J'avais atterri sur le blog de Ken Shirriff, righto.com, pour un sujet assez anodin, qui portait sur la sécurité intrinsèque des chargeurs de smartphone à bon marché. Mais en fait, j'y suis resté parce Shirriff est un véritable sorcier de la rétro-ingénierie de vieux équipements informatiques. D'un billet à l'autre, on voit qu'il est capable de décortiquer et retracer le fonctionnement de CI mythiques, comme d'intégrer la dream team remettant en route les équipements d'époque des missions Apollo (voir à ce sujet les vidéos postées par son compère, Curiousmarc).
Mais pour en revenir au thème de notre forum, j'étais resté comme deux ronds de flanc sur une paire d'articles sortis en fin d'année dernière, et qui répondaient à une de mes grandes questions existentielles : comment en 1983 avait-on pu faire tenir dans synthé la puissance de calcul nécessaire à la génération de sons polyphoniques ?
Personnellement, je suis entré en contact avec la FM un peu plus tard avec le VSS-100 qui comme pas mal de Portasounds devait recourir à de la FM 2op basique, mais c'est la flexibilité de programmation de mon DX100 qui m'a fait me poser la question. J'avais une idée pas trop mauvaise du principe théorique de la FM (ou modulation de phase comme disent les puristes !), mais rapporté à ce que j'avais côtoyé comme informatique programmable à l'époque (Oric, Apple II, Spectrum...), cette mise en pratique, c'était un peu magique.
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Je comparais évidemment des pommes et des oranges :une partie de la magie résidait manifestement dans le fait que Yamaha recourait à des CI spécialisés. Mais spécialisés à quel point ? C'est là que les articles de Shirriff m'ont cueilli.
L'idée de Ken Shirriff était notamment de décortiquer les composants du DX7 afin de contribuer à améliorer encore les émulateurs, en récupérant des valeurs "vraies".
Le premier article, c'est la prise de contact avec l'YM21280, un des deux principaux circuits dédiés du DX7 : https://www.righto.com/2021/11/rever...amaha-dx7.html.
Et ça tape tout de suite dans le dur en comparant une vue au microscope du die de l'YM avec le schéma du brevet Yamaha.
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Différentes fonctions sont explorées, avec leur implémentation sur le circuit imprimé, dont les "briques de base" : la table de valeurs représentant un sinus, les registres à décalage, et les additionneurs. Après avoir lu des échanges sur Yamahasynth, j'avais déjà appris qu'en fait la forme d'onde sinusoïdale n'était pas calculée à partir de 0, mais lue d'une façon spécifique dans une table de valeurs figées. Je supposais naïvement qu'une ROM à part les contenait : non, non, en fait ces valeurs sont gravées dans le CI lui-même. Pour ma part j'étais loin d'imaginer une telle intégration.
La seconde partie est consacrée au "circuit exponentiel" : https://www.righto.com/2021/11/rever...ha-dx7_28.html. Comme je le comprends, il était plus efficace de recourir à l'addition de logarithmes plutôt que de multiplier les valeurs nécessaires à la création du son. Mais je ne suis pas matheux, alors...
Enfin la troisième partie se penche sur la table "log-sin" évoquée plus haut, et la façon dont les valeurs sont codées "en dur" : https://www.righto.com/2021/12/yamah...-part-iii.html.
rom-closeup.jpg
Cette série de billets ne m'a pas complètement éclairé, mais lorsque je vois un ténor comme Shirriff qualifier certaines solutions d'ingénieuses, ça me console d'être un peu laissé à la traîne
En tout cas je comprends que les concepteurs de l'époque étaient des champions de l'optimisation de ressources !
Pour les bases théoriques de la FM, et si l'anglais vous rebute, il y a aussi le chouette article de Floyer, avec une maquette de synthétiseur FM en ligne : https://www.sinerj.org/~loyer/FM/index.html
Dans les notes du premier billet, on trouve un papier extrêmement fouillé sur la prédominance du preset E.PIANO1 dans la pop des années 80 : https://meganlavengood.com/wp-conten...DX7-Electr.pdf.
J'avais ce sujet sous le coude depuis un moment, ce n'est pas du tout parce Deus Ex Silicium nous a trollé hier sur la modulation de phase que je le ressors aujourd'hui. Non, pas du tout
(en fait, je pense que pas mal de monde, moi le premier, aimerait le voir enfin aborder le décorticage des synthés, FM/PM ou pas !) Capture8.PNG
Mais pour en revenir au thème de notre forum, j'étais resté comme deux ronds de flanc sur une paire d'articles sortis en fin d'année dernière, et qui répondaient à une de mes grandes questions existentielles : comment en 1983 avait-on pu faire tenir dans synthé la puissance de calcul nécessaire à la génération de sons polyphoniques ?
Personnellement, je suis entré en contact avec la FM un peu plus tard avec le VSS-100 qui comme pas mal de Portasounds devait recourir à de la FM 2op basique, mais c'est la flexibilité de programmation de mon DX100 qui m'a fait me poser la question. J'avais une idée pas trop mauvaise du principe théorique de la FM (ou modulation de phase comme disent les puristes !), mais rapporté à ce que j'avais côtoyé comme informatique programmable à l'époque (Oric, Apple II, Spectrum...), cette mise en pratique, c'était un peu magique.
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Je comparais évidemment des pommes et des oranges :une partie de la magie résidait manifestement dans le fait que Yamaha recourait à des CI spécialisés. Mais spécialisés à quel point ? C'est là que les articles de Shirriff m'ont cueilli.
L'idée de Ken Shirriff était notamment de décortiquer les composants du DX7 afin de contribuer à améliorer encore les émulateurs, en récupérant des valeurs "vraies".
Le premier article, c'est la prise de contact avec l'YM21280, un des deux principaux circuits dédiés du DX7 : https://www.righto.com/2021/11/rever...amaha-dx7.html.
Et ça tape tout de suite dans le dur en comparant une vue au microscope du die de l'YM avec le schéma du brevet Yamaha.
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Différentes fonctions sont explorées, avec leur implémentation sur le circuit imprimé, dont les "briques de base" : la table de valeurs représentant un sinus, les registres à décalage, et les additionneurs. Après avoir lu des échanges sur Yamahasynth, j'avais déjà appris qu'en fait la forme d'onde sinusoïdale n'était pas calculée à partir de 0, mais lue d'une façon spécifique dans une table de valeurs figées. Je supposais naïvement qu'une ROM à part les contenait : non, non, en fait ces valeurs sont gravées dans le CI lui-même. Pour ma part j'étais loin d'imaginer une telle intégration.
La seconde partie est consacrée au "circuit exponentiel" : https://www.righto.com/2021/11/rever...ha-dx7_28.html. Comme je le comprends, il était plus efficace de recourir à l'addition de logarithmes plutôt que de multiplier les valeurs nécessaires à la création du son. Mais je ne suis pas matheux, alors...
Enfin la troisième partie se penche sur la table "log-sin" évoquée plus haut, et la façon dont les valeurs sont codées "en dur" : https://www.righto.com/2021/12/yamah...-part-iii.html.
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En examinant de près la ROM, vous pouvez voir les transistors individuels qui stockent les bits. Un transistor représente un 1, et l'absence de transistor représente un 0. Ainsi, les données de la mémoire morte sont créées par le modèle de dopage du silicium. J'ai pu lire les données de la ROM visuellement en regardant ce modèle.
Cette série de billets ne m'a pas complètement éclairé, mais lorsque je vois un ténor comme Shirriff qualifier certaines solutions d'ingénieuses, ça me console d'être un peu laissé à la traîne
En tout cas je comprends que les concepteurs de l'époque étaient des champions de l'optimisation de ressources !
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Pour les bases théoriques de la FM, et si l'anglais vous rebute, il y a aussi le chouette article de Floyer, avec une maquette de synthétiseur FM en ligne : https://www.sinerj.org/~loyer/FM/index.html
Dans les notes du premier billet, on trouve un papier extrêmement fouillé sur la prédominance du preset E.PIANO1 dans la pop des années 80 : https://meganlavengood.com/wp-conten...DX7-Electr.pdf.
J'avais ce sujet sous le coude depuis un moment, ce n'est pas du tout parce Deus Ex Silicium nous a trollé hier sur la modulation de phase que je le ressors aujourd'hui. Non, pas du tout
(en fait, je pense que pas mal de monde, moi le premier, aimerait le voir enfin aborder le décorticage des synthés, FM/PM ou pas !) Capture8.PNG
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