Synthesizer

Auf dieser Seite möchte ich in Zukunft ein paar Synthesizer-Module für das Eurorack vorstellen, die sich jeder selbst zusammenbauen kann. Beginnen möchte ich mit einem sogenannten Buffered-Multiple.

Das Buffered-Multiple

Was könnte das wohl sein? Bei modularen Synthesizern kommt es nicht gerade selten vor, dass zum Beispiel ein Ausgangssignal eines Oszillators (VCO) aufgesplittet werden muss, weil es in weiteren Modulen als Eingangssignal verarbeitet werden soll. Nun gibt es zwar sogenannte stackable Patchkabel, die es einem ermöglichen, das dort vorhandene Signal aufzusplitten und - wie bei einer Mehrfach-Steckdose - mehreren Verbrauchern zur Verfügung zu stellen. Das bedeutet jedoch, dass das Eingangssignal mit jedem weiteren Verbraucher natürlich schwächer wird, denn es teilen sich quasi mehrere Verbraucher ein einziges Signal mit dem vorherrschenden Pegel.

Wenn Spannung und Widerstand (DC) oder auch die Impedanz (AC) im Spiel sind, dann besteht also immer die Gefahr, dass die Spannung geringer wird. Negative Auswirkungen gibt es dann, wenn die gewünschte CV (Control-Voltage) zur Ansteuerung eines VCO (Voltage-Controlled-Oscillator) genutzt wird. Da 1V/Oktave zur Tonhöhenanpassung genutzt werden, machen sich ein paar Millivolt, die irgendwo auf der Strecke bleiben, schon bemerkbar. Die Tonhöhe ist dann geringer, als beabsichtigt. Um dem entgegen zu wirken, gibt es die oben angesprochenen Buffered-Multiples. Sie arbeiten als Verstärker des zugeführten Eingangssignals und leiten sie verlustfrei an mehrere Ausgänge weiter. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich bei dem Eingangssignal um ein Audiosignal, ein CV-Signal oder auch ein Clock-Signal handelt.

Für die Verstärkung des Eingangssignals kommt ein Operationsverstärker zum Einsatz, wobei die grundlegende Verschltung wie folgt ausschaut.

Es wird also der Nicht-Invertierende-Eingang des Operationsverstärkers genutzt, um das Eingangssignal zu verstärken. Aber soll das Eingangssignal denn überhaupt verstärkt werden? Die Antwort sollte klar sein: Natürlich nicht! Der Pegel soll weder schwächer noch stärker werden, denn dann kommt es wieder zu den schon angesprochenen Problemen hinsichtlich 1V/Oktave. Die hier gezeigte Schaltung besitzt einen Verstärkungsfaktor von 1, was bedeutet, dass das Einganssignal unverändert an den Ausgang geleitet wird, was ja Ziel des Ganzen ist. In Fachkreisen wird eine derartige Schaltung auch Voltage Follower genannt. Es gilt somit:

U_AUS = U_EIN

Auf der folgenden Abbildung sind drei Operationsverstärker zu sehen, die das Eingangssignal an die drei Ausgänge leiten. Auf diese Weise wird das Buffered-Multiple später umgesetzt, wobei ich mich für ein 5-fach-Multiple entschieden habe.

Die Widerstände R1, R2 und R3 dienen als Kopplung zu Ausgang und der R4 arbeitet als Pulldown-Widerstand, damit das Eingangssignal bei nicht vorhandenem Pegel definitiv auf einem Masse liegt und nicht in-der-Luft-hängt, wie man das so schön sagt. Natürlich gibt es unzählige Operationsverstärker mit den unterschiedlichsten Spezifikationen zu kaufen. Bewährt hat sich hierfür der Typ TL074, der vier unabhängige Operationsverstäker in einem 14-poligen DIL-Gehäuse vereint. Auf der folgenden Abbildung ist das IC zu sehen.

Bevor es losgehen kann, ist natürlich noch das sogenannte Pinout - also die Pinbelegung - des TL074 erforderlich, denn es ist sicherlich gut zu wissen, welcher der 14-Pins welche Funktion besitzt.

Ok, das wäre schon einmal klar. Doch wie schaut es eigentlich mit der Spannungsversorgung aus? Da stehen Vcc+ und Vcc-. An dieser Stelle sollte ich ein wenig über die Spannungsversorgung eines Eurorack erzählen. Keine Bange, es wird nicht viel sein. Es gibt zwei Varianten der Spannungsversorgung bei Euroracks. Einen 16- und einen 10-Pin Stecker bzw. eine Buchse. Die folgende Abbildung zeigt beide Pinbelegungen von oben gesehen. Zu beachten ist die auf der rechten Seite vorhandene Aussparung, die einer Verpolung um 180 Grad entgegenwirken soll. Aber mit Kraft soll ja Vieles möglich sein :-)

Die meisten, der neueren Module, nutzen lediglich die 10-Pin-Variante, da +5V notfalls aus den +12V generiert werden können und Gate bzw. CV an den Frontpaneln abgreifbar sind. Ich habe die 10-Pin-Variante verwendet, denn dort sind alle notwendigen Pegel vorhanden. +Vcc entspricht dann den +12V und -Vcc den -12V, wobei natürlich auch die Masse noch erforderlich ist, die zum Beispiel bei den Buchsen und dem Pulldown-Widerstand benötigt wird. Kommen wir nun zum Schaltplan, der alle Komponenten miteinander verbindet. Der Übersicht wegen zeige ich nur einen Kanal mit dem einem Eingang und den drei Ausgängen, was beliebig erweitert werden kann.

Bevor ihr jedoch das selbst erstellte Multiple-Modul mit dem Bus der Spannungsversorgung des Euroracks verbindet, sollten noch einmal alle Verbindungen überprüft werden. Vielleicht habe ich ja auch einen fehler eingebaut, was ich nicht hoffe! Ich übernehme keine Verantwortung, wenn da etwas schief geht und es vielleicht zu einem Kurzschluss kommen sollte. Das sollte im DIY-Bereich klar sein!

Abschließend sind noch ein paar Fotos meines Buffered-Multiple-Moduls zu sehen, wobei die Alu-Frontplatte noch sehr einfach ausschaut und sicherlich professioneller gestaltet werden könnte.

Das eingebaute Buffered-Multiple - rechts oben

Das eingebaute Buffered-Multiple von hinten gesehen - links außen

Das Buffered-Multiple mit Platine

Frohes Frickeln!