Bentley Rhythm Ace FR-8L – Midi Trigger Interface und Midi-Sync

Bentley on the workbench
Bentley on the workbench

Einleitung

Ein Artikel über die Midifizierung einer Bentley Rhythm Ace FR-8L incl. Midisync mit einem eigenen Midiinterface (und der entsprechend angepassten Firmware). Grundlage für diesen Artikel ist mein eigener über die Midifizierung eines TR-77 Voiceboards sowie die drei Artikel von Burnkit2600, Circuitbenders und Adambaby. Im Gegensatz zum einzelnen Voiceboard der Roland TR-77 sollte diese Bentley Rhythm Ace in Ihrer Funktion komplett erhalten bleiben und folgende Erweiterungen bekommen:

  • Ein Midi Interface um alle 12 Percussionsounds triggern zu können
  • GUIRO soll über 2 Tastatur-Noten ‚gegatet‘ spielbar sein, also solange klingen wie man die Taste hält. Eine Taste für On/Off, die andere für Pitch High/Low
  • Über einen Kippschalter soll man wählen können zwischen internem Start/Stop/Tempo System und externer Midi-Clock. Die Midi-Triggerung der Einzelinstrumente funktioniert immer, unabhängig ob interne oder Midiclock.
  • Das fehlende TB Instrument soll mit Leben erfüllt werden
Bentley interface
Bentley Midi Trigger interface

Midi Trigger Interface

Hier gibt es nichts Neues zum Artikel zur TR-77. Die 12 Instrumente bekommen alle denselben Negativtrigger wie er auch im Schaltplan der TR-77 selbst genutzt wird. Da die Ausgänge des Interfaces mit Dioden versehen sind, können die Anschlüsse direkt an die jew. Pins des Voiceboard gelötet werden. Interne und externe Trigger beeinflussen sich nicht gegenseitig. Naja, manchmal schon. Manche Rhythmen schalten Triggerpunkte über die Diodenmatrix zusammen. So klingen manchmal gleich 2 Instrumente (obwohl man nur eines per Midi antriggert) wenn man nicht alle Rhythmen rausdrückt. Per Midi getriggerte Instrumente sind etwas lauter als von der Bentley getriggert. Das hätte sich kompensieren lassen, auf dem Midi-Interface sind extra Bestückungspositionen für Widerstände vorgesehen um die Kollektor-Spannung zu verkleinern. Der Vorteil ist allerdings ein größerer Geräusch-Spannungsabstand.

Glücklicherweise ist der Abstand zweier Befestigungsbolzen des Voiceboards genau so weit entfernt wie die beiden Längs-Bohrungen des Trigger Interface. Ein paar Abstandsbolzen und schon war die Befestigung erledigt.

Bentley Guiro diodes
Bentley Guiro diodes

Guiro Ansteuerung

Die Guiro Ansteuerung ist ja eine etwas Andere als bei den 12 Percussion-Instrumenten. Wie im TR-77 Artikel beschrieben werden Sie über simple invertierende 5V zu 18V-Verstärker angesteuert. In der Bentley sollten allerdings die beiden (on/off & pitch) internen Ansteuerungsignale erhalten bleiben. Damit sich die Midi-Interface-Ausgänge nicht mit den Bentley-eigenen Signalen ins Gehege kommen habe ich 2 parallele 4148 Dioden vor die beiden Eingänge gesetzt – einwandfrei.

Bentley clock input
Bentley clock input

Midi Synchronisation

Nun wirds etwas spannender. Um mit dem Einfacheren zu beginnen: Start/Stop bietet die Bentley schon von Hause aus über eine Buchse auf der Rückseite. Hier wird einfach der RUN-Ausgang des Interface angelötet. Es schickt über einen 10k Widerstand direkt vom µController Portpin einen kurzen 5V Impuls zum Starten und einen Weiteren zum Stoppen.

Nun zur Clock. Dank der Vorarbeit der o.g. Kollegen ist die Position für den Clockeingang schon gefunden, der 330k Widerstand beim Anschluss „R“. Der entsprechende Widerstand wird mit dem Beinchen das weiter von der Kante entfernt ist entlötet. Das entlötete Beinchen ist der Bentley Clock-AUSGANG, die freie Pin auf der Platine ist der Clock-EINGANG. Ein Kippschalter schaltet nun den CLock Eingang auf das freie Widerstandsbeinchen (interne Clock) oder den CLOCK-Ausgang des Midi interfaces. Dieser Clockausgang ist auch hier der pure Portpin (0/5V), sicherheitshalber habe ich einen 10K Widerstand zwischen Interface CLOCK-Ausgang und Bentley Clock Eingang gesetzt. Der Clockspeed beträgt 16 Pulse / Takt, also 16tel Noten. Manche Rhythmen der Bentley (z.B. der 3/4tel Waltz) klingen also auf interessante Weise ungewohnt wenn sie über Midisync mitlaufen.

Bentley delayed 1st Pulse after startup
Start-Scenario: Audio in Gelb. Die Clockpulse für die Bentley in Blau. Der allererste Puls nach dem Start wird leicht verzögert gesendet damit die Bentley ihn verarbeitet.

Wenn das nun funktioniert hätte wäre es auch zu schön gewesen :-) Zumindest meine Bentley wollte des ersten CLOCK-Tick direkt beim Start nicht akzeptieren und humpelte zwar synchron mit – aber mit einem Zeitversatz da sie ja erst ab der 2.ten 16tel Note mitlief. Offenbar ist die Bentley mit dem eigenen START so beschäftigt daß sie ein wenig braucht bis sie Clockimplulse verarbeitet. Wenn man genau hinhört so startet die Bentley (zumindest meine) auch etwas holprig wenn man sie ganz normal manuell startet. Meine Lösung sieht schlussendlich so aus, daß ich den allerersten Clocktick um ein paar zehntel Millisekunden verzögert abfeuere, alle weiteren dann perfekt im Sync. Das Foto vom Oscilloskop-Display sollte das aussagekräftig darstellen: Channel 1 (gelb) zeigt das Audiosignal eines programmierten Beats der MPC1000. Channel 2 (blau) zeigt die entsprechenden Clock-Pulse die zur Bentley geschickt werden. Alle folgenden ‚1‘en sind natürlich nicht verzögert und akkurat im Timing. Midi sendet 96 clock events pro Take. Da wir pro Takt 16 pulse an die Bentley senden wollen wird logischerweise bei jedem 6.ten midi clock events ein Pulse zur Bentley geschickt.

Bentley Tambourine Coil
Bentley Tambourine Coil

Die fehlende Tambourine der Bentley

Der Bentley FR-8L fehlt interessanterweise die Tambourine (TB), die TR-77 hat eine solche. Die Bauteile auf der Platine sind vorgesehen aber nicht vorhanden. Die TB ist recht einfach aufgebaut, ich habe also die fehlenden Bauteile ersetzt. Als Transistoren kommen BC238 zum Einsatz. Man beachte daß die Beinchenreihenfolge des BC-238 (CBE) nicht kompatibel ist zur Reihenfolge der vorgesehenen Japan-Typen 2SC372 (ECB). Zweites Problem ist die Spule, sie sollte 40mH haben. So etwas ist heute nicht mehr so einfach zu bekommen, das Größte was ich beim Standard-Elektronikversand meiner Wahl fand waren 15mH. Ich testete die 15mH gegen eine 10mH und ein Print-Relais (das in der Messung 50mH hatte). Das Relais klang schon etwas zu zahm, ich blieb also bei der 15mH Spule. Etwas schrill aber interessant. Bitte auch das Demovideo zu beachten, da gibt es auch einen kleinen Spulen-Klangvergleich.

Audio Vergleich zur Roland TR-77

Da die beiden Drumboxen nun so eng verwandt sind und beide midifiziert, lag ein Soundvergleich nahe. Die beiden Voiceboards der TR-77 und der Rhythm-Ace sehen geringfügig anders aus. Hier ist nun also ein kleines Demovideo zu Midisync, Tambourine Spulensounds und Soundvergleich von 8 handprogrammierten über Midi getriggerten Rhytmen.