Sequencer

 

Analog-Teil

 

Der Sequencer liefert die zur Ansteuerung eines Analog-Synthesizers notwendigen KOV- und Gate-Signale und ist kompatibel zum Keyboard des auf diesem Blog vorgestellten Selbstbau-Synthesizers. Eine MIDI-Kompatibilität liegt jedoch nicht vor.

 

Bei der oben gezeigten Schaltung, die Teil des Sequencers ist, handelt es sich um einen diskret aufgebauten 11-Bit D/A-Wandler, dessen Widerstandsnetzwerk auf Spindeltrimmern basiert. IC1 arbeitet als Addierer und IC2 als Invertierer. Die Spannungsversorgung erfolgt, wie beim Zufallsgenerator, über den 5-V-Ausgang des verwendeten Arduiono, wobei auch hier der bewährte DC/DC-Wandler 0512D eingesetzt wird. Auch hier müssen die Masse-Anschlüsse von Ein- und Ausgang miteinander verbunden werden. 

Die 11 Bit des Wandlers ermöglichen eine Unterteilung der Spannung in 2048 Stufen, was bei 4 Oktaven etwa 1/40 Halbtonschritt entspricht. Das ist allemal ausreichend.

P13 dient der Kompensation einer eventuell schaltungsbedingt vorhandenen Offsetspannung. Stellen Sie P13 so ein, dass die Ausgangsspannung ganz präzise 0 Volt ist, wenn an allen digitalen Eingängen eine logische 0 anliegt.

 

Anschluss und Abgleich

Verbinden Sie die Spindeltrimmer wie im Bild unten gezeigt mit den digitalen Ausgängen 2 bis 12 des Arduino. Der letzte digitale Arduino-Ausgang (13) wird als Gate-Impuls-Quelle verwendet.

Stellen Sie P12 auf Mittelstellung. Geben Sie über die Sequencer VB-Software eine logische 1 auf Ausgang 11 (MSB) (und nur auf Ausgang 11) und stellen Sie P11 so ein, dass am Ausgang (Pins 3 und 4) eine Spannung von genau (!!!) 2 V erscheint.  Wenn der Einstellbereich der Trimmpotis dabei überschritten werden sollte, kann P11 entsprechend verstell werden, bis sich der gewünschte Wert ergibt.

 

Nun wiederholen Sie den Vorgang, wobei Sie die zu messende Spannung jedes Mal halbieren (1 V, 0,5 V, 0,25 V usw) und die "1"  jedes Mal einen niederwertigeren Eingang legen.

 

Auch wenn die Abstimmung nicht ganz präzise ist und die digital-analoge Übertragungskurve eher einer etwas zittrigen Linie gleicht: Dies wirkt sich auf die Stimmung des Sequencers nicht nachteilig aus, da wir diesen mittels Scrollbar und Gehör manuell stimmen (wie eine Gitarre) und dabei immer irgend eine Position finden und speichern werden, die der richtigen Tonhöhe entspricht. Mehr drüber in der Software-Besprechung.

 

 

 

Software

 

Der Sequenzer funktioniert und kann durch Anklicken einzelner "Klaviertasten" recht einfach programmiert werden, aber ohne ausgeklügelte Eingabe der zeitlichen Länge der einzelnen Noten klingen die abgespielten Melodien recht steril. Es ist zwar möglich, die Länge jeder einzelnen Note bis auf eine Genauigkeit von 20 Millisekunden manuell einzugeben, aber bis man die richtigen Werte auf Anhieb findet, braucht es ein wenig Übung. Gerade die Lebendigkeit eines virtuosen Keyboardspiels hängt nicht zuletzt davon ab, wie die einzelnen Töne etwas versetzt, verspätet oder verfrüht einsetzen. Dies ist zwar recht einfach, wenn man selber auf die Tasten haut, aber wenn man lediglich trockene Zahlen eingibt, braucht es schon etwas Geduld, um ein optimales Ergebnis zu erzielen. Dies ist ein allgemeines Phänomen und betrifft nicht nur den hier besprochenen Sequencer.

 

Da das Hochladen der komplexen Datenstruktur eines VB-Programms auf diesem Blog nicht möglich ist, können sich Interessierte über die rechts gezeigte E-mail-Adresse direkt an mich wenden. Zur Software gehört natürlich auch eine ausführliche Bedienungsanleitung. Sie wurde auf Windows 7 und Windows 10 getestet (64 Bit)

 

Bild unten:

Oberfläche des Steuerprogramms. Die per Maus auf dem Keyboard angeklickten Töne sind direkt hörbar (bei angeschlossenem Synthesizer) und werden als weiße Punkte auf einem "Lochstreifen" dargestellt.  Ganz recht wird angezeigt, ob es zu einem programmierten Ton auch einen Gate Impuls gibt (schwarzer Punkt). Die Länge der roten Balken ist ein Maß für die editierbare Notenlänge. Eine Melodie kann bis zu 100.000 Töne umfassen. Das dürfte genügen. Die zuschaltbare Loop-Funktion dürfte dazu beitragen, dass man in den meisten Fällen mit nur wenigen Tönen auskommt.

Das Keyboard mus im Zusammenhang mit dem D/A Wandler vor Gebrauch Ton für Ton gestimmt werden. Die entsprechende Datei, die jeder Taste ein Bitmuster für den D/A-Wandler zuordnet, wird gespeichert und hat nur Gültigkeit im Zusammenhang mit der beim Stimmen verwendeten Wandler-Hardware.

 

 

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