемы на условии, что вы делаете это для себя, а не для продажи! Продажа разрешена только по себестоимости деталей, без учета потраченных вами сил и времени.