Archive for the ‘NeXT’Category

Du son sur les NeXT

J’ai depuis toujours eu un intérêt prononcé pour le son et les dispositifs qui permettent d’en générer !

La première fois que j’ai vu des NeXTcomputer et NeXTstation, il me semble que c’était chez « imago » (je ne suis plus sûr du nom) boulevard Saint Germain dans le 6 éme arrondissement de Paris. Cette boutique était l’un des rares points de vente qui commercialisait exclusivement le matériel NeXT. Ces machines ce fut un choc !

Elles étaient belles, performantes, et avaient la puissance d’Unix tout en ayant une superbe interface graphique ! Sans oublier l’intérêt novateurs de ces outils de développement et son approche objet du système !

Le NeXTComputer aussi appelé NeXTcube

Mes envies ont été stoppées net… à l’époque, je n’avais absolument pas le budget pour m’équiper à ces tarifs… Par exemple pour les deux modèles de base ça donnait :

  • NeXTcube (68040) avec 8 Mo de RAM, un disque 105 Mo, écran MegaPixel, kit Starting Point (clavier, souris…), lecteur de disquettes 2,88 Mo et NeXTSTEP 2 : 50 845 francs HT.
  • NeXTstation avec 8 Mo de RAM, un disque 105 Mo, écran MegaPixel, kit Starting Point (clavier, souris…), lecteur de disquettes 2,88 Mo et NeXTSTEP 2 : 31 765 francs HT.

De plus, si vous aviez besoin de développer, il ne fallait pas négliger (dans une moindre mesure) le prix des outils de développement, et de la documentation et prévoir plus de mémoire, le changement de disque dur et de la RAM, avec respectivement un maximum de 2Go (par partition) et 64Mo.

Donc raisonnablement, j’ai attendu… bien longtemps avant d’en acquérir un (merci encore au don de mon ancien collègue et ami Thierry Besançon) ! La suite, c’est une cascade d’événements chanceux, et, entre autre la récupération (par échange de matériels) de deux NeXT stations N/B, deux NeXTcomputer (cube), et une multitude de périphériques, aussi variés les uns que les autres !

Ainsi, depuis que j’ai récupéré ces NeXT computer, et, plus particulièrement les NeXTcube (plus couramment appelé Cube), je m’intéresse d’une manière quasiment archéologique à tout ce qui permet de faire du traitement du son via ces machines… Et aux outils de recherche associés… Et oui, on revient à petit pas vers l’IRCAM.

Petit retour en arrière ! Mais, c’est quoi un NeXT et d’où ça sort ?

Tout a commencé à la fin de la première période « Apple Computer » de Steve Jobs
Dès son départ de chez Apple, il crée une nouvelle société c’est NeXT. Le but de cette société est de concevoir un nouveau type d’ordinateur ! Jobs veut la puissance d’Unix, et une interface graphique ergonomique et conviviale. NeXTstep, le système d’exploitation des NeXT est du type WYSIWYG (What You See Is What You Get) signifiant littéralement en français « ce que vous voyez est ce que vous obtenez » ou de façon plus concise « tel affichage, tel résultat » ! Et comme Steve Jobs est perfectionniste, il lui faut un ordinateur offrant des capacités haut de gamme, et ayant un design révolutionnaire !

Steve Jobs et un NeXTComputer
Steve Jobs le bouillonnant fondateur de NeXT et sa première création

Chez NeXT, il n’y a que deux types de machines : les cubes (NeXTcube) et les stations (NeXTstations, NeXTstations Color et NeXTstations Turbo Color). Évidement, il y a des nuances entre ces différents modèles… Pour approfondir vos connaissances historiques et avoir une description plus sérieuse de ces machines, voir l’excellent site d’Éric Lévénez qui est sans aucun doute le meilleur site Français (voire, soyons modeste, du web) sur les NeXT et en français !

NeXTComputer
Un NeXTcomputer devenu avec le temps NeXTcube (dit le « cube »)

Une NeXTStation
Une NeXTstation noir et blanc (dite « slabs »)

Une NeXTStation
Une NeXTstation couleur (dite « slabs »)

Il faut savoir que les ordinateurs produits par NeXT (que l’on nomme maintenant « black hardware ») possèdent d’origine ce que l’on trouvait en option très onéreuse chez les constructeurs concurrents de l’époque. Il y a ainsi par exemple d’office sur toutes les cartes mère des ordinateurs NeXT un Digital Signal Processor (DSP) Motorola 56001. Ce processeur spécialisé dans le traitement numérique du signal est très adapté au traitement du son !

Motorola DSP XSP56001 à 25MHz
Un DSP Motorola XSP56001 à 25MHz


Les capacités sonores internes des ordinateurs NeXT


Comme lu dans le paragraphe précédent, les NeXT ont de base un DSP fonctionnant à 25MHz et avec une mémoire de 24Ko extensible à 96Ko (on ne plaisante pas !). Ce processeur additionnel était la cerise sur le gâteau… Ces machines avaient des caractéristiques impressionnantes pour 1991 !

Avec deux ports série compatibles avec les interfaces MIDI standard, un système d’acquisition et restitution sonore mono ou stéréo en 16 Bits ayant une fréquence maximum de 44100 Khz, ces machines étaient en avance ! Il y avait également dans les outils de développement les « Music Kit™ » et « Sound Kit™ » des librairies spécialisées pour gérer l’audio, le DSP et les événements MIDI ! Il faut savoir que le DSP a un port d’entrées/sorties au format DB15 sur la carte mère permettant ainsi l’adjonction de cartes externes !
Les caractéristiques de ces machines (surtout les cubes) les destinaient naturellement à être employées dans un environnement musical ! Malheureusement, vu leur prix prohibitif, et, la non vulgarisation latente de la M.A.O. à l’époque, ces merveilleuses machines ne furent exploitées qu’au sein de centres de recherches et en particulier les deux plus gros que sont l’IRCAM à Paris et le CCRMA de Stanford aux U.S.A. !

A part l’équipement audio natif et les ports séries et DSP, il existe deux possibilités pour étendre les capacités des NeXT. En interne par l’adjonction d’une carte au format NeXTbus ou en externe via le connecteurs DB15 des DSP.


Périphérique audio externes


Ces périphériques externes sont l’une des seules évolutions possibles et sont très utiles en particulier pour les NeXT station qui de part leur format physique ne sont pas extensibles (car n’ont pas de NeXTbus). Ils se branchent directement sur le port DSP des NeXT.

Ariel – DM-N Digital Microphone (595$)
Ariel - DM-N Digital Microphone

Le prospectus sur le DM-N

Ariel – ProPort Model 656 (1295$)
Ariel - ProPort Model 656
Ce boitier externe est équipé de deux entrées et de deux sorties analogiques, il possède également des pré amplificateurs ainsi que deux entrées avec alimentation phantom. La fréquence d’échantillonnage est réglable de 8 KHz jusqu’à 96 KHz en 16 bits.

Ariel – DAT-Link+ Digital Audio Interface (??? $)
Ariel DAT-Link+ Digital Audio Interface
Ce boitier au format 19″ (rackable) est équipé de deux entrées/sorties numériques AES/EBU, de deux entrées/sorties numériques S/PDIF coaxiale et optique, ainsi que Word clock (BNC) et une interface SCSI.

Ariel – DatPort AES/EBU CP340 Digital Audio < -> DSP Port Interface (??? $)
Ariel DatPort avant

Ariel DatPort arrière
Ce boitier externe est équipé de deux entrées/sorties numériques AES/EBU, de deux entrées/sorties numériques S/PDIF coaxiale et optique, ainsi que Word clock (BNC).

The Singular Solutions – A/D64x Audio Interface (1295$)
The Singular Solution - A/D64x
Ce boitier au format 19″ (rackable) est décrit en anglais :

The Singular Solutions A/D64x consists of hardware and software for professional direct-to-disk sound recording and data capture on NeXT computers. The system features two channels of 16-bit delta-sigma (ultralinear) analog-to-digital conversion with 64 times oversampling and a three stage linear phase digital anti-alias filter. It is equipped with balanced as well as unbalanced inputs and an integral low noise microphone preamp with 48 volt phantom power. It also provides digital audio (AES/EBU and S/PDIF) input and output.

The A/D64x supports sampling at 16, 22.05, 32, 44.1, and 48 KHz (plus external) sampling rates. It can also operate in a standalone (Analog-In to Digital-Out) mode. Multi-A/D64x synchronization is available as well as a rack mount option. Software is included for direct-to-disk recording and multi-document nondestructive editing. The A/D64x has been shipping worldwide since 1990.

MetaResearch – Digital Ears (595$)
MetaResearch - Digital Ears


Carte de calcul interne


Je précise immédiatement qu’ici je parle de « carte de calcul ». En effet ces cartes ne permettent pas dans leur version de base ou en l’absence de convertisseurs (analogique vers numérique et numérique vers analogique) de produire du son directement !

A ma connaissance, il n’existe que deux modèles de cartes, à savoir les cartes M860 de l’IRCAM et les Quint Processor du CCRMA construites toutes les deux en coopération avec la société Ariel.

Ariel / IRCAM – M860 (15000$)

IRCAM / Ariel - M860 (minimum
Une M860 (avec le minimum)

IRCAM / Ariel - M860 (avec RAM et Piggy Board)La même M860 avec les 64Mo de RAM (carte du milieu) et la carte d’entrées / sorties audio analogique (4/4) et numérique (8) aussi appelée « Pigggy Board » (carte du bas).

Lorsque l’on parle de cette carte dans la littérature technique c’est souvent sous l’un de ces acronymes : S.P.W. (Signal Processing Workstation), I.S.P.W. (IRCAM Signal Processing Workstation) et S.I.M. (Station d’Informatique Musicale) mais ceux-ci induisent en erreur. En effet le nom correct est plutôt certainement carte M860. Il faut comprendre que ces acronymes représentent en fait le nom de la solution complète; c’est-à-dire un NeXTComputer (cube) et une ou plusieurs (au maximum 3) cartes M860 ainsi que d’autres périphériques (interface MIDI, interface audio pour DSP, etc), ainsi que les logiciels (Max/FST, SpecDraw, Spat, Circle, Animal, etc… ) de l’IRCAM nécessaires au fonctionnement de l’ensemble !

IRCAM Signal Processing Workstation
Une de mes S.I.M.


Les haut
8 versions de cartes M860

Deux S.I.M.
Deux de mes S.I.M. en plein travail (avec des ports de la Piggy Board et du ProPort 656).

Chaque carte est équipée de deux processeurs Intel i860 à 40 MHz, de 64Mo de RAM, et d’un DSP Motorola 56001 à 27 MHz.

Pour en savoir plus sur la carte M860, lire cet article.

Processeur Intel i860
Processeur Intel i860

Ariel – Quint Processor (7000$)

Ariel - Quint Processor

La QuintProcessor, est équipé de cinq DSP motorola 56001 à 27 MHz et avec un maximum de 16 Mo, chaque DSP a un port de communication externe. Il y aussi une interface SCSI intégrée à la carte et utilisable par les DSP.

Cette carte est concurrent de celle de l’IRCAM. La Quint Processor a été développée à la demande du CCRMA de l’Université de Stanford aux USA.

Pour en savoir plus : Real Time Sound Processing & Synthesis on Multiple DSPs Using the Music Kit and the Ariel QuintProcessor

The Ariel QuintProcessor [Ariel, 1990] is a board for the NeXT cube that contains five 27 MHz DSP56001 signal processing chips, each with its own bank of static RAM and pair of serial ports. The DSPs are arranged in a star configuration, with one “hub” and four “satellites.” The 56001 is well-known as a low-cost and powerful signal processor that is well-suited to musical uses. The QuintProcessor (“QP”) augments the power of the 56001 by providing the following additional capabilities:

  • 0 wait-state static RAM (32K words for each of the satellite DSPs and 8K words for the hub DSP).
  • 256K, 1M or 4M words of dynamic RAM for the hub DSP. Automatic refresh hardware for the DRAM.
  • Interprocessor communication hardware.
  • Two NeXT-compatible DSP ports and a larger connector that brings out six more serial ports.
  • SCSI controller and real-time clock for hub DSP.
  • Rapid NeXTbus access to the host interfaces of the DSPs and to the other QP hardware.


Interface MIDI


Sur les NeXT, il est possible de gérer les évènements MIDI. En effet sur la carte mère des NeXTcube et NeXTstation, il existe deux ports séries RS423 (avec des connecteurs au format mini din 8 pins). Ces ports séries sont directement interfaçables avec les périphériques séries MIDI conçus pour les anciens Apple Macintosh (ceux possédant un port série modem/imprimante).
Ces interfaces ne demandent pas de pilote particulier car ils sont pris en charge directement par le système !

QUEST INC – MIDI LINK CONVERTORS (95$ a 160$)
Apple MIDI Interface (voir carton au garage)
midiman – MiniMacman 1 in/ 1 out)

midiman MINI MACMAN

midiman – Macman (1 in/ 3 out)

midiman Macman

RCN – MIDI NeXT (1 in/ 2 out/ 1 thru)

RCN - MIDI NeXT avant

RCN - MIDI NeXT arrière


Quelques liens


A propos des outils de développement : MusicKit and SndKit Concepts

Liens à propos des DSP de Motorola et les CPU de Intel : sur le forum DSP NeXT. Les I860 semblaient étre difficile a programmer pour en obtenir la puissance maximum… Lire l’article suivant : Floating-point performance of the i860.
Je conseil, le très intéressant i860 64-Bit Microprocessor – THE ADVANCE INFORMATION 1989

D’après ce que j’ai lu sur les tests (Benchmark) un NeXT 68040 à 25 MHz avait un indice de 116 alors qu’un i860 à 40 un indice de 26. C’est-à-dire ~4,5 x plus rapide !

Pour finir, voici une liste issue d’un catalogue NeXT de l’été 1992. On y trouve les références des périphériques audio pour NeXT suivant :

DATA ACQUISITION AND SIGNAL PROCESSING
55 ADA1800 Digital Audio Interface Stealth Technologies, Inc.
55 A/D64x Singular Solutions
56 Ariel DM-N Digital Microphone Ariel Corporation
56 Ariel/IRCAM Signal Processing Workstation Ariel Corporation
57 Ariel ProPort Model 656 Ariel Corporation
57 Ariel QuintProcessor Ariel Corporation
58 DataDisplay Dazzl
58 Dazzl Analog-to-Digital Convertors Dazzl
59 Digital Ears Metaresearch, Inc.
59 Midi Link Convertors Quest Inc.
60 SCSI488/N IOtech Inc.
60 SoundHouse MIDIapolis Systems

Products Available Soon
62 Ariel DatPort Ariel Corporation
62 LogicStream Lab Interface Board And Virtual Instrument Toolkit LogicStream
63 Model MZ-4 Four-channel Analog- to-Digital Converter Greeneridge Sciences Inc.
Applied Speech Technologies AST A/D16

Merci à : Andreas, IRCAM, David.

04

02 2009

Yashfa ver. 1.7 created by WP GPL

--->