bouwverslag analoog netwerk

Status
Er kan niet meer gereageerd worden.
Ik zal eerst beginnen met uitleggen wat een analoog netwerk is, wat je ermee kan en hoe het werkt. Mijn visie op zaken is niet perse de absolute waarheid. Er zijn genoeg dingen die ik me afvraag dus ik zal stellingen droppen waar best van mag worden gezegd dat het onzin is, als ik overtuigd wordt dan kan ik van mening veranderen.

Even wat over mezelf eerst. Ik ben zelf meer programmeur dan electronica specialist. Wel een bepaalde periode samengewerkt eraan met een electronica specialist die alle details uit heeft gewerkt. Door het arduino platform kon ik eenvoudig chips aansturen in een proto opstelling. De specialist heeft er een schema van gemaakt op basis waarvan ikzelf de pcb´s heb getekend. Die pcb´s zijn nu in bestelling. Ik hoop ze binnen 2 weken binnen te krijgen. Ik heb wel een werkende opstelling met 1 schakelchip maar het gaat juist erom hoe je dat uitbreidt met zo min mogelijk schakel chips.

Ik noem het analoog netwerk omdat het niet zoals een digitaal netwerk data in stukjes verzend. De verbinding is continu open precies zoals een analoog telefoon netwerk. Je verbind niet alleen maar telefoons met elkaar maar alles wat je maar bedenken kunt. Je kan het ook zien als een programmeerbare patchbay die je bedient met software. Je kan een configuratie opslaan en oproepen later. Het netwerk heeft een bepaald aantal ingangen en hetzelfde aantal uitgangen. Je kan elke ingang met elke uitgang verbinden met behulp van software.

Ik kwam erop omdat ik als hobby met synthesizer chips aan het experimenteren was. Met een DA converter zette ik een getal om in een voltage en stuurde zo de synth chips aan. Ik had een midi listener gemaakt die een midi noot omzette naar een bepaald voltage op de VCO zodat ik deuntjes kon maken. Een midi naar cv converter was dat feitelijk. Dit allemaal op breadboard, de radio hoorde je ook ertussendoor maar dat kon de pret niet drukken. Maar je kan ook de chips elkaar laten aansturen zodat ik een modulaire synth opstelling had. Het enige waar ik niet goed van werd was die protokabeltjes in en uit pluggen de hele tijd.
Daarom ging ik op zoek naar een chip die dat voor me zou kunnen doen. Een crosspoint chip bleek precies te doen wat ik wilde, ingangen met uitgangen verbinden op commando. Alhoewel het analoge signalen mogen zijn die erdoorheen gaan, de aansturing ervan is een digitale aangelegenheid. Een stuk lastiger aan de gang te krijgen dan de synth chips maar gelukkig was er zoiets als arduino waardoor ik in staat was de chip te gebruiken. Dat was even dolle pret maar als snel wilde ik meer. Een vco heeft al snel 5 ingangen en met 3 vco's zat de chip al vol.

Dus meer schakel chips erbij, probleem was echter dat de ingangen van schakel chip 1 niet naar de uitgangen kan kunnen chip 2. Alleen naar zijn eigen uitgangen kan. Daar hield het op voor een tijd. Ik dacht er wel veel over na maar kwam niet echt verder tot ik een keer een uitleg vond ergens op het internet hoe telefoon netwerken werken, de oude analoge netwerken. Ik begreep het niet direct helemaal maar was wel overtuigd ervan dat het moest kunnen wat ik wilde bereiken.

De basis is dus een crosspoint chip. Het is op zich een eenvoudig ding. Voor elk uitgang zit er een schakelaar naar elke ingang en die kan je aan en uit zetten. Bij een 4 naar 4 chip gaat het in totaal om 16 schakelaars. Het probleem lijkt te zijn dat het aantal schakelaars exponentieel stijgt als het aantal ingangen en uitgangen toeneemt. Een 16 naar 16 heeft al 256 schakelaars terwijl er maar 12 kanalen bij komen. De schakelchip die gebruikt wordt is een AD75019 die je wel meer ziet in audio toepassingen. Deze heeft 16 kanalen. Ik ga een ander keer verder, ik zal dan foto's en ander beeldmateriaal plaatsen zodat het meer duidelijk wordt.
 
Ik kon niet wachten op de management samenvatting en ben alvast op je site gaan kijken. De uitleg van de X Bay 32 is heel verhelderend.
 
Hoe zit het met overspraak tussen de kanalen waar je tussen schakelt?
 
Cool, ga ik volgen....ben een synthesizer aan het bouwen en zoek ook een matrix switch....! (16x8 of meer)
Wilde het gaan maken met heeeel veel 4066's maar dat wordt toch wel omslachtig ben ik bang..
 
Staat ook nog op mijn verlanglijst een digitaal aan te sturen 20 bij 20 analoge schakel matrix als vervanger voor een chielmetti patch matrix, wordt volgens mij wel kostbare grap
 
Een 4066 kost niet veel.
Bekijk ook de 4051 en 4052.
Niet vergeten opampjes erachter te zetten, en mischien ervoor als je met single supply werkt.


Ik heb een plan : een modular maken die via pc te schakelen is!!!, zegmaar een analoge nord modular.
Eerst simpel beginnen, ik gebruik deze gates zoiezo altijd voor sample en hold met single supply te maken.


En door ze strategies in te zetten hoe je er ook niet veel te gebruiken, wel jammer dat ze alleen per 4 komen die 4066, zou tof zijn als je ook in 1 en 2 waren,
en altijd die inverterend transistor ervoor om van 5 naar 12 volt te gaan, is verrot, dat moeten ze er gelijk inbouwen vind ik!, dan zou je hem rechtstreeks op je chip aan kunnen sluiten.
 
ik heb enkele jaren geleden een 32x32 ( of 8x8, of 16x16)versie ontworpen ( werkt anders dan deze).ben ik bij groot gebrek aan belangstelling mee gestopt.

en hoe bestuur je jou matrix?
ipad ofzo?

:mega:
 
jaren geleden heb ik voor weinig geld een phoenix plc met 32 ingangen en 32 uitgangen met een stel analoge poorten gebouwd om zo iets voor elkaar te krijgen.
Een extra module is goedkoop aan te schaffen [ 4 /8/ 16/32] en gewoon programmeerbaar met step 7 [ siemens protocol]
Dus blokjes slepen en toewijzen via een gewone p.c
Een idee ?

20114895658.jpg
 
Hoe zit het met overspraak tussen de kanalen waar je tussen schakelt?

binnen de chip volgens specificatie tussen 92 en 69 db van 1kHz tot 20kHz, voor wie dit niets zegt kan je het zo zien dat je een 92db filter op het geluid zit voor alle kanalen waar het geluid niet moet klinken, bij 1kHz cutoff point zonder feedback/resonance. Buiten de chip zit elke track tussen twee ground tracks, dus om en om , signaal,ground,signaal, ground etc etc, als er dan iets overspringt komt het in de groundflow in tegengestelde richting terecht, afgevoerd naar buiten als het ware. Hierdoor wordt zoveel mogelijk de spec van de chip behouden voor de hele implementatie. Je kan nooit alles van te voren uitrekenen of bedenken, in de praktijk zal mbv meetapparatuur moeten blijken hoeveel crosstalk er precies optreedt en indien nodig het ontwerp aangepast om dat weg te werken. De enkelchip versie pcb (de mini) heb ik met het gehoor getest en ik kon met het oor geen overspraak horen.

Op de uitbreidingskaarten pcb's zitten 4 lagen, met een aparte laag alleen voor ground en een aparte laag voor de digitale signalen waar de tracks haaks staan op de analoge tracks eronder voor minimale overspraak tussen digitaal en analoog domein. Het schakelproces duurt minder dan een miliseconde waardoor het al minimaal is wat daarvan in de audio te horen zou kunnen zijn.

Alle stroom aansluitingen zijn gefilterd met een decoupling capacitor zodat er geen troep uit de powersupply in de audio terecht komt.

de total harmonic distortion van deze chip is 0.01% , een tienduizenste deel
 
Cool, ga ik volgen....ben een synthesizer aan het bouwen en zoek ook een matrix switch....! (16x8 of meer)
Wilde het gaan maken met heeeel veel 4066's maar dat wordt toch wel omslachtig ben ik bang..

het kan prima maar dat wordt omslachtig, nodeloos duur maar vooral erg groot in oppervlakte, je kan met 4x4 ook maar tot maximaal 16x16 uitbreiden. Bij het kwadraat van chip IO loop je tegen een hobbel aan die wel te nemen is maar niet zonder meer. Je moet wat je dan hebt weer als 1 IC zien en daarop voortborduren.

Als je wilt uitbreiden dan leg je de chips gewoon naast elkaar, de rij die dan ontstaat leg je nog twee keer aan boven en onder de rij waar je mee begon. Vervolgens zorg je voor elke chip dat deze verbonden is met alle chips in de rij erboven. Qua hard bedraden ben je er dan al. De software doet de rest, die vogelt uit hoe alle chips precies geschakeld moeten staan om alles te verbinden zoals jij het wilt hebben. Moeilijk verhaal mischien wat beter te begrijpen is als je onderstaande plaatjes ook bekijkt.

Ik heb eerst alles in software gebouwd als simulatie om te kunnen testen of alles klopt. Daar zit een GUI bij waar je alle mogelijke combinaties van chip IO en netwerk omvang kan visualiseren. Dit is bijvoorbeeld een 8x8 netwerk met 6 x 4066 chips (die zijn 4x4 toch?)

sf1.jpg

en dit het maximale 16x16 wat je ervan kan maken

sf2.jpg

en een 256x256 van 16x16 chips, 256x256 lijkt heel erg veel, teveel, maar ga maar eens na hoeveel een 8 stemmige synth aan CV IO heeft dat loopt snel op. Het is dus zeker geen overbodige luxe. Ook al je andere apparatuur zou je moeten aansluiten als je maximale vrijheid/total analog recall wilt. Zoiets als een VA, een virus oid, is voor het netwerk gewoon een analoog appraat als je aansluit mbv de audio jacks. Je kan met een va prima een analoge module moduleren alleen niet andersom.

sf3.jpg


zelf proberen met andere instellingen kan hier http://www.anatal.io/sw-demo.html , soms lijkt het niet te werken dan moet je een keer op again drukken of de pagina nog eens oproepen. Elke keer wordt er een willekeurige combinatie van IO verbindingen aangelegd zodat het netwerk volledig benut wordt. Je ziet dat in de chips de verbindingen elke keer anders zijn.

De chips onderling hebben een statische verbinding, dit veranderd alleen bij uitbreidingen. Daarom werk ik met uitbreidingskaarten die onderling niet verschillen zodat je bij kan maken ipv een totale vervanging van het hele netwerk. Je steekt de kaarten dan in een andere bodemplaat waar alleen maar koperbanen lopen of je kan met ribbon cables werken om kosten te besparen en ruimte. Hoe dit precies zit zal ik stap voor stap gaan uitleggen anders is het teveel ineens om te verwerken aan info.
 
Staat ook nog op mijn verlanglijst een digitaal aan te sturen 20 bij 20 analoge schakel matrix als vervanger voor een chielmetti patch matrix, wordt volgens mij wel kostbare grap

Ligt eraan wat je precies kostbaar vind, dit is een verslag van de laatste bouwfase, alles ligt al vast zodoende. Precies een 20x20 daar kan ik je niet aan helpen. Wel een 16,32,64,128 of 256 matrix, meer kan ook maar dat valt voor nu buiten de scope. Je zou kunnen kiezen voor een 32x32 in jouw geval. Als je de prijs voor jezelf wilt bepalen als je alles zelf zou doen dan moet je ca 25 euro per chip rekenen, 50 euro voor een wirewrap tool en voor een paar tientjes draad. Nog wat klein spul zoals sockets en capacitors, laten we zeggen nog 10 euro. De software kun je kosteloos gebruiken. Dat is de meest betaalbare manier die ik me bedenken kan. De meest kostbare manier is een bestaande oplossing zoals deze

sf4.jpg

Waarom die zo duur is? Wie het weet mag het zeggen. Er is op dit moment niets op de markt wat enigzins betaalbaar is en hetzelfde kan als waar ik hier verslag van doe. Vandaar dat ik eraan begonnen ben ook. Op het moment dat het systeem stabiel is, vrij van storing en op voorraad dan zou een 32x32 met behuizing rond de 500 euro uitkomen ex btw. Ik heb als doel deze technologie binnen ieders bereik te brengen, of je het aanpakt is jouw keus maar die keus heb je dan in ieder geval wel.

Door gesprekken met andere hardware leverende bedrijven en mijn eigen ervaring heb ik een beeld gekregen bij de materiaalkosten van hardware. Dat stelt meestal niet zoveel voor. Waarom is hardware zo duur dan vraag ik me af. Er is vaak lang aan gewerkt door een team dure specialisten plus de nodige dosis hebzucht en patentkosten, dit zorgt volgens mij voor de hoge eindprijs. Ik heb het door de jaren heen als hobby erbij gedaan zonder druk of deadlines en zit daarom (gelukkig) niet met een berg schulden die zo snel mogelijk moeten worden afgelost. De techniek die ik gebruik is gebaseerd op verlopen telefonie patenten en hoef zelf daarom geen patent aan te vragen om het te beschermen. Het voordeel hierbij is ook dat de werking in de praktijk al bewezen is. Alleen de toepassing is nieuw in zijn prijsklasse.

Het doel van dit verslag is ook een groupbuy te organiseren zodat er een testgroep ontstaat. Het is niet de bedoeling daar heel pusherig/commercieel mee over te komen. Wat ik kan aanbieden is tegen kostprijs mee te doen in dit stadium, ik verdien er dan niets aan maar je hebt ook geen garantie oid. Ik kan bestellen per 5,10,20 of 50 stuks dus voor mij is het geen moeite wat extra erbij te doen.
 
Een 4066 kost niet veel.
Bekijk ook de 4051 en 4052.
Niet vergeten opampjes erachter te zetten, en mischien ervoor als je met single supply werkt.


Ik heb een plan : een modular maken die via pc te schakelen is!!!, zegmaar een analoge nord modular.
Eerst simpel beginnen, ik gebruik deze gates zoiezo altijd voor sample en hold met single supply te maken.


En door ze strategies in te zetten hoe je er ook niet veel te gebruiken, wel jammer dat ze alleen per 4 komen die 4066, zou tof zijn als je ook in 1 en 2 waren,
en altijd die inverterend transistor ervoor om van 5 naar 12 volt te gaan, is verrot, dat moeten ze er gelijk inbouwen vind ik!, dan zou je hem rechtstreeks op je chip aan kunnen sluiten.

Een analoge nord modular kun je inderdaad maken mbv het analoge netwerk. Het project begon ook als synth totdat ik begreep dat het netwerk iets op zichzelf was. Ik wil niet teveel op de zaken vooruitlopen maar VCO,VCF,VCA & ADSR modules zijn ook in de maak dwz de pcb's zijn onderweg. Ik noem ze xmods omdat je ze in het netwerk kan pluggen zoals een PCI kaart voor je pc maar dan analoog ook indien gewenst. Er mag door het netwerk ook digitale data stromen, de bandbreedte is beperkt maar het kan. Voor mij persoonlijk ligt de nadruk op analoog omdat ik dat gewoon mooi vind.

Ik begon ook met 1 DAC en voor elke CV een sample en hold maar dat was best lastig met lekkage ed. Je kan tegenwoordig 32 kanaals DAC IC krijgen ter grootte van een pinknagel. Per saldo ook nog goedkoper dan 32 SH + DAC en buffers. PWM based DAC is ook een optie maar dat is meer voor lfo's als de reactietijd minder belangrijk is. Als het netwerk er eenmaal is dan kun je eenvoudig je eigen CV oplosing maken en aansluiten op het netwerk. Ook kan je je eigen modules erin hangen en bedienen met mijn software zonder daar iets speciaals voor te doen.

Als je nog verder wilt gaan dan kun je zelfs modules ontwikkelen in het netwerk. Je sluit dan alle losse pinnen van alle componenten aan op het netwerk en kan met de software alle verbindingen leggen. Dat valt buiten de scope voor nu maar het is wel een idee waar ik exited van wordt. Het grootste probleem wat ik als software man heb met hardware ontwikkeling is de niet te harden traagheid. Met software is het typen, opslaan en testen. Met hardware is het tekenen, opslaan, paar weken wachten , testen. In het netwerk zou je kunnen ontwikkelen alsof je met software bezig bent, met dezelfde snelheid.
 
Het wiel opnieuw uitvinden is altijd spannend ;)

voor mij was het betaalbaar maken van het wiel de uitdaging, je hebt helemaal gelijk dat er niets nieuws aan is. Ik heb bewust gezocht naar zoveel mogelijk bestaande oplossingen die zich al bewezen hebben, daar de juiste mix van maken zodat het precies doet wat nodig is voor in de studio. Dat is op zich wel een uniek wiel maar de eer van het wiel te hebben uitgevonden komt mij niet toe nee.
 
ik heb enkele jaren geleden een 32x32 ( of 8x8, of 16x16)versie ontworpen ( werkt anders dan deze).ben ik bij groot gebrek aan belangstelling mee gestopt.

en hoe bestuur je jou matrix?
ipad ofzo?

:mega:

Ik ben wel benieuwd hoe jouw ontwerp is. De software is html5 voor in een browser met javascript. Omdat er met de seriele poort moet worden gewerkt is het een chrome app met rechten hiertoe. Het kan ook in andere browser draaien vanaf een webserver op je pc. Dan kan je met de ipad erbij ook. Je kan bijv. een sessie openen op je mobiel en je ipad en je pc en je laptop etc etc. Elke client kan een ander gedeelte van de interface openen zodat je hierin zover kunt gaan als je wilt. Je zou een hele wand met touch schermen kunnen maken zodat je ineen keer overal bij kan. Maar net zo goed in de trein op je mobiel met je studio bezig zijn over het internet. Een ADC kan het resultaat terugstreamen. Als je in de studio bent dan kun je de volle analoge sound beluisteren. Toekomstmuziek maar wel leuk om alvast over na te denken dit soort mogelijkheden.

De browser heeft dus rechtstreeks contact met de arduino die weer alle chips aanstuurt. Als je kan programmeren kun je zelf met javascript ook schakel commando's geven. Ik zou zo niet even weten waarom je dat zou willen maar het kan in ieder geval. Ik ben van plan alle code en tekeningen te publiceren , open source zeg maar.

Hier is een screenshot van hoe de software eruit ziet. Links is de ingang van het netwerk waarop de uitgangen van de xmods of externe gear aansluiten. Boven zitten de uitgang van het netwerk waarop de ingangen van de xmods/ext gear aansluiten. Met 1 klik maak je een verbinding waar het crosspoint zit.

sf5.jpg

Waar nu het channel nummer staat kan je labels aanbrengen wat er op dat kanaal zit. Dat doe je eenmalig net zoals het aansluiten van gear/xmods. Alles heeft een vaste plek en kabels raak je in principe niet meer aan tenzij je live gaat, verhuisd ed

Hier draait een demo van de software www.anatal.io/aos/index.html , het heet AOS wat staat voor Analog Operating System
 
jaren geleden heb ik voor weinig geld een phoenix plc met 32 ingangen en 32 uitgangen met een stel analoge poorten gebouwd om zo iets voor elkaar te krijgen.
Een extra module is goedkoop aan te schaffen [ 4 /8/ 16/32] en gewoon programmeerbaar met step 7 [ siemens protocol]
Dus blokjes slepen en toewijzen via een gewone p.c
Een idee ?

20114895658.jpg

Ik kan in dit stadium niet afwijken van het pad dat ik gekozen heb, alles is al uitontwikkeld, het gaat er alleen nog om of er geen implementatie fouten zitten in de pcb's maar ik ben wel erg benieuwd hoe jouw oplossing werkt en wat het kost. Ik heb er even snel naar gekeken maar zie niet zo gauw hoe het werkt. Als je wat meer kunt vertellen graag. Er zijn ook verschillende chips op de markt en wil in de toekomst meer variatie in prijs/kwaliteit uit proberen. De AD8113 bijv heeft een nog lagere THD maar is ook een stuk prijziger. Ik kan niet inschatten waar jouw oplossing precies staat wat dat betreft maar ben er dus wel erg benieuwd naar.
 
Status
Er kan niet meer gereageerd worden.
Back
Top