Test: Midiphy MIDIbox Seq V4+, DIY-Sequencer

Abseits von allen Messen und Produktankündigungen hat eine Internet-Commmunity von begeisterten Musikelektronik-Fans einen großartigen MIDI-Step-Sequencer immer weiter entwickelt, der im Folgenden vorgestellt wird.

Die Geschichte des MIDIbox Seq V4+

Es fing etwa 1999 an, als  Thorsten Klose seine universelle MIDI-Plattform im Internet vorstellte. Dieses offene MIOS (MIDIbox Operating System) basierte zunächst auf dem PIC Controller, eine Art System-on-a-Chip, und kleinen modularen Platinen, um Schalter, Tastaturen, Potis, MIDI-Buchsen etc. miteinander zu kombinieren. Pläne dazu und die Programme wurden immer als Open-Source veröffentlicht und es gab auch kleinere Webshops, die passende Platinen oder vorprogrammierte Controller fast zum Selbstkostenpreis angeboten hatten. Diese Plattform ist immer größer geworden und Thorsten und viele Elektronikbastler brachten damit einige wundersame Dinge zum Vorschein, wie OPL3/FM-Synthesizer, SID-Synthesizer, MIDI-Controller und eben den MIDIbox-Sequencer. Alles ist im Fluss, Teile sind mal nicht lieferbar oder haben sich wieder geändert. Circa 2009 erschien dann die bis heute gültige Version 4 mit massiver Neuprogrammierung in der Hochsprache C und auch einem Plattformwechsel auf den ARM Cortex Prozessor. Inzwischen (2020) ist ein erwachsenes System daraus geworden, u. a. mit Hardware Abstraction Layer und integriertem RTOS-Betriebssystem. V4 ist derzeit in der 96. Subversion.

Features des Hardware-Sequencers

Die Liste der Eigenschaften ist lang! Hier sind die offiziellen Angaben aus ucapps.com wiedergegeben:

• optimized for live playing and editing
• intuitive user interface with flat menu hierarchy, wide screen display (2 * 2×40 = 160 characters) and 16+1 rotary encoders with menu page dependent „soft function“.
• multiple MIDI Out ports (8) for reduced MIDI latency
• 4 MIDI In ports (e.g. for separated MIDI clock and MIDI keyboard inputs)
• USB interface which supports USB MIDI protocol to send events more than 100 times faster
• every parameter can be modified in realtime w/o affecting the sequencer timings
• one sequencer pattern consists of 4 independent tracks
• four patterns can be played at the same time -> makes 16 tracks
• each track consists of up to 16 layers which can be assigned to various parameters (e.g. Note/Velcity/Gatelength/Chords/CC/PitchBender/Delay/Probability/Roll)
• Transpose and Arpeggiator function
• Force-to-Scale function with 166 predefined scales
• Track directions: Forward/Backward/PingPong/Pendulum/Random Dir/Random Step
• Track direction progressive parameters (Step Forward, Jump Back, Repeat, Interval, Skip, Repeat)

• free adjustable clock divider for each track. Supported timebases 1..256, normal and tripled
• available length for every track: 1-256 steps
• with 384ppqn resolution, 256th notes can be played
• loop point within track
• step events can be triggered multiple times (up to 4 times per step) with a delay value of 1-31 to realize drumrolls, ratterbeats, flams…
• 8 trigger layers for Gate/Skip/Accent/Glide/Roll/Random Gate/Random Value/No Fx
• various Groove styles (shuffle/inverted shuffle/…) + customizable Groove Templates (Delay/Length/Velocity)
• Humanizer function (random modification of note/velocity/gatelength)
• Pattern Morphing, controllable in 128 steps with a Modulation Wheel
• Echo Fx with Repeat/Delay/Feedback/Note increment/Gatelength/Delay parameters
• LFO Fx with different waveforms, synchronized period length, adjustable reset point, phase, OneShot mode. Assignable to Note/Velocity/Length/CC
• Note Limiter Fx
• Manual step triggering
• Step and Realtime Record function
• Copy/Paste/Clear function
• Scroll and Step Move function
• Random and Euclidean pattern generator
• Undo function
• parameters of multiple steps can be changed relatively and absolutely with a single rotary encoder
• parameters of multiple tracks can be changed the same time with a single rotary encoder
• Tracks and parameter layers can be muted
• Accent/Slide/CC sequences
• inbuilt MIDI mixer/controller with 128 free definable mixer maps
• inbuilt MIDI router
• virtual „Loopback port“ for Master/Slave tracks
• split function for Transposer/Arpeggiator
• up to 32 optional CV outputs and gates for analog gear
• CV outputs can also be accessed from MIDI In (-> replaces a CV interface)
• 8*128 patterns are stored on SD Card
• 128 mixer maps are stored on SD Card
• pattern sets can be looped and chained in song mode
• phrase mode which allows to switch between the 16 predefined pattern sets (for fills/breaks/chorus, etc…)
• pattern switching can be synchronized to the measure
• MIDI Remote functions
• 2.5-300 BPM (MIDI clock master)
• external sync (MIDI clock slave)
• DIN sync output for controlling vintage sequencers
• works with 16x MIDI clock resolution (384 ppqn)

Um in den Besitz dieses Gerätes zu kommen, reichen ein paar Mausklicks bei einem der Versandhäuser leider nicht. Do-it-yourself: Der Zeitaufwand für das Zusammensuchen der Teile und richtigen Schaltungen, Assembler-Programmierung, Installation des Compilers und der richtigen Bibliothek und Konstruktion oder Beschaffung eines Gehäuses erfordert einiges an Engagement.  Mir ist dieser Sequencer schon länger aufgefallen, bin aber immer wieder davor zurückgeschreckt. Dann wurde bekannt, dass Andrew Dalebrook und Peter Knoblach in Zusammenarbeit mit Thorsten Klose nach einer 4-jährigen Entwicklungsphase eine veredelte  Hardware mit teilweise eigenen Platinen- und Gehäusedesigns abgeschlossen hatten und es in einem Web-Shop als Bausatz anbieten: den MIDIbox Sequencer V4+.

Hardware des DIY-Kits

Vorgefertigtes Metallgehäuse (aus midiphy.com)

Dieser Bausatz als Essential-Kit ist derzeit für 599,- Euro zu bestellen. Es sind alle hochwertigen Platinen erhalten, einige schwer erhältliche Bauteile, der mit dem MIOS Boot-Monitor vorprogrammierte Controller, OLED-Displays und hochwertige Schalter und Kleinteile. Bei den Matias-Schaltern handelt es sich um hochwertige ALPS-Nachbauten für Industrie-Tastaturen – sie sollen 50 Millionen Schaltzyklen durchhalten. Und ein schickes Metallgehäuse ist dabei, bei dem auch alles auf Anhieb passt. Daran gibt es nichts mehr zu feilen oder zu bohren. Zusätzlich muss man noch elektronische Standardbauteile z. B. bei mouser.com für 200,- Euro selber bestellen. Danach kann mit dem Basteln begonnen werden, man muss dazu etwa eine Woche Zeit einrechnen.

Essential Kit (aus midiphy.com): Symptomatisch ist, wie sorgfältig die Teile für das Foto platziert sind – genauso sorgfältig ist auch der Bausatz zusammengestellt und verpackt. Es sind sogar Reservebauteile beigelegt, falls man beim Basteln etwas zerlegt.

Auf YouTube existieren zwei lange Videotutorials, wie man die Platinen bestückt und das Gehäuse zusammenbaut. Es wird auch genau erklärt, wie man die SMD-Bauteile einlötet. Mit der beruhigenden Stimme von Peter Knoblach alias Hawkeye fühlt man sich während der einsamen Schaffenszeit gut unterhalten. Es erfordert vom Erbauer schon einiges an feinmotorischen Geschick und Kontrollen unter der Lupe. Wenn irgendwas nicht klappen sollte, hilft ein Forum weiter: So ging es mir, als ich den Grund nicht herausfand, warum einige LEDs wie wild flackerten. Eine halbe Stunde später kam Hilfe mit Hinweisen und Schaltplänen und wir konnten den Fehler auf eine schlechte Lötstelle an einem DMD-Chip einkreisen. Am Ende hält man eine 3 kg schwere Hardware in der Hand, die mit entsprechenden Winkeln auch ins Rack passt.

Wer die erste Hürde des Selbstbaus genommen hat und auch noch eine CV-Option für sein Eurorack wünscht, kann sich auch diesen CV-Bausatz zulegen. Dann hat man noch weitere 24 analoge Ausgänge, die direkt im Modularsystem zur Verfügung stehen.

Anschlüsse

Auf der Rückseite befinden sich zunächst zwei USB-Anschlüsse,  je ein Typ A und Typ B. Über den ersten kann die Stromversorgung oder ein PC angeschlossen werden, an den zweiten ein USB-Keyboard. An eine Gate-In-Buchse kann ein Fußschalter geschlossen werden, z. B. für Start/Stop. Darunter ist eine Öffnung für die SD-Karte, die genügend Platz für die Projekte, MIDi- oder Sysex-Files ermöglicht. 4 LEDs signalisieren die Aktivitäten über MIDI, USB und Flash-Karte. Für den Fall der Fälle ist noch ein Reset-Knopf vorhanden, der laut Forum noch nie benutzt wurde, so stabil läuft MIOS.

Rückseite MIDIbox

Eine große Expansion-Buchse dient dem Anschluss einer CV/Gate-Erweiterung. Und eine ganze Reihe von 4 MIDi-In- und 8 MIDI-Out-Anschlüssen bieten latenzarme Kommunikation zum gesamten Synthesizerpark. Zwei der Out-Anschlüsse besitzen 8 statt üblichen 5 Pins, um auch exotischere Powered-MIDI-Kabel, etwa einen Lichtmischer oder eine 16×16 BLM- (Beat Light) Matrix, bedienen zu können.

Die Logik des Sequencers

Nachdem der Sequencer erfolgreich aufgebaut ist, steht man vor der sonderbaren Situation, dass man zwar jeden Schalter und jeden Transistor des Geräts kennt, das Gerät aber trotzdem nicht bedienen kann. Einfach nur einschalten und mit dem Jammen loslegen, geht leider nicht.

Das Konzept ist relativ komplex und man muss sich schon einige Tage einarbeiten. Es gibt auf YouTube ein paar Videos, die die Bedienung erläutern. Aber die Lektüre des MIDIbox Beginners-Tutorial und danach der ausführlichen Referenz ist Pflicht. Das Verwirrende ist zunächst, dass die Bedienelemente der beschriebenen Vorgängermodelle etwas anders gestaltet sind als im aktuellen V4+ Gerät. Wenn man erst mal herausgefunden hat, wie die speziellen acht Knöpfe rund um das Data-Wheel gedacht sind, wird einem alles klarer. Diese definieren die Funktion der zusätzlichen unteren LED-Tastenreihe, diese sind nämlich seit der Vorgängerversion des Sequencers hinzugekommen.

Es stehen prinzipiell 16 Tracks mit Namen und mit einer Maximallänge von 256 Schritten zur Verfügung. Sie sind in 4 Gruppen aufgeteilt, mit je 4 fest verbundenen Tracks. Einzelne Gruppen lassen sich on-the-fly aus einem Fundus von 256 Patterns tauschen. Die Automatisierung der Patterns ergibt einen Song, es lassen sich 64 Songs definieren. Dieses Ganze kann dann als eine Session gespeichert werden. Das Anlegen einer neuen Session dauert mit 30 s recht lange, weil die ganze Struktur auf der SD-Karte geschrieben werden muss. Danach beim Arbeiten mit dem Song geht aber das Sichern der aktuellen Änderungen blitzartig.

Ein Track ist sehr flexibel zu gestalten, er kann bis zu 16 Layer aufnehmen. Das sind neben der eigentlichen Note auch noch bis zu fünf weitere Noten, um Polyphonie zu unterstützen. Oder weitere Informationen wie Velocity, Länge, Roll, Accent, Akkordtyp, Wahrscheinlichkeiten, Glide und Effekte. Jeder Track kann natürlich unterschiedlich lang sein und verschiedene Geschwindigkeiten haben.

Und ein Undo für Paste/Clear/Move/Scroll/Random gibt es auch, allerdings nur für eine Ebene. Alle Signale können überall hin geroutet werden, bei vier Eingängen und acht Ausgängen hat man auch gleich noch eine MIDI-Patch-Bay als zentrale Schaltstation für seine Hardware-Synthesizer zur Verfügung. Zudem gibt es auch noch 4 virtuelle Busse, um damit andere Spuren zu steuern.

Eine schöne Zugabe ist auch die kleine konfigurierbare 16×8 LED-Matrix, die eine Art VU-Anzeige der Tracks, die Positionen innerhalb der Tracks oder groß die BPM-Zahl darstellt.

Hinter zahlreichen Menüs und Buttons stecken noch viele Funktionen, die zum Experimentieren einladen. Ein paar Beispiele:

• Transpose – natürlich wichtig und hier wird richtig geklotzt: Ausgewählte Spuren können oktaviert oder um Intervalle verschoben werden. Über einen MIDI-Bus kann eine andere Spur oder der MIDI-Input die Transponierung dynamisch übernehmen. Oder einzelne Spuren werden in eine von 122 Modi/Skalen gepresst. Mal so eben aus einer Dur-Folge etwas Arabisches machen, kein Problem.
• Randomisierung – klingt bei Melodien schnell nach Zeitgenössischer Musik, ist aber für Drums echt klasse. Pro Step und pro Instrument kann eine Wahrscheinlichkeit angegeben werden, ob ein Schlag, Roll oder Flame erklingt. Oder man lässt einem beliebigen Parameter einen zeitlichen Offset dazurechnen. Oder verteilt Ereignisse nach Euklidischen Patterns.
• Weitere Effekte wie Echo, Humanizer, Limiter, LFO, Morphing oder Looping könnten weitere Seiten an Beschreibungen füllen. Selbstverständlich kann auch ein Metronom aktiviert werden, das über MIDI gesendet wird.

In der Kategorie „digitaler Step-Sequencer“ fällt mir in dieser Preisklasse momentan nur der Circlon von Sequentix (1500,- Euro + 500,- Euro C.V. Option) ein, der nur nach Bestellung gefertigt wird. Es gibt natürlich auch noch andere gute Sequencer, die weniger Ansprüchen genügen, beispielsweise den Toraiz Squid, Squarp Pyramid, Mankin Schrittmacher, um einige aktuelle Modelle zu nennen. Auch ein iPad mit einer App für ein paar Euro und einem MIDI-Interface eignen sich auch wunderbar zum Jammen. Für die MIDIbox spricht jedoch die hochwertige Hardware, die sich aus Preisgründen kein Hersteller mehr wagt zu verbauen. Das System ist darüber hinaus über Jahrzehnte gereift, von einer  großen Community unterstützt und immer weiter verbessert worden. Alles, was man von einem Sequenzer erwartet, alle Funktionen, die man sich in allen möglichen Situationen denken kann und noch einige mehr, sind in dieser Kiste integriert.

Wer diesen Sequencer nicht selber bauen möchte, kann sich auch einen anfertigen lassen. Auch dafür sind auf der midiphy-Website Kontakte von erfahrenen Personen eingerichtet, die das Gerät auf Bestellung für andere zusammenbauen können. Preise werden individuell verhandelt.