Sintetizadores

El interior de Behringer DeepMind 12 al descubierto

A través de Gearslutz, un usuario de DeepMind 12 ha publicado unas fotos del interior del sinte. Quizá sólo una anécdota para voyeurs, aunque revela algunos datos de interés para los más curiosos.

DeepMind 12 por dentro
TonyKara en Gearslutz

El primero de ellos, aunque era algo que todos ya intuíamos: Toda la circuitería está basada en montaje superficial, incluyendo la parte analógica. Puede verse en la imagen el conjunto de 12 réplicas de un mismo diseño para completar las 12 voces.

El segundo, más interesante, el que todos los módulos analógicos (oscilador, filtro, y VCA) están montados en torno al circuito integrado 13700, que es un doble amplificador de transconductancia (OTA) que también lleva dos buffers. Digo interesante porque no es un diseño a base de transistores individuales que tendría poco sentido a día de hoy, y porque no han optado por el 13600 u otros no OTA, sino que han acudido a un integrado de mayor calidad. Es un integrado que también incorpora en el mismo sustrato unos diodos para extender el rango de funcionamiento lineal, y que aporta la simplicidad de los OTA para crear los módulos clásicos de síntesis con un mínimo de elementos externos.
El 13700 es circuito pensado para montar sistemas audio que en el caso del DM12 de las fotos proviene del fabricante CoolAudio (V13700M) [Thalassa nos informa en el comentario #1 de que es una marca ligada a Behringer] aunque también lo fabrican otros muchos como Texas Instruments (TI LM13700). Curioso también que es este circuito la base para todos los módulos analógicos, no sólo el filtro. El diseño basado en OTAs (como el del filtro de los Juno y de tantos otros Roland analógicos) se extiende aquí para usar ese mismo componente al crear cada uno de los elementos de la cadena audio en la arquitectura de la voz. Fácil de entender para simplificar toda la cadena de producción y suministro.

Si acudís a la hoja de especificaciones de Coolaudio o a la de Texas Inst. tenéis ya descritos los esquemas de circuito para construir en torno a este chip varios tipos de VCO, VCA, VCF (paso bajo en diversas variantes, paso alto, state variable, etc.), e incluso moduladores en anillo, S&H, controles de volumen estéreo, y otras funciones.

Cara a DM12, el filtro multimodo exige el uso de dos amplificadores de transconductancia (un chip entero) y lo mismo pasa con el DCO capaz de ofrecer diente y pulso regulable simultáneos: necesita un integrado completo. Un VCA simple sólo gasta un amplificador, pero en DM12 el VCA es estéreo (con panorámica regulable) y por tanto también consume un chip entero. Así, encontraréis que DM12 usa en cada una de las voces tres de estos circuitos, tal como podéis apreciar en las imágenes.

Como ya es conocido las señales de control como envolventes y LFOs se generan digitalmente a través de un microprocesador, también responsable del control de los DCO, aunque esas señales de control se generan a una velocidad elevada según comentaron los diseñadores de DM12 tiempo atrás. Esa generación digital es la que permite que sean muy flexibles en cuanto a funciones, con cosas tan poco frecuentes como el que cada una de las etapas del ADSR tenga un contorno continuamente regulable entre exp-lin-log, o la variedad de formas de onda y sincronía de los LFO, además del juego singular que permite el control 'Tone' sobre el segundo oscilador de cada voz, del que ya hemos hablado otras veces (un suboscilador crecido en funciones hasta ganar afinación independiente y cierto control de la forma de onda pero que permanece siempre en el terreno de los parciales impares con sonoridad 'cuadrada' y no con una serie armónica completa como los pulsos variables).

Otras fotos disponibles en Gearslutz muestran la sección de DSP que se encarga de los efectos, la fuente de alimentación, y otras vistas, sin faltar los ventiladores, que son sólo para mejorar el equilibrio de temperatura interno para aumentar la estabilidad de tono y de filtros y no por necesidad de disipación de calor (de hecho pueden anularse por configuración vía pantalla y sin poner en riesgo la integridad del equipo).

No pasa de ser una mera curiosidad, pero seguro que a más de uno os apetecía mirar en las tripas de este sintetizador.

Pablo Fernández-Cid
EL AUTOR

Pablo no puede callar cuando se habla de tecnologías audio/música. Doctor en teleco. Ha creado diversos dispositivos hard y soft y realizado programaciones para músicos y audiovisuales. Toca ocasionalmente en grupo por Madrid (teclados, claro).

¿Te gustó este artículo?
19

Productos relacionados

Comentarios
  • 1
  • 2
  • #1 por Thalassa hace 2 semanas
    Muy interesante gracias por compartir. Un apunte , Cool Audio pertenece a Behringer. Fabrica clones / reemplazos de chips difíciles de encontrar y descatalogados ( tipo BBDs o el SSM2164 o vactrols, OTAs ) que Behringer usa en sus productos. Es una manera de no depender de fabricantes externos y asegurarse la esistencia de chips muy usados en sus productos.
    5
  • #2 por pablofcid hace 2 semanas
    Muy bueno ese apunte. Meto tu referencia en la noticia. Gracias.
    Se nota que tienes amplia experiencia con el tema OTA :-) a través de tus diseños modulares Corsynth:
    https://www.hispasonic.com/reportajes/entrevista-pablo-penas-corsynth-modulos-tamano-moog-made-in-spain/41645
    2
  • #3 por BlahBlah hace 2 semanas
    #3

    Pablo, haces alusión al "VCO capaz de ofrecer sierra y pulso..." pero, ¿no debería decir DCO?

    Por otro lado, ¿se ha podido esclarecer algo más sobre la forma en que se genera la onda cuadrada del DCO2?
    1
  • #4 por pablofcid hace 2 semanas
    Cierto, corrijo VCO por DCO (los diseños en las hojas de fabricante corresponden a VCOs y por eso a veces hablaba de VCO y a veces de DCO, pero en esa aparición que citas en concreto es cierto que más vale precisarlo bien y poner DCO).
    Del oscilador 2 tengo analizado lo que hace (y replicado en Matlab) pero creo que ya os lo comenté en alguna ocasión, ¿no?
  • #5 por BlahBlah hace 2 semanas
    #4

    Lo comentaste cuando aún era una sospecha, pero no leí que lo hubieses conseguido replicar. ¡Deberías pedir trabajo en Behringer! Así les podrías presionar para hacer un sinte FM :teclado:
    1
  • #6 por pablofcid hace 2 semanas
    Es muy fácil, sólo eso no es mérito suficiente :-)

    Básicamente he visto lo que ofrece la pantalla de DM12 cuando representa la señal de ese oscilador. Se puede replicar muy fácilmente tanto con sistemas analógicos como en forma digital. Tiene un recorrido que pasa de la clásica cuadrada a otras formas siempre simétricas (y por tanto de serie armónica sólo con parciales impares) en la que va creciendo el nivel de los armónicos altos, un poco al estilo de la PWM, pero permaneciendo en todo momento es esa sonoridad hueca/tubo de las cuadradas.
    Otra diferencia es que la energía de esa señal, su nivel/potencia, es siempre alto, no cae en los extremos. Es fija sea cual sea la posición del control 'Tone'.

    Lo que hacen es introducir un minipulso del nivel opuesto en el centro de la fase 'alta' y en el centro de la fase 'baja'. 'Tone' controla la duración de ese pulso, que está siempre centradito en cada uno de los semiciclos para que siga habiendo simetría y no aparezca ninguna componente de continua (que supongo les daría la lata en algún otro lugar y por eso habrán querido evitarla, porque realmente podrían haber hecho también un PW de toda la vida).
    1
  • #7 por autoy hace 2 semanas
    No veo generador del DCO2, por lo que entiendo que esa cuadrada se genera por flipflop digitalmente.
  • #8 por pablofcid hace 2 semanas
    #7
    Lo que está claro (sea flipflop típico 'digital' o un conmutador analógico entre dos tensiones, nos da igual) es que genera siempre señales de estilo cuadrado, que sólo cuentan con dos niveles extremos.
    Lo que me pregunto es porqué han tenido que evitar la generación de la PW clásica, y sólo puedo entender que sea por esa cuestión de evitar la aparición de una componente DC fuerte en la señal, que les podría resultar inconveniente.
  • #9 por pablofcid hace 2 semanas
    No nos pongamos tampoco con un exceso de celo. Ya sabemos lo que es DM12.
    Un diseño que nace del Juno y su único DCO + Subosc. cuadrado. Si aquí han subido a 12 voces, las rutas de modulación son de un alcance nada frecuente (cierto que gracias a que el control es digital, pero eso no lo invalida si es suficientemente ágil como prometen), han metido unos efectos variadísimos y de buena hechura que además son controlables, ... y para colmo han hecho crecer el subosc hasta hacer que su afinación / intervalo sea regulable con independencia del oscilador principal, y para colmo en lugar de una mera cuadrada le dan un poco de más variedad...

    Pues eso, que realmente es quejarnos porque siempre querríamos ya puestos algo más. Pero para algo más hay que ir a equipos con ese 'algo más' como el REV2 de DSI, para muchos un competidor directo, aunque yo veo que cada uno tiene su hueco.

    Y por cierto, cuando tenga algún DM12 en mis manos, tengo pensada una forma para intentar forzar PWM en el segundo oscilador, pero no puedo saber si funcionará hasta comprobarlo in situ sobre el equipo. Me da que sí funcionaría... pero si fuera así sería un truco digno de portada por sí mismo.
    4
  • #10 por Soundprogramer hace 2 semanas
    #9 No solo de portada de Hispasonic, sino de referencia en prensa especializada y foros que traten sobre el DM12.
    Yo no se si Behringer tiene escondida alguna carta de ese estilo para futuras revisiones del OS. A lo mejor ( y lo digo por pura lógica) según vayan las ventas y/o aparezcan nuevos rivales que entren en competencia directa con el DM12.
    Otra posibilidad de conseguir PWM y destinarlo al suboscilador podría provenir de un efecto tipo "booster" y añadirlo a la lista de los efectos que ya incorpora. En los Roland JV se puede obtener PWM dejando que un oscilador de baja frecuencia module al "booster". Seguro que existen mas posibilidades pero se me ocurre esta.
    1
  • #11 por pablofcid hace 2 semanas
    Pero los efectos no los puedes aplicar sólo al oscilador 2 :-)
    El truco en el que yo estoy pensando es otro (permitidme que guarde el intríngulis).
    3
  • #12 por BlahBlah hace 2 semanas
    ¡Qué misterio!
    1
  • #13 por pablofcid hace 2 semanas
    No hombre, es por si alguien más se anima a sugerir cosas.
    Por ejemplo ha salido eso del booster, que es algo bien interesante y documentado por la propia Roland. En plan resumen, por ejemplo, está contado aquí, por si alquien lo quiere mirar:
    http://www.nathansheldon.com/xp-80/booster_for_PWM.html

    En las máquinas Roland alguna de las 'structures' lleva el booster. y combinando una onda normal audio con una en el otro oscilador que sea subsónica, al sumarse es como si el nivel DC de la primera subiera y bajara, y como resultado se satura la onda tanto más cuanto más desplazada esté. No es una PWM propiamente dicha, pero sí un efecto que lo recuerda gracias a esa distorsión.
    Pero exigiría esa distorsión a nivel de cada voz y delante del filtro, no una distorsión de efecto 'global' sobre la mezcla de todas las voces y a posteriori.
  • #14 por Soundprogramer hace 2 semanas
    #11 Si, me diante inserción. No se como está implementada esta posibilidad en el DM12 pero en muchos instrumentos se permite aplicar efecto de inserción al oscilador que estimes oportuno. Esa era es la idea pero no me he leido el manual del DM12, no se si es posible.
  • #15 por pablofcid hace 2 semanas
    Tendría que ser insertable en cada voz individual, y eso implicaría que el efecto existiría 12 veces... No hay nada de ese tipo previsto en el DM12. Como mucho se podría jugar con la cuestión de distorsión por 'drive' antes del filtro, etc.
    Pero la que yo tengo en mente es una estrategia mucho más sencilla, y de hecho un 'clásico' con sintes analógicos que no tenían PWM.
    Seguro que alguno os lo sabéis.
  • #16 por Soundprogramer hace 2 semanas
    Existe otro tuco, incluso valedero para los sintes Yamaha AFM que funciona muy bién. En el foro de los SY-77 subí la info hace tiempo ya.

    El trucro al que creo que se refiere Pablo es relacionado con la sincronía de oscilador:
    Modular una misma onda (cuadrada, pulso) y ajustadas a la misma frecuencia. Oscilador Master y Slave, aplicando modulación de LFO -onda triangular o senoidad- al oscilador esclavo y ajustando la velocidad del LFO para conseguir ese efecto parecido al PWM.
    Se llamana "Fake PWM".
    2
  • #17 por pablofcid hace 2 semanas
    Bingo, ya sabía yo que no se te iba a resistir. Tiene que ver con la sync, efectivamente.
    El master sería el DCO1 (con cualquiera de sus ondas, sólo aporta la sincronización), y el oscilador2 sería el slave. Se pondría osc2 con cuadrada y jugando con su desafinación se podría tener la PWM. Un truco muy habitual, como os decía.
    Es fácil que funcione OK en DM12.
    1
  • #18 por BlahBlah hace 2 semanas
    ¡Bravo!

    Imaginaba que iban por ahí los tiros (por el sync) pero no terminaba de imaginarme la configuración exacta. Ahora ya lo veo clarísimo.

    ¡Qué buenos sois, leche!
    1
  • #19 por pablofcid hace 2 semanas
    Tú también, porque la explicación tan breve que hemos dado exige entender para pillarla. Imagínate. Cómo esto funcione (¿porqué no?) un PW/PWM en el osc2, y con todas las posibilidades de modulación amplias que tiene DM12...
    1
  • #20 por insula hace 2 semanas
    q buena noticia que monten chips cool audio, en el mundo eurorack esta ampliamente usado (Mutable, intellijel, etc)
  • #21 por BlahBlah hace 2 semanas
    #19

    Lo único, que entiendo que ese PWM sería solo "medio PWM", es decir, estrechado siempre el segundo semiciclo y no el primero (o sea que no habría PWM de fase positiva y negativa, algo que tampoco importa demasiado porque en principio el oído no tendría que notar la diferencia).
  • #22 por pablofcid hace 2 semanas
    #21 eso mismo pasa en muchisimos sintes cuyo recorrido PW es unilateral, del 50% hacia un lado únicamente. La principal limitación que veo sería que ese osc2 en función pwm vía sync no podría tener afinación independiente, estaría siempre perfectamente sintonizado con el otro.
    1
  • #23 por BlahBlah hace 2 semanas
    #22

    Pues sí, también lo estaba pensando. Lo cual es un poco una jodienda porque la gracia de tener un segundo DCO con armónicos pares es precisamente por hacer un ligero detune y simular sonidos gruesos o cuerdas.
  • #24 por pablofcid hace 2 semanas
    Unison y queda un seis voces con detune y con el movimiento pwm superpuesto al diente
    1
  • #25 por clavinord hace 2 semanas
    y los ventiladores tienen ruido?...
  • 1
  • 2