Сначала аудиогнёзда с Али сломают твой синтезатор, а потом и рассудок

Удивительно, но название «Бракованные Детали», изначально задуманное как шутка, за два года превратилось в какое-то несмешное пророчество из разряда «как корабль назовёте…» Если в сезоне 21 года хотя бы небольшая часть проблем сборки, отладки и запуска синтезаторов объяснялась моими кривыми руками и неопытностью, то в 23 году вообще все проблемы с собираемыми по чужим схемам устройствам приходятся на китайский контрафакт, подделки и просто низкокачественные компоненты.

Когда я собирал свой первый модульный синтезатор, то быстро понял, что понадобится спаять больше одного модуля, чтобы начать извлекать какие-то звуки. Смирившись с этим я сначала спланировал состав будущего ящика, а потом просто начал методично собирать модуль за модулем откладывая получившиеся в коробку. При этом модуль питания и сам ящик я оставил напоследок. Какое-то иррациональное желание знакомое людям, которые всегда оставляют самую спелую ягоду в миске для того чтобы насладиться ей в конце.

¹ Да, многие модули для еврорэка нуждаются в калибровке. Где-то это простая процедура, где-то изнурительная, а где-то она вообще требует перекомпиляции прошивки.

В итоге когда подошла очередь питания в коробке уже лежало 8 собранных модулей. 8 модулей, которые ни разу не включались, не отлаживались, не калибровались¹ и даже не устанавливались на рельсы.

Всё идёт по плану (в альтернативной Вселенной)

И конечно же, как только я закончил питание и ящик, то первое, что сделал: собрал всю систему целиком и щёлкнул выключателем. Угадайте что произошло? Она просто запустилась!

Прекрасно помню, как всю вторую половину дня джемил и патчил как ребёнок. Да: модули без калибровки. Да: я и одной десятой всех их функций не знаю. Но это как открыть все подарки на день рождения враз.

Наверное так бы всё и продолжалось, но на второй день я начал замечать странное поведение:

• Светодиоды на MI Rings хаотично отключались
• Один из каналов DVCA будто бы был незначительно громче второго
• CV запущенный из mBrane ничего не модулировал

В тот момент когда на Дигитакте, через который я подключаю все синты, без причины отрубились эффекты я осознал какую глупость совершил на самом деле: включил 8 непроверенных модулей враз, патчу их между собой перенося проблемы с одних на другие, так ещё и засунул выход получившегося чудовища в Дигитакт.

Всю следующую неделю я целиком потратил на отладку используя для этого совершенно разные методы. Чем больше я в это погружался тем больше проблем ловил. Чем больше фиксил, тем больше ломалось. mBrane перестал прошиваться, один из каналов DVCA совсем перестал работать, а Rings начал прерывисто пищать будто-бы из-за перезагрузок. В какой-то момент я был в таком отчаянии, что даже позвонил эксперту 🥷 и мы вместе обсудили системный подход к тестированию и отладке.

Не буду перечислять все открытия которые сделал за ту неделю — контента хватило бы на несколько постов Бракованных Деталей формата 21 года. Вместо этого расскажу про ключевую проблему из-за которой отладка оказалась такой изнурительной и заняла так много времени.

Ёбаный Алиэкспресс

Если вы уже знакомы с какими-то open-source проектами модульных синтов, то наверняка обратили внимание, что во многих из них используются одни и те же компоненты. Например, потенциометры тайваньской Song Huei или монофонические гнёзда 3.5 мм, которые в БОМе часто указаны просто как thonkiconn.

Дело в том, что производители продают такие компоненты в количествах не меньше нескольких тысяч — из рядовых радиолюбителей столько может понадобиться разве что Сэму Баттлу. В условном Маузере и Диджикее их тоже нет — устойчивый спрос на них есть только среди пенсионеров, которые собирают модули. Как раз для таких и работает британский интернет-магазин thonk.co.uk. Именно его название дало нарицательное имя гнёздам, хотя ребята не имеют никакого отношения к их производству.

Даташит на Thonkiconn. Ничего необычного.

Как это часто бывает, я решил что умнее всех и нашёл идеально подходящие гнёзда на Али. Они стоили примерно в 2-3 раза дешевле, чем гнёзда с Thonk.

Когда я получил сотню таких и тщательно осмотрел, то пришёл к выводу, что это отличная замена:

• Полная механическая совместимость. Чертёж идеально совпадает.
• Материалы не выглядят мусором. Пластик не хрупкий. Металл не тонкий. Джеки приятно и однозначно втыкаются.
• Прекрасная для китайских компонентов косметика. Чёткая резьба без дефектов.

Эти гнёзда я использовал во всех восьми собранных модулях.

Ха-ха, (альтернативная) Вселенная, я тебя опять обманул!

Однако, после столкновения с реальностью в которой модули будто бы звучали, но не всегда, а их ручки будто что-то регулировали, но не так, как я ожидал, пришлось потратить несколько дней на отладку, но в итоге удалось локализовать проблему.

То, что я увидел, наверное, навсегда отпечатается в моём сознании. Так же, как в середине нулевых отпечаталась непротравленная плата промышленного производства, на отладку которой я тогда потратил несколько дней. А чё, так тоже бывает, да?

Такие дефекты без микроскопа даже сфотографировать сложно. На фото PJ-301M с Алиэкспресс.

Смотрите: в гнёздах с Али используется вырубленные металлические детали. Нож которым они вырубаются сделан с незначительными допусками, либо просто затупился сильнее обычного. Из-за этого на нижней стороне некоторых гнёзд есть один или два «зуба» на металлическом контакте. Обратить на них внимание при осмотре невозможно, если вы не знаете, что именно искать — на столько эта деталь кажется незначительной.

Проблема не в самих зубах — они лишь особенность техпроцесса. Проблема в том, что деталь с этими зубами чуть крупнее, чем ей следует быть. Смотрите как это выглядит в оригинальном thonkiconn:

У thonkiconn точно такая же особенность производства, но обратите внимание как сильно утоплена металлическая деталь под пластиковое основание.

Т.е. существует техническая возможность того, что при корректной установке такого гнезда на плату, его нога замкнётся на любые соседние дороги, которые попадут «в тень» этой детали.

Синим отметил зону поражения для платы Antumbra Knit. Как видите даже без особых стараний замкнуть можно вообще всё. Почти любое пересечение с красной дорожкой — потенциальная проблема.

² А гайки, как известно, знамениты тем, что никогда не раскручиваются.

В этом месте скептики скажут, что для предотвращения именно таких проблем на печатной плате есть паяльная маска. Это правда. Вот только на гнёзда оказывается значительное механическое воздействие в момент когда вы тычете в них своими патч-кордами. И тычете постоянно под разными углами. И даже то, что все гнёзда механически закреплены к панели гайками², не мешает «зубам» пробить маску и замкнуть дорогу или полигон, который электрически вообще не имеет к гнезду отношения.

Описанная проблема — это уже просто канон Бракованных Деталей. Искать и отлаживать такое это примерно как пытаться запустить Norns со сдвиг-регистром вместо аудиокодека.

Так и что с этим делать?

Я не стал покупать новые гнёзда, чтобы потом потратить день на их замену. Вместо этого я потратил полдня на исправление пайки на всех модулях приподняв все гнёзда на 0.3-0.5 мм над уровнем платы. Это никак не повлияло на электрическую часть и никак не задело механику. Зато все «плавающие» проблемы, которые проявляются через раз, сразу пропали и девайсы стали работать предсказуемо.

Перепаял все гнёзда на всех модулях оставив ощутимый зазор в 0.3-0.5 мм до платы.

Все остальные баги оказались минорными в сравнении с гнёздами и решались прогревом компонентов, починкой случайно перебитой дорожки, калибровкой и другими очевидными действиями.

С этого момента для любых компонентов с Али применяется правило: по умолчанию считаю их сломанными, пока они не докажут обратного.

Ниже запись стрима где я подробно рассказываю о проблемах с которыми столкнулся и своём опыте по их устранениню. Там же прошаренные ребята рассказывают, что единственный проверенный производитель гнёзд, которые можно покупать на Алиэкспресс это китайская JINGTENG. WQP518MA для вертикального моно гнезда и WQP-WQP419GR для стерео. Но мне лишь предстоит их проверить.

³ и подробно описано в документации.

Кстати, эффекты на MIDI дорожках Дигитакта обязательно отключаются при «двойном стопе». Что очевидно³, если подумать об этом хотя бы минуту принимая в контекст тамошний воркфлоу.