Component
musicbrain-matrix
v0.2, v0.3c
An 8-voice analog audio patch matrix: 8 input buses by 16 output buses, each bus eight voices wide. Patches are stored and recalled in software — press a button and the whole analog routing snaps into place, per voice if you want it (split 8 voices into 2x4 with independent routing). Built around eight MT8816 crosspoint chips, one per voice, socketed. Output bus 16 is reserved as a measurement bus into the ADC so the brain can calibrate levels automatically. Two placement variants exist: v0.2 (edge) and v0.3c (center, 34% shorter audio traces).
Used in
Board v0.3c
pinned by cortex v0.3 · stable
Connectors (25)
| J1 · BUS (J1) | 1→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→ 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→ 12→GND 13→CS 14→GND 15→ 16→ 17→ 18→ 19→ 20→GND 21→ 22→ 23→ 24→ |
| JIN1 · IN1 (JIN1) | 1→GND 2→IN1V1 3→IN1V2 4→IN1V3 5→IN1V4 6→IN1V5 7→IN1V6 8→IN1V7 9→IN1V8 10→GND |
| JIN2 · IN2 (JIN2) | 1→GND 2→IN2V1 3→IN2V2 4→IN2V3 5→IN2V4 6→IN2V5 7→IN2V6 8→IN2V7 9→IN2V8 10→GND |
| JIN3 · IN3 (JIN3) | 1→GND 2→IN3V1 3→IN3V2 4→IN3V3 5→IN3V4 6→IN3V5 7→IN3V6 8→IN3V7 9→IN3V8 10→GND |
| JIN4 · IN4 (JIN4) | 1→GND 2→IN4V1 3→IN4V2 4→IN4V3 5→IN4V4 6→IN4V5 7→IN4V6 8→IN4V7 9→IN4V8 10→GND |
| JIN5 · IN5 (JIN5) | 1→GND 2→IN5V1 3→IN5V2 4→IN5V3 5→IN5V4 6→IN5V5 7→IN5V6 8→IN5V7 9→IN5V8 10→GND |
| JIN6 · IN6 (JIN6) | 1→GND 2→IN6V1 3→IN6V2 4→IN6V3 5→IN6V4 6→IN6V5 7→IN6V6 8→IN6V7 9→IN6V8 10→GND |
| JIN7 · IN7 (JIN7) | 1→GND 2→IN7V1 3→IN7V2 4→IN7V3 5→IN7V4 6→IN7V5 7→IN7V6 8→IN7V7 9→IN7V8 10→GND |
| JIN8 · IN8 (JIN8) | 1→GND 2→IN8V1 3→IN8V2 4→IN8V3 5→IN8V4 6→IN8V5 7→IN8V6 8→IN8V7 9→IN8V8 10→GND |
| JOUT1 · OUT1 (JOUT1) | 1→GND 2→OUT1V1 3→OUT1V2 4→OUT1V3 5→OUT1V4 6→OUT1V5 7→OUT1V6 8→OUT1V7 9→OUT1V8 10→GND |
| JOUT2 · OUT2 (JOUT2) | 1→GND 2→OUT2V1 3→OUT2V2 4→OUT2V3 5→OUT2V4 6→OUT2V5 7→OUT2V6 8→OUT2V7 9→OUT2V8 10→GND |
| JOUT3 · OUT3 (JOUT3) | 1→GND 2→OUT3V1 3→OUT3V2 4→OUT3V3 5→OUT3V4 6→OUT3V5 7→OUT3V6 8→OUT3V7 9→OUT3V8 10→GND |
| JOUT4 · OUT4 (JOUT4) | 1→GND 2→OUT4V1 3→OUT4V2 4→OUT4V3 5→OUT4V4 6→OUT4V5 7→OUT4V6 8→OUT4V7 9→OUT4V8 10→GND |
| JOUT5 · OUT5 (JOUT5) | 1→GND 2→OUT5V1 3→OUT5V2 4→OUT5V3 5→OUT5V4 6→OUT5V5 7→OUT5V6 8→OUT5V7 9→OUT5V8 10→GND |
| JOUT6 · OUT6 (JOUT6) | 1→GND 2→OUT6V1 3→OUT6V2 4→OUT6V3 5→OUT6V4 6→OUT6V5 7→OUT6V6 8→OUT6V7 9→OUT6V8 10→GND |
| JOUT7 · OUT7 (JOUT7) | 1→GND 2→OUT7V1 3→OUT7V2 4→OUT7V3 5→OUT7V4 6→OUT7V5 7→OUT7V6 8→OUT7V7 9→OUT7V8 10→GND |
| JOUT8 · OUT8 (JOUT8) | 1→GND 2→OUT8V1 3→OUT8V2 4→OUT8V3 5→OUT8V4 6→OUT8V5 7→OUT8V6 8→OUT8V7 9→OUT8V8 10→GND |
| JOUT9 · OUT9 (JOUT9) | 1→GND 2→OUT9V1 3→OUT9V2 4→OUT9V3 5→OUT9V4 6→OUT9V5 7→OUT9V6 8→OUT9V7 9→OUT9V8 10→GND |
| JOUT10 · OUT10 (JOUT10) | 1→GND 2→OUT10V1 3→OUT10V2 4→OUT10V3 5→OUT10V4 6→OUT10V5 7→OUT10V6 8→OUT10V7 9→OUT10V8 10→GND |
| JOUT11 · OUT11 (JOUT11) | 1→GND 2→OUT11V1 3→OUT11V2 4→OUT11V3 5→OUT11V4 6→OUT11V5 7→OUT11V6 8→OUT11V7 9→OUT11V8 10→GND |
| JOUT12 · OUT12 (JOUT12) | 1→GND 2→OUT12V1 3→OUT12V2 4→OUT12V3 5→OUT12V4 6→OUT12V5 7→OUT12V6 8→OUT12V7 9→OUT12V8 10→GND |
| JOUT13 · OUT13 (JOUT13) | 1→GND 2→OUT13V1 3→OUT13V2 4→OUT13V3 5→OUT13V4 6→OUT13V5 7→OUT13V6 8→OUT13V7 9→OUT13V8 10→GND |
| JOUT14 · OUT14 (JOUT14) | 1→GND 2→OUT14V1 3→OUT14V2 4→OUT14V3 5→OUT14V4 6→OUT14V5 7→OUT14V6 8→OUT14V7 9→OUT14V8 10→GND |
| JOUT15 · OUT15 (JOUT15) | 1→GND 2→OUT15V1 3→OUT15V2 4→OUT15V3 5→OUT15V4 6→OUT15V5 7→OUT15V6 8→OUT15V7 9→OUT15V8 10→GND |
| JOUT16 · OUT16 (JOUT16) | 1→GND 2→OUT16V1 3→OUT16V2 4→OUT16V3 5→OUT16V4 6→OUT16V5 7→OUT16V6 8→OUT16V7 9→OUT16V8 10→GND |
Pinout diagrams (25)
Overzicht
Praktisch: identiek aan musicbrain-matrix (zelfde schema, BOM en
firmware-model), maar met de "gedistribueerd midden"-plaatsing: alle
headers tussen de chips in plaats van aan de randen. Resultaat: 34%
kortere audiobanen (gemiddeld 59 mm i.p.v. 90; langste net 154 mm i.p.v.
230) op een kleiner bord. Eén van de twee varianten bestellen.
Status: rev 0.3c — ERC 0, netlijst pad-voor-pad geverifieerd, DRC 0/0, 4-laags. Bord 154 × 133 mm.
Wat het is
Zie musicbrain-matrix: 8× MT8816 in sockets (chip k = stem k), per-chip CS
via 74HC238, 2× 74AHCT595 aan de buskabel-SPI, firmware-adres
<groep:3><y:3><x:4>, jack8-contract per bus, OUT-bus 16 = meetbus.
Let op: de per-chip AX/AY→bus-mappingtabel verschilt van de
edge-variant — beide tabellen staan in doc/plans/analog-patch-matrix.md
(en in de uitvoer van gen_matrix.py center).
Plaatsing (rev 0.3c "gedistribueerd midden")
4 chipkolommen × 2 rijen. De 16 OUT-headers staan in de verticale kanalen tussen de kolommen (4-8-4, midden dubbel); de 8 IN-headers liggen in twee horizontale rijen in de middengap; logica en buskabel op de weststrook. Elke chip raakt zo elke header binnen ~2 kolombreedtes — de rechthoek-vriendelijke benadering van een circulaire opstelling (een echte cirkel is doorgerekend en verliest: lange chips duwen zichzelf van het midden weg).
Other versions (1)v0.2
Board v0.2
Connectors (25)
| J1 · BUS (J1) | 1→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→ 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→ 12→GND 13→CS 14→GND 15→ 16→ 17→ 18→ 19→ 20→GND 21→ 22→ 23→ 24→ |
| JIN1 · IN1 (JIN1) | 1→GND 2→IN1V1 3→IN1V2 4→IN1V3 5→IN1V4 6→IN1V5 7→IN1V6 8→IN1V7 9→IN1V8 10→GND |
| JIN2 · IN2 (JIN2) | 1→GND 2→IN2V1 3→IN2V2 4→IN2V3 5→IN2V4 6→IN2V5 7→IN2V6 8→IN2V7 9→IN2V8 10→GND |
| JIN3 · IN3 (JIN3) | 1→GND 2→IN3V1 3→IN3V2 4→IN3V3 5→IN3V4 6→IN3V5 7→IN3V6 8→IN3V7 9→IN3V8 10→GND |
| JIN4 · IN4 (JIN4) | 1→GND 2→IN4V1 3→IN4V2 4→IN4V3 5→IN4V4 6→IN4V5 7→IN4V6 8→IN4V7 9→IN4V8 10→GND |
| JIN5 · IN5 (JIN5) | 1→GND 2→IN5V1 3→IN5V2 4→IN5V3 5→IN5V4 6→IN5V5 7→IN5V6 8→IN5V7 9→IN5V8 10→GND |
| JIN6 · IN6 (JIN6) | 1→GND 2→IN6V1 3→IN6V2 4→IN6V3 5→IN6V4 6→IN6V5 7→IN6V6 8→IN6V7 9→IN6V8 10→GND |
| JIN7 · IN7 (JIN7) | 1→GND 2→IN7V1 3→IN7V2 4→IN7V3 5→IN7V4 6→IN7V5 7→IN7V6 8→IN7V7 9→IN7V8 10→GND |
| JIN8 · IN8 (JIN8) | 1→GND 2→IN8V1 3→IN8V2 4→IN8V3 5→IN8V4 6→IN8V5 7→IN8V6 8→IN8V7 9→IN8V8 10→GND |
| JOUT1 · OUT1 (JOUT1) | 1→GND 2→OUT1V1 3→OUT1V2 4→OUT1V3 5→OUT1V4 6→OUT1V5 7→OUT1V6 8→OUT1V7 9→OUT1V8 10→GND |
| JOUT2 · OUT2 (JOUT2) | 1→GND 2→OUT2V1 3→OUT2V2 4→OUT2V3 5→OUT2V4 6→OUT2V5 7→OUT2V6 8→OUT2V7 9→OUT2V8 10→GND |
| JOUT3 · OUT3 (JOUT3) | 1→GND 2→OUT3V1 3→OUT3V2 4→OUT3V3 5→OUT3V4 6→OUT3V5 7→OUT3V6 8→OUT3V7 9→OUT3V8 10→GND |
| JOUT4 · OUT4 (JOUT4) | 1→GND 2→OUT4V1 3→OUT4V2 4→OUT4V3 5→OUT4V4 6→OUT4V5 7→OUT4V6 8→OUT4V7 9→OUT4V8 10→GND |
| JOUT5 · OUT5 (JOUT5) | 1→GND 2→OUT5V1 3→OUT5V2 4→OUT5V3 5→OUT5V4 6→OUT5V5 7→OUT5V6 8→OUT5V7 9→OUT5V8 10→GND |
| JOUT6 · OUT6 (JOUT6) | 1→GND 2→OUT6V1 3→OUT6V2 4→OUT6V3 5→OUT6V4 6→OUT6V5 7→OUT6V6 8→OUT6V7 9→OUT6V8 10→GND |
| JOUT7 · OUT7 (JOUT7) | 1→GND 2→OUT7V1 3→OUT7V2 4→OUT7V3 5→OUT7V4 6→OUT7V5 7→OUT7V6 8→OUT7V7 9→OUT7V8 10→GND |
| JOUT8 · OUT8 (JOUT8) | 1→GND 2→OUT8V1 3→OUT8V2 4→OUT8V3 5→OUT8V4 6→OUT8V5 7→OUT8V6 8→OUT8V7 9→OUT8V8 10→GND |
| JOUT9 · OUT9 (JOUT9) | 1→GND 2→OUT9V1 3→OUT9V2 4→OUT9V3 5→OUT9V4 6→OUT9V5 7→OUT9V6 8→OUT9V7 9→OUT9V8 10→GND |
| JOUT10 · OUT10 (JOUT10) | 1→GND 2→OUT10V1 3→OUT10V2 4→OUT10V3 5→OUT10V4 6→OUT10V5 7→OUT10V6 8→OUT10V7 9→OUT10V8 10→GND |
| JOUT11 · OUT11 (JOUT11) | 1→GND 2→OUT11V1 3→OUT11V2 4→OUT11V3 5→OUT11V4 6→OUT11V5 7→OUT11V6 8→OUT11V7 9→OUT11V8 10→GND |
| JOUT12 · OUT12 (JOUT12) | 1→GND 2→OUT12V1 3→OUT12V2 4→OUT12V3 5→OUT12V4 6→OUT12V5 7→OUT12V6 8→OUT12V7 9→OUT12V8 10→GND |
| JOUT13 · OUT13 (JOUT13) | 1→GND 2→OUT13V1 3→OUT13V2 4→OUT13V3 5→OUT13V4 6→OUT13V5 7→OUT13V6 8→OUT13V7 9→OUT13V8 10→GND |
| JOUT14 · OUT14 (JOUT14) | 1→GND 2→OUT14V1 3→OUT14V2 4→OUT14V3 5→OUT14V4 6→OUT14V5 7→OUT14V6 8→OUT14V7 9→OUT14V8 10→GND |
| JOUT15 · OUT15 (JOUT15) | 1→GND 2→OUT15V1 3→OUT15V2 4→OUT15V3 5→OUT15V4 6→OUT15V5 7→OUT15V6 8→OUT15V7 9→OUT15V8 10→GND |
| JOUT16 · OUT16 (JOUT16) | 1→GND 2→OUT16V1 3→OUT16V2 4→OUT16V3 5→OUT16V4 6→OUT16V5 7→OUT16V6 8→OUT16V7 9→OUT16V8 10→GND |
Pinout diagrams (25)
Overzicht
Praktisch: de analoge patchkast van de poly-synth. 8 IN-bussen × 16 OUT-bussen, elk 8 stemmen breed — een patch is een druk op de knop, opgeslagen en teruggeroepen door de Brain. Per stem schakelbaar: 8 stemmen zijn ook te splitsen in 2×4 met eigen routing. OUT-bus 16 is gereserveerd als meetbus naar de adc8, zodat de Brain niveaus en gains automatisch kan ijken.
Status: rev 0.2 — ERC 0, netlijst pad-voor-pad geverifieerd, DRC 0/0,
4-laags. Bord 175 × 142 mm. Er is ook een center-variant (rev 0.3c,
musicbrain-matrix-c) met 34% kortere audiobanen — één van de twee bestellen.
Wat het is
8× MT8816 (8×16 analoge crosspoint-switch, DIP-40 in een socket), chip k = stem k van alle bussen. Elk audionet is 2-punts: headerpin k+1 ↔ één pad van chip k — de chips delen alleen besturing en voeding. Adres/data/strobe/reset zijn gedeeld (broadcast); CS is per chip, gedreven door een 74HC238 (3-naar-8 decoder). Alleen de chip met CS hoog latcht op STROBE — zo krijgt elke chip zijn eigen, routing-geoptimaliseerde pin→bus-toewijzing én kan de firmware per stem onafhankelijk schakelen.
Besturing
Twee 74AHCT595's aan de buskabel-SPI (RCLK = CS-flank) leveren AX0-3, AY0-2,
DATA, STROBE, RESET en de 3-bits groepsselectie + enable voor de 74HC238.
Firmware-adres: <groep:3><y:3><x:4> (10 bits); groep g → chip U(g+1) =
stem g+1. De per-chip AX/AY→bus-mappingtabel staat in de docstring van
gen_matrix.py en in doc/plans/analog-patch-matrix.md — elke chip anders,
en per plaatsingsvariant anders.
Voeding en audio
L7806 (+6 V, VDD) en L7906 (−6 V, VEE) uit de ±12V-bus; 78L05 voor de logica. Audio ±5 V nominaal (MT8816-totaal ≤ 13,2 V). Geen buffers in v0.x: bronnen zijn opamp-uitgangen, bestemmingen ≥10 kΩ, Ron ≈ 45 Ω is daarop verwaarloosbaar. Crosstalk wordt op rev 0.x gemeten vóór er buffers komen.
Aansluitingen
Jack8-contract per bus: 1×10-header, pin 1 = GND, pins 2-9 = stem 1-8, pin 10 = GND. 8 IN-headers (JIN1-8) en 16 OUT-headers (JOUT1-16); buskabel op J1 (PinSocket 2×12, slotcontract — GND/±12V/SPI gebruikt).
Plaatsing (rev 0.2 "tussenkanaal")
2 groepen van 4 chips, gespiegeld om de centrale control-strook. Per zijde staat de binnenste OUT-headerkolom in het kanaal tussen de twee chipkolommen, zodat elke chip aan beide zijden een headerkolom naast zich heeft. De pin→bus-toewijzing per chip wordt door de generator optimaal berekend (Hungarian, minimale draadlengte) — gemiddelde audiobaan 90 mm.