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Conception d'un synthétiseur virtuel analogique (VA)

  • 23 réponses
  • 7 participants
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  • 9 followers
Sujet de la discussion Conception d'un synthétiseur virtuel analogique (VA)
Bonjour tout le monde ! Je suis musicien sur différents types d'instruments (synthétiseurs analogiques : modulaires, semi-modulaires, synthétiseur virtuel analogiques et numériques, sampler, etc...) et également étudiant en étude du numérique et d'électronique. Je suis donc passionné par la "fusion" du domaine de la musique avec la science et la technologie. Je suis titulaire d'un BTS Systèmes Numériques option Electronique et Communication et celui-ci m'a permis de participer à un projet qui m'a vraiment plût et intéressé : une table de mixage automatisée avec effets, bref bref bref ! Et j'ai donc accomplit ce projet grâce à une carte et au langage FPGA. Je suis donc très tenté de concevoir mon propre synthétiseur virtuel analogique (synthétiseur numérique virtuel qui simule le fonctionnement d'un synthétiseur analogique) qui contiendrait la génération de différentes formes d'ondes, l'application de différents types de filtres et d'oscillateurs à basses fréquences. Mais le problème n'est pas de savoir où me diriger, mais plutôt de savoir si justement je me dirige vers la bonne direction. Je sais pas comment fonctionnent et comment sont programmés ces synthétiseurs, chez les fabricants, appart pour les effets, ils utilisent des VSP (Virtual Signal Processing si je ne me trompe pas). Le FPGA me semble être un excellent moyen pour ce projet, mais son langage est vachement complexe, et assez coûteux.

Si vous avez des informations à propos de ce sujet, je vous écouterai volontier et je n'attends que ça !

Bonne soirée !!
2
Alors déjà c'est pas "VSP" mais DSP, pour Digital Signal Processor. C'est un type de microprocesseur spécialisé pour le traitement de signal, et effectivement c'est bien adapté pour le genre de choses qu'on fait dans un synthé ou des effets.

Avant de choisir une technologie d'implémentation, il faudrait que tu spécifies précisément ce que tu veux faire : quelle architecture de synthèse, quelle technique de modélisation analogique, quelles performances, etc.

Tu peux aller voir le code de plug-ins libres et open-source pour comprendre un peu mieux de quoi il retourne.

En ce qui concerne le FGPA (qui est une technologie de processeurs, pas un langage : les langages HDL les plus courants sont VHDL et Verilog), c'est effectivement très puissant quand on l'utilise correctement, mais il faut voir si le jeu en vaut la chandelle. En gros, si la complexité de ton système est modérée tu pourras peut-être l'implémenter plus simplement en logiciel. Et si c'est suffisamment complexe pour avoir vraiment besoin de FPGA, ca risque de l'être trop pour un premier projet, surtout si tu es tout seul ...

Musikmesser 2013 - Bullshit Gourous - Tocxic Instruments - festivals Foud'Rock, Metal Sphère et la Tour met les Watts

3
D'accord avec Jimbass sur le FPGA, c'est complexe et le temps de développement, surtout quand on ne connait pas bien la toolchain, est loin d'être anodin.

Les DSP, eux aussi ont leurs désavantages: c'est cher, les toolchains sont en général propriétaires (et chères si tu veux travailler avec ton propre hardware).
Pour se lancer avec des puces Analog Devices par exemple, il faut compter plus de 600€ pour une dev board et la toolchain ne tourne que sous windows (et coûte un bras).
Chez TI, tu peux trouver moins cher (OMAP-Lxxx par exemple avec une toolchain verrouillée à la carte de dev entre 100€ et 200€).

Pour un premier projet, j'irais peut-être plutôt voir du côté des plus gros Cortex-M4 (ou Cortex-M7, mais le M7 ne sera pas forcément facile à bien faire tourner avec des contraintes temps-réel dures).
L'avantage du Cortex-M4: tu trouves des cartes de dev à moins de 15€ (les Nucleo de STMicro par exemple), la toolchain (gcc, openocd) est libre, gratuite et bien documentée, tu as les instructions DSP (MAC, etc.), un FPU... bref de quoi bien s'amuser déjà.
Le projet Axoloti, par exemple, tourne sur un STM32F4 et on fait déjà pas mal de synthèse avant d'arriver aux limites de mémoire et de calcul.

Resistance is not futile... it's voltage divided by current

4

Bonjour,

synthétiseur virtuel analogique

Merci d'éclairer ma lanterne en développant ce concept étonnant.

5
Phil, on qualifie de "VA" (virtual analog) tous ces synthés-là : https://fr.audiofanzine.com/synthe-modelisation/

Musikmesser 2013 - Bullshit Gourous - Tocxic Instruments - festivals Foud'Rock, Metal Sphère et la Tour met les Watts

6
@Jimbass: je crois que Phil29 faisait de l'humour, la formulation du titre du sujet pourrait se lire [synthétiseur virtuel] analogique.
Lu comme de la sorte, ça fait un bel oxymore...

Resistance is not futile... it's voltage divided by current

[ Dernière édition du message le 17/07/2018 à 21:40:43 ]

7
:oops:

Musikmesser 2013 - Bullshit Gourous - Tocxic Instruments - festivals Foud'Rock, Metal Sphère et la Tour met les Watts

8
J'ai tiqué aussi :-D
Comme quoi, l'humour et les forums, c'est pas toujours évident.
Bref, je surveille ce sujet intéressant. Bon courage François-Arnaud !
9
D'abord merci pour l'intérêt et les réponses ! Ca fait plaisir de pas se faire prendre de haut comme sur Openclassroom qui prennent la grosse tête en forum électronique... Désolé si vous n'aviez pas saisi "Synthétiseur analogique virtuel", pour moi je vois pas comment l'appeler autrement ^^ Oui en effet je voulais dire VHDL pour le langage, et non pas FPGA. En ce qui concerne la complexité comme vous le mentionnez, je ne sais pas trop comment la jauger, pour commencer un premier appareil je pense qu'un principe de synthèse tout simple comme la synthèse soustractive, cela me laisserais déjà générer le signal d'origine, ensuite lié à trois filtres possibles (LPF, BPF, HPF) et peut-être un LFO. Ce principe serait plus simple dans le fonctionnement.
Pour le FPGA, c'est vrai que ça va vraiment être une usine à gaz, sachant je le maîtrise pas non plus à la perfection, il est super complexe pour moi et mon niveau ! Dites-moi si je me trompe, mais une "ToolChain" est bien la chaîne des différents éléments composant le système ?
Voilà merci, bonne soirée ! :)

[ Dernière édition du message le 18/07/2018 à 01:08:30 ]

10
Un des synthétiseurs dont je rêverais de connaître le fonctionnement est le fameux Teenage Engineering OP-1, mais là ça relève de très puissant et complexe malgré son allure qui ne paye pas de mine ! Mais pour moi c'est une ptite merveille de compréhension de synthèse et de puissance !

[ Dernière édition du message le 18/07/2018 à 01:46:58 ]