采用快速緊湊的Raspberry Pi計算模塊3（Raspberry Pi Compute Module 3）的簡易設置，為Korg備受推崇的高端樂器提供了一種經(jīng)濟高效的解決方案。

標志性的樂器制造商Korg起源于20世紀60年代的日本，最初將鼓機推向市場，隨后是日本第一臺合成器和世界上第一臺針式調(diào)音器。隨著20世紀70年代和80年代電子音樂的興起，Korg在國際上聲名鵲起。隨著對功能更強大且更實惠的合成器的需求不斷增長，Korg將其產(chǎn)品線擴展到家庭愛好者和專業(yè)表演者領域。Korg敏銳地意識到電子音樂制作的激動人心，該領域隨著家庭和辦公室計算的指數(shù)級增長而迅速發(fā)展，因此Korg很早就對基于DSP（數(shù)字信號處理器）的合成器產(chǎn)生了興趣。DSP是一種專用芯片，用于快速處理現(xiàn)實世界模擬信號的數(shù)字化版本，例如音頻輸入。

在20世紀90年代，使用定制的DSP以及摩托羅拉和德州儀器（Texas Instruments）的現(xiàn)成部件。2005年，Korg開始在其高端鍵盤中使用基于Linux的英特爾處理器作為DSP，首先從基于奔騰的OASYS開始，然后是基于Atom的Kronos。最近，Korg推出了一系列更易于使用的數(shù)字合成器，包括wavestate、modwave和opsix，這些合成器充分利用了Raspberry Pi計算模塊3的處理能力。

挑戰(zhàn)

現(xiàn)代合成器需要大量的計算能力來提供專業(yè)品質(zhì)的音頻、豐富的功能和高度復音（即同時播放的聲部數(shù)量）。經(jīng)典的Korg樂器使用多個定制ASIC（專用集成電路）來完成這項任務。由于基本功能被嵌入到硬件設計中，這些基于ASIC的系統(tǒng)的靈活性必然受到限制，而且這些定制系統(tǒng)也不便宜：1988年的M1鍵盤售價2749美元，相當于2022年的約6800美元。

為了擺脫ASIC設計的限制，Korg位于加利福尼亞州的研發(fā)團隊開始研究基于DSP的合成技術。其想法是使硬件通用化，而大部分功能則依賴于軟件而非硬連線電子電路。這樣的系統(tǒng)能夠運行許多不同類型的合成算法，如物理建模聲學樂器、虛擬模擬合成器、樣本播放、音色輪風琴等。

Korg研發(fā)團隊為1999年的OASYS PCI選擇了摩托羅拉DSP陣列，這是一款基于PCI的合成和效果系統(tǒng)，適用于Mac和Windows計算機，他們還為2005年的OASYS“工作站”鍵盤（一款針對專業(yè)用戶的高端樂器）設計了基于Linux的英特爾奔騰處理器。這些樂器提供了令人印象深刻的靈活性，但價格昂貴。“Oasys的價格是我們之前機器的兩倍多，”Andy Leary指出。然而，“它產(chǎn)生了一些其他樂器無法產(chǎn)生的令人難以置信的聲音。它確實是一款旗艦樂器，也是一款開創(chuàng)性的樂器?！?/h4>

像2011年的Kronos這樣的后續(xù)產(chǎn)品繼續(xù)基于OASYS技術開發(fā)，同時實現(xiàn)了更標準的價格點，并顯然擊中了正確的音符：Kronos十年來一直是熱銷產(chǎn)品。

然而，Korg研發(fā)團隊的目標是降低價格點，同時不犧牲功能和保真度，他們還發(fā)現(xiàn)他們正在使用的平臺仍然存在技術問題。Korg為2017年的Grandstage和Vox Continental產(chǎn)品選擇了TI的OMAP平臺，該平臺將ARM CPU與DSP結合在一起，但盡管CPU和DSP位于同一芯片上，它仍然存在與舊的OASYS PCI相同的一些問題?！八匀徊皇且粋€能夠完成所有工作的芯片。我們不得不處理DSP部分與運行用戶界面的主CPU之間的這種互連問題，”Andy解釋說。

解決方案

對于他們的下一個產(chǎn)品，Korg研發(fā)團隊的目標是通過將價格降至1000美元以下，使產(chǎn)品對所有音樂家都觸手可及。最終他們意識到，為傳統(tǒng)臺式機和筆記本電腦設計的解決方案“成本有點高”。他們轉而使用Raspberry Pi，“基本上得到了我們所需的一切，而且成本要低得多。它更小、更便宜、更快、更輕、更好，所有這些都是我們的明確道路，”Dan Phillips說。

另一個令人信服的因素是，使用Raspberry Pi計算模塊，一切都已經(jīng)準備就緒。Korg可以專注于他們產(chǎn)品的定制方面，如專業(yè)品質(zhì)的音頻硬件、實體鍵盤和廣泛的物理控制表面，然后只需插入一個部件即可提供CPU、RAM和存儲?！澳遣糠止ぷ饕呀?jīng)完成了。它就像任何其他組件一樣；我們不需要布局電路板、構建和測試它。”為什么選擇 Raspberry Pi ？

Korg也被Raspberry Pi對長期產(chǎn)品路線圖和生產(chǎn)支持的承諾所說服——這是Korg的一個關鍵吸引力，因為Korg有時不得不因為DSP、內(nèi)存和其他部件的停產(chǎn)而做出調(diào)整。“與一家生產(chǎn)大量產(chǎn)品并致力于持續(xù)生產(chǎn)和推動技術向下一代發(fā)展的公司合作是有道理的。這種保證正是企業(yè)所需要的，”Dan解釋說。

這也得益于Korg不需要做太多工作就能利用Raspberry Pi的優(yōu)勢。事實上，他們購買了幾個計算模塊3單元，試用后發(fā)現(xiàn)“嘿，我們可以讓這個工作，”Andy說。

結果

2020年初，Korg研發(fā)團隊宣布了wavestate，這是其30年歷史的Wavestation的繼任者，也是其首款使用Raspberry Pi計算模塊3的樂器。原始的Wavestation具有傳奇地位，因此新款模型的發(fā)布引起了巨大轟動，人們寄予厚望。

Wavestation使用“波形序列”在樣本之間進行淡入淡出處理，將它們組合成新的聲音。Raspberry Pi驅(qū)動的wavestate在此基礎上推出了“波形序列2.0”，引入了廣泛的實時控制、受20世紀算法作曲啟發(fā)的復雜圖案創(chuàng)建和操縱，以及受控隨機化。它還比原始產(chǎn)品具有更高的音頻質(zhì)量和更強大的合成架構，同時提供兩倍的復音能力。

基于加州的Korg研發(fā)團隊在轉向wavestate及其首款后續(xù)產(chǎn)品modwave波形表合成器之前，已經(jīng)合作多年，這款產(chǎn)品同樣采用了Raspberry Pi技術。團隊在實施硬件設計之前，會使用軟件來制作樂器的原型。由于基本的軟件平臺已經(jīng)能夠運行，因此從構思到2020年末發(fā)布，使用Compute Module 3開發(fā)wavestate僅用了相當短的一年時間。該設置包含兩塊電路板。主面板板包含所有用戶界面元素，包括顯示屏、按鈕、旋鈕、轉盤和其他特定于合成器的控件，以及支持這些控件并與CM3通信的MCU微處理器。另一塊電路板包含音頻、MIDI、音樂鍵盤和電源的子系統(tǒng)，以及CM3的插槽。

安迪介紹說："設置非常簡單。兩塊電路板。我們的理念是，當我們生產(chǎn)新產(chǎn)品時，可以保留相同的主板，其中包括處理器、音頻等。前面板提供了差異化；它可以根據(jù)需要進行定制，滿足特定儀器的精確需求。"

丹告訴我們：“并不是每個人都明白Raspberry Pi實際上在發(fā)聲——很多人認為它不能……我們使用CM3是因為它非常強大，這使得我們能夠創(chuàng)造出深沉、引人入勝的樂器?！?/h4>

wavestate受到了廣泛的歡迎：“這對我們來說是一個非常成功的產(chǎn)品，并獲得了大量關注。人們對這款產(chǎn)品在價格點上所能做到的事情感到非常興奮。不知怎的，它似乎是在疫情初期推出的一個很棒的產(chǎn)品。”

當被問及轉向Raspberry Pi有多成功時，兩人表示銷量遠遠超出了他們的預期?！拔覀儺斎豢梢哉f，這些產(chǎn)品已經(jīng)得到了市場的熱烈反響！”