Reverse engineering: filters/vcas van een Keytek CTS-2000

[Sylph]

Hoi allemaal,

De CTS-2000 is een niet heel bijzonder klinkende synth met een bagger-interface, maar de CEM3389 filters zijn wel erg fijn. Zolang ik deze synth heb vind ik het al zonde. Mede daarom ben ik bezig met een DIY polysynth (digitale oscillators op basis van een STM32F4 microcontroller) waar ik graag deze filters voor zou willen gebruiken. Nu denk ik waarom zou ik een heel nieuw bord gaan ontwerpen en bouwen om die CEM3389 chips op te stouwen als het bordje in de CTS-2000 al zo ongeveer doet wat ik wil? Dan is de vraag alleen hoe moeilijk/makkelijk is het om uit te vogelen hoe dat bordje precies werkt?

Hier twee fototjes van het bordje (heb helaas geen foto's van de onderkant, toen ik hem uit elkaar had liggen had ik niet het idee dat ik hem ooit op deze manier zou willen gebruiken).

Zoals op de fotos is te zien gaat het om een 8-stemmig apparaat. Naast de 8 stuks CEM3389 zitten er op het bordje in ieder geval nog een AM6012PC 12-bit DAC en een CEM5530 30-kanaals sample-and-hold die samen vermoedelijk verantwoordelijk zijn voor het aanvoeren van de CVs voor de cutoff, resonance, gain en pan. Nu bedenk ik me ineens dat 30 kanalen niet genoeg is voor 8 x 4 parameters! Merkwaardig.

Nu moet ik bekennen dat ik totaal geen ervaring heb met dergelijke hardware, ik ben een computer/embedded systems nerd die er sinds niet zo heel lang nog wat bij elektrohobby't. Ik weet dus niet echt goed wat ik mezelf op de hals haal als ik hier aan begin.

Wat denken jullie, is het de moeite waard? Of is het beter om de chips op een nieuw bord te zetten met nieuwe hardware er omheen? Misschien is er een tussenweg? Nieuwe DAC en sample-and-hold maar oude op-amps en restwerk?

Bedankt voor de tijd/aandacht/moeite

 

[falafelbiels]

Als je er knoppen op maakt in plaats van wat je zelf al niet zo'n toffe interface vond...

 

[Sander02]

Ben geen elektronica man, maar als ik aan zoiets zou beginnen zou ik de 'krenten uit de pap' halen en op een fris nieuw bord beginnen.

Zou wel willen dat ik 't kon, maar zou niet weten hoe/waar te beginnen.. simpele DIY dingetjes denk ik maar dan (plaatstelijke elektr. club zoeken, zoiets)
Maar dat kannibaliseren van gear spreekt me zeer aan! suc6

 

[j.baars]

het kan wel, maar ik zou kiezen voor een nieuw filterontwerp.

en je moet je Uc ook proggen met envelopes enzo.
en natuurlijk ook een fatsoenlijke if, bvk met knoppen.

ben benieuwd.

( ik ben ook nog steeds met zoiets bezig, ik weet niet of dit in dit leven gaat afkomen)

 

[Sylph]

het kan wel, maar ik zou kiezen voor een nieuw filterontwerp.

Bedoel je dan een nieuw ontwerp op basis van de CEM3389 chips of helemaal nieuw?

en je moet je Uc ook proggen met envelopes enzo.
en natuurlijk ook een fatsoenlijke if, bvk met knoppen.

Mjah, daar heb ik al aan gedacht, envelopes en LFOs heb ik al draaien. Interface is nog wel even lastig, een displaytje aansturen en wat knoppen uitlezen is zo moeilijk niet maar het moet ook nog lekker werken natuurlijk. Het liefst zou ik overal een draaiknopje voor hebben, maar dat is niet echt realistisch met mijn budget. Ik zit nu te kijken naar 8 pots met een text-display en een stel drukknopjes met ledjes erin.

 

[Rxke]

klinkt een beetje zoals de Ambika, misschien kan je daar inspiratie halen, is een open ontwerp, dus veel info te vinden

http://mutable-instruments.net/ambika/build

 

[j.baars]

ik bedoel gewoon een nieuw filter.
de cems zijn nogal oud, en moeilijk te krijgen.
een kleine moeite om even een nieuw filter te ontwerpen ( of een bestaand ontwerp , natuurlijk)
en schrijf de software zodanig dat het beide mogelijk is, dus een display met 8 knopjes, en voor de rijke mensen gewoon overal een knopje voor.
( hoewel een zooitje potmeters nou niet echt bepaald een diepte inverstering is..)
je kan hietvoor eventueel een oude mixer slachten, dan heb je gelijk knoppen erbij...
en dan gewoon een zooitje 4051 muxen, en violla, je hebt de helft van de synth al...

Bedoel je dan een nieuw ontwerp op basis van de CEM3389 chips of helemaal nieuw?



Mjah, daar heb ik al aan gedacht, envelopes en LFOs heb ik al draaien. Interface is nog wel even lastig, een displaytje aansturen en wat knoppen uitlezen is zo moeilijk niet maar het moet ook nog lekker werken natuurlijk. Het liefst zou ik overal een draaiknopje voor hebben, maar dat is niet echt realistisch met mijn budget. Ik zit nu te kijken naar 8 pots met een text-display en een stel drukknopjes met ledjes erin.

 

[PWM]

Jeroen heeft natuurlijk een punt met de moeilijke te verkrijgen chip. Je zou ook nog voor zes stemmig kunnen gaan zodat je twee reparatie CEM's hebt.

 

[j.baars]

ach, er zijn nog maar weinig van dit soort chips te krijgen, dus vandaar dat ik liever voor een nieuw vcf ontwerp ga.
dat maakt het uiteindelijk goedkoper, en beter na te bouwen.

en ik heb wel een vcf ontwerp voor je.

 

[Sylph]

Ik ben totaal niet bezig met het idee om meerdere van deze dingen te maken. Als iemand de boel wil nabouwen vind ik dat alleen maar leuk, maar uiteindelijk ben ik voornamelijk voor mezelf bezig. Ik heb een stel prima filters die ik nauwelijks gebruik en dat is natuurlijk zonde. Daarbij vind ik het stiekem gewoon cool om te kunnen zeggen dat ik originele Doug Curtis filters gebruik

Het idee dat er een stuk kan gaan en dat ik dan met een stem minder zit is overigens wel een goed punt, 6-stemmig is zeker een optie. Hoe dan ook ga ik denk ik toch eerst nog wat uitgebreider onderzoek doen naar andere mogelijkheden. Ik ben zeker geïnteresseerd in suggesties wat betrefd vcf-ontwerpen.

Wat betreft de knoppen: ik heb een beetje veel parameters. Mijn standaard oscillator heeft 5 parameters (pitch, waveform, duty/pwm, phase shift en natuurlijk volume) en die zijn allemaal te moduleren met vrij aanwijsbare envelopes of lfos. Ik heb (op het moment, zal nog wel veranderen) per voice 3 oscillators, 3 (ADSR) envelopes en 3 LFOs. Filters moeten er dus nog bij, ik wil ook nog wat met globale detuning en dan zijn er vast nog dingen die ik vergeet. Zo bij elkaar dus makkelijk een 60-tal pots als je dat zou willen. Misschien dat ik dat ooit nog eens ga bouwen maar voorlopig is het een beetje teveel van het goede

 

[j.baars]

dan moet je natuurlijk de vcf´s gebruiken die je hebt liggen.
ik zal wel wat suggesties posten voor vcf´s.
ik ben benieuwd....

 

[j.baars]

dan moet je natuurlijk de vcf´s gebruiken die je hebt liggen.
ik zal wel wat suggesties posten voor vcf´s.
ik ben benieuwd....

ow ja, en bij hele grote hoeveelheden parameters kan je ook combies gaan maken.
dus ipv. 3x een aparte adsr, gewoon 1x en dan een switch welke je kiest.
\of een waldorf opzet maken, dus een matrix met een aantal pots of encoders, en een switch welke sectie je gaat kiezen.

 

[stevaux]

denk vanuit de oude cpu, die stuurt digitaal audio naar de dac en vc s voor de.cem chips. misschien kan je in de service manual ontdekken waar wel signaal moet en hoe de SH alles op zijn plek krijgt. dan kan je het board hergebruiken.
dus een CPU upgrade.
ik wil ook.zoiets voor.mn VX 600.

 

[stevaux]

ik vermoed dat de PAN cv niet uit de 30 channel S&H komt. omdat deze parameter merr fixed is en niet snel veranderd. je kan dus kijken welke pin vd CEM dat is en waar die vandaan komt.

 

[j.baars]

een vx600 is volledig analoog...

denk vanuit de oude cpu, die stuurt digitaal audio naar de dac en vc s voor de.cem chips. misschien kan je in de service manual ontdekken waar wel signaal moet en hoe de SH alles op zijn plek krijgt. dan kan je het board hergebruiken.
dus een CPU upgrade.
ik wil ook.zoiets voor.mn VX 600.

 

[j.baars]

wat overigens ook wel belangrijk is, imo dan,
is een oscillator drift knopje, zodat wanneer je een accoord speelt de osc. een klein beetje van mekaar te verstemmen zijn, een beetje vals maken, zeg maar.

 

[Sylph]

denk vanuit de oude cpu, die stuurt digitaal audio naar de dac en vc s voor de.cem chips. misschien kan je in de service manual ontdekken waar wel signaal moet en hoe de SH alles op zijn plek krijgt. dan kan je het board hergebruiken.
dus een CPU upgrade.

De oscillators in deze machine werken met twee SGS DCO chips. Even zoeken hoor... zoiets. 8 wavetable oscillators in een doosje. Daar zitten al DACs in. De DAC op het filterbord zal dus voor de parameters zijn en niet de audio.

Het zal sowieso iets anders zijn dan een CPU upgrade. Ik denk dat ik behalve het filterbord niet veel van deze synth ga hergebruiken. De toetsen zijn wel fijn, maar hij is een beetje log en daarbij krijg ik de rokerslucht er niet af (iedere keer na gebruik mijn handen wassen ).

ik vermoed dat de PAN cv niet uit de 30 channel S&H komt. omdat deze parameter merr fixed is en niet snel veranderd. je kan dus kijken welke pin vd CEM dat is en waar die vandaan komt.

Dat zou heel goed kunnen, voor zover ik weet is het niet mogelijk de pan te moduleren met EGs of LFOs en volgens mij is het ook niet bijzonder hoge resolutie. Overigens is 'snel' relatief, de pans worden op deze synth per octaaf van het keyboard ingesteld (multitimbral verhaal) dus als een voice van octaaf verspringt omdat je een andere noot aanslaat moet hij toch wel snel genoeg kunnen pannen dat je het niet merkt. Kan alsnog zomaar om 100ms oid gaan, wat natuurlijk een veelvoud is van wat je voor andere parameters acceptabel acht.

een vx600 is volledig analoog...

Dat zou ik niet te snel roepen. Goede kans dat de EGs en misschien zelfs de LFOs in de cpu draaien. Dat is bij de CTS-2000 ook het geval. Dat kan erg vervelend uitpakken; bij een trage attack op de cutoff hoor je hem overduidelijk stappen

wat overigens ook wel belangrijk is, imo dan,
is een oscillator drift knopje, zodat wanneer je een accoord speelt de osc. een klein beetje van mekaar te verstemmen zijn, een beetje vals maken, zeg maar.

Individuele detune ja. Heb ik al even over na zitten denken. Simpelste manier is natuurlijk gewoon op de aanslag een afwijking kiezen en die aanhouden, maar het lijkt me eigenlijk ook wel gaaf om hem tijdens een lange sustain nog wat te laten driften. Nouja, dat komt nog wel een keertje

 

[j.baars]

de lfo´s en de envelopes zijn idd digitaal bij de vx, ik bedoelde de vco´s...

 

[felshout]

je kunt het board vast wel aan de praat krijgen, dit kan niet heel ingewikkeld zijn. Wel even uitzoeken waar alle adresjes heen routen.
ik verwacht dat je van de S&H mux de volgende signalen kunt terug vinden.:
8 VCF f0 uitgangen vinden,
8 VCA env uitgangen
vermoedelijk 8 VCF Q uitgangen maar misschien ook maar 1 (als je VCF Q niet kan moduleren per stem),
1, 2 (=alternated panning) of zelfs 8 VCA pan (als er maar 1 VCF Q is)
DA voor de cv(s) zal ook wel lukken maar je kan ook overwegen om dat deel opnieuw te bouwen in 16 bit.

Je moet wel in de gaten houden dat het Filter board je bus snelheid bij kan houden.. Dit kan nog een valkuil zijn.

 

[Sylph]

je kunt het board vast wel aan de praat krijgen, dit kan niet heel ingewikkeld zijn. Wel even uitzoeken waar alle adresjes heen routen.
ik verwacht dat je van de S&H mux de volgende signalen kunt terug vinden.:
8 VCF f0 uitgangen vinden,
8 VCA env uitgangen
vermoedelijk 8 VCF Q uitgangen maar misschien ook maar 1 (als je VCF Q niet kan moduleren per stem),
1, 2 (=alternated panning) of zelfs 8 VCA pan (als er maar 1 VCF Q is)
DA voor de cv(s) zal ook wel lukken maar je kan ook overwegen om dat deel opnieuw te bouwen in 16 bit.

Je moet wel in de gaten houden dat het Filter board je bus snelheid bij kan houden.. Dit kan nog een valkuil zijn.

Goeie tip, ik moet inderdaad eens goed nadenken over hoe ik de boel ga interfacen. Mijn µc draait op 3.3v dus direct zal sowieso niet werken. Misschien moet ik er een losse µc (5v dus) op zetten die ik dan vervolgens met SPI oid kan aansturen.

Hoe langer ik er mee bezig ben hoe ingewikkelder het wordt. Ik had misschien wat beter voorruit moeten plannen toen ik aan dit hele project begon