Tiliqua เป็นบอร์ดมัลติทูลเสียง (audio multitool) ที่ใช้ FPGA Lattice ECP5 ซึ่งออกแบบมาสำหรับการสังเคราะห์เสียงและภาพ โดยสามารถใช้งานร่วมกับระบบโมดูลาร์ซินธิไซเซอร์แบบ Eurorack ได้
บอร์ดนี้มีช่องรับสัญญาณเสียงเข้า 4 ช่อง และช่องส่งสัญญาณเสียงออก 4 ช่อง โดยทั้งหมดสามารถใช้เป็นอินพุตแบบสัมผัสได้เมื่อไม่มีการเชื่อมต่อ นอกจากนี้ยังมีอินเทอร์เฟซอื่น ๆ เช่น พอร์ต USB 2.0 แบบ Host/Device, การรองรับ MIDI, คอนเนกเตอร์ PMOD 2 ชุด และอินเทอร์เฟซหน้าจอที่สามารถเชื่อมต่อกับหน้าจอ Tiliqua เพื่อสร้างเอฟเฟกต์ภาพ คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้บอร์ด Tiliqua เหมาะสำหรับงานมอดูเลชันในระดับเสียง (audio-rate modulation), เอฟเฟกต์ที่มีความหน่วงต่ำ, การสังเคราะห์วิดีโอ, ระบบเสียง USB ความเร็วสูง หรือการจำลองฮาร์ดแวร์ยุคเก่า
สเปคของ Tiliqua :
- FPGA – ชิป Lattice ECP5 (LFE5U-25F-6BG256) FPGA รองรับการพัฒนาโดยใช้เครื่องมือโอเพ่นซอร์ส FPGA
- หน่วยความจำระบบ – PSRAM ขนาด 32MB (ทดสอบใช้งานได้สูงสุดที่ 200MHz DDR / 400MB/s)
- ที่เก็บข้อมูล
- Flash SPI ขนาด 16MB สำหรับ FPGA
- Flash SPI ขนาด 16MB สำหรับ Raspberry Pi RP2040
- EEPROM I2C ขนาด 2Kbit สำหรับเก็บค่าการปรับเทียบ (calibration constants)
- วิดีโอเอาต์พุต – พอร์ต GPDI (General Purpose Differential Interface) ส่งวิดีโอดิจิทัลความละเอียดสูงสุด 1280×720 @ 60Hz
(สามารถต่อจอเสริม Tiliqua Screen ขนาด 4 นิ้ว ความละเอียด 720×720 ได้) - เสียง – แจ็คมัลติฟังก์ชัน 8 ช่อง (4 อินพุต, 4 เอาต์พุต)
- รองรับอัตราการสุ่มสัญญาณสูงสุด 192kHz
- ต่อแบบ DC-coupled ใช้ได้ทั้งเสียงหรือแรงดันควบคุม (CV)
- มีการตรวจจับเมื่อมีการเสียบปลั๊กทุกช่อง
- มีไฟ LED แสดงสถานะ (แดง/เขียว) ทุกช่อง
- อินพุต – ค่าความต้านทานอินพุต: 100K โอห์ม, ช่วงแรงดันอินพุต: +/- 9V, ความแม่นยำของแรงดัน DC: น้อยกว่า 5mV (จาก 0 ถึง +5V เมื่อตั้งค่าความแม่นยำแล้ว)
- เอาต์พุต – มีระบบ Soft mute ขณะเปลี่ยนข้อมูลบิตสตรีม, ค่าความต้านทานเอาต์พุต: 1K โอห์ม, ช่วงแรงดันเอาต์พุต: +/- 8V, ความแม่นยำของแรงดัน DC: น้อยกว่า 5mV (จาก 0 ถึง +5V เมื่อตั้งค่าความแม่นยำแล้ว)
- USB
- พอร์ต USB 2.0 Type-C (ความเร็ว 480Mbit/s) เชื่อมต่อกับ FPGA รองรับโหมดอุปกรณ์และโฮสต์
- พอร์ต USB 1.1 Type-C (ความเร็ว 12Mbit/s) เชื่อมต่อกับ RP2040 ใช้ร่วมกับเครื่องมือ openFPGALoader สำหรับแฟลช ไม่รองรับโหมดโฮสต์
- ดีบักเกอร์ – RP2040 ซึ่งรองรับการแฟลชผ่าน openFPGALoader
- การขยาย – 2x คอนเนกเตอร์ PMOD
- อื่น ๆ
- ปุ่ม rotary encoder พร้อมปุ่มกดและแถบไฟ LED (bargraph)
- ตรวจจับการสัมผัสแบบ capacitive touch ที่แจ็คที่ไม่ได้ใช้งาน
- อินพุต MIDI แบบ TRS-A พร้อมการแยกวงจรด้วยออปโต (optoisolated)
- ใช้ชิป PLL ภายนอก (SI5351A) สำหรับเปลี่ยนความละเอียดของหน้าจอแบบไดนามิก และลดสัญญาณรบกวน (spread spectrum)
- พลังงาน
- ไฟจากสาย Eurorack 10-pin
- +12V: ใช้ 150mA (หรือ 400mA หากใช้งาน USB โฮสต์ที่จ่ายไฟ +5V 500mA)
- -12V: ใช้ 20mA
- ขนาด – ความสูง 3U, ความกว้าง 6HP (มาตรฐานโมดูล Eurorack), ความลึก 34 มม. (รวมสายไฟ)
apf.audio มีโปรเจกต์ตัวอย่างหลายรายการที่พัฒนาโดยใช้ ภาษา Python ร่วมกับ Amaranth HDL ดังนี้ :
- polysyn – ซินธิไซเซอร์แบบโพลีโฟนิก (polyphonic synth) 8 เสียง พร้อมการแสดงภาพวิดีโอ และรองรับ MIDI และ USB host
- xbeam – ออสซิลโลสโคป 4 ช่อง และเครื่องแสดงผลสัญญาณ
- usb-audio – ซาวด์การ์ด USB2 high-speed แบบ 4 อินพุต 4 เอาต์พุต
- macro-osc – ออสซิลเลเตอร์ที่สร้างคลื่นซับซ้อนแบบหลายฮาร์มอนิก
- sid – จำลองเสียงชิปจูนแบบย้อนยุค (chiptune)
- selftest – ระบบตรวจสอบสถานะและการปรับค่า DC offset อัตโนมัติ
- ตัวอย่างที่ใช้เฉพาะ DSP : Reverb, Pitch shifting, Delay lines, และอื่น ๆ
คุณจะสามารถพบเดโมทั้งหมดและไฟล์ออกแบบฮาร์ดแวร์ด้วย KiCad สำหรับบอร์ดนี้ได้บน GitHub โดยมี repository แยกต่างหากสำหรับโมดูล SoldierCrab M.2 (ขนาด 22×22 มม.) แบบ E-Key system-on-module ซึ่งภายในประกอบด้วยไฟล์ KiCad, ไฟล์ Gerber และอื่น ๆ
apf.audio ได้เปิดตัวบอร์ด Tiliqua FPGA audio multitool อย่างเป็นทางการบนเว็บไซต์ on Crowd Supply โดยตั้งเป้าระดมทุนไว้ที่ $12,000 (~400,000฿) บอร์ด Tiliqua R4 ต้องการยอดสนับสนุนขั้นต่ำที่ $299 (~10,000฿), หน้าจอ Tiliqua ขนาด 4 นิ้ว (อุปกรณ์เสริม) เพิ่มอีก $199 (~6,500฿) ทั้งสองรายการมาพร้อมกับสายไฟ Eurorack power cable, ค่าจัดส่งมายังประเทศไทยเพิ่มอีก $12 (~400฿) ผู้สนับสนุนคาดว่าจะได้รับแพ็คเกจ ภายในสิ้นเดือนพฤศจิกายน 2025
แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : Tiliqua – An hackable Lattice ECP5 FPGA-based audio multitool for Eurorack (Crowdfunding)
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT