Korg, l’icona della musica elettronica, crea suoni avvincenti con un potente modulo di elaborazione Raspberry Pi Compute Module (CM) 3.
L’iconico produttore di strumenti Korg nasce in Giappone negli anni ’60, introducendo sul mercato le prime drum machine, poi il primo sintetizzatore giapponese e il primo accordatore ad ago al mondo. È diventato famoso a livello internazionale con l’ascesa della musica elettronica negli anni ’70 e ’80. Le richieste di sintetizzatori sempre più potenti, nonché di modelli più convenienti, hanno visto Korg espandere le sue linee di prodotti sia negli hobbisti domestici che negli artisti professionisti. Desideroso di sfruttare le entusiasmanti possibilità della produzione di musica elettronica, che si stava sviluppando a un ritmo rapido insieme alla crescita esponenziale dei computer domestici e da ufficio, Korg si interessò presto ai sintetizzatori basati su DSP. Un DSP, o processore di segnali digitali, è un chip specializzato per manipolare rapidamente la versione digitalizzata dei segnali analogici del mondo reale, ad esempio l’ingresso audio.
Negli anni ’90, ciò significava utilizzare DSP personalizzati insieme a componenti standardizzati di Motorola e Texas Instruments. Nel 2005, Korg ha iniziato a utilizzare Linux in esecuzione su processori Intel come DSP per le sue tastiere di fascia alta, a partire da OASYS basato su Pentium, seguito da Kronos basato su Atom. Più recentemente, Korg ha lanciato una nuova linea di sintetizzatori digitali più accessibili, tra cui wavestate, modwave e opsix, che sfruttano le capacità di elaborazione di Raspberry Pi Compute Module 3.
La sfida
I sintetizzatori moderni necessitano di molta potenza per fornire audio di qualità professionale, ricchezza di funzionalità e polifonia elevata (il numero di voci che possono essere riprodotte simultaneamente). I classici strumenti Korg utilizzavano più ASIC personalizzati (circuiti integrati specifici per l’applicazione) per questo compito. La flessibilità di questi sistemi basati su ASIC era necessariamente limitata, dal momento che la funzionalità di base era integrata nella progettazione hardware, e anche questi sistemi su misura non erano economici: la tastiera M1 del 1988 costava 2.749 dollari, equivalenti a circa 6.800 dollari nel 2022.
Per liberarsi dai vincoli dei progetti ASIC, il team di ricerca e sviluppo Korg ha iniziato a lavorare sulla sintesi basata su DSP. L’idea era che l’hardware sarebbe stato generalizzato, con la maggior parte delle funzionalità dipendenti dal software piuttosto che dai circuiti elettronici cablati. Un sistema del genere sarebbe in grado di eseguire diversi tipi di algoritmi di sintesi, come strumenti acustici modellati fisicamente, sintetizzatori analogici virtuali, riproduzione di campioni, organi tonewheel e così via.
Il team di ricerca e sviluppo Korg ha scelto una serie di DSP Motorola per il loro OASYS PCI del 1999, un sistema di sintesi ed effetti basato su PCI per computer Mac e Windows, e hanno progettato la loro tastiera “workstation” OASYS del 2005 – uno strumento di fascia alta per utenti professionali – attorno a Linux in esecuzione su un processore Intel Pentium. Questi strumenti offrivano una flessibilità impressionante, ma erano costosi.
Ma l’obiettivo del team di ricerca e sviluppo di Korg era quello di raggiungere prezzi più bassi senza compromettere funzionalità e fedeltà. Inoltre rimanevano problemi tecnici con le piattaforme che stavano utilizzando. Korg ha scelto la piattaforma OMAP di TI, che combinava una CPU ARM con un DSP, per i prodotti Grandstage e Vox Continental del 2017, ma nonostante avesse CPU e DSP sullo stesso die, presentava ancora alcuni degli stessi problemi del vecchio OASYS PCI. “Non era ancora un chip a fare tutto il lavoro. Abbiamo dovuto affrontare questo tipo di problema di interconnessione tra la parte DSP e la CPU principale che eseguiva l’interfaccia utente”, spiegano in Korg.
La soluzione
Per il prodotto successivo, l’obiettivo del team di ricerca e sviluppo di Korg era quello di rendere i prodotti accessibili a tutti i musicisti, raggiungendo il prezzo inferiore ai 1.000 dollari. Alla fine si sono resi conto che le soluzioni progettate per i tradizionali computer desktop e portatili “costavano semplicemente un po’ troppo”. Sono passati a Raspberry Pi “e praticamente hanno ottenuto tutto ciò di cui avevamo bisogno, per molto meno. È più piccolo, più economico, più veloce, più leggero, migliore.
Un altro aspetto interessante è stato che con Raspberry Pi Compute Module tutto era pronto per essere utilizzato. Korg poteva concentrarsi sugli aspetti personalizzati del proprio prodotto, come l’hardware audio di qualità professionale, la tastiera fisica e le ampie superfici di controllo fisico, e quindi collegare semplicemente una singola parte per fornire CPU, RAM e spazio di archiviazione. “Quella parte del lavoro è già stata fatta.
Perché Raspberry Pi?
Korg fu convinta anche dall’impegno di Raspberry Pi verso una tabella di marcia a lungo termine per la produzione e il supporto dei suoi prodotti: un appello chiave per Korg, che occasionalmente era stato costretto ad accogliere cambiamenti improvvisi a causa della sospensione di DSP, memoria e altri componenti.
Aveva senso scegliere un’azienda che produceva qualcosa in grandi volumi e che era impegnata sia a continuare la produzione sia a portare avanti la tecnologia nella generazione successiva.
Ha aiutato anche il fatto che Korg non avesse bisogno di fare molto per trarne vantaggio. In effetti, hanno acquistato diverse unità Compute Module 3, le hanno provate e hanno capito che avrebbe potuto funzionare facilmente.
I risultati
All’inizio del 2020, Korg R&D ha annunciato il wavestate, il successore della Wavestation vecchia di 30 anni e il suo primo strumento a utilizzare Raspberry Pi Compute Module 3. La Wavestation originale aveva uno status leggendario, quindi la notizia di un modello nuovo di zecca è stata una grande notizia. affare e aspettative considerevoli.
La Wavestation ha utilizzato il “Wave Sequencing” per eseguire la dissolvenza incrociata tra i campioni, combinandoli in nuovi suoni. Il “Wave Sequencing 2.0”, che introduce un ampio controllo in tempo reale, una sofisticata creazione e manipolazione di modelli ispirati alla composizione algoritmica del 20° secolo e una randomizzazione controllata si basa su tale caratteristica. Ha anche una qualità audio significativamente più elevata e un’architettura di sintesi molto più potente dell’originale, offrendo al tempo stesso il doppio della polifonia.
L’installazione ha due circuiti stampati. Il pannello principale contiene tutti gli elementi dell’interfaccia utente, inclusi display, pulsanti, manopole, rotelle e altri controlli specifici del sintetizzatore, insieme ai microprocessori MCU per supportarli e comunicare con il CM3. L’altro circuito ha sottosistemi per audio, MIDI, tastiera musicale e alimentazione, oltre alla presa per CM3
(Fonte: Raspberry PI success stories)
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Luigi_Morelli
Definire ciò che si è non risulta mai semplice o intuitivo, in specie quando nella vita si cerca costantemente di migliorarsi, di crescere tanto professionalmente quanto emotivamente. Lavoro per contribuire al mutamento dei settori cardine della computer science e per offrire sintesi ragionate e consulenza ad aziende e pubblicazioni ICT, ma anche perche’ ciò che riesco a portare a termine mi dà soddisfazione, piacere. Così come mi piace suonare (sax, tastiere, chitarra), cantare, scrivere (ho pubblicato 350 articoli scientfici e 3 libri sinora, ma non ho concluso ciò che ho da dire), leggere, Adoro la matematica, la logica, la filosofia, la scienza e la tecnologia, ed inseguo quel concetto di homo novus rinascimentale, cercando di completare quelle sezioni della mia vita che ancora appaiono poco ricche.