ich baue mir einen eigenen Synthesizer im Stil der Teenage-Engineering Pocket Operators und hätte gern Augen auf dem Schaltplan, bevor ich fertigen lasse.
Vorweg: Ich bin Architekt und kein Elektroniker. Löten kann ich, Schaltungen beurteilen nicht. Ganz ehrlich: Ich habe mich verleiten lassen, den Entwurf mit Claude zu erstellen, traue der KI aber nicht ganz. Die Netzliste ist entsprechend maschinell erzeugt und maschinell gegengeprüft. Tippfehler und offene Pins sind (laut Claude) vermutlich keine drin, aber ob die Schaltung als Ganzes trägt, kann ich echt nicht sagen. Nach langer Suche bin ich auf euer Forum gestoßen und erhoffe mir hier etwas Hilfe.
Worum es bei dem Synthesizer genau geht:
Er funktioniert und sieht ähnlich wie die Poket Operator aus. Hier sollen aber vier Klangerzeuger (Drums, Bass, Melodie, Drones) integriert sein, mit 16-Schritt-Sequencer, 27 Tasten mit LEDs, Grafik-LCD, zwei Drehgeber, Kopfhörer- und Sync-Buchse wie bei den POs. Platine 91 × 200 mm, vierlagig, Masse- und 3,3-V-Innenlage.
Bestückung in Stichworten
RP2350A (QFN-60) + W25Q32JV QSPI-Flash + 12-MHz-Quarz
Stromversorgung: 2× AAA → TPS61023 Aufwärtswandler auf 3,3 V, Verpolschutz über P-MOSFET
Kein Schalter: Ein/Aus über eine Zwei-Transistor-Haltestufe am Enable des Wandlers, eingeschaltet durch die PLAY-Taste, ausgeschaltet durch die Firmware
Kein USB: Programmierung über 3-polige SWD-Leiste mit Raspberry Pi Debug Probe
Display EA DOGL128L-6 (ST7565R) über SPI
27 LEDs an IS31FL3236, I²C
Tasten: 26 in 7×4-Matrix mit BAT54-Dioden, PLAY separat direkt am GPIO
Audio: PCM5102A als I²S-DAC ohne MCLK, dahinter TPA6132A2 als Kopfhörerverstärker, dazu 27-mm-Piezo über Schaltkontakt der Buchse
Audioteil über P-MOSFET-Lastschalter abschaltbar
Wo im Moment Probleme zu erwarten sind (und bitte verzeiht mir, dass ich hier die KI sprechen lasse):
Die Haltestufe. PNP am Enable, NPN hält ihn über einen GPIO, PLAY zieht die Basis. Hält das sauber, und zieht es ausgeschaltet wirklich unter 1 µA? Und: Es gibt keinen Tiefentladeschutz für die Zellen — braucht es den bei NiMH/Alkaline in dieser Größenordnung?
Laufzeit. Nach Datenblattwerten komme ich auf 5–7 Stunden mit 2× AAA. Plausibel oder Wunschdenken? Drei oder vier AAAs wären auch ok, wenn es hilft.
TPS61023 am Lebensende der Zellen. Bei 2× AAA sind das irgendwann 1,8–2,0 V Eingangsspannung. Läuft er da noch, oder sollte ich auf drei Zellen gehen?
Sync-Eingang. Puls auf dem linken Kanal wie bei den POs, davor 10k/100k-Teiler, 100 pF, BAT54 gegen Masse, dann ein BC847 als Inverter auf den GPIO. Ist das robust genug für fremde Pegel?
DAC-Rückspeisung. Der Audioteil hängt an einem Lastschalter. Wenn der aus ist, liegen I²S-Leitungen vom laufenden Prozessor noch am PCM5102A an. Reicht es, die Leitungen in der Firmware auf Low zu legen, oder brauche ich Serienwiderstände?
RP2350-Erratum E9 (keine internen Pulldowns). Die Tastenmatrix arbeitet mit Pull-ups und Dioden — betrifft mich das überhaupt?
LED-Treiber. REXT = 20 kΩ, macht etwa 3,8 mA je Kanal. Bei 27 LEDs wären das im Extremfall gut 100 mA zusätzlich aus dem Wandler. Zu viel für den Akkubetrieb?
Display-Footprint. Die Maßzeichnung des DOGL128 habe ich nicht; der Abstand der beiden Pinreihen im Footprint ist geraten. Hat jemand das Modul schon verbaut und kann die Maße bestätigen? (Anfrage an Display Visions läuft.) Habt Ihr ne Alternative für das Display in gleicher Größe (oder sehr nah dran)?
Rechenleistung. Die Klangerzeugung läuft vollständig in Echtzeit auf dem RP2350 — bis zu 22 Stimmen gleichzeitig bei 44,1 kHz, 808-artige Drums, ein resonantes Tiefpassfilter für den Bass, dazu Delay und Hall. Überschlägig komme ich bei 150 MHz auf etwa 3000 Zyklen pro Abtastwert für die Stimmen, bei zwei Kernen also machbar. Hat jemand Erfahrung, wie weit man mit dem RP2350 in der Audiosynthese realistisch kommt? Übertakten auf 250 MHz habe ich als Reserve eingeplant.
Anhänge: Schaltplan als PDF, Stückliste, Bestückungspläne Vorder- und Rückseite.
Über Hinweise jeder Art freue ich mich. Ich sehe es als Gelegenheit ins Platinen-Game zu finden. KICad habe ich mir auch schonmal runtergeladen und erste Tutorials begonnen! Also nur gerne her mit Feedback und Hilfe! Lieber jetzt als nach der Bestellung.
Hmmm... wechsle mal die Perspektive und stell Dir vor, ein Elektroniker würde Dir einen mit KI erzeugten Plan eines Hauses vorlegen kurz bevor er den Bauträger nit der Errichtung beauftragt.
Ich hab mir mal die Dinger von Teenage-Engineering angesehen. Reizen mich sehr, aber leider fehlt mir das musikalische Talent. Was ich aber mit äussersten Respekt anerkennen muss, ist dass ich kaum glauben kann, was die in die Software reingepackt haben und die dennoch funktioniert ohne jämmerlich zu humpeln.
Ich wage es zu behaupten, dass sich jeder Anfänger damit komplett überhebt. Also solltest du zuerst mit der Software anfangen um möglichst früh zu scheitern.
Ohje! Alles klar, ja. Klingelt. Danke trotzdem an alle!
Ich möchte noch nicht aufgeben. Ihr habt bestimmt Recht, dass das sehr ambitioniert ist. Ich habe mit einer App begonnen. Auf dem Iphone funktioniert der Synthesizer prima. Hatte gehofft Ihn nun physisch nachbauen zu können... Wollte niemanden mit der Anfrage und dem besch...enen Schaltplan beleidigen. KI ist in beiden Domänen (Bau und Elektrotechnik) wohl doch noch nicht so weit. Was für uns alle wahrscheinlich ganz gut ist...
Meint ihr, dass es sinnvoll wäre sich mit einer Anfrage für einen entsprechenden Schaltplan an jemanden auf fiverr.com zu wenden?? Würde jemand mit der Idee etwas anfangen können?
Beleidige ich jemanden, wenn ich noch frage ob ich anders Prompten muss um einen brauchbaren Schaltplan zu erhalten? Macht die Stückliste Sinn und die Bestückung der Platine oder ist das auch alles Quatsch?
Mir sieht dein Plan aus, wie eine geparste Netzliste. Ich kenne keine KI, die daraus "einen vernünftigen" Plan erstellen kann. Du müsstest halt Teile, die logisch zusammen gehören, auch zusammen zeichnen. Keine Ahnung, ob das so ganz ohne Elektronik-KnowHow überhaupt geht.
Aber Du postest da auch schon Bestückungspläne. Hast du denn schon geroutet? Also die Verbindungen zwischen den Bauelementen als Leiterbahnen im PCB gezeichnet? Ohne diese Schritte wirst du leider kaum zum Erfolg kommen.
Meint ihr, dass es sinnvoll wäre sich mit einer Anfrage für einen
entsprechenden Schaltplan an jemanden auf fiverr.com zu wenden??
Wenn du es bezahlen kannst, dann ja. Normalerweise kauft man sich fertige Geräte, wenn man sie nicht bereits selber bauen kann. Es sei denn, man betreibt das als Hobby. Beim Hobby sind Zeit und Geld egal. Ist das dein Hobby? Sieht nicht so aus, sonst hätte du dieses PDF nicht "Schaltplan" genannt.
Was den Mikrocontroller angeht: Ich denke da hast du einen Traktor für Kunstflüge ausgewählt. Schau dich mal bei einem Chiphersteller um. Da gibt es wesentlich besser geeignete, nicht nur mit viel MHz, sondern mit Hardware-Unterstützung zur Signalverarbeitung. Das ist nicht mein Fachgebiet, deswegen kann ich dir kein konkretes Produkt empfehlen. Aber dein Ansatz, gleich beim ersten Wurf besonders viel mit der billigsten Hardware zu erledigen, erscheint mir sehr naiv.
Ich denke da hast du einen Traktor für Kunstflüge ausgewählt.
Ich hab mal gegoogelt welche CPU beispielsweise ein PO-33 verwendet. Es ist ein EFM32 Gecko. 32 Bit ARM mit maximal 48 MHz. So ein richtiges Monster ist das nicht.
Der Schaltplan ist nun überarbeitet und so hoffentlich auch für Menschen schlüssig... Ich habe Claude den Plan diesmal komplett neu zeichnen lassen, nach Funktion auf 7 Blätter verteilt, und vorher prüfen lassen:
Die aus KiCad exportierte Netzliste wurde Pin für Pin gegen die Referenzliste abgeglichen: 0 Abweichungen.
Der ERC in KiCad zeigt 0 Fehler.
Das heißt wohl nur, dass Zeichnung und Netzliste zusammenpassen. Ob die Schaltung elektrisch sinnvoll ist, hat aber noch keiner mit Ahnung angesehen, und genau darum bitte ich euch (ein zweites Mal, hehe).
Eckdaten:
RP2350A, 4 MB QSPI-Flash, Programmierung nur über SWD
2x AAA, P-MOSFET-Verpolschutz, TPS61023 auf 3,3 V, Ein/Aus über Haltestufe am Enable
Display EA DOGL128L-6 (SPI), IS31FL3236 für 27 LEDs, Tastenmatrix 7x4 mit Dioden, 2x EC11
PCM5102A -> RC-Tiefpass -> Summierung mit Line-In -> TPA6132A2 -> 3,5-mm-Buchse, Piezo über Schaltkontakt; Sync-Eingang über Transistorstufe
Was unter anderem wohl zu prüfen ist:
Blatt 6: Summierung über je 1 uF + 2,2 k auf die invertierenden Eingänge des TPA6132A2, die nicht-invertierenden liegen auf Masse. Geht das so?
Blatt 3: Die Display-Pins 1-20 sind nicht beschaltet. Ist das zulässig?
Blatt 1: Hält die Haltestufe (Q2/Q3) auch bei fast leeren Batterien sicher?
Wer keine Lust auf KI-Schaltpläne hat: Das verstehe ich, dann bitte einfach weiterscrollen. Wer reinschaut: Seite 1 der PDF ist eine Übersicht, die GPIO-Belegung steht auf Blatt 7.
schrieb? Und auch verinnerlicht? Ein Konditor fängt auch nicht mit einer 5stöckigen Hochzeitstorte an, sondern bäckt erst mal kleine Brötchen. Das solltest du auch.
Ist doch egal. Solange die KI damit zurechtkommt ist alles gut. Stammt das Layout auch von der KI? Zumindest die Farbe ist schon mal hybsch, also beste Aussichten.
Ist Q1 richtig herum gezeichnet? Ich frage, weil dessen eingezeichnete Bodydiode bei verpoltem Akku eben nicht sperren würde.
R1 und R2 haben 1 M Ohm und keinen Kondensator zum Abblocken von HF Einstreuungen. Das provoziert Probleme.
R7 und R8 sind mir ebenfalls zu hochohmig.
Q4 könnte Probleme bereiten. Beim Einschalten fließt ein weitgehen unkontrollierter Ladestrom in die Kondensatoren dahinter, das könnte die 3,3V Stromversorgung instabil machen.
Ich würde eine Audio Endstufe auch nicht mit 3,3V versorgen. Frage mal die Goldohren, was denen dort angemessen erscheint.
Neeeee, mit KI kann man das alles vieeeeel schneller und besser ;-)
Ich sehe die Zukunft mit Überschall auf uns zu rasen. Und der Autopilot ist nicht Vertrauenserweckend. Stopp, den letzten Satz nehme ich zurück, da sitzt ja überhaupt niemand mehr am Steuer!
Der Tiefpass hinter dem DAC kommt mir arg primitiv vor. Generation Bluetooth Speaker kennt es nicht besser, aber den Goldohren rollen sich dabei sicher die Fußnägel hoch, weil sie das gefiepe zu hören glauben.
Ich bin kein audiophiler, aber wenn man schon einen Einfluss drauf hat, sollte man ein paar Cent mehr für eine ordentliche Schaltung übrig haben.
ich baue mir einen eigenen Synthesizer im Stil der Teenage-Engineering
Da keimt sofort die Frage auf, was dieser Synthesizer können wird, was es nicht schon gibt.
Zu den TE-Produkten ist zu sagen, daß die teilweise zwar innovativ waren, aber so richtig den Zugang in die Produzentenlandschaft nie geschafft haben. Ist mehr Spielerei. Die Firma hat auch beschlossen, diese Produkte einzustellen, wie man kürzlich hat lesen können.
https://www.fazemag.de/teenage-engineering-kuendigt-ende-eigener-synthesizer-an/
Das Ende der gehypten und gehippten Jungsspund-Synthies ist also nah. Der Markt verlangt nach erwachsenen Teilen, weswegen sich Arturia z.B. auch entschlossen hat, ihrem Freak eine ordentliche Tastatur zu verpassen.
was die in die Software reingepackt haben und die dennoch funktioniert
Nun ja, da kann man geteilter Meinung sein. Den Teenies fehlen bisweilen schon rudimentäre Funktionen, die eine flüssige Studiointegration verhindern. Das sind Endpoint-Geräte die als Blatt an der MIDI-Kette nuckeln und live bedient werden wollen, was aber durch das Tastengehampel bisweilen stark behindert wird. Die Kosteneffizienz spricht auch klar für die Behringer-Geräte, wer sich das antun möchte.
Ich wage es zu behaupten, dass sich jeder Anfänger damit komplett
überhebt.
Puh, Leute vielen Dank! Rauer Ton, aber ihr habt alle Recht! Ich werd versuchen mich so gut es geht mit Versuchen, Lesen, Tutorials, KI und Fehlern heranzuarbeiten! Habe übrigens meine eigene Hochzeitstorte selbst gebacken! 4 Layer im Sacher-Stil. War meine erste Torte! Kam gut an - war aber ne Sch...ß-Arbeit. Seither gibts fast zu jedem Geburtstag in der Familie eine (kleinere)! So eine ähnliche Entwicklung erhoffe ich mir auch für dieses Projekt ;).
Man kann auf KI schimpfen was man will- auf jeden Fall macht es neue Interessenfelder nahbarer. Wenn es mir den Zugang zu einem spannenden Thema eröffnet hat, hat es sich schonmal gelohnt.
Ich melde mich nochmal demnächst und nerv euch dann hoffentlich nicht zu sehr mit meinem Zeug.
Wenn es mir den Zugang zu einem spannenden Thema eröffnet hat, hat es
sich schonmal gelohnt.
Ist es wirklich ein Zugang, wenn man sich etwas fertig generieren lässt? Ein Bausatz hätte einen ähnlichen Effekt gehabt. Also ich habe von fertigen Bausätzen praktisch nichts gelernt. Mir sknd nur wenige in Erinnerung geblieben. Kein Vergleich zu Schaltungen und Programmen, die ich mir Schritt für Schritt erarbeitet habe.
Vielleicht bin ich zu alt, das zu begreifen, obwohl ich jeden Tag damit arbeiten muss. Mir geben KI Erzeugnisse nicht das Gefühl, etwas tolles gemacht zu haben.
Den Teenies fehlen bisweilen schon rudimentäre Funktionen, die eine
flüssige Studiointegration verhindern.
Ich glaub nicht, dass das jemals ihr Ziel war. Man schaue nur auf die Preise. Spielerei zum rumprobieren (auch rumblödeln) unterwegs oder im Caffee oder sonstwo.
Irgendwie erinnert mich die Musik aus denen an Anne Clark's erstes Album "hopeless cases" (für den Titel kann ich nichts :-)) )
Mir geben KI Erzeugnisse nicht das Gefühl, etwas tolles gemacht zu
haben.
So ist es und man lernt auch nicht mehr. Es ist eher oberflächlicher. Man überspringt die Basics und hüpft sofort zu einem Ergebnis. Letztlich braucht man dann immer wieder die KI. Und genau das ist das Geschäftsmodell. Das sieht man bei allen Code-Genertoren, egal ob der Input C ist (HLS) C++ (Catapult) oder eine Grafik (Labview) oder eben Matlab-Code. Alle Hersteller versuchen einen an sich zu binden und für die Einfachheit der ersten Schritte bis zum vollständigen build zahlt man am Ende für jede Änderung richtig drauf. Es kostet dann auch nicht nur Geld sondern Zeit.
Der Tiefpass hinter dem DAC kommt mir arg primitiv vor.
Das DAC filtert selber auf Audio-Rekonstruktion, allerdings frage ich mich auch, was dieser Filter mit seinen 150kHz GF bewirken soll, außer zusätlziche kapazitive Last.
Ich würde eine Audio Endstufe auch nicht mit 3,3V versorgen.
Bitte was? Es geht hier um einen Kopfhörerverstärker. Da sind 3.3V mehr als genug, das hat schon vor 30 Jahren bei jedem billigste Walkman funktioniert,modernen Codecs reichen dafür 1.8V
Puh, Leute vielen Dank! Rauer Ton, aber ihr habt alle Recht! Ich werd
versuchen mich so gut es geht
Lass Dich nicht demotivieren. Trotzdem würde ich Dir auch wie oben schon von anderen empfohlen erstmal zu ein paar fertigmodulen raten und damit das Konzept zu testen. RP2350, Display als Module, ein paar Buttons dazu ein paar Jumpwires. Ein DAC brauchst Du für den Anfang nicht, PWM für Audioausgabe reicht zum Testen.
Das mit dem nur SWD zum programmieren würde ich mir überlegen. USB am RP2350 macht vieles viel einfacher. Du könntest damit auch später Firmwareupdate/Midi/Audio über USB realisieren.
Mir geben KI Erzeugnisse nicht das Gefühl, etwas tolles gemacht zu
haben.
So ist es und man lernt auch nicht mehr. Es ist eher oberflächlicher.
Man überspringt die Basics und hüpft sofort zu einem Ergebnis.
Es gibt die unterschiedlichsten (Lern-) Wege, mit denen Menschen gut, am besten zurechtkommen oder auch nicht.
Und erste Ergebnisse, mit wessen Hilfe auch immer, muss ja nichtmal das Gefühl auslösen, selber etwas "tolles" gemacht zu haben.
Es ist doch erstmal einen prima Sache, für sich selber einen Weg zu finden, sich einem Ergebnis/Ziel anzunähern, egal durch welche Hilfe.
Als ich in den 70ern mein Studium begann, konnte von anderen Studenten kaum einer noch einen Rechenschieber bedienen oder Logarithmustabellen nutzen, ohne Taschenrechner und Bronstein waren die allermeisten schon bei Mathe 1 aufgeschmissen.
Und löten konnte auch kaum einer, nützlich für mich als studentische Hilfskraft...
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