einzelnen Funktionsgruppen in Modulform umzusetzen und so auch einen MIDI-fähigen Nachfolger

des RELIQUARY zu entwickeln.

Den ersten beiden Modulen " MIDI Controller & Realtime Converter " und " VC Multimode Filter "

werden in nächster Zeit ein vierfach polyphoner MIDI Konverter und ein Kammfilter folgen.

Geplant sind auch - unabhängig vom VCS 2 - ein Analog / Digital Sequenzer mit verschiedenen

Spezialfunktionen ( die grade bei den Tangerine Dream Fans der frühen 80er Jahre sicherlich

großes Interesse wecken ) und ein analoger 3D Morphing Vocoder mit digitaler Steuerung.

Reglercontroller (Bereich 00-31) oder Schaltcontroller (Bereich 64-95) zuweisen kann.

Wird einem Ausgang ein Regler zugewiesen, besteht die Möglichkeit, den Regelbereich

auf 10, 5 oder 1 Volt festzulegen, um z.B. Sprünge bei 7bit Grobreglern zu vermeiden.

Die Auflösung des D/A Wandlers beträgt 14bit, so das bei der Verwendung von 14bit

Controllern (Coarse und Fine) die CV Rasterung bei ca. 0.6mV liegt.

Wenn einem Ausgang ein Schaltcontroller zugewiesen wird, kann zwischen einem

Gate und Trigger Modus gewählt werden. Diese Modi erfordern einen Startwert (127).

Im Gate Modus wird das Gate bei Eintreffen des Stopwertes (0), im Trigger Modus

nach 10mS geschlossen. Gates und Trigger werden mit 0 / 5 Volt ausgegeben.

Um z.B. einen Analogsequenzer mit einer Sequenzersoftware zu synchronisieren,

verfügt das Modul über vier Ausgänge, die die MIDI Realtime Befehle in 10mS Trigger

umwandeln. Der " Timing Clock Divider " teilt den ankommenden MIDI Takt (24 Timing

Clocks pro Viertelnote), so das entweder der originale MIDI Takt oder ein Trigger aller

1/32 - 1/1 Noten am " Timing Clock " Ausgang anliegt (0 / 5 Volt).

Im klangverarbeitendem Bereich ist es identisch, allerdings wurde der Exponentialkonverter im Bereich

der Temperaturstabilisierung verbessert. Cutoff Frequency, Emphasis und Notch Structure verfügen über

jeweils zwei Eingänge, bei denen eine Steuerspannung abgeschwächt werden kann.

Durch den präzisen Exponentialkonverter kann dieses Filter bei Selbstoszillation als Sinus VCO mit

einem Pegel von +/- 5 Volt und einem Frequenzumfang von 20Hz - 20000Hz eingesetzt werden.

hohen Anforderungen erfüllt, die wir uns für den VCS 2 gestellt haben.

Die Modularversion dieses Präzisionsoszillators verfügt zwar nicht über Segmentwaves,

erzeugt aber dafür eine phasensynchrone Topoktave der Wellenformen Rechteck, Dreieck

und Sägezahn. Außerdem besitzt dieser VCO folgende Eigenschaften:

-

- linear ohne Fehlerkorrektur ( der "High End Trim" anderer VCO's wird nicht benötigt )

- exakte Wellenformen

für die VCO's im VCS 2. Da die Schaltpläne des alten VCS 2 von 1982 vorhanden waren, bauten wir

als erstes diesen Oszillator auf, nur um festzustellen, daß neben einem ungenauen Exponential-

konverter auch die eigentliche Schwingungserzeugung eine gewisse Nichtlinearität aufwies.

Den Exponentialkonverter zu verbessern stellte kein Problem dar, allerdings waren die Versuche,

den Linearitätsfehler in der Schwingungserzeugung zu beseitigen, nur mäßig erfolgreich.

Bereits ab ca. 2kHz driftete der VCO um einige Cent ab und bei 20kHz war die Abweichung so

hoch, daß sie nicht mehr akzeptiert werden konnte.

Die VCO's von Moog u.a. hatten auch dieses Problem - je höher die Frequenz, umso drastischer

der Fehler. Deshalb existiert auch ein " High End Trim " in diesen Oszillatoren, welcher sie

scheinbar linearer machte, in Wirklichkeit aber eine Fehlerkorrektur darstellt.

Folgende Darstellung ist zwar sehr übertrieben, zeigt aber deutlich diese Korrektur:

Wenn mehrere VCO's parallel mit unterschiedlichen Fußlagen gespielt werden, tritt der ( bei analogen

Synthesizern gewünschte ) Effekt auf, daß einige Tasten unterschiedliche Verstimmungen erzeugen.

Dadurch gewinnt der Klang an Lebendigkeit. Saubere lineare FM ist aber nur dann möglich, wenn die

VCO's im gleichen Frequenzbereich arbeiten oder eine gewisse Frequenzgrenze nicht überschritten wird.

Ansonsten sorgt die Nichtlinearität dafür, daß trotz Korrektur unerwünschte Interferenzen hörbar werden.

Lineare FM funktioniert dann nur in einem engen Frequenzbereich.

einer bestimmten Frequenz einsetzen und ihren Verlauf " linearisieren ". Obwohl die Ergebnisse sich danach

bedeutend verbesserten, waren bei einigen Noten in den zwei obersten Oktaven noch Interferenzen hörbar.

Außerdem stieg durch diese Lösung der Aufwand an Bauelementen beträchtlich, so das sich auch dieses

Verfahren als unbrauchbar herausstellte, zumal der Oszillator auch im VCS 2 eingesetzt werden sollte und

selbst als SMD Version zuviel Platz verbraucht hätte.

Danach probierten wir andere Verfahren aus, um Schwingungen zu erzeugen, denn auch die Wellenformen

wurden durch diesen "High End Trim" frequenzabhängig deformiert.

linearen Frequenzverlauf ohne Fehlerkorrektur und einer präziseren Wellenformerzeugung.

Bitte habt dafür Verständnis, daß ich auf diese Lösung und die Topoktaven nicht näher eingehe.

Nur soviel: Es ist schaltungstechnisch kein Problem, den VCO mit zwei zusätzlichen Sub- und Topoktaven

auszustatten, so das insgesamt sechs phasensynchrone Fußlagen zur Verfügung stehen. Der Aufwand an

Bauelementen steigt allerdings, so das wir in diesem VCO nur eine Topoktave integrierten.

Klangbeispiele mit einer M-Audio Audiophile 2496 aufgenommen.

Dabei ist bei den Wellenformen mit Topoktaven auf dem linken Kanal das Original und

und auf dem rechten Kanal die Topoktave zu hören.

Herzlichen Dank an meinen Neffen Tobias Knebel, der die ganze Fotoarbeit übernahm.

wurde mit einem Prototyp unseres polyphonen MIDI zu CV/Gate Konverters erzeugt,

welcher eine 14bit Wandlung mit 10 Volt Referenz besitzt ( wird auf 16bit erweitert ).

Auf dem linken Kanal ist der VCO Sinus und auf dem rechten Kanal ein Sinus des

( digitalen ) Synthesizers Yamaha DX 11 zu hören.

Während der Sequenz wird die Modulationsintensität langsam erhöht, so das aus

einem Sinus eine glockenartige Wellenform entsteht.

Die Frequenzmessung wurde nach einem extrem präzisen Abgleich des Oszillators

mit einem PeakTech 4015A durchgeführt.

Bei den Klangbeispielen ist zu beachten, daß beim Abhören mit "preiswerten" Wandlern

( z.B. PC On-Board ) ein starkes Aliasing in den höheren Frequenzen auftreten kann.

Dieses Aliasing ist bei Soundkarten mit besseren Wandlern ( z.B. Audiophile 2496 )

nicht hörbar. Dieser Fehler liegt auf der digitalen Seite und hat nichts mit dem VCO zu tun.

Im "Four Voice Monophonic Mode" stehen vier völlig separate Kanäle zur Verfügung,

während im "Four Voice Polyphonic Mode" die vier Kanäle pro gespielter Note zyklisch

weitergeschaltet werden, welches ein maximal vierstimmig polyphones Spiel ermöglicht.

Im Gegensatz zum "MIDI Controller & Realtime Converter" wurde hier die Eingabe mit

sogenannten "Funktionen" realisiert. Das System ist via SysEx aktualisierbar.

-

Technische Daten und Anschlüsse:

- 16bit DA Wandlung ( ca. 0.15mV Auflösung )

eine lineare und exponentielle Charakteristik, wobei beide Betriebsarten parallel

verfügbar sind und über jeweils einen CV Eingang gesteuert werden können.

Zusätzlich existiert ein dritter CV Eingang, welcher abgeschwächt werden kann

und durch einen Schalter eine lineare oder exponentielle Steuerung ermöglicht.

Es können Audiosignale und Steuerspannungen verarbeitet werden.

Ein vollständig diskret aufgebauter High End VCA ist in Planung.

-

Technische Daten und Anschlüsse:

- 80 dB Dynamikumfang ( +6 dB Verstärkung und -74 dB Abschwächung )

Durch die "Time Compress" Funktion werden die Attack, Decay und Release Zeiten

global verringert, um so die Eigenschaften von z.B. einem Piano zu emulieren.

Die Hüllkurve wird schneller, je größer die "Time Compress" Steuerspannung ist.

Während im normalen Betrieb die Hüllkurve immer bei 0 Volt startet, ermöglicht die

"Auto Offset" Funktion den Sustain Level Wert als Nullpunkt zu wählen.

Als "Retrigger On/Off" bezeichnen wir die Möglichkeit, den Haltekondensator bei

jedem Tastendruck zu entladen und danach die Hüllkurve zu starten.

Ist diese Funktion deaktiviert, wird bei jedem Tastendruck die Hüllkurve mit dem

momentan aktuellen Spannungswert gestartet.

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Technische Daten und Anschlüsse:

- Attack: ca. 300µs - 8s, Decay / Release: ca. 1ms - 8s

ein Potentiometer regelbar sind.

Beim Attenuator B handelt es sich um ein bipolares Koeffizientenglied.

Der Unterschied zwischen beiden Versionen besteht darin, daß Attenuator B

bereits bei Mittelstellung des Potis eine 100%ige Abschwächung erreicht.

Bei weiterer Linksdrehung wird das Signal bis zu einem Verhältnis von 1:-1

invertiert.

Um den hohen Innenwiderstand des Potentiometers zu umgehen, ist diesem

ein Treiber ( Spannungsfolger ) nachgeschaltet, um am Ausgang ein nieder-

ohmiges, d.h. belastbares Signal zu erhalten.

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Technische Daten und Anschlüsse:

- drei Abschwächer mit Spannungsfolgern für belastbare Ausgänge

während die Kanäle 4 und 5 zu 100% auf den Ausgang summiert werden.

Beide Version unterscheiden sich nur durch die Verwendung von linearen

oder logarithmischen Potentiometern.

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Technische Daten und Anschlüsse:

- Kanäle 1-3 mit Abschwächer, Kanäle 4-5 werden zu 100% summiert

für 20 µs eine Probe und hält diese Spannung bis zum nächsten Trigger.

Es verfügt über einen internen Taktgenerator, welcher exponentiell in

einem Frequenzbereich von 0.3Hz bis 50Hz spannungssteuerbar ist.

Um einen externen Taktgenerator zu verwenden, existiert ein Clock In.

Zudem ist der interne Takt durch einen Ausgang für andere Module ver-

wendbar - Taktgenerator und Sample & Hold in einem Modul.

Ein digitaler, spannungssteuerbarer Taktgenerator mit einstellbarer

Triggerlänge ab 100µs ist in Planung, um kürzere Trigger als die bei uns

üblichen 10mS und damit höhere Sampleraten zu realisieren.

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Technische Daten und Anschlüsse:

- interner, spannungssteuerbarer Taktgenerator mit 10ms Triggerlänge

welchen pro Ausgang nur eine Klinkenbuchse zur Verfügung steht, an mehrere Ein-

gänge weiterzuleiten.

Zumindest ein Multiples Modul ist zwingend erforderlich, um das CV / Gate Signal

einer Tastatur bzw. eines MIDI Konverters für mehrere Oszillatoren, Filter, Hüllkurven-

generatoren etc. zur Verfügung zu stellen.

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Anschlüsse:

- 4 / 6 / 4 miteinander verbundene Stereo Klinkenbuchsen

- Weisses und Rosa Rauschen

- Rauschpegel: + / - 5V

- für Weisses und Rosa Rauschen jeweils zwei parallele Ausgänge

Handelt es sich bei den Eingangsspannungen um Audiosignale, werden dadurch

inharmonische, meist metallisch klingende Klangspektren realisierbar.

Einige Ringmodulatoren erzeugen durch die Wandlung zweier analoger Wechsel-

spannungen mittels Komparatoren Rechtecksignale, welche durch einen Logikchip

geleitet werden - das erzeugte Signal wird stets digital, d.h. aus Rechteckwellen-

formen bestehen, welche zwar sehr interessant klingen können, aber nichts mit

einer analogen Multiplikation gemein haben.

Unser Ringmodulator bietet eine echte, analoge Multiplikationsfunktion mit hoher

Linearität, d.h. ist ein Eingang gleich Null, so ist das Ausgangssignal ebenfalls Null.

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Technische Daten und Anschlüsse:

- Eingangsspannungen: empfohlen + / - 10V, maximal + / - 15V