KORG MS-20 Pitch To Voltage Converter
Da quando Paolo Tofani faceva ululare i propri AKS controllandoli con la tastiera del Gibson LesPaul, i comuni mortali si sono sempre chiesti come fosse possibile ottenere un cotal miracolo elettrico… La risposta è nel circuito di Pitch To Voltage Converter, cioè nella conversione – più o meno immediata – di un segnale audio rigorosamente monofonico in un’informazione elettrica, una tensione, adatta al controllo di frequenza per uno o più oscillatori audio.
Di Enrico Cosimi
In base alla potenza del circuito, all’accuratezza dell’esecuzione sullo strumento acustico e alla correttezza delle regolazioni, gli oscillatori analogici del sintetizzatore saranno in grado di tracciare l’intonazione estratta/analizzata dal segnale audio. Allo stesso modo, sempre attraverso analisi, il circuito produrrà informazioni per l’articolazione degli inviluppi (Gate On/Off) e per le modulazioni di ampiezza e/o di frequenza di taglio (Envelope Follower).
Come funziona?
Il segnale audio viene analizzato attraverso un circuito switching che è in grado di riconoscere tutte le volte che l’audio attraversa il valore zero procedendo in senso positivo (cioè da valore basso verso valore alto; se contasse anche i passaggi “a scendere” in senso negativo, estrarrebbe una frequenza doppia rispetto al segnale audio); se, per dire, il circuito conta 440 incroci per per il valore zero, con andamento positivo, per ogni ciclo riscontrato si realizzerà una tensione di picco che, accoppiata in un circuito di hold, genererà una tensione continua proporzionale alla frequenza del segnale audio in ingresso.
Come è facile immaginare, per lavorare nella maniera ottimale, il segnale audio deve essere “semplice”, cioè deve essere privo di imprecisioni e incertezze, meglio ancora se sottoposto ad un blando filtraggio passa banda adatto ad eliminare il rombo sulle basse e l’accumulo eccessivo di armoniche acute; tanto più il segnale è concentrato su una frequenza fondamentale riconoscibile, tanto più sarà facile, per il circuito di analisi, riconoscere e interpretare la frequenza corretta.
KORG ESP
All’interno del KORG MS-20, il modulo ESP è alloggiato su una scheda componenti dedicata e offre controlli mirati per facilitare l’accoppiamento con il sintetizzatore vero e proprio; nonostante tutto, non è proprio facile controllare articolazione e intonazione attraverso un segnale esterno. Quantomeno, non è immediato come si vorrebbe, o come ci si aspetterebbe dopo decenni di pickup esafonici Roland…
Se si tiene presente che il tempo di risposta medio del circuito analogico è pari a 13 msec, ecco che la latenza può diventare preoccupante e, per i fraseggi più complessi, diventa necessario modificare in maniera anche significativa la propria tecnica di esecuzione.
Una volta regolato in livello il segnale audio da processare, è possibile pulire il suo contenuto armonico intervenendo sulle due regolazioni di High Cut e Low Cut; il comportamento Band Pass ottenibile permette di isolare, in maniera più o meno volenterosa l’energia sonora necessaria al tracciamento d’intonazione.
Parallelamente all’interpretazione dell’intonazione, ci sono altri due trattamenti che sono applicati, virtualmente a costo zero, sul segnale in ingresso: a) l’estrazione del Gate On/Off, ottenuto attraverso comparazione con una soglia di isteresi; b) l’estrazione di un controllo di Envelope Follower, proporzionale all’intensità, ottenuto per rettifica e successivo filtraggio low pass del segnale audio.
Il modulo ESP fornisce le uscite relative a: preamplificazione sul segnale audio, inviluppo Env Foll proporzionale al suo livello, impulso Trig Out con cui comandare l’articolazione degli inviluppi (è possibile gestire il Threshold Level superato il quale scatta la generazione di Trig), uscita audio filtrata band pass (cioè depurata di eccessive basse ed eccessive acute), uscita Frequency – To – Voltage Converter (il tanto desiderato segnale di controllo per l’intonazione degli oscillatori).
In uso
Dopo aver effettuato le connessioni audio e aver regolato il livello in modo consistente (la generazione del Trig Out deve corrispondere senza fatica alla normale emissione sonora sullo strumento acustico), si collegano le due uscite Trig Out e CV Out rispettivamente agli ingressi Trig In e VCO 1+2 CV In, perché il modulo ESP emette tensioni scalate linearmente. Se, come il 99 % dei malcapitati utenti, si collega l’uscita CV Out all’ingresso Total o VCO 1 & 2, che sono in regime esponenziale, l’insuccesso è garantito.
A fronte di un segnale audio sufficientemente stabile e privo di incertezze nell’emissione, sarà possibile accordare il tracciamento degli oscillatori sommando, all’interpretazione del circuito, l’eventuale coefficiente di CV Adjust ritenuto necessario.
Da questo punto di vista, la cosa peggiore che si possa fare è cantare in un microfono, ascoltando l’uscita del MS-20 e sperando di poter combinare qualcosa di buono; non sarebbe male lavorare con un segnale registrato in precedenza, o – meglio ancora – sottoporre la tensione di controllo ad una sorta di latching analogico ottenuto a colpi di Sample & Hold: in questo modo, eventuali imprecisioni d’intonazione o cadute di frequenza potrebbero essere “congelate” dal S&H fino alla nota successiva. Inutile dire che, in questo caso, la natura Track & Hold del circuito residente nel KORG MS-20 non aiuta gli eccessivi sperimentalismi.
Tuttavia, non è necessario – dal punto di vista creativo – ricercare il perfetto tracciamento a tutti i costi: le cose più belle (che non vi sottoporremo in un video…) sono quelle ottenibili buttando dentro al MS-20 un segnale polifonico, o un pattern ritmico, o un altro segnale audio ritenuto “difficile”. A quel punto, non rimane che ascoltare.
A questo punto, non rimane che aspettare la disponibiltà del MiniMS-20 di nuova fattura e organizzare un bel confronto A/B…
Stay tuned.
Tags: korg, MS-20 Exernal Signal Processor, Pitch To Voltage, PVC
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Comments (15)
fede
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ciao enrico! bellissimo articolo, non vedo l’ora mi arrivi il Mini! Ti posso fare un paio di domande?
1) nel video comandi l’ms-20 attraverso il Dark Time che, diversamente dall’ MS-20 (Hz/V), è V/Oct. Questo cosa comporta? Perché in rete sei l’unico ad aver tentato l’esperimento;gli altri utenti youtube utilizzano solamente l’ SQ-10 …
2) Possiedo anche un Monotribe. Secondo te sarebbe possibile passare una sequenza del monotribe attraverso l’ ESP e farla riprodurre dall’ MS-20 o il risultato sarebbe impreciso ed approssimativo? Ovviamente mi riferisco ad una sequenza semplice, con una forma d’onda non filtrata e niente batterie…
Grazie mille e, ancora una volta, complimenti per i tuoi bellissimi articoli!
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Enrico Cosimi
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eh eh, confesso di aver fatto apposta il video proprio per far venire il dubbio V/Oct o Hz/Oct…
dunque, dopo una serie di esperimenti, ho capito che l’ingresso VCO 1+2 Pitch (quello che sta SOTTO al potenziometro del Main Volume) lavora in logica LINEARE, quindi puoi usarlo solo con strutture che rispettino il formato Hertz/Oct dei vecchi Korg e dei vecchi Yamaha;
MA
le connessioni Totale e VCO 1+2 Freq Input sono in logica ESPONENZIALE, quindi con un minimo di cautela, possono essere usate con QUALSIASI step sequencer, compreso il Dark Time, o un sequencer ARP (magari avercelo…) o un Oberkorn o quello che ti pare; tutto sta nell’accordare con cautela le tensioni dei singoli step; nel Dark Time, ho dovuto disinserire la quantizzazione perché, per una serie di motivi abbastanza lunga da spiegare, gli intervalli di Doepfer non sarebbero stati rispettati da Korg… comunque, il Korg MS-20 si può pilotare con relativa comodità da qualsiasi sequencer analogico.
il problema più grosso è il Trig/Gate, che in Korg ha polarità invertita, quindi le note suonano “in levare” sotto controllo sequencer; per evitare il problema, o fai i salti mortali con la PW del Gate generato dallo step sequencer, o sacrifichi la sezione ESP semplicemente per processare il Gate (entri in Audio In e esci da Trig Out… senza troppi complimenti).
Se colleghi il Monotribe audio out al modulo ESP Audio IN, a patto di avere un timbro sufficientemente stabile e non troppo ricco di armoniche, non dovresti avere problemi per agganciargli gli oscillatori del MS-20…
fammi sapere!
a presto
enr
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gigios
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Mi ritengo un chitarrista ormai fuori dal tunnel del Pitch To Voltage, quanti
soldi c’ho perso in tutti questi anni, e questo fino all’ultima sua incarnazione (GR55), ormai sono convinto che tale tecnica non riuscirà mai a risolvere, i suoi soliti problemi, Holdsworth la definì una tecnologia “disobbediente”.
Mi sono sempre chiesto: ma perché mai nessuna (solita)”azziendona”
abbia comprato i brevetti del Synthaxe, e prodotto un controller midi per
noi chitarristi, serio e soprattutto funzionante, così come lo era il Synthaxe??
Scusatemi, magari quanto ho raccontato non è molto attinente all’articolo,
ma quando sento Pitch To Voltage Converter…..
Complimenti per l’articolo.
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Enrico Cosimi
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principalmente, sospetto, per due motivi:
a) non c’è un mercato sufficientemente ampio per giustificare investimenti significativi in quella direzione – passata la sbornia Anni 80, oggi un chitarrista fa suoni da chitarrista, salvo i soliti noti…
b) la tecnologia Synthaxe costava una barca di quattrini
sob…
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Alino
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E per i possessori di macchine V/oct ci sarà mai la possibilità di avere un tracking perlomeno plausibile dal circuito pitch to Volt dell’ms 20? Bisogna aspettare il modulazzo analogo di doepfer?
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Enrico Cosimi
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io mi farei un giro nel catalogo Harvestman… 😉
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Enrico Cosimi
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oops! non avevo capito la domanda: tu vuoi usare un pvc con le macchine “normali”?
comunque, sospetto che il modulazzo harvestman lavori bidirezionalmente, dagli un’occhiata!!
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Alino
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Si! Esatto, vorrei usare un pitch to Cv per controllare gli osc del voyager, per esempio. Immagino che un circuito progettato su Hz/oct come quello dell’ms20 mi renda le cose piu difficili…o sbaglio?
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Enrico Cosimi
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io proverei questo, devi solo trovare chi te lo costruisce…
http://www.synthdiy.com/files/2008/pv1_611.pdf
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alino
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se ci dovessi riuscire, te lo porto , giuro!
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Enrico Cosimi
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Max76
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Appena avrò i soldi vorrei iniziare un euro rack…nel frattempo (ed è solo colpa tua XD) il primo passo sarà un sequencer analogico,magari proprio il Dark Time,da utilizzare con l’MS20.
Potresti spiegarmi meglio cosa significa (e che differenza c’è) tra logica esponenziale e lineare?
La mia idea era di partire con moduli Doepfer….ma visto che mi hai messo la pulce nell’orecchio i moduli Harvestman che “vantaggi”/pros&cons hanno?
Grazie come sempre Mr. 😛
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Enrico Cosimi
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Nella notte dei tempi – attorno al 1966 – si è iniziato a codificare il modo di costruire oscillatori “a rilassamento” che lavoravano sfruttando il ciclo di carica e scarica del condensatore per produrre l’onda dente di sega da cui erano successivamente estratte le altre forme d’onda; Bob Moog (tra i più importanti) codificò un circuito di controllo esponenziale con cui pilotare, a distanza, l’intonazione dell’oscillatore inviandogli “un volt per ogni ottava”, cioè prevedendo la possibilità di raddoppiare la frequenza (una ottava) per ogni volt di tensione ricevuto all’ingresso esponenziale del circuito; in questo modo, ogni semitono corrisponde a 1/12 di volt (12 semitoni in un ottava = dodici dodicesimi di volt per fare un volt corrispondente all’ottava).
In contrasto, alcuni produttori – specificamente Yamaha e KORG, ma non solo – adottarono un controllo di tipo lineare, in cui non si conta il rapporto volt/ottava, ma volt/Hertz; questo meccanismo non è compatibile, a livello elettrico, con lo standard V/Oct del resto del mondo e, per questo motivo, quando si vuole controllare un MS-20 (che il sint Hz/V più famoso…) con un sistema “non KORG” si rischia l’esaurimento nervoso.
A meno di non sfruttare subdolamente una delle connessioni ESPONENZIALI previste nel MS-20 e poco pubblicizzate: neppure in questo caso il sistema funziona al primo tentativo, ma con un minimo di aggiustamenti, si riesce a sopravvivere…
I moduli Harvestman sono molto “specialistici”, cioè offrono delle prestazioni e delle funzioni che vanno ben oltre il normale funzionamento da sint analogico previste, ad esempio, nella quasi totalità dei moduli Doepfer; per questo motivo, se uno deve iniziare a farsi un sistema EuroRack (saggia idea…), la cosa migliore sarebbe partire con una dotazione Doepfer “di base” con cui farsi le ossa e, successivamente, quando c’è già una certa esperienza, prendere una o più direzioni specialistiche seguendo o i moduli più complessi Doepfer (nel catalogo ce ne sono centinaia…) o quelli prodotti da fabbricanti più specializzati.
In bocca al lupo!
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Max76
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Crepi XD
….e grazie mille per i consigli e la spiegazione,è sempre un piacere leggerti 😉
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Enrico Cosimi
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yuk yuk yuk
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