Ремонт синтезаторов
Перед тем как произвести ремонт синтезаторов необходимо разобраться в принципе формирования звукового сигнала и в особенностях каждого из типов этого музыкального инструмента. Синтезатор способен создавать музыкальные звуки за счёт специального генератора звуковых волн, которых, в зависимости от модели, может быть несколько. Ремонт этих музыкальных инструментов требует от мастера не только знания и опыта поиска и устранения неисправностей электронных устройств, но и музыкального слуха.
Разновидности синтезаторов и цифровых пианино
Весь процесс создания звуковых сигналов, требуемых для компоновки их в музыкальное произведение, достигается путём изменения свойства электрического сигнала. Существуют два типа синтезаторов:
- Аналоговые. Для генерирования звуковых сигналов и их обработки используются физические процессы и изменения, которые протекают в замкнутых электрических цепях. Каждый из процессов реализуется в определённом модуле, поэтому ремонт их зачастую заключается в замене вышедшего со строя целого модуля. Соединяются модули с помощью специальных кабелей, которые получили название patch-провода и потеря контакта в их разъёмах может также привести к нежелательным изменениям в электрических схемах. Функциональные возможности их весьма скудные поэтому в современной музыке они почти не используются, только в детских и любительских синтезаторах;
- Цифровые. В цифровом синтезаторе вся цепочка создания звука основана на настройках параметров центрального процессора, поэтому этот элемент является ключевым и при его неисправности всё устройство становиться лишь набором клавиш заключённых в один корпус. Процесс формирования звука в процессоре выполнен на логических схемах с регламентируемым и фиксируемым алгоритмом, который выполняет заданную музыкантом программу.
В обеих случаях результирующий и уже сформированный сигнал подаётся на преобразователь и усилитель, в которых он и обретает оконечный вид электрического сигнала, выводимого на колонки или же наушники.
По назначению и применению синтезаторы бывают:
- Детские;
- Любительские;
- Полупрофессиональные;
- Профессиональные;
- Рабочие станции.
Рабочие станции и профессиональные синтезаторы — это многофункциональные аранжировщики с высоким качеством звука и низкими параметрами шума. Они используются в студиях звукозаписи, на концертах и в других случаях где важен не только сформированный электрический звук, но и его качество.
Распространённые неисправности синтезаторов
Ремонт цифровых пианино и музыкальных синтезаторов рекомендуется начать с визуального осмотра и с описания, хозяином инструмента проблем, которые возникли в его работе. Существует целый ряд характерных для этих устройств проблем.
| Неисправность | Возможные причины и их утсранение |
| Самопроизвольное срабатывание одного из звуковых сигналов. | Причиной этого может стать как неисправностью клавиш, так и проблем в работу центрального процессора и генератора импульса. Однако западание клавиши является более частой, по сравнению со стабильно работающим процессором, неисправностью. |
| Западание клавиши. | Вызвано механическим выходом из строя одной или нескольких клавиш, а точнее, механизма возврата её в исходное положение. Устраняется данный дефект заменой клавиши, так как сломанные механизмы возврат ремонту не подлежат. |
| Нет звука при нажатии ни на одну из клавиш, при включенном синтезаторе и загоревшемся дисплее. | Поиск причин стоит начать с проверки выходного усилителя мощности и его питания. Диагностика этой неисправности выполняется путём подачи сигнала на вход усилителя и проверки системы питания. При отклонении напряжения питания больше чем на 10% проверяются соединительные разъемы и встроенный блок питания. |
| Неполадки с переключением стилей, тембрами и частотными характеристиками звука. | Связаны эти неисправности могут быть чисто с механическими свойствами переключателей, в которых происходит окисление контактной части в случае использования музыкального инструмента во влажных условиях и на открытом воздухе. |
| Полное отсутствие каких-либо сигналов при включении в сеть. | Выход со строя блока питания или же перегорание предохранителей., всё это зависит от модели устройства и его классификации. Блок питания во время эксплуатации имеет свойство нагреваться и поэтому со временем ухудшается сопротивление изоляции между элементами и в определённый момент происходит пробой, а также короткое замыкание. Такая неисправность вызвана некачественным исполнением входного сетевого трансформатора. Ремонт синтезаторов с поломками в системе питания вызывается также нестабильным сетевым напряжением. |
Выход из строя блока питания или же перегорание предохранителей., всё это зависит от модели устройства и его классификации. Блок питания во время эксплуатации имеет свойство нагреваться и поэтому со временем ухудшается сопротивление изоляции между элементами и в определённый момент происходит пробой, а также короткое замыкание. Такая неисправность вызвана некачественным исполнением входного сетевого трансформатора. Ремонт синтезаторов с поломками в системе питания вызывается также нестабильным сетевым напряжением.
Основные причины неисправностей
Основными причинами поломок синтезаторов и цифровых пианино является их неправильная эксплуатация или же некачественная сборка. Это касается в основном полупрофессиональных моделей которые используются в бытовых условиях. Профессиональные рабочие станции по формированию и генерированию звуковых сигналов рассчитаны на больший срок службы и все их элементы, имеют надёжную структуру от механических нажатий и ударов, особенно это касается клавиш как самого часто используемого элемента любого синтезатора.
Использование клавишных электронных музыкальных инструментов на открытом воздухе во время выпадения атмосферных осадков (дождя, снега, грозы и т. д.) запрещается. Ухудшения контакта и как следствие увеличение проходного сопротивления во всех элементах является одной из самых распространённых неисправностей синтезаторов. Нужно остерегаться попадания жидкости, особенно кофе, на корпус устройства и тем более во внутрь него. Кофе оставляет даже после высыхания мельчайшие зернинки, удалить которые впоследствии практически невозможно, а их состав вызывает пробои между дорожками печатных плат и как следствие неправильную работу всех электронного организма. При этом ремонт синтезаторов является сложным и дорогостоящим, несравнимым с удовольствием выпить чашечку кофе во время игры на нём.
Источник
Синтезатор не работает динамик
1.Внешние поломки. Снаружи синтезатор обрамляет пластик или дерево, винтики, крепления и шурупы. Всё это вполне возможно или подклеить, или заменить, или завинтить. Это не страшно и не затрагивает важные матрицы и процессоры синтезатора.
2.Дисплей. Одно из самых слабых мест синтезатора – это его дисплей.
На нем может потускнеть подсветка, которую при желании можно подрегулировать. Если же подобной возможности нет, ремонт синтезатора у мастера окажется совсем недорогим и поверхностным.
Также могут появиться битые пиксели, но это совсем не фатально, особенно если не вызывает затруднения в прочтении того. Что отображает экран. Но если их множество и они серьезно мешают в работе с синтезатором, придется заменить дисплей, что может «влететь в копеечку».
Сенсорный дисплей. Сенсор может плохо откликаться на нажатия, это плохой знак. Но трещины и сколы – еще хуже, ведь разбитая матрица синтезатора не подлежит ремонту, только замене, которая может стоить примерно столько же, сколько новый синтезатор. В общем, если вы ещё не купили синтезатор с сенсорным дисплеем и только думаете, то лучше отказаться от подобной затеи ввиду дороговизны возможного ремонта.
3.Клавиатура. Ремонтом клавиш самостоятельно заниматься не рекомендуется, как и предоставлять эту работу дилетантам. Существуют специальные сервисные центры, туда и стоит обратиться в подобном случае.
4.Кнопки. Панель управления с кнопками наиболее подвержена износу. Практически любой синтезатор, который постоянно используется имеет проблему с залипанием или нерабочими клавишами. Набор кнопок для ремонта стоит не очень много, но работа по замене мембран связана с тонким процессом паяния и разбором самого инструмента, поэтому стоит отдельных денег при обращении к мастеру по ремонту. Самим заменять кнопки не следует!
5.Аудио выходы.
Основная проблема у них – это посторонние шумы в звучании. Не стоит этого пугаться, если они незаметные. Если искажение звука значительно – стоит обратиться к мастеру.
Искажения, щелчки. Возможная причина данной проблемы – севшие батарейки, их нужно менять раз в пятилетку. Если же с ними всё в порядке, проблемы гораздо глубже, и с ними нужно обращаться к специалисту.
6.Если присутствует явный громкий гул, это может быть свидетельством того, что прибор не заземлен или существуют неполадки блока питания. Ремонт последнего совсем не дёшев.
Отсутствие звука. Проверьте правильность и соответствие штекеров и шнуров. Проверьте громкость звука на синтезаторе и на усилителе, если таковой имеется. Может страдать также качество пайки в месте стыка разъемов и кабеля.
7.MIDI. Если существует проблема в подключении к другому устройству, проверьте, одинаковый ли миди-канал выставлен на ваших приборах. Если причина неисправности не в этом. Ремонт синтезатора может быть очень сложным.
Источник
Новая жизнь старого синтезатора. Часть 1
Вскрытие
Модуль усилителя звуковой частоты (совмещен с блоком питания)
Модуль звукогенератора (видна память, сам звукогенератор на обратной стороне)
Вскрытие показало, что в моем синтезаторе разорвало на части стабилизатор напряжения питания, ответственный за подачу напряжения на микросхемы звукогенератора и сканера клавиатурной матрицы. Увы, замена стабилизатора на новый не принесла результатов. Дальнейший анализ показал, что обе микросхемы, по всей видимости, более не функционируют: присутствуют корректные сигналы сброса и тактового генератора, однако никаких признаков жизни со стороны самих микросхем не наблюдается. Поскольку данные микросхемы были произведены специально для синтезатора компанией Yamaha, то заменить их на новые не представлялось возможным, тем более, что модель уже старая. И тут мне пришла в голову идея вместо того, чтобы отремонтировать старый модуль звукогенератора, выкинуть его и сделать свой собственный, целиком и полностью настраиваемый, с Linux-ом и Wi-Fi’ем.
Выбор платформы — основы для нового синтезатора
Загоревшись этой идеей, я начал подбирать платформу, на базе которой будет создаваться новый «мозг» синтезатора. Начал поиски с относительно простых отладочных плат на STM32, так как изначальная идея была в реализации с нуля прошивки, реализующей синтез звуков. Критерием отбора являлось наличие как минимум нескольких десятков мегабайт памяти, слот для SD-карты, аудиовыход и возможность подключения LCD-дисплея. Затем возникла идея использовать что-то помощнее, и я вспомнил про валяющуюся без дела Raspberry Pi. Но она не подошла в итоге по нескольким причинам: отсутствие возможности без танцев с бубном «из коробки» подключить LCD-дисплей, отсутствие достаточного количества GPIO-пинов, сравнительно низкая частота процессора. Но к тому моменту я уже понял, что нужно двигаться в направлении Linux, потому что для него уже написано немало программных синтезаторов, и в частности, особо заинтересовавшие меня LinuxSampler и FluidSynth. Поэтому я продолжил поиски, уже отбросив «маломощные» платы на STM32, и спустя несколько часов непрерывных поисков я нашел ЕГО, и понял — это то, что нужно. Итак, в качестве платформы был выбран и приобретен в Китае мини-компьютер EmbedSky E8 miniPC, в комплекте с 4.3-дюймовым резистивным сенсорным LCD-дисплеем.
Технические характеристики его представлены в таблице, цена вопроса 48 долларов США:
| Размеры | 100х65х20 мм (без учета разъемов) |
| Процессор | Samsung S5PV210 Cortex-A8 (1 ГГц) |
| Оперативная память | 512 МБ * |
| EMMC Flash-память | 4 ГБ |
| USB-порты | 4 порта USB 2.0, 1 порт USB OTG |
| Аудио | Вход/выход до 48 КГц, WM8960 |
| HDMI | HDMI 1.3 1080p@30 FPS |
| Ethernet | 100 Mbit |
| Последовательный порт | 3 порта 3.3V, один порт со стандартными уровнями RS232 |
| Часы | Поддержка часов реального времени (плюс батарейка) |
| Карта памяти | Интерфейс для карты памяти SD |
| Кнопки | 2 программируемые кнопки |
| Камера | Специальный порт для подключения видеокамеры |
| Светодиоды | 4 программируемых светодиода |
| IrDA | Встроенный ИК-приемник |
| Дисплей | 40-пин FPC для подключения LCD (поддержка резистивного и емкостного экрана) |
| 50-пиновый разъем | 17 линий GPIO, 4-х канальный ADC, SPI, 2 PWM, дополнительный интерфейс SD |
* — объем доступной в системе памяти со стандартным ядром — около 390 Мб (в дальнейшем это ограничение было снято — детали в следующей статье).
Надо сказать, я был приятно поражен тем объемом документации, который поставляется на двух DVD-дисках вместе с мини-компьютером: на дисках присутствует полная принципиальная схема, документация на каждую используемую микросхему, включая полную документацию на процессор, руководство пользователя (на китайском, но все и так понятно) различные инструкции (например, по установке Ubuntu и даже по разработке с Qt). Кроме того, имеются исходные коды ядра Linux 3.0.8, исходный код системы Android, некоторого ПО от EmbedSky, GCC 4.4.3, исходный код Qt и еще много интересного. На плате предустановлено сразу две ОС — Linux и Android 4.0.4, выбор какую загружать осуществляется через загрузчик U-Boot. Android был мною безжалостно снесен, и вся имеющаяся eMMC Flash-память использована под простой Linux.
Стоит отметить, что изначально плата настроена на работу с емкостным экраном. Для того, чтобы переключить ее на резистивный интерфейс, необходимо перепаять две перемычки на обратной стороне платы рядом с LCD-разъемом. Собственно, это было первое, что я и сделал с платой после проверки ее работоспособности. Далее выяснилось, что образ Linux, зашитый в eMMC тоже по-умолчанию настроен на использование емкостного датчика. Убил несколько часов, копаясь в конфигах Qt и Tslib, но в итоге тач все-таки заработал как положено.
С платой поставляется Qt версии 4.5 — довольно старая версия. Я люблю все новое, поэтому для работы над своим проектом, я решил скомпилировать для ARM Qt последней версии 5, а поскольку много времени тратить на разработку тоже не очень хотелось, то дополнительно я решил, что буду все писать на Python, так что мне понадобилась также библиотека PyQt5. Процессор Samsung S5PV210 имеет встроенный 3D-ускоритель с поддержкой OpenGL ES 2.0, но, к сожалению, Samsung предоставляет драйвера для OpenGL только для ОС Android, поэтому использовать Qt 5 с поддержкой OpenGL ES не получилось (попытался скопировать нужные DLL с образа Android, но одна из библиотек имела зависимость от libhardware.so и далее до бесконечности), так что я остановился на LinuxFB в качестве платформы для вывода графики. С компиляцией Qt 5 особых проблем не возникло, за основу я взял конфиг для Raspberry Pi и вырезал все, что связано с OpenGL ES. Затем я собрал Python 2.7.6, используя инструкцию отсюда.
При сборке для ARM библиотеки PyQt5 возникла проблема — оказалось, что библиотека имеет зависимость от заголовков OpenGL даже если Qt была собрана без поддержки OpenGL. Пришлось пропатчить библиотеку так, чтобы убрать зависимость. Соответствующий патч был опубликован в списке рассылки PyQt. Возможность сборки без OpenGL будет также добавлена в upstream в ближайшее время. После сборки PyQt5 я успешно протестировал на устройстве примеры из поставки Qt, портированные на Python и распространяющиеся в составе PyQt. 
Мой графический интерфейс к LinuxSampler и FluidSynth, написанный на PyQt5
Далее последовала кросс-компиляция LinuxSampler и его зависимостей: libaudiofile , libfftw , libgig , libsndfile , libsamplerate . В libsndfile была обнаружена интересная фича, названная в коде библиотеки «Ultimate sanity check» — assert на то, что тип off_t имеет размер 8 байт. В моем случае это оказалось не так. К счастью, простое удаление этой “проверки на вменяемость” полностью решило проблему. Интересно, почему она делает эту проверку во время выполнения а, не прерывается на этапе configure — все равно ведь работать не будет, зачем тогда компилировать?
Дополнительно был скомпилирован JACK в качестве драйвера вывода звука для LinuxSampler. Для него потребовались патчи arm-timestamp.patch и atomic.patch отсюда. Также я компилировал с такими флагами для GCC, чтобы включить поддержку расширений NEON для ARM: -march=armv7-a -mtune=cortex-a8 -mfpu=neon -ffast-math -funsafe-math-optimizations -O3 .
На данной стадии у меня работал JACK и LinuxSampler, через который я мог проигрывать MIDI-файлы с помощью jack-smf-player. Вместе с графическим интерфейсом (см. выше) был написан питоновский модуль для работы с LinuxSampler по протоколу LSCP, а также с помощью SWIG сгенерирован биндинг для libgig , которая позволяет загружать GIG-файлы, и, в частности, выяснить какие внутри есть инструменты, чтобы их можно было выбрать из списка в интерфейсе на Qt. Ближе к завершению проекта эти наработки, а также весь связанный с проектом оригинальный исходный код будет выложен на GitHub для всех желающих.
В следующей статье я расскажу:
- Как устроена клавиатурная матрица синтезатора
- Как я менял сгоревший МК сканера клавиатуры на ATmega, про прошивку прямо с платы, и как микроконтроллер общается с LinuxSampler
- Как я делал ядро с поддержкой Realtime Preemption на основе стокового и как решались многочисленные возникшие проблемы
- Как проходило общение с техподдержкой фирмы EmbedSky Tech
- Как удалось снизить задержку (latency) звука при нажатии на клавиши синтезатора с нескольких десятков до нескольких миллисекунд
Все описанные в этой и следующей статье манипуляции с незначительными отличиями можно проделать также и с использованием других подходящих ARM-платформ включая Raspberry Pi, для изготовления своего собственного универсального синтезатора из старой MIDI-клавиатуры. Из преимуществ последней можно отметить наличие более мощного аппаратного FPU и возможность сборки Qt 5 с поддержкой OpenGL ES 2.0.
Источник
