Synthétiseur Korg : du Raspberry Pi dans ton MIDI

Certains Synthétiseur Korg intègrent désormais des solutions Raspberry Pi Compute Module 3 pour piloter leur gestion sonore.

Le fabricant Japonais Korg développe depuis les années 60 des instruments de musique électroniques. Un travail qui l’a mené à beaucoup d’évolutions techniques au fil des années. Passant de circuits de traitement sonore asses basiques pour ses boites à rythmes à des instruments modernes basés sur des DSP. Des Digital Signal Processor. Ces puces pas forcément très puissantes mais hyper spécialisées permettant de manipuler en temps réel du son analogique. Il s’agissait en général d’aller piocher dans une banque de sons préenregistrés avant de les manipuler pour leur ajouter du pitch ou un chorus.

 

Le Korg Wavestation en 1990

En 1990 Korg utilisait des DSP issus de son propre centre de R&D en s’appuyant sur des éléments signés Motorola ou Texas Instruments. En 2005, gros changement, la marque se sert des capacités des puces Intel et de Linux pour faire ce travail. Désormais, c’est au tour des solutions Compute Module 3 de Raspberry Pi de prendre le relais de ces calculs.

La solution de Raspberry Pi permet en effet de subvenir aux besoin de traitement des synthés Korg. Elle suffit à piloter les fonctions demandées et à gérer un nombre suffisant de voies en simultané. Mais surtout la solution est bien moins onéreuse que les compilations de circuits précédents. Les synthés Korg utilisaient, par exemple, plusieurs puces ASIC hyper spécialisées pour mener à bien ces tâches. Ce qui posait un double problème. D’abord ces puces étaient codées en dur pour effectuer des tâches précises. Un état qui ne gênait pas trop avant l’arrivée d’Internet alors que l’idée d’un mise à jour technique n’existait pas. Mais qui devient aujourd’hui plus problématique. Korg ayant la volonté de pouvoir apporter des amélioration de ses instruments facilement au fil de ses développements.

Le Korg M1

Ensuite, Korg était bien obligé de facturer ces ASIC. Des puces qui avaient le mauvais goût d’être hyperspécialisées et donc chères à développer tout en étant vendues en petites quantités par rapport à un circuit plus classique. Impossible de les distribuer sur le marché en dehors de la marque, cela aurait été la meilleure solution pour fournir à la concurrence de quoi proposer des copies de ses synthés. Les puces revenaient donc très cher et un Synthé Korg M1 ainsi équipé coutait en 1988 quelque chose comme 2750$. Soit environ 6800$ de 2022 avec correction de l’inflation. Pas vraiment un prix grand public.

La solution de recourir à des puces épaulées par une partie logicielle a donc été envisagée assez rapidement pour permettre aux synthétiseurs de la marque de se démocratiser. En employant des DSP Motorola dès 1999 par exemple. Des composants qui servaient entre autres à piloter des systèmes audio logiciels sur les ordinateurs Windows et MacOS de l’époque. Avec un Pentium d’Intel et un système Linux, Korg proposait un instrument plus évolutif mais toujours assez cher. Cette technologie a pourtant perduré avec l’apparition de solutions plus abordables employant des puces Intel Atom. Puis Korg s’est tourné vers une solution ARM signée Texas Instruments. Un SoC OMAP qui combinait des coeurs de calcul avec un DSP sur mesure au sein de la même puce.

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La carte mère qui accueille le Raspberry Pi

Korg a depuis encore évolué et choisi une nouvelle approche. En utilisant une solution Raspberry Pi, la firme peut viser non seulement un prix en baisse en abandonnant un matériel destiné aux machines de bureau, un tarif sous la barre psychologique des 1000$, mais proposer également une solution plus évolutive matériellement et logiciellement parlant. Plus compact, moins gourmand, plus léger et plus rapide, la solution a été parfaitement intégrée. Avec un Raspberry Pi Compute Module, Korg n’a plus besoin de s’inquiéter de l’intégration mais doit juste se concentrer sur la partie audio. Le clavier, les DAC, la connectique et le logiciel… Tout le reste vient d’un unique composant qui comporte SoC, mémoire vive et stockage. Autre gros point intéressant pour Korg, l’engagement de la fondation dans la durée à fournir ses solutions. Si les puces passées pouvaient être produites pendants des années, elles pouvaient également être remplacées d’un trimestre à l’autre par une version « optimisée » sans avertissement. Des optimisation bienvenues pour certains industriels mais pouvant être incompatibles avec un produit comme un synthétiseur sans des changements du reste de la partie électronique des instruments.

Le Korg Wavestate

C’est ainsi qu’au début 2020 Korg a annoncé un remplacement de leur Wavestation qui soufflait sa trentième bougie ! Leur premier synthé sous Raspberry Pi Compute Module est né sous le nom de Wavestate. Une solution qui permettait de nouvelles choses accordées par un traitement numérique et logiciel du son analogique. Avec une meilleure gestion sonore et des algorithmes évolués, le Wavestate propose par exemple le double de polyphonies de la vénérable Wavestation. La partie électronique des synthétiseurs s’est ainsi largement simplifiée tandis que les équipes pouvaient développer la partie électronique sans avoir besoin du produit fini. Un Raspberry Pi sur un banc d’essai et un synthétiseur Midi servant à ce travail en amont.

Le Compute Module 3 dans le Korg Wavestate

La durée de développement a été bien plus optimisée. La partie matérielle de traitement du son est désormais composée de deux éléments pouvant évoluer indépendamment. D’un côté une carte mère qui gère l’interface, les boutons et autres connecteurs et de l’autre la partie audio avec les circuits spécialisés, DAC, gestion du MIDI, la prise en charge du clavier et la base qui accueille le Compute Module 3. Pour faire varier les modèles, il suffit de conserver la partie qui gère la carcasse et sa connectique et de faire évoluer la partie audio ainsi que le clavier.

Source : Raspberry Pi 

Merci à Alexis pour l’info.

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13 commentaires sur ce sujet.
  • CHP
    9 décembre 2022 - 10 h 50 min

    Évolution logique mais… On faisait déjà ça en 1985.

    A l’époque, on utilisait déjà des banques de sons préenregistrées (même au microphone) que l’on manipulait au travers de fonctions dévelopées en assembleur Z80 ou 6502. La conversion CAN s’effectuait très simplement en réalisant un pont R2R sur le port parallèle de l’imprimante. Ces Applis et montages pullulaient dans les magasines spécialisés de l’époque (Ordinateur Individuel, Micro Systèmes,…).

    Plus tard, Turtle Beach, Sound Blaster AWE32, Roland et Korg (justement) on sorti des modules MIDI (GM/GS/XG) en autonome, claviers ou en tant que cartes filles. Et déjà on manipulait des « DSP » très avancés (portamento, reverb, bruits blancs et roses, pitch, enveloppes,…). Je fais une impasse volontaire sur les fichiers MOD et les trackers car c’est pas du midi a proprement parler.

    Korg, racheté depuis par Yamaha, a toujours su innover dans le son « Electronique » et apporter du plaisir aux maitres du genre : JMJ, Zanov, Tangerine Dream, Vangelis, Klaus Schulze …

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  • 9 décembre 2022 - 11 h 24 min

    Ah ! ce que j’ai pu baver devant ces produits Korg dans les 90’…

    Du coup, de savoir que dorénavant il y a « simplement » du Rpi dedans et que les Korg n’ont plus ce côté un peu « boite noire magique », je suis presque déçu…
    Mais c’est une belle initiative, espérons qu’elle tienne ses promesses.

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  • Luc
    9 décembre 2022 - 11 h 44 min

    Merci pour ce billet très intéressant.

    Je pratique la MAO mais uniquement avec des instruments virtuels et des contrôleurs MIDI. Je n’ai jamais craqué pour un synthé matériel (numérique ou analogique) essentiellement en raison du prix (et du manque de place accessoirement).

    Du coup je vois que le Wavestate est vendu à 599€ dans les boutiques en ligne et que les avis semblent lui donner des capacités de création très étendues. Et je suis heureux d’apprendre que cela est du à l’utilisation industrielle du RBPi et de Linux !

    Par contre le truc vraiment ballot dans l’histoire c’est que si la machine tourne sous un Linux aux petits oignons, le logiciel d’édition et de gestion de la machine depuis un PC ne tourne que sur Mac et Windows :-(

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  • 9 décembre 2022 - 12 h 01 min

    Moi je me souviens des Korg poly qui avaient la particularité de présenter des « défauts » sonores dont l’exploitation donnait de la chaleur de la rondeur et presque un ronronnement polyphonique avec des harmoniques de fous qui venaient d’on ne sait où. J’ai un peu peur de la perfection des synthés de nos jours qui perdent beaucoup de charme en gagnant de la précision. Je vais voir s’il y a un son sur le rendu d’un tel instrument.

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  • Cid
    9 décembre 2022 - 14 h 34 min

    @CHP: J’ai souvenir de ma première carte son sur laquelle j’avais greffé une carte fille Korg pour avoir une banque de son Général Midi, meilleure que la synthèse FM de la carte son. Après j’ai du avoir une AWE32 ou 64 dans laquelle on pouvait uploader des banques.
    Je n’ai pas trop essayé le Raspberry en MIDI parce que bon, en 2022, brancher mon clavier sur un iPad, ça fait le taf :)

    @Da Doo: « le son trop parfait » n’est pas un problème. On ne peut pas comparer un synthé analogique et un numérique. Ils ont chacun leurs qualités et défauts, les deux sont dispo et c’est à l’artiste de choisir le son qu’il veut.

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  • 9 décembre 2022 - 14 h 35 min

    « Mais c’est une belle initiative »

    Faut pas rêver, c’est surtout une belle affaire pour Korg.
    1) les compute module ne coûtent pas cher
    2) en cette période de rupture de stock permanent des composants électronique Korg trouve un fournisseur qui peut les alimenter sans difficulté, au détriment des utilisateurs DIY d’ailleurs car actuellement c’est impossible de trouver un Raspberry Pi dans le commerce à un prix raisonnable.

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  • CHP
    9 décembre 2022 - 15 h 31 min

    @Da Doo:

    D’accord à 100%.

    Ah… le son des Korg analogiques (et des poly) c’était des sons magique et planants.
    Je visite toujours les boutiques spécialisées dans les claviers et quand je décris ces sonorités on me regarde avec de ses yeux… MDR. Ils ne connaissent plus que le son numérique maintenant.

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  • 10 décembre 2022 - 9 h 40 min

    @Luc: Je pense que l’on ne tardera pas a trouer un logiciel d’édition, autre que celui de Korg, dispo pour linux.

    Sinon, toujours possible de se rabattre sur un Zythian avec un bon clavier midi, le résultat serai sensiblement le même, sans vouloir remettre en cause les qualités général (audio et ergonomique) de Korg

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  • 10 décembre 2022 - 9 h 59 min

    @Cid: Ça me fait mal de le dire mais oui, un iPad c’est tellement plus simple… D’autant il y’a, maintenant, une appli libre et open source qui permet me « retranscrire » mes circuits analogiques, plug in lv2 ou des IR perso, soit en standalone, soit en plug in pour garage band iOS…

    Je note qu’avec cette nouvelle base rapsberry, Korg reste dans une certaine continuité de base « hackable », comme pour les circuits analogiques, et ça, c’est cool!

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  • bob
    10 décembre 2022 - 12 h 07 min

    Il a une connexion SSH le clavier ?

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  • 11 décembre 2022 - 14 h 35 min

    @Luc: Pas sûr que ce soit du Linux, à part très customisé pour améliorer le boot. Je penserais plutôt à un loader style Barebone ou autre RTOS spécialisé.

    @bob: SSH over IP over MIDI ? ^^

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  • Cid
    12 décembre 2022 - 0 h 07 min

    Tiens j’suis tombé sur une AWE64 Legacy par Vogons. Une carte son ISA en 2022 :)

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  • 19 décembre 2022 - 12 h 23 min

    @CHP : ça fait longtemps que korg n’appartient plus a Yamaha et a repris le contrôle de la société, vous êtes en retard de 30 ans

    J’ai possédé un Wavestation-Ex pendant des années, une de mes machine preferées,que j’utilise désormais en plugin.
    le Wave avait de gros soucis en vieillissant, écran, touche qui se cassaient souvent. le plus compliqué pour moi a été de trouver un joystick Midi / usb qui ne revenait pas au centre (pas de ressort) pour émuler le vector position des machines a base de joystick de ce type (wavestation, Wavestation A/D , Prophet VS etc..). 15 ans pour trouver. un gars fait ça en custom et les vend a l’unité sur un célèbre site d’enchere. j’ai la boite a coté de moi. ça marche bien et je suis content, je peux contrôler a nouveau le plugin wave comme je le faisais avec le vrai + de 20 auparavant. Dave Smith nous a quitté y a pas longtemps mais il a laissé de magnifique bébé en héritage.

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