Volt/Oktave-Abgleich

Schalter KOV/ECV in Stellung ECV belassen. Am ECV-Eingang den Ausgang der Hilfsschaltung nach Bild 6 an schlieЯen. Sinuston von einem VCO bzw. NF-Funktionsgenerator (ьber ES) einspeisen. VCF Ausgang auf BP oder LP schalten. Tiefsten Ton auf der Tasta tur spielen. Potentiometer der Hilfsschaltung gegen Masse drehen (Voltmeter: 0 V). Q-Faktor auf mittleren bis hohen Wert einstellen.

OCTAVES-Potentiometer auf maximale Resonanz bzw. max. Helligkeit der "Input-Level"-LED des VCAs einstellen. Spannung am ECV-Eingang um 1 ,0 V erhцhen und den Vorgang wiederholen. Bei richtigem V/Okt.-Abgleich muЯ sich das Ergebnis auch beim Drьcken anderer Tasten wiederholen lassen. Der V/Okt.-Abgleich muЯ jedoch nicht mнt der Prдzision wie beim VCO durchgefьhrt werden.

Dreieck/Sinus-Wandler fur FORMANT-LFOs

Nicht selten werden in einem Synthesizer niederfrequente Sinusschwingun gen fьr Modulationszwecke benцtigt. Im Subaudiobereich ist jedoch eine prдzise Schaltung vonnцten: Hier ist sie!

Das Sinussignai wird aus dem Dreieck Ausgang eines FORMANT-LFOs abgeleitet. Ein einfacher Dreieck/Sinus-Wandler wurde schon im Rahmen der Beschreibung des FORMANT-VCOs zur Abrundung des Dreieck-Signals besprochen, wo fьr diesen Zweck zwei Dioden vцllig ausreichen.

Unter Verwendung von mehr Dioden lдЯt sich die Qualitдt eines derartigen Wandlers verbessern, in der Schaltung von Bild 1 werden deren 10 in Gegenkopplung verwendet.

Da die Brauchbarkeit der Schaltung eng von der Ьbereinstimmung der Diodendaten abhдngt, mьssen die Paare unbedingt nach gleichen DurchlaЯ- und Sperrwiderstдnden selektiert werden. Bei einigermaЯen guter Selektion lдЯt sich der Klirrfaktor ohne weiteres unter die 1%-Marke drьcken. Da keine frequenzab-hдngigen Bauteile vorhanden sind, kann die Schaltung auch fьr andere Anwendungen als im FORMANT-LFO-Modul verwendet werden.

Aufbau und Abgleich

Die Schaltung kann fьr einen Sinus-Ausgang im LFO-Modul verwendet werden. Die Platine (Bild 2) wurde in ihren Abmessungen und Bohrungen so konzipiert, daЯ man sie mittels 20 . . . 30 mm-Distanzrollen an der FORMANT-LFO-Platine befestigen kann. Ein Vorschlag fьr die Montage geht aus Bild 3 hervor. Der Dreieck-Ausgang eines der drei LFOs muЯ nun mit dem Eingang des Dreieck/Sinus-Wandlers verbunden wer- den. Der Ausgang des Konverters wird mit Litze zur Frontplatte, anstatt des entsprechenden Dreieck-Ausgangs, gefьhrt. Auf der LFO-Frontplatte mьssen keinerlei Дnderungen vorgenommen werden. Man kann aber evtl. den Sinus-Ausgang mit einem "S" oder einem anderen Abreibebuchstaben bzw.

-zeichen markieren.

Fьr den Abgleich, fьr den ein komplett abgegliches LFO-Modul (oder eine andere Dreieckspannungsquelle) vorhanden sein muЯ, werden die beiden Trimmer P1 und P2 zunдchst in Mittelstellung gebracht. Zur genaueren Einstellung des Arbeitspunkts ist ein Oszilloskop erforderlich (Bild 4). Mit P2 kann das Niveau der Ausgangsspannung korrigiert werden.

Anwendungsmцglichkeiten

Die Sinus-Spannung des LFO-Moduls eignet sich besonders zur Erzeugung von Vibrato-(FM) und Tremolo-

(AM)-Effekten, die auch noch in einem Bereich von 0,5 . . . 10 Hz abgerundet klingen. Mit dem Sinus-Signal lдЯt sich aber auch eine "Kojak-Polizeisirene" (Sirene amerikanischer Polizeiwagen) mit dem

FORMANT tдuschend echt nachbilden. Dazu wird das LFO-Signal auf eine Frequenz von ca. 1 ,5 . . . 2,5 Hz eingestellt und in den FM-Eingang eines auf ca. 600 Hz eingestellten VCOs eingespeist. Der FM-Einsteller ist dabei ungefдhr in Mittelstellung eingestellt. Mit einem Portamento vom Keyboard lдЯt sich zusдtzlich auch der "Dopplereffekt" eines vorbeifahrenden Polizeiautos erzeugen.

Das Sinus-Signal ist aber auch fьr Instrumental Effekte (Orgel, Vibraphon, "singende Sдge", usw.) sehr hilfreich. Nicht zuletzt kann man damit auch die von E-Orgeln her bekannte "Sinus-Percussion" erzeugen.

Digital Noise Generator (DNG)

Das Selektieren geeigneter Rauschtransistoren, welches einem beim Aufbau herkцmmlicher Rausch-generatoren nicht erspart bleibt, kann leicht zu einer zeitraubenden und kostenintensiven Angelegenheit ausarten. Viel einfacher lund nicht teuererl ist es, wenn man auf einen digitalen Rauschgenerator zurьck-

greift. Deshalb soll dem FORMANT Spieler eine derartige Schaltung nicht lдnger vorenthalten bleiben.

WeiЯes Rauschen ist fьr den Akustiker das, was fьr den Optiker weiЯes Licht bedeutet. Es setzt sich aus den harmonisehen Schwingungen aller Frequenzen des Hцrbereichs zusammen und kann mit elektronischen Mitteln auf vielfache Weise erzeuat werden.

In diesem Fall wird das Rauschsignal nicht durch Sperrschichtdurchschlдge eines Transistors, sondern aus dem Ausgangssignal eines digitalen 18-Bit Schieberegisters abgeleitet (Bild 1). Die Steuersignale erhдlt das Schieberegister durch den mit N1 und N2 aufgebauten hochfrequenten Taktoszillator (Clockfrequenz ca. 30 kHz). Mit N3, T1 und N4 ist eine Rьckkopplungsschleife aufgebaut, in der die umlaufenden digitalen Signale vermischt werden. Es wird also eine stдndige Folge von "0" und "l" gebildet und rьckgekoppelt. Im Gegensatz zu einem analogen Generator, wo ein zufдlliges Rauschmuster entsteht, kehren hier die Signale in einer Periode von ca. 1 s wieder, diese Wiederholung bleibt jedoch unhцrbar. Mit IC3 wird das Signal dem im FORMANT ьblichen Pegel (ca. 2,5 V) angepaЯt. Es erьbrigt sich fast zu erwдhnen, daЯ die Versorgungs-spannung fьr die CMOS-ICs mit D1 auf ca. -6,3 V . . . -7,3 V begrenzt wird, so daЯ auch ungepufferte Typen

gefahrlos eingesetzt werden kцnnen.

Aufbau und Montage

Piatinenvorschlag und Bestьckungsplan sind in Bild 2 wiedergegeben.

Da dies die erste FORMANT-Schaltung mit CMOS-ICs ist, sollte nicht unerwдhnt bleiben, daЯ die VorsichtsmaЯregeln im Umgang mit MOS-Bauelementen unbedingt Beachtung finden sollen. Wer die ICs jedoch unbedingt direkt einlцten will, solite zuerst die Pins fьr die Versorgungsspannungen (Pin 7, Pin 14)

verlцten, damit die internen Schutzdioden wirksam werden kцnnen. Ansonsten sind beim Aufbau des digitalen Rauschgenerators keine weiteren Besonderheiten zu beachten.

Die Platine kann, wie in Bild 3 verdeuticht, mittels 20 . . . 30 mm Distanzrollen an der FORMANT-Noise Platine befestigt werden. Der Ausgang des DNG ist mit dem WN-Ausgang auf der Noise-Platine und der Frontplatte zu verbinden.

Aufgrund seines linearen Frequenzgangs ist der DNG ohne weiteres auch fьr NF MeЯzwecke geeignet. Die Clockfrequenz betrдgt 30 kHz, die Periodendauer des digitalen Signals ca. 1 Sekunde und die Effektivspannung des Ausgangssignals ca. 0,9 V .

In Bild 4 ist das Ausgangssignal der WN-Ausgangsspannung gezeichnet. Die AnschluЯbelegung der verwendeten CMOS-ICs zeigt Bild 5.

Coloured Noise Circuit (CNC)

Ein Rauschfilter ist zwar schon im NOISE-Modul des FORMANT integriert, seine Parameter lassen sich jedoch nicht von "auЯen" her (auf der FRONTPLATTE) beeinflussen. Wer das Rauschen seines FORMANT in allen Nuancen variierbar machen will, sich nicht vor einer mechanischen Nachbearbeit-ung der Frontplatte scheut, dem steht mit dem CNC das geeignete " Rьstzeug" zur Verfьgung.

Die Schaltung des einstelibaren Rauschfilters ist in Bild 1 wiedergegeben. Es handelt sich um einen speziell fьr diese Anwendung modifizierten Klangeinsteller in Form eines Gegenkopplungsnetzwerks.

Aufbau und Montage

Bild 2 zeigt das Platinen-Layout sowie den zugehцrigen Bestьckungsplan. Soll ten die E12-Werte der Kondensatoren C3, C4 und C5 schlecht erhдltlich sein, muЯ man sie durch Parallelschalten kleinerer Werte realisieren (z.B. C4 = 4n7 + 1n0; C3, C5 = 4n7+ 3n3l. Die dabei auftretende Fehlanpassung von 0,1 nF

bzw. 0,2 nF ist vernachlдssigbar gering, da sie unter dem Toleranzbereich der meisten Folienkondensatoren (10%) liegt.

Die Platinenanschlьsse fьr P1 und P2 sind so ausgelegt, daЯ Lцtnдgel fьr Dreh potentiometer eingelцtet werden kцnnen.

Bei der Ausfьhrung mit Drehpotentiometern lдЯt sich die "Colourierung" auch von auЯen einstellen. Dazu ist es jedoch notwendig, daЯ entsprechende Bohrungen an der NOISE-Frontplatte angebracht werden. Um Beschдdigungen der Frontplatte zu vermeiden, sollten die "Bohrregeln" (siehe Kap. 1, Portamento-Schalter) Beachtung finden. Ein Vorschlag fьr einen Frontplattenaufkleber ist in Bild 3 dargestellt. Die Platine des CNC kann, дhnlich wie beim Dreieck/Sinus-Wandler oder beim digitalen Rauschgenerator mittels 20 . . . 30 mm-

Distanzrollen an der Noise-Platine befestigt werden. Die Coloured-Noise- Schaltung rund um IC2 des FORMANT- Noise-Moduls kann darum entfallen. Der Eingang des CNC wird in diesem Fall mit dem Verzweigungspunkt Pin 6 (IC1 ), C4, C5, R5 verbunden, ebenso der Ausgang des CNC mit dem erzweigungs-

punkt Pin 6 IIC2), C6, R13, R14 und R16.

Abgleich

Der Abgleich des Coloured Noise Circuit bietet keine Schwierigkeiten. Der Schleifer von P3 wird so eingestelit, das die Ausgangsspannung derjenigen am WN- Ausgang entspricht. Zur Messung reicht ein Vielfachinstrument aus (integrierende Anzeige) .

Fur diese Einstellungen von P1 und P2 kцnnen keine verbindlichen Hinweise gegeben werden. Die Justierung ist eher Geschmacksache und individuell verschieden.

Anwendungsmцglichkeiten

Das Coloured Noise Circuit kann im FORMANT vor allem zur Erzeugung spezieller Fдrbungen, d.h. Frequenzverteilungen des Rausch-Signals ohne Zuhilfenahme eines VCFs verwendet werden. Besonders fьr spezielle Effekte wie Sturmwind, Dьsen-Jet, Brandungsrauschen, usw. ist diese Schaltung geeignet. Daneben erleben aber auch alle ьbrigen Klangstrukturen, denen man gefдrbtes Rauschen beimischt, eine

Erweiterung der Variations- und Imitationsmцglichkeiten.

Bereitshaftsshaller und Kopfhцrerausgang fur das FORMANT-KOM-Modul

(Stand-by-switch and Headphone-output for the FORMANT-COM)

Von diesen Verдnderungen am COM-Modul kцnnen vor allem diejenigen FORMANT-Spieler profitieren, die alle unerschцpflichen Klangvariationen ihres Gerдtes auch einem grцЯerem Publikum (sprich im Bьhneneinsatz) vorfьhren. Aber auch diejenigen, die ihren FORMANT nur in einer entlegenen Ecke eines "stillen" Kдmmerleins spielen, dьrften die folgenden Ьberlegungen, nicht zuletzt zur Wahrung der gutnachbarlichen Beziehungen, von Interesse sein.

Der spannungsgesteuerte Musik-Synthesizer ist wohl das vielseitigste Musikinstrument ьberhaupt. Aber gerade aus diesem Grund ist die Mehrzahl der Klangkombinationen fьr die Ohren von Otto Normalverbraucher weniger geeignet. Um nun zu verhindern, daЯ Otto der Geschmack an den musikali-

schen "Leckerbissen", die aus einem Musik-Synthesizer hervorgeholt werden kцnnen, nicht vergeht, ist es ratsam, den gewьnschten "sound" erst einmal ьber Kopfhцrer einzustellen. Mit den im folgenden beschriebenen Verдnderungen bleiben einerseits die Zuhцrer von den "Stimmvorgдngen" am FORMANT ver-

schont, ohne daЯ dies andererseits fьr den Benьtzer mit Ver- und Entkabelungen, die die Leistungsverstдrker (PA) ganz schцn zum "Krachen" bringen kцnnen, verbunden ist.

Headphone output

(Kopfhцrerausgang)

Wдhrend Ausgang OUT 1 fьr die (externe) PAs (Power Amplifier) verwendet wird (Trimmer P5 auf PA-Eingang abgleichen) ist OUT 2 fьr den (Monitor-)Kopfhцrer vorgesehen.

Ausgang IS auf der Steckerseite der COM-Piatine wird, wie in Bild 1 angegeben, mit dem Eingang PA ьber einen Trimmer ( 100 k) verbunden. Damit ist es mцglich, den Ausgang OUT 2 optimal auf den Kopfhцrer anzupassen, so daЯ der Einsteller VOL beim Wechsel PA/Headphone (OUT 1/2) nicht verstellt werden muЯ. Auf der Frontplatte ist fьr den Kopfhцrer eine entsprechende Buchse einzubauen (meist

Klinkenbuchse 6,35 mm).

Standby-switch (Bereitschaftsschalter)

An der COM-Frontplatte ist, am besten im freien Feld zwischen Buchse OUT 1 und OUT 2, ein Miniatur-Kippschalter 1 x Um anzubringen. Die Arbeitsweise bei Bohrungen an der Frontplatte ist bereits im Kapitel 1 (Portamentoschalter) ausfьhrlich beschrieben.

Mit dem zusдtzlichen Schalter kann der PA-Ausgang wahiweise durchgeschaltet oder auf Masse gelegt werden, die AnschluЯbelegung geht aus Bild 2 hervor. Bild 1 zeigt einen Montagevorschlag.

Nach diesen Дnderungen steht einem ersten "live"-Auftritt des FORMANT nichts mehr im Weg!

Literatur:

C. Chapman: FORMANT-Musik- synthesizer, Elektor Verlag.

C. Chapman: Linearisierung einer LED- Anzeige, Elektor Heft 79/80 (Juli/August 1977) Elektor Verl/ag.

R.A. Moog: A Voltage-Controlled Lowpass Highpass Filter for Audio Signal Processing, AES Preprint 413, 1965.

T.Orr: Musik-Synthesizer, Elrad 10/78 Verlag H. Heise.

H. Tьnker: Electronic-Pianos und Synthesizer, RPB-Reihe Nr. 302, 1975, l. Auflage, Franzis-Verlag.

KAPITEL 3

Anpassung diverser ELEKTOR-Schaltungen an den FORMANT

!!!! SKIPPED PARTS:

RESONANZFILTERMODUL (SEE R.F.M . IN FORMANT PART 1)

KRIMISIZER (SHITTY-CHEAPO DISCO-THING, NOTHING FOR SERIOUS V.C.!)

DIGITALER NACHHALL (YOU CAN GET BETTER ECHOES THAN THIS !(AND CHEAPER TOO))

Ringmodulator

Der Ringmodulator ist ursprьnglich eine Schaltung aus der Trдgerfrequenztechnik, hat jedoch bald in der Musikelektronik vielfдltige Anwendungsmцglichkeiten gefunden. Fьr jeden experimentierfreudigen FORMANT-Spieler ist diese Schaltung eine Bereicherung.

Anfдnglich wurden Ringmodulatoren mit bifilar gewickelten Spulen aufgebaut. Seit einiger Zeit sind jedoch sog. Doppelbalance-Mixer-ICs auf dem Markt, so daЯ der Aufbau "ringmodulierender" Schaltungen kein Probiem mehr darstellt (siehe Literaturhinweise).Die folgende Schaltung ist mit dem IC LM 1496N (bzw. MC 1496P) aufgebaut; sie ist fьr die Verwendung im FORMANT gut geeignet. Die Verwendung des ICs LM 1496N ist alleine dadurch gerechtfertigt, da es in kommerziellen Studio-Synthesizern auch