Synthétiseur Korg : du Raspberry Pi dans ton MIDI

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.

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.