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Prof. Dr. Ulrich Reiter

Prof. Dr. Ulrich Reiter

Institut für Medien- und Phototechnik (IMP)

  • Campus Deutz
    Betzdorfer Straße 2
    50679 Köln
  • Raum ZS 8-5
  • Telefon+49 221-8275-2073

MRX64 – MIDI Matrix / Router System

Im Zuge des Master-Projekts im Studiengang Master Medientechnologie wurde ein MIDI Router System auf FPGA-Basis entwickelt. Anwendung findet das System im Tontechnik-Bereich, wo es beispielsweise im Umfeld von Tonstudios die Steuerung und das Verschalten verschiedenster MIDI-Klangerzeuger übernimmt. Das Projekt ermöglicht das Verknüpfen von bis zu 64 MIDI-Geräten an unterschiedlichen Standorten.

Teammitglieder Masterprojekt MIDI MRX64 (v.l.n.r. Johannes Schmidt, Bastian Werner, Matthias Schäfer, Sebastian Heck und Christian Krebs)
Teammitglieder Masterprojekt MIDI MRX64 (v.l.n.r. Johannes Schmidt, Bastian Werner, Matthias Schäfer, Sebastian Heck und Christian Krebs) (Bild: M. Schuff/TH Köln)

​​Das Team des Masterprojekts MIDI MRX 64 hat sich ein Jahr lang mit der Entwicklung eines FPGA-basierten MIDI Router Systems beschäftigt. Hierbei wurden viele Schritte der Produktentwicklung durchlaufen, wie die Evaluierung eines geeigneten FPGAs und dessen Entwicklungsumgebung, die Softwareentwicklung in verschiedenen Programmiersprachen (C und Java), das Entwerfen einer professionellen Leiterplatte und die Organisation des gesamten Master-Projektes.​

Screenshot des Platinenmodells Screenshot des Platinenmodells (Bild: U. Reiter/TH Köln)

​Das besonders Spannende an dem Projekt bestand darin, einen virtuellen Prozessor auf einem FPGA aufzusetzen und darauf die Funktionen eines Vorgänger-Projekts zu implementieren und diese zusätzlich zu erweitern. Die Virtualisierung ermöglicht dabei die effizientere Nutzung der Ressourcen des FPGAs, wodurch gleichzeitig Komponenten eingespart und die Möglichkeiten des Systems erweitert werden konnten. Dabei wurde die Anzahl an Ein- und Ausgängen im Vergleich zum Vorgängerprojekt erweitert und weitere MIDI-Funktionalitäten wie das Zusammenführen („Merging“) von MIDI-Signalen hinzugefügt. Wichtig war dabei, dass die benötigten Systeme und Programme offen sind und somit die Open Source Philosophie widerspiegeln. Die Modularität des Projekts sollte zusätzlich gegeben sein, um eventuelle Folgeprojekte zu ermöglichen.

Eine weitere Besonderheit des MIDI MRX64 besteht darin, dass bisher kein vergleichbares System für das gleichzeitige Routen und Mergen von MIDI-Signalen in dieser Größenordnung auf dem Markt existiert. Durch die 64 Ein- und Ausgänge, sowie die Nutzung von acht MIDI-Mergern, bietet es somit eine besonders gute Lösung für größere Tonstudios an, die eine Vielzahl an Klangerzeugern, Effektgeräten und anderer Komponenten über das MIDI-Protokoll flexibel ansteuern wollen. Dabei können, bedingt durch die Konstruktionsweise des MIDI MRX64, diese Komponenten auch räumlich getrennt voneinander angeordnet sein.Aufbau Testphase (Bild: J. Schmidt/TH Köln)

Aufbau Testphase
Aufbau Testphase (Bild: J. Schmidt/TH Köln)

Projektsteckbrief
Studentisches Projekt: Master Projekt
Fakultät: Fakultät für Informations-, Medien- und Elektrotechnik
Institut: Institut für Medien- und Phototechnik (IMP)
Studiengang: Medientechnologie (MA)
Beteiligte: Bastian Werner, Christian Krebs, Matthias Schäfer, Sebastian Heck, Johannes Schmidt
Zeitraum: Oktober 2015 – Oktober 2016
Betreut durch: Prof. Dr.-Ing. Ulrich Reiter

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