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Hobby-Programmierer und  Hobby-Elektroniker.

 

INHALTSVERZEICHNIS

 

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Synthesizer Selbstbau: Mit drei Platinen zum Mini-Moog-Sound (Review, 10.10.2017)

In den Kreisen der Freunde elektronischer Klänge erfreuen sich analoge Synthesizer, modular oder nach dem Vorbild des Mini-Moog, immer noch großer Beliebtheit. Die folgende Bauanleitung beweist, dass man zum Selbstbau solch eines Synthesizers weder exotische Komponenten noch eine dicke Brieftasche braucht. Ein musikalisches Gehör, viel Erfahrung im Bau elektronischer Schaltungen und ein wenig Fingerspitzengefühl sollte man allerdings schon mitbringen, wenn man das im Bild links gezeigte Gerät nachbauen möchte.

 

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Die Synthesizer-Seiten in diesem Blog wurden durch eine neue, aktualisierte Version mit einer übersichtlicheren Beschreibung ersetzt. An den Schaltungen selbst erfolgten, bis auf ein paar kleine Korrekturen, keine grundlegenden Änderungen. Dies fand im Zusammenhang mit der Veröffentlichung eines Artikels zum hier beschriebenen Gerät in der Oktober-Ausgabe der Zeitschrift MAKE des Heise-Verlags statt. 

 

 

 

Hinweis: Alle in diesem Abschnitt (Selbstbau-Synthesizer) veröffentlichten Schaltungen sind ausschließlich zum privaten Gebrauch gedacht. Eine wie auch immer gestaltete Veröffentlichung der Bauanleitung zu kommerziellen Zwecken oder eine kommerzielle Vermarktung der betreffenden Schaltungen bzw. des kompletten Gerätes bedarf der ausdrücklichen Genehmigung des Autors.

  

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Synthesizer Demo
Ich bitte um Nachsicht für meine bescheidenen Keyboard-Künste. Bin eigentlich Gitarrist.
Übersicht:
Lucky man; Pink Panther; Popcorn (Bass); Popcorn; ELP (Pictures of an exhibition); Nut bush city limits; unbekanntes Jazzrockstück, Theme from Inspector Barnaby; Big in Japan, Nessuno mai, Camel Skyline, Querflöte - unbekannt, Camel Firstlight, Camel Lunar Sea; Improvisation bei verschiedenen Einstellungen, All you zombies; Diverse Geräusche mit Modulationseffekten und Rauschen.
Synthesizer_Demo_total.mp3
MP3 Audio Datei 10.9 MB

24 dB Moog  "ladder" - Das klassische spannungsgesteuerte Tiefpassfilter  (12.03.2017)

Nicht zuletzt dem patentierten 24-dB-Tiefpassfilter verdankt der klassische Moog-Synthesizer seinen unnachahmlichen Klang. Da die Patente inzwischen erloschen sind, steht einer Veröffentlichung der Schaltung und damit einem Nachbau nichts im Wege. Die Schaltung ist relativ einfach und sollte dank des dazugehörenden, durchdachten Layouts nicht schwer nachzubauen sein. Im Gegensatz zu den anderen, in diesem Blog veröffentlichten Schaltungen dominieren hier ausnahmsweise die Transistoren, von denen ganze 12 benötigt werden. Doch keine Angst: Es handelt sich um preiswerte und gut erhältliche Standardtypen, die man jedoch zuvor selektieren sollte.

 

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Grafische Benutzeroberfläche für Processing-Programme  (10.12.2016, aktualisiert: 26.08.17)

Mit diesem Programm ist es möglich, per Maus mittels Drag and Drop auf einfache Weise eine grafische Benutzeroberfläche für ein beliebiges Processing-Programm zu erzeugen. Die Oberfläche bietet neben Buttons und Scrollbars auch Textfenster, Hintergrundflächen zur optischen Abgrenzung von Bedieneinheiten, "Leuchtdioden", Labels und Grafikfenster. Die fertige Oberfläche (siehe Beispiel links) wird als Vektordatei gespeichert und dann von einem speziellen Processing-Programm wieder geladen. Die mit den Elementen zusammenhängenden Aktionen (was passiert z.B. beim Anklicken eines Buttons) müssen dann in die im Processing-Code vorhandenen, leeren Funktionen eingetragen werden. Der bald folgende Beitrag beschreibt, wie es gemacht wird. Näheres über die angegebene Kontakt-Email-Adresse.

 

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Mit kompletter Beschreibung der Benutzeroberfläche und Beispielprogramm (Primzahl) zum Download

 

Wie macht man eigentlich "Hard-Sync" - und was ist das überhaupt ?  (10.11.2016)

Bei einem "richtigen" Synthesizer darf natürlich eine "Hard-Sync"-Einstellmöglichkeit nicht fehlen. Doch was ist das eigentlich - und wie wird's gemacht? Nach ein wenig Recherche im Internet und einigen Experimenten im Labor habe ich es herausgefunden - und es ist wirklich ganz einfach, wenn man dazu die an anderer Stelle dieses Blogs besprochene VCO-Schaltung verwendet. Wir benötigen dazu lediglich einen einzigen, zusätzlichen CMOS-Schalter des Typs CD 4066. 

Hier geht's zur Schaltung und den theoretischen Grundlagen:

 

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Arduino- + Visual-Basic- + Hardware-Applikation (02.11.2016)

Viele wünschen sich zu ihrem Synthesizer auch noch einen Sequencer, also eine "Maschine", die den Synthi dazu bringt, quasi wie von "Geisterhand" die Melodien zu spielen, die man vorher irgendwo einprogrammiert hat. Ein guter Sequencer sollte direkt über das Keyboard programmierbar sein, damit die gespielte Melodie in Echtzeit wie mit einem Recorder aufgenommen wird. Das kann die hier gezeigte Anordnung zwar nicht, aber die Software ist sehr vielseitig und nach etwas Eingewöhnung leicht zu handhaben. Die Hardware arbeitet sehr zuverlässig, so dass der letztlich nur noch der angeschlossene Synthesizer und das musikalische Können des Users für den guten Sound verantwortlich sind.

                                                                                       

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Arduino-Applikation: Analoger Quantenzufallsgenerator (10.10.2016)

Die meisten Computer-Freaks und Hobby-Elektroniker können heute spontan nur eine einzige Methode zur elektronischen Erzeugung von Zufallszahlen aufzählen: Die RND-Funktion, die in den meisten Computersprachen zur Verfügung steht. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um wirkliche, unvorhersagbare Zahlen, sondern um Werte, die aus einer, wenn auch recht "zittrig" verlaufenden, mathematischen Funktion errechnet werden und daher deterministisch sind. Dabei ist es gar nicht so schwer, echte Zufallszahlen elektronisch zu erzeugen und in den Computer zu übertragen. Der folgende Link führt Sie zu der Seite, die zeigt, wie's geht!    

                                                                                                                                           

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 Jetzt mit Software

 

 

Programmierung / Processing: Spektrum-Analyse über der Zeit (FFT vs Time)   (02.09.16)

Moderne, schnelle Rechner erlauben nicht nur die Spektrum-Analyse eines Signals zu einem definierten Zeitpunkt, sondern auch über einen längeren Zeitraum, wobei der komplette Rechenvorgang je nach Einstellung nur zwischen 0,5 und ein paar Sekunden dauert. Der Code dazu ist nicht allzu schwer. Um ihn zu erklären, ist ein einfaches Programm ohne viel "Schnickschnack" am besten geeignet. Beim hier vorgestellten Code handelt es sich um eine stark vereinfachte Version des ausführlichen Spektrum-Analyzers, der im Jahre 2014 bereits in Elektor veröffentlicht wurde.

 

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Programmierung / Visual Basic: Ungewöhnliches Fraktal   (28.08.2016)

Wer kennt nicht die Mandelbrot-Menge mit ihrem "Apfelmännchen". Solche als Fraktale bezeichneten Gebilde entstehen, wenn man die Koordinaten des Achsenkreuzes in eine spezielle Formel einsetzt und einen Parameter in der Formel durch eine sogenannte Iteration so lange erhöht, bis das Ergebnis zum Beispiel eine bestimmte Schwelle überschreitet. Nun muss der Anzahl der dazu benötigten Schleifendurchläufe nur noch eine Farbe zuordnen und diese an der betreffenden Stelle im Koordinatensystem einzeichnen, und fertig ist die Mandelbrot-Figur. Doch das funktioniert natürlich nur, wenn man auch den Mandelbrot-Algorithmus verwendet. Bei anderen Algorithmen, zum Beispiel dem aus dem unten gezeigten Hopalong-Programm, erhält man völlig andere, neue und außerordentlich eindrucksvolle Bilder. 

 

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Programmierung / Visual Basic: Barry Martins Orbit Fraktal "Hopalong" (Juli/August 2016)

Bei diesem Programm sorgt ein einfacher Algorithmus dafür, dass ein unregelmäßig hüpfender Punkt (Hop along) ein charakteristisches Muster zeichnet, das manchmal an ein Häkeldeckchen und manchmal an einen Querschnitt durch einen Pflanzenstängel erinnert. Leider ist es mit dieser Plattform nicht möglich, exe-Dateien zum Download anzubieten. Das ist bei VB-Programmen, die ein "Projekt" aus vielen komplexen Dateien bilden, ein großer Nachteil. Findigen VB-Programmierern wird es jedoch nicht schwer fallen, aus dem hier veröffentlichten Quellcode und dem gezeigten Bild der Form ein lauffähiges  Programm zusammen zu bauen.

 

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Programmierung / Processing: Wachstumsfunktion 2 (Juli/August 2016)

Das hier vorgestellte Programm funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie die Wachstumsfunktion 1, unterscheidet sich von dieser jedoch durch einen abweichenden Code, der zu völlig anderen, nicht weniger ästhetischen Bildern führt. Auch bei diesem Programm kann man durch Änderung der Parameter während der Laufzeit interessante Grafiken erzeugen oder chaotische Entwicklungen provozieren, bei denen die Bilder entweder einfrieren oder in ein Dauer-Flimmern übergehen können. Hier ist die Einstellung der Parameter bereits vor dem Start wichtig. Die Verhältnisse zweier Parameter entscheiden von Anfang an darüber, welcher Grundtyp von Bild erzeugt wird. 

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Programmierung / Processing: Wachstumsfunktion 1 (Juli/August 2016)

Dieses Programm entstand nach und nach durch weiteres Experimentieren aus einem Grundprogramm, bei dem jede Zelle so lange auf ihre Nachbarzellen "feuert", bis diese so viel "Energie" aufgenommen haben, dass sie selber wiederum auf ihre Nachbarzellen feuern. Ab einem bestimmten Energiegehalt "stirbt" die Zelle, indem sie all ihre Energie verliert und wieder neu geladen werden kann. Wenn man den Energiegehalt als Farbe darstellt, ergeben sich höchst interessante Muster. Wie das Game of Life gehört auch dieses Programm zu den Zellulären Automaten, da die Zustände in den quadratisch dargestellten Zellen einer Matrix permanent gescannt werden.

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Programmierung / Processing: Game of Life "de luxe"   (Juni 2016)

Das berühmte Game of Life dürfte Vielen bekannt sein, zählt zu den sogenannten Zellulären Automaten und ist ohne die Hilfe eines Computers praktisch so gut wie nicht realisierbar. Der Ausdruck "Spiel" ist eigentlich übertrieben, da der Spieler hier nur die Rolle des passiven Beobachters übernimmt. Dennoch kann es höchst interessant sein, zu verfolgen, wie aus unregelmäßig verteilten Pixeln auf Grund einfacher Regeln plötzlich komplexe Muster entstehen. Ach ja: Wer hat's erfunden?  Der Mathematiker John Horton Conway im Jahre 1970. 

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Empfang von Bodenströmen und magnetischen Wellen unter 20 Hz

Ich wollte schon immer einmal wissen, was man empfängt, wenn man eine Spule mit möglichst vielen Windungen an einen NF-Verstärker anschließt, der so empfindlich ist, dass man die schwächsten magnetischen Wechselfelder bis herab zu einer Frequenz knapp über 0 Hertz damit nachweisen kann. Als ich so etwa um die Jahrtausendwende endlich die Zeit fand, dieser skurrilen Idee nachzugehen, stellte sich mir von Anfang an ein großes Problem in den Weg: Der störende 50-Hz-Netzbrumm.  

 

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Platinenherstellung

Ich habe mich bereits vor 35 Jahren mit dem Ätzen von Platinen beschäftigt und habe damals recht gute Ergebnisse erzielt. Damals verwendete ich zum Ätzen noch Eisenchlorid, das in Wasser zur grün-gelblichen Brühe wurde und Flecken in der Kleidung erzeugte, die niemals wieder zu entfernen waren. Mit dem Wissen, dass es funktionieren musste (weil es ja früher schon mal funktionierte) machte ich mich also vor etwa einem Jahr (viele Jahre später) erneut ans Werk. Leider hatte ich dabei nicht berücksichtigt, dass man das dazu erforderliche Know-How und Fingerspitzengefühl verlernt und sich die Techniken zur Platinenherstellung inzwischen auch verändert haben. So musste ich fast wieder ganz von vorn beginnen.

 

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Frontplattenherstellung

Mit einem modernen Tintenstrahl-Drucker ist es gar nicht so schwer, professionell aussehende Frontplatten herzustellen. Außer ein paar Bögen Hochglanz-Fotopapier für Drucker brauchen wir nur noch eine Rolle durchsichtige Klebefolie, ein paar Werkzeuge und vor allem ganz, ganz viel Geduld und Sorgfalt.

 

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