Panel Vinophonics (Presentación SONAR +D 2019  16/07/2019)

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La unidad de control Vinophonics está diseñada con una idea predominante, la interacción profunda con el sintetizador Antonus 2600 y con una fuerte inpiración en el secuenciador Antonus Step Brother. Se ha respetado el formato y dimensión para que encaje visualmente ofreciendo en todo momento una sensación de continuidad.

Se ha tenido en cuenta a la hora de su diseño una capacidad de control y de modulación (modificación de parámetros de manera dinámica) de una manera muy especial que viene determinado por:

• Interacción a través de los diferentes canales controlados de manera motorizada y remota

• Capacidad de secuenciar o no los diferentes canales

• Autogeneración de eventos de control y de sonido

El diseño está muy marcado por la esencia del modelo 2600 que es por un lado "modularidad", que permite obtener la libertad de conexión de diferentes módulos usando cables de tipo mini-jack de 3,5mm  y por otro lado pre-conexionado que permite una configuración de conexiones por defecto que despeja el panel para evitar un exceso de cableado que pueda molestar o entorpecer la operativa especialmente en configuraciones complejas.

Una ventaja de seguir la inspiración del modelo 2600 es que presenta una compatibilidad total con la norma de sintetizadores analógicos contemporáneos controlados por voltaje ya sean de configuración fija o modular. Muy destacable es que también de esta forma es totalmente compatible con las normas que rigen sistemas modulares más populares de hoy en día, el formato "eurorack"

Es complicado definir en una sola palabra lo que es Vinophonics especialmente cuando tratamos de definirlo en función de algo típico o algo acotado. Puede ser un secuenciador por paso, puede ser un mezclador, un sintetizador, un multiplexor... o varias de esas funciones a la vez.  Dada la diversidad de funciones sería últil describir Vinophonics por partes según sus módulos y más tarde explicar la complejidad que darán sus interacciones.

SECUENCIADOR

El módulo principal que inspira el diseño está definido por 16 canales controlados de manera dinámica por potenciómetros deslizantes "sliders" motorizados los cuales pueden tanto responder a la manipulación manual del usuario que está delante del instrumento así como responder a cualquier comando que se le haga llegar por su interfaz de conexión digital de manera remota.

El siguiente gráfico servira para describir cada canal:

Canal dinámico:

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1- indicador de paso activo, para marcar el paso activo en la salida secuencial

2- selector de salida de disparo "gate" seleccionable, para asignar en cada paso en que bus se presenta la señal de gate.

3- slider motorizado de 60mm. Controla la amplitud de la señal de entrada presente en 4. Modificable por usuario y remotamente

Su nivél máximo es 1:1 con respecto a la señal de entrada siendo su nivel mínimo atenuación total.

4- entrada de señal. La señal que estará presente en cada canal. Cada canal presenta una pre-conexión singular, por lo cual no es necesario 

conectar algo para obtener señal a la salida. En caso de querer sustituir la señal predefinida tan solo hay que conectar un cable patch para 

proceder con la interrupción de la normalización de entrada. Cada canal está marcado en serigrafía su pre-patch.

5-señal de salida de canal post-fader, es decir afectada por la atenuación del control 3

Salida canales dinámicos

6- Salida de la suma de los 16 canales, mediante esa salida obtenemos la función de mezclador

7- Salida secuencial. En esta salida solo vamos a tener la señal del canal activado. Con el secuenciador en marcha podemos

secuenciar las señales presentes en cada uno de los canales. O bien usar el botón STEP para ir avanzando de manera manual el canal activo.

8-Salida A, corresponde a la suma/mezcla de los canales entre 1 y 8  

9- Entrada al amplificador controlado por voltaje de salida, por defecto la señal del canal A está pre-conectada. Al insertar

un cable patch con otra señal en esta conexión se desconecta la pre-conexión y se puede procesar cualquier señal

10- Entrada de control por voltaje. Permite controlar la amplitud de la señal mediante cualquier voltaje.

11- Salida de VCA, señal procesada en amplitud en función de la entrada CV

12- Salida B, corresponde a la suma/mezcla de los canales entre 9 y 16  

13- Entrada al amplificador controlado por voltaje de salida, por defecto la señal del canal B está pre-conectada. Al insertar

un cable patch con otra señal en esta conexión se desconecta la pre-conexión y se puede procesar cualquier señal

14- Entrada de control por voltaje. Permite controlar la amplitud de la señal mediante cualquier voltaje.

15- Salida de VCA, señal procesada en amplitud en función de la entrada CV

Controles de secuenciador y salidas 

16- Salidas de Gate, en función del canal activo por el secuenciador habrá una señal de disparo "Gate" en el correspondiente "bus"

17- Salida de Clock, salida de reloj en tren de pulsos para sincronizar con equipos analógicos externos

18- Control del ancho del pulso del reloj, control manual por slider y controlable por voltaje en su conexión

19- Profuncidad de la modulación de la velocidad del reloj del secuenciador. Usando la conexión podemos modificar la velocidad

del secuenciador usando una señal de voltaje y su profundidad de efecto lo determina el slider correspondiente.

20- Control manual de la velocidad del reloj y entrada de sincronización externa para usar en modo esclavo.

Controles de reproducción

21- Botones manuales para inicio detención de la reproducción de la secuencia así como botón para reiniciar 

la posición de la secuencia.

22- Avance manual de la posición del secuenciador

FUNCIONES ADICIONALES

Divisor de frecuencia

Esta sección del Vinophonics corresponde a un divisor de frecuencia, o también divisor de reloj cuando su uso se ciñe a señales de reloj de tiempo/sincronía. A nivel conceptual nos va a permitir obtener a partir de una señal periódica una subdivisión de la frecuencia principal que usamos en su entrada. Así por ejemplo la subdivisión de 2 nos va a dar una señal que va a ser mitad de la frecuencia original siendo su forma de onda cuadrada independientemente de la forma de onda usada como fuente de entrada. Esto es porque el circuito de división lo que hace es contar las veces que una señal cruza el eje positivo emitir un pulso cada vez que ese contador ha registrado un determinado número de pases.
En este diseño de divisor, a diferencia de otros diseños donde hay que seleccionar en su salida el factor de división, tenemos presentes de manera simultánea todas las subdivisiones
2-3-4-5-6-7-8 . Hay que resaltar el uso de subdivisiones no usuales, ya que lo más común en este tipo de circuitos es aquellas de base 2 (2-4-8) sin embargo en este diseño tenemos a su vez
las divisiones de 3-5-6-7

Completa al circuito la entrada de RESET para poder reiniciar el contador cuando se requiera.
En el Vinophonics tenemos vinculada la señal del oscilador de manera que se conecta mediante normalización a la
entrada del divisor de frecuencia . De esta forma nos permite obtener relaciones armónicas inferiores de la frecuencia fundamental de ese oscilador.

Esa conexión interna puede ser interrumpida con la inserción de un cable de conexión en la correspondiente entrada.

Oscilador

Oscilador digital controlador por tensión.
La generación parte un microcontrolador programable PIC 16F1847 donde se usa la programación del proyecto VCDO de Electric Druid, el cual nos proporciona un oscilador de tabla de ondas digitales de doble salida independiente.
La frecuencia del oscilador está determinada por el control principal el cual modifica la frecuencia en pasos de semitono cromático y a su vez incorpora una entrada por control por voltaje de relación volt por octava también cuantizado en pasos de semitono.
Tenemos un segundo control de frecuencia no cuantizado para ajusta de manera fina la afinación así como una entrada CV para el mismo parámetro.

Tenemos dos salidas de audio una para salida de forma de onda 1 y otra para forma de onda 2.

Cada salida tiene su selector manual de forma de onda.

El canal 1 tiene un registro mayor de formas de onda y su selección se hace por transición continua realizando fundidos cruzados entre las diferentes ondas.

El canal 2 tiene menor número de formas de onda y está más centrado en sub octavas del canal 1.
El selector de formas de onda en este caso actúa por saltos no siendo posible fundidos entre varias formas de onda.

La afinación afecta a las dos formas de onda por igual.
Indicador led para indicar la frecuencia del canal 2

La resolución de 8 bits le otorga un color particular asemejando al sonido de los primeros sintetizadores y samplers digitales de la década de los 80s

Rango de frecuencias: 8,18Hz hasta 8372Hz

Rango de ajuste de afinación sin cuantizar:  +/- 8 semitonos

Generadores de envolvente

Doble generador de funciones de dos fases, ascenso (ataque) y descenso (decaimiento) basados en el proyecto PIC ENVGEN8 de Electric Druid

La base es un generador de envolventes tradicional resumido a dos pasos de ataque y decaimiento.

Dos modos de fucionamiento:

EG en el que el ciclo solo se activa cuando se presenta una señal de disparo en la entrada correspondiente.

LFO cuando el ciclo se repite de manera periodica, la fase de ataque se reinicia en cuanto la fase de decaimiento finaliza.

Controles manuales para fase de ataque y decaimiento. Entrada de disparo y salida de señal.

Indicadores luminosos de estado de la señal.

rangos de tiempo: 1 mSec hasta 10 Sec
Frecuencias en modo LFO: hasta 300Hz

Multiples y Procesador de Voltaje

Modulos de utilidad para interconectar entre módulos internos o externos. 

Múltiple pasivo para bifurcar (split) señales de un origen a varios destinos.

Procesador de voltaje:

2 mezcladores simples con una entrada atenuable y otra fija. Ganancia 1:1 en su posición máxima

Entrada atenuable normalizada a +10v y -10v para el otro canal. Interrumplible por inserción.

Salidas positiva y negativa simultaneas

Procesador LAG, para suavizar señales de control (legato-portamento) control mediante slider del tiempo de curva

entrada para activar y desactivar efecto por voltaje y salida procesada.

El gabinete

El gabinete del Vinophonics está inspirado también en el diseño del Antonus Step Brother. Así pues comparte el diseño basado en la idea de instrumento autocontenido en su propio estuche, con inspiración clara a los equipos clásicos que están forrados en vinilo Tolex (Tolex estilo Fender 60's) Vinophonics no es algo que va a estar fijo en el viñedo, al contrario está pensando para poder ser transportado y viajar para ser mostrado en eventos y conferencias al rededor del mundo. Solo hace falta una conexión WIFI a internet para volver a conectarse con el Blockchain y volver a sincronizarse con el viñedo y la aplicación web.

La idea es que el equipo se cierra con su tapa frontal y mediante el asa de transporte permite el traslado del equipo de forma cómoda.

En el Vinophonics van a confluir varias capas:

Capa de computación: Donde se tiene gestiona tanto los datos que se leen en el Blockchain como via aplicación web y se procede de manera local a traducir esos datos a voltaje mediante conversores D/A a su vez se captura la posición de los sliders y se manda su posición. Servicio de streaming de audio en tiempo real para difusión de la generación sonora con Vinophonics.

Capa de controles: EL voltaje que define cada parámetro de los sensores se encarga de determinar la posición de cada slider motorizado. De esta forma conseguimos que los datos muevan físicamente un control. Las referencias de voltaje que arrojan los controles motorizados para indicar su posición se recogen en un conversor analógico digital. De esta forma siguiendo el camino inverso se procede a monitorizar la posición de los controles motorizados y que se logre visualizar una representación de los controles físicos en el panel virtual de la apliación web de Vinophonics

Capa analógica e híbrida: Todo el diseño en sí de lo que es el secuenciador / multiplexor y las diferentes fuentes sonoras y modificadores de señal que presenta el Vinophonics. A modo de sistema hibrido está el oscilador y los generadores de envolvente, que se generan con un microprocesador PIC el cual posteriormente se convierte a señal analógica.