MNM-1: firmware stile Monomachine per l'M-VAVE FM-1

MNM-1 è un firmware custom che trasforma l'M-VAVE FM-1 in una groovebox a sei tracce monofoniche ispirata all'Elektron Monomachine: ogni traccia ha la sua macchina di sintesi, lo stesso percorso di filtri/inviluppi/effetti, tre LFO e il suo delay; uno step sequencer da 64 passi con parameter lock, trigless lock, slide, accent, swing, probabilità e arpeggiatore.

Stato: sperimentale, non ancora provato su hardware reale. Il codice compila con il toolchain JieLi e passa tutti i test nel simulatore host (audio, schermo, LED, MIDI, salvataggio). La piattaforma (driver, USB, flash, updater) è quella di Felucca già collaudata dagli altri firmware della famiglia, e il pacchetto è byte-identico a quello di FoMni in tutto tranne l'app (boot head, update loader, tabelle). Il carico CPU reale va però verificato sul dispositivo (pagina GLO → CPU). Installare firmware custom è a proprio rischio: leggi Installare in sicurezza.

MNM-1 è un progetto indipendente: non è affiliato né approvato da Elektron, M-VAVE o Hügelton Instruments. "Monomachine" è un marchio di Elektron Music Machines.

▶ Provalo nel browser: web/emu/build.sh crea build/emu/MNM-1.html, un unico file da aprire in Chrome o Edge (anche da disco): è il firmware vero compilato in WebAssembly, con il pannello dell'FM-1 suonabile con mouse, tastiera del computer e tastiera MIDI. Vedi L'emulatore.

Indice

• Il concetto
• I controlli
• Le pagine e i parametri
• Le macchine
• Il sequencer
• Pattern, kit e salvataggio
• MIDI
• Differenze dalla Monomachine
• Compilare, testare, installare
• Installare in sicurezza
• Crediti e licenza

Il concetto

Un kit sono le sei macchine con tutti i loro valori; un pattern sono gli step, le note e i lock. Ogni slot contiene entrambi, come sui groovebox Elektron più recenti: cambiare pattern cambia anche i suoni.

I controlli

Il pannello dell'FM-1: 27 tasti (F3–G5), 14 pulsanti, 7 encoder infiniti, la manopola MASTER.

Due modi dei tasti (pulsante SEQ)

GRID (SEQ acceso): i 16 tasti bianchi sono i 16 step della traccia selezionata; gli 11 tasti neri sono le 11 voci del KIT.

SEQ tenuto = shift. Tenendo SEQ i tasti neri tornano a fare quello che facevano prima (lo schermo mostra le etichette in basso). Rilasciato da solo, SEQ passa da GRID a KEYS; se l'hai usato come shift, no.

I LED: step con trig accesi, step con soli lock in luce tenue, lo step in esecuzione invertito; tasti neri: la voce scelta accesa, le voci con degli step in luce tenue, un colpo lampeggia.

KEYS (SEQ spento): sul KIT i tasti neri sono pad (le 11 voci) e i bianchi suonano la voce scelta intonata, come una tastiera; con REC i colpi finiscono sugli step. Su un synth tutti i 27 tasti suonano la traccia selezionata in cromatico (da F), OCT−/OCT+ cambiano ottava (±3). Con l'arpeggiatore attivo i tasti tenuti vengono arpeggiati. I LED mostrano la scala del pattern (pagina HOME, seconda riga): tonica accesa, note della scala in luce tenue, note fuori scala spente; con SNAP un tasto fuori scala suona la nota della scala più vicina. Con REC da fermo si entra in STEP REC (vedi Il sequencer).

Pulsanti ed encoder

Le pagine e i parametri

Ogni pagina ha 8 valori su due righe; i KNOB 1–4 controllano la riga evidenziata, premere di nuovo il pulsante della pagina passa all'altra riga. I valori vanno da 0 a 127 (o i nomi di un elenco).

Velocità LFO: SPD × MULT = 128 fa un ciclo ogni 16 step (una battuta a 1x). Tutti i parametri di tutte le pagine si possono lockare per step e modulare con gli LFO (DEST copre SYN, AMP, FILT, FX e i parametri degli LFO; la pagina TRK si può lockare ma non modulare).

Il KIT (traccia 1)

Undici voci di batteria, una per tasto nero, ognuna una drum machine a sé con i suoi 16 valori e la sua riga di step (con accent e lock). Di fabbrica: BD, SD, CP, HC, HO (choke insieme), tre tom, RM, CB e una BD lunga stile 808.

Le pagine SYN e TRK mostrano la voce scelta (in alto c'è la fila delle 11 voci). Le altre pagine sono quelle della traccia e valgono per tutto il KIT, in stereo: filtri, distorsione, EQ, riduzione sample-rate, volume, pan e il tempo/feedback del delay (le mandate sono per voce). AMP ATK/HOLD/DEC/REL, PORT e FX DSND non servono (le voci hanno i loro inviluppi) e compaiono come --. Gli LFO del KIT che puntano alla pagina SYN modulano quel valore su tutte le voci.

Per la CPU suonano al massimo 6 voci alla volta: con la settima, la più debole si spegne in 8 ms. Il caso più pesante del firmware è un KIT con molte voci lunghe insieme a cinque synth carichi: controlla GLO → CPU sul dispositivo.

STEP REC sul KIT: i pad si sommano sullo stesso step; FX (NEXT) passa allo step dopo, EDIT torna indietro, ENV mette l'accent sul colpo seguente.

Le macchine

Per tutte le macchine il valore 1 è TUNE (semitoni, ±64); dove c'è, il 2 è FINE (±1 semitono).

ACID è pensata per le linee alla TB-303: oscillatore saw o square, filtro passa-basso a 4 poli risonante con il suo inviluppo (solo decadimento), e l'accent come sulla 303: nota più forte, inviluppo più breve e uno "sweep" del filtro che cresce se gli accent si susseguono. Lo slide è quello del sequencer: la nota scivola senza riattaccare né l'inviluppo né il filtro, e il gate della nota prima resta aperto. Su una traccia ACID tieni la pagina FILT aperta (BASE 0, WDTH 127): il filtro è quello della macchina.

Le DRUM usano i propri inviluppi: scegliendole, l'AMP passa a HOLD 0 / DEC lungo (e torna indietro scegliendo un'altra macchina). La nota suonata traspone il suono rispetto al C4.

Il sequencer

Tre modi di inserire le note

1. STEP REC: una nota per step, avanzando da solo (il modo per bassi e melodie).

1. Scegli la traccia (SELECT, o SEQ tenuto + un tasto nero 1–6).
2. SEQ per passare in KEYS, poi REC a sequencer fermo: in basso compare il badge rosso STEP REC, sullo step 1 lampeggia il cursore e lo schermo mostra il piano-roll della traccia.
3. Ogni tasto scrive la sua nota sullo step del cursore e passa al successivo. I cinque pulsanti sopra la tastiera cambiano funzione (le etichette sono sullo schermo, nello stesso ordine del pannello):

4. REC di nuovo per uscire, PLAY per ascoltare. In GRID puoi poi ritoccare tutto step per step.

Esempio, un basso acido di 16 step sulla traccia 4 (ACID) in C minore: C · REST · Eb con ACC · TIE · SLD + G · F legato · REST · C ... I LED mostrano le note della scala; con SNAP attivo non puoi sbagliare nota.

2. GRID: step per step, a mano. Tap su uno step per accenderlo (usa l'ultima nota suonata sulla traccia). Tieni lo step e gira PRESETS per la nota (dentro la scala del pattern, se ne hai scelta una) e ALGORITHM per l'ottava. SEQ + ACC / SLD tenuti + step: accent / slide. Il piano-roll negli step in basso mostra l'altezza delle note.

3. REC dal vivo. In KEYS, PLAY e REC: suona e le note finiscono sullo step più vicino (un tasto premuto mentre il precedente è ancora giù diventa uno slide). Funziona anche dal MIDI.

Scala e modo

Pagina HOME, premi di nuovo HOME per la seconda riga: ROOT (C…B), SCALE (CHROM, MAJOR, MINOR, DORIAN, PHRYG, LYDIAN, MIXO, LOCRIAN, HARM MIN, MEL MIN, MAJ PENT, MIN PENT, BLUES, WHOLE, DIM 7), SNAP (ON/OFF). Sotto c'è un'ottava disegnata con la tonica e le note della scala. La scala è del pattern (salvata con lui) e serve a tre cose: i LED in KEYS, SNAP (i tasti fuori scala suonano la nota della scala più vicina; a pari distanza, quella sotto) e PRESETS sugli step tenuti (si muove per gradi della scala).

Il resto

• Lunghezza 1–64 step, velocità 1/2x 3/4x 1x 3/2x 2x, swing 50–80 % (pagina HOME). Il tempo (30–300 BPM) è globale.
• Parameter lock: tieni uno step (GRID) e gira una manopola: quel valore vale solo per quello step, fino al trig successivo della traccia. 32 righe per pattern (una riga = una coppia traccia/parametro con un valore per ogni step). Lo step tenuto mostra i suoi valori lockati in bianco con un rombo.
• Trigless lock: un lock su uno step senza trig cambia il suono della nota che sta suonando (es. aprire il filtro a metà di una nota lunga).
• Slide: la nota scivola dalla precedente senza riattaccare gli inviluppi (tempo = PORT, o 60 ms); la nota prima tiene il gate aperto fino a lei.
• Accent: volume più alto secondo ACNT (sulla ACID anche filtro e sweep).
• PROB: probabilità che il trig suoni (lockabile: probabilità diversa per step).
• Arpeggiatore (pagina TRK): un trig suona l'accordo ACHD su ARNG ottave a velocità ASPD fino al trig successivo; in KEYS arpeggia i tasti tenuti.
• MIDI clock: segue il clock in ingresso (start/stop/continue, 6 tick per step a 1x, swing incluso) e può mandarlo in uscita.
• Mute per traccia (MUT), non salvati.

Cosa dicono i colori

Ogni traccia ha la sua tinta (rosso, arancio, giallo, verde, azzurro, viola): la sua casella in alto, i suoi step, i suoi valori e i grafici delle pagine. Ogni pagina ha l'etichetta del suo colore e un piccolo grafico dal vivo: l'inviluppo (AMP), la curva del filtro (FILT), gli echi del delay (FX), l'oscilloscopio dell'LFO e le note dell'arpeggio (TRK). Il bianco è ciò che stai toccando, tenendo o che è lockato; il rosso è la registrazione. Le caselle delle tracce si accendono a ogni nota, lo step che suona lampeggia, la manopola appena girata illumina il suo valore.

Pattern, kit e salvataggio

• 16 slot, A01–A16. Al primo avvio A01 contiene una demo (il KIT, un basso ACID con slide e accent, stab FM con un lock, pad ENS con LFO sul filtro); gli altri slot partono con lo stesso kit e il pattern vuoto.
• PRESETS cambia slot (da fermo: caricato quando smetti di girare; mentre suona: alla fine del pattern, come sulla Monomachine).
• Salvataggio automatico: qualche secondo dopo una modifica, a sequencer fermo e in silenzio (scrivere in flash zittisce l'audio per un attimo, quindi mentre suona le modifiche restano in RAM, anche passando ad altri pattern). SAVE salva subito.
• SAVE tenuto + PRESETS → "salva come" in un altro slot; SAVE tenuto a lungo → CLEAR?.

MIDI

USB-MIDI e ingresso MIDI TRS.

Pagina GLO: TRK CH (canali delle tracce), AUTO CH, CLK IN, CLK OUT, MIDI OUT, FOLLOW (la griglia segue la pagina di step in esecuzione), THEME (GREEN AMBER CYAN RED MONO), CPU (carico audio).

Differenze dalla Monomachine

MNM-1 riprende il modo di lavorare della Monomachine (sei tracce mono, macchine, pagine di 8 parametri, parameter lock, trigless lock, LFO incrociati tra tracce, delay per traccia, cambio pattern a fine giro) ma non è un clone: le macchine sono implementazioni originali ispirate alle famiglie della MnM (SWAVE, SID, FM+, DPRO, GND), non c'è la macchina VO (sintesi vocale), né il song mode, né le macchine di effetto/neighbour, e kit e pattern stanno insieme nello slot. Il pannello dell'FM-1 ha 4 manopole: ogni pagina mostra 8 valori su due righe.

Compilare, testare, installare

Vedi BUILDING.md. In breve:

python3 -m venv .venv && .venv/bin/pip install -r requirements.txt && . .venv/bin/activate
tools/get_toolchain.sh && tools/get_sdk.sh      # toolchain JieLi e 3 file dell'SDK AC79
./build.sh                                      # -> build/mnm.fwsc
tests/run_tests.sh                              # motore, piattaforma, scenari UI nel simulatore
python3 tools/fm1_install.py --info             # trova l'FM-1 senza scrivere nulla
python3 tools/fm1_install.py build/mnm.fwsc     # installa

Il simulatore host (build/host/mnm_host SCRIPT OUTDIR) esegue l'intero firmware (UI, sequencer, motore) su un computer, guidato da script in tests/scenarios/*.mnm, e produce screenshot PNG, audio WAV, LED e log MIDI. I WAV di ogni macchina e della demo finiscono in build/host/wav/.

L'emulatore

web/emu/build.sh          # -> build/emu/MNM-1.html (e mnm.wasm)

Serve clang con il target wasm32 (non serve una libreria C: usa la libc.c del firmware) oppure Emscripten. La pagina contiene il WebAssembly e si apre direttamente dal disco. L'audio fa avanzare l'orologio del dispositivo simulato un millisecondo alla volta, come sull'FM-1: il motore ogni 256 campioni, l'interfaccia ogni 16 ms.

• Manopole: trascina in verticale o usa la rotella. Pulsanti e tasti: clic; Shift+clic (o tasto destro) li blocca premuti, utile per tenere uno step mentre giri una manopola.
• Tastiera del computer: step 1–8 Q…I, 9–16 A…K, tasti neri 1…0 e -, Spazio PLAY, Invio REC, Esc SEQ, Z/X OCT−/OCT+, frecce su/giù per la traccia. Per un parameter lock tieni premuto il tasto di uno step e gira una manopola con la rotella.
• MIDI in/out con Web MIDI (Chrome, Edge). I pattern salvati restano nel browser (localStorage).
• Il carico CPU mostrato è quello del computer, non dell'FM-1.

Installare in sicurezza

Le protezioni sono quelle della famiglia Felucca, invariate:

1. La modalità di aggiornamento del chip non si può sovrascrivere: i primi 16 KiB della flash (boot JieLi, USB 4C4A:8057) non vengono mai scritti.
2. Un firmware che si blocca all'avvio ripiega: dopo due avvii falliti l'FM-1 parte in safe mode (niente audio, USB attivo, l'installer funziona); dopo quattro entra nella modalità aggiornamento del chip.
3. Il pacchetto è verificato: tools/check_fwsc.py controlla ogni CRC e, con --ref, che tutto tranne l'app sia identico byte per byte al pacchetto di FoMni (verificato in questo repo).

Prima di installare scarica il firmware originale M-VAVE (m-vave.com/download, FM-1 V15, "PC Firmware") e conservalo: tools/fm1_rescue.py rimette quello se l'FM-1 finisse in un ciclo di crash. Altrimenti il recupero passa da FM-1-transporter.

Nota: i pattern occupano l'area dati che Felucca usa per i suoi preset e campioni utente (0x97000– 0xD6FFF): passando da un firmware all'altro i dati salvati dell'uno possono sparire.

Crediti e licenza

MNM-1 è software libero sotto GPL-3.0-only (vedi LICENSE e LICENSING.md). È costruito sulla piattaforma di Felucca di Leo Kuroshita (Hügelton Instruments), passando per X0X e FoMni di Charles Vestal e FiMba-1 di jadamsowers: driver, USB, flash, update loader, installer, safe mode e simulatore host vengono da loro. Il motore a sei tracce, le macchine, il sequencer con i lock, la UI e i test sono di MNM-1.

MNM-1 è stato scritto con Claude Code (Anthropic) su richiesta dell'autore del repository.