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Por fin hubo un poco de tiempo para ponerse a jugar con este aparatito. La primera prueba donde ya se le ve forma es esta:
Para escucharlo, sólo falta amplificar la señal, pero por supuesto para que la primera étapa del proyecto este concluida completamente falta el filtro controlado por voltaje (VCF), el generador de envolvente y el amplificador operado por voltaje (VCA).
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Cuando estaba construyendo mi "microprocesador", mi hermano me sugirió construir un sintetizador analógico. Sin duda, este si es un reto porque es un proyecto que incluye transistores, amplificadores operacionales, matemáticas, manejo de señales, uso del osciloscopio, microcontroladores y que incluso por lo que sospecho puede llevar más protoboards que el mencionado proyecto del microprocesador. ¨Pero bueno, las galletitas de la fortuna de Facebook me dijeron que me iba enfrentar a un reto muy grande.
En mi familia ha habido varios músicos, por lo que no es raro que desde niño he sentido cierta atracción por la música que supera el placer de escucharla aunque yo no tengo el "don". Pero desde que tuve mi primera computadora, uno de las metas era intentar que tocara música. En mi mente soñaba que sonará como instrumentos reales o fantásticos como los que escuchaba de Tomita, Giorgo Moroder o de Walter/Wendy Carlos. Obviamente los 8 bits que traía el DAC de la Color Computer - aunque han creado un género de música - distaba mucho de sonar como instrumentos que yo ambicionaba, pero era un avance.
Editor gráfico de música de K. y S. Brain
para la Color Computer
Obviamente con el paso del tiempo, mi primera PC, la Tandy 1000 tenía un mejor DAC e incluso tenía un programa para editar Música por medio de su captura en un pentagrama. Posteriormente, en 1994 me hice de una tarjeta Sound Blaster AWE 32 que ya me permitió conectar mi computadora armada con un microprocesador 486 al piano electrónico de mi hermano por medio de la interfaz MIDI; además que su sonido era mucho, pero mucho mejor al tener un DAC de 16 bits. Aprendí usar los secuenciadores de la CakeWalk los cuales uso hasta la fecha en mi máquina Windows. En Linux uso RoseGarden.
Pero a pesar de todo y que me parece maravilloso el sonido digital y la síntesis de ondas, pues... no sé que tienen los instrumentos (electrónicos ) analógicos que me llaman más la atención desde que escuche el primero.
También debo mencionar que mi papá que a principios de la década de los 70's había hecho lo que ahora se que es un VCO dentro de una caja de cassettes con el cual pasábamos horas enteras moviendo sus múltiples perillas generando sonidos de lluvia, láseres, avionetas y explosiones. Quien iba decir que más de 30 años después, estaría construyendo uno con la guía de mi hermano que es un experto en la materia.
Por el momento, sólo tengo conocimientos básicos sobre los sintetizadores analógicos y lo que estudie de ondas en la universidad, por lo que en realidad es un proyecto donde voy aprender sobre la marcha. Después de las explicaciones de mi hermano, ver varias páginas de Internet y aventarme varios videos de youtube, Mi lista de características (iniciales) deseadas son las siguientes:
- 1 Oscilador controlados por voltaje (VCO).
- 1 Filtro controlado por voltaje (VCF).
- 1 Generador de envolvente.
- MIDI to Volt/Oct controlado por un PIC.
Próximamente....
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Recuerdo que cuando empezaba aprender electrónica, uno de mis cocos era suministratar los voltajes negativos de los amplificadores operaciones porque normalmente requieren construir una fuente especial y ni se diga mi proyecto era a baterías. Afortunadamente existe el circuito integrado 7660, que es muy barato y que de manera sencilla nos permite generar el voltaje negativo desde una fuente de voltaje positivo. Aquí esta el diagrama del circuito que suelo usar para obtener -12 Volts de una sola fuente de 12 V:
El diodo D1 es para protección del circuito, por lo que se puede omitir si se utilizan los voltajes negativos como entradas, pero no lo recomiendo mucho porque siempre es mejor la seguridad aunque nos baje un poco la tensión. Si se necesita mayor corriente, se pueden poner en paralelo más circuitos 7660.
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Las notas musicales están matemáticamente relacionadas entre sí y definidas alrededor de una nota central ( nota "la" de la octava central ) de 440 Hz. La fórmula matemática es la siguiente:
La variable n, sería la nota midi a la que le queremos calcular su frecuencia. Un programa (no muy eficiente) en C++ para obtener las frecuencias de las notas MIDI es el siguiente:
using namespace std;
int main() {
float freq;
for ( float n = 0; n <128; ++n ) {
freq = 440.0 * pow( 2, ((n-69.0)/12.0) );
cout <<"Nota midi: " <<n <<", Frecuencia: " <<freq <<endl;
}
return 0;
}
- Que esta fórmula sea en base dos es una característica muy interesante y conveniente para las computadoras y las personas que las usan; pues es el sistema binario su lingua franca.
- La audición entre los humanos suele estar entre las frecuencias de 20 Hz y 20.000 Hz por lo que algunas notas de las octavas inferiores no son audibles.
Finalmente, la tabla capturada es:
| Octava MIDI | Nombre de la Octava | Número Nota MIDI | Número Nota Piano | Nota musical | Frecuencia (Hz) |
| -1 | - | 0 | - | C | 8.176 |
| -1 | - | 1 | - | C#/Db | 8.662 |
| -1 | - | 2 | - | D | 9.177 |
| -1 | - | 3 | - | D#/Eb | 9.723 |
| -1 | - | 4 | - | E | 10.301 |
| -1 | - | 5 | - | F | 10.913 |
| -1 | - | 6 | - | F#/Gb | 11.562 |
| -1 | - | 7 | - | G | 12.250 |
| -1 | - | 8 | - | G#/Ab | 12.978 |
| -1 | - | 9 | - | A | 13.75 |
| -1 | - | 10 | - | A#/Bb | 14.567 |
| -1 | - | 11 | - | B | 15.434 |
| 0 | sub-contra | 12 | - | C | 16.352 |
| 0 | sub-contra | 13 | - | C#/Db | 17.323 |
| 0 | sub-contra | 14 | - | D | 18.354 |
| 0 | sub-contra | 15 | - | D#/Eb | 19.445 |
| 0 | sub-contra | 16 | - | E | 20.602 |
| 0 | sub-contra | 17 | - | F | 21.827 |
| 0 | sub-contra | 18 | - | F#/Gb | 23.125 |
| 0 | sub-contra | 19 | - | G | 24.5 |
| 0 | sub-contra | 20 | - | G#/Ab | 25.957 |
| 0 | sub-contra | 21 | 1 | A | 27.5 |
| 0 | sub-contra | 22 | 2 | A#/Bb | 29.135 |
| 0 | sub-contra | 23 | 3 | B | 30.868 |
| 1 | contra | 24 | 4 | C | 32.703 |
| 1 | contra | 25 | 5 | C#/Db | 34.647 |
| 1 | contra | 26 | 6 | D | 36.708 |
| 1 | contra | 27 | 7 | D#/Eb | 38.890 |
| 1 | contra | 28 | 8 | E | 41.203 |
| 1 | contra | 29 | 9 | F | 43.653 |
| 1 | contra | 30 | 10 | F#/Gb | 46.249 |
| 1 | contra | 31 | 11 | G | 48.999 |
| 1 | contra | 32 | 12 | G#/Ab | 51.913 |
| 1 | contra | 33 | 13 | A | 55 |
| 1 | contra | 34 | 14 | A#/Bb | 58.270 |
| 1 | contra | 35 | 15 | B | 61.735 |
| 2 | octava grande | 36 | 16 | C | 65.406 |
| 2 | octava grande | 37 | 17 | C#/Db | 69.296 |
| 2 | octava grande | 38 | 18 | D | 73.416 |
| 2 | octava grande | 39 | 19 | D#/Eb | 77.781 |
| 2 | octava grande | 40 | 20 | E | 82.406 |
| 2 | octava grande | 41 | 21 | F | 87.307 |
| 2 | octava grande | 42 | 22 | F#/Gb | 92.499 |
| 2 | octava grande | 43 | 23 | G | 97.998 |
| 2 | octava grande | 44 | 24 | G#/Ab | 103.826 |
| 2 | octava grande | 45 | 25 | A | 110 |
| 2 | octava grande | 46 | 26 | A#/Bb | 116.540 |
| 2 | octava grande | 47 | 27 | B | 123.471 |
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