Einleitung

 

Auf dieser Seite finden Sie eine Übersicht über das Synthesizer-Selbstbauprojekt. Das untenstehende Foto zeigt das fertige Gerät, das zum Zeitpunkt der Aufnahme noch mit einem heute nicht mehr erhältlichen Doepfer-Keyboard (im selbst gebauten Gehäuse) betrieben wurde.
Unter der weiter unten platzierten Überschrift Navigation können Sie zu den verschiedenen Kapiteln verzweigen, in welchen die einzelnen Module näher beschrieben werden.

 

Ausführliche Doku

 

Die kompletten Platinenlayouts, Schaltpläne und Abgleichanleitungen zu diesem Projekt mit weiteren Hintergrund-Informationen erhalten Sie gegen eine einmalige Schutzgebühr von € 20. Auf Wunsch sind auch fertig bestückte und abgeglichene Platinen lieferbar. Preise auf Anfrage.

 

Bitte wenden Sie sich dazu an die Email-Adresse:

subroutine-sy@gmx.de

 

 

Hinweis

Auf Grund regelmäßiger Verbesserungen an den Schaltungen (Hardware Updates) ist die Aktualisierung der betreffenden Schaltpläne auf dieser Webseite inzwischen so aufwändig geworden, dass eine regelmäßige Pflege aus zeitlichen Gründen nicht mehr möglich ist, was nicht zuletzt zu Irritationen und Fehlern führen kann. Aus diesem Grunde habe ich mich entschlossen, aktuelle Schaltungen und deren Abgleich nur noch in den gegen eine Schutzgebühr von 20 Euro zu erhaltenden Unterlagen zu dokumentieren. Es ist geplant, diese (mit Ausnahme der zusätzlich erhältlichen Layout-Dateien) in einer einzigen PDF als kleines "Buch zum Synthesizer" zusammen zu fassen, das bei Bedarf ein Update erhält.

 

 

Download
Synthesizer Demo
Ich bitte um Nachsicht für meine bescheidenen Keyboard-Künste, denn ich 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

 

Navigation

 

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Exponentialkonverter-Hintergrundwissen 

VCO und Exponentialkonverter

Keyboard-Interface und LFO

Hüllkurvengeneratoren und VCAs

Mixer, VCF, Noise und Netzteil

 

Mechanischer Aufbau

 

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.

 

 

 

Analoger Synthesizer nach der Modulstruktur von Moog

 

Lassen Sie sich durch den kompliziert klingenden Begriff nicht abschrecken. Es handelt sich um die technische Bezeichnung des legendären Tasteninstrumentes, das in den späten Sechzigern die Musik revolutionierte und Gruppen wie Emerson, Lake and Palmer, Yes oder Camel bekannt und zum Teil auch berühmt machte: den Moog-Synthesizer. Das von Robert Moog erfundene Instrument zeichnete sich durch ein damals völlig neuartiges Konzept aus: Die zur Klangbildung verwendeten Oszillatoren und Filter waren spannungsgesteuert, das heißt, die Ausgangsspannungen aller Elemente konnten wiederum zur Beeinflussung aller anderen Elemente herangezogen werden, was dem neuen Instrument bisher nie gekannte Möglichkeiten eröffnete.

 

Das Grundprinzip ist einfach: Über ein Keyboard werden, je nach gedrückter Taste, unterschiedliche Gleichspannungen erzeugt, die einen hörbaren Oszillator (VCO = voltage controlled oscillator) in seiner Tonhöhe steuern. Durch Vorschalten eines Tiefpasses an den VCO-Steuereingang ist es möglich, den Ton des VCOs von einer Note zur anderen gleiten zu lassen (Glissando-Effekt), was bereits ganz typisch nach Synthesizer klingt.

 

Addiert man zu der vom Keyboard kommenden Steuerspannung das Ausgangssignal eines Oszillators niedrigerer Frequenz (LFO = low frequency oscillator) hinzu, so wird der VCO in seiner Frequenz moduliert, was je nach Wellenform des LFO zu weiteren, typischen Klangeffekten führt. Durch Addieren der Ausgangssignale zweier VCOs ergeben sich weitere, typische Synthesizer-Effekte wie Schwebungen, parallele Intervalle oder an eine Orgel erinnernde Oktav-Intervalle. Da sich die Wellenform der VCOs zwischen Dreieck, Rechteck und Sägezahn ändern lässt, hat der Anwender auch einen Einfluss auf die Oberwellenstruktur und damit die Klangfarbe der einzelnen VCOs.

 

Für das nachgeschaltete, spannungsgesteuerte Filter (VCF = voltage controlled filter) eigen sich Signale mit hohem Oberwellenanteil besonders gut. Meistens handelt es sich um einen steilen Tiefpass (24 dB/Oktave), dessen Eckfrequenz sich nach dem Drücken einer Keyboard-Taste nach einem vorgegebenen Schema ändert: Ein Hüllkurvengenerator (ADSR) erzeugt eine Spannung, die ansteigt und wieder abfällt. Folgt die Filter-Eckfrequenz dieser Hüllkurve, so lassen sich unterschiedliche Instrumente damit nachahmen oder nicht existierende, neue Instrumente generieren. All diese Merkmale und noch einige mehr machen den analogen Synthesizer zu einem individuellen Instrument mit einem typischen, unnachahmlichen Klang.

 

Nachteile:

Auf dem Instrument in seiner ursprünglichen, monophonen Form lassen sich leider keine Akkorde, sondern nur einzelne Töne spielen, so wie zum Beispiel bei einem Blasinstrument. Mit der vorgegebenen Analogtechnik wären rein theoretisch zwar auch polyphone Instrumente möglich, aber der technische und finanzielle Aufwand sowie der Platzbedarf für die zahlreichen dafür erforderlichen Module würde schnell auf ein unüberschaubares Maß ansteigen. Die heutigen, mehrstimmigen (polyphonen) Synthesizer funktionieren daher digital und erzeugen ihre Töne nach anderen Prinzipien.

 

Die Anzahl der typischen, deutlich voneinander unterscheidbaren Klangmuster, die innerhalb ihrer Grenzen natürlich stufenlos variabel sind, ist relativ begrenzt. Das liegt an der subtraktiven Klangsynthese des Gerätes, bei dem aus dem fest vorgegebenen Spektrum der Oszillatoren (VCOs) stets ein bestimmter Bereich herausgefiltert wird. Eine Erzeugung zusätzlicher, das Klangbild belebender Oberwellen (wie dies z.B. bei der FM-Synthese der Fall ist) findet hier nicht statt.

 

Dennoch lohnt sich der Aufbau des hier beschriebenen Gerätes, dessen Materialkosten von mehreren hundert Euro (grob geschätzt) deutlich niedriger sind als diejenigen eines gebrauchten, zum Beispiel im Internet angebotenen Minimoog.

 

Es sei jedoch vorweggenommen, dass die folgende Bauanleitung nur für Hobby-Elektroniker mit Praxiserfahrung, handwerklichen Fähigkeiten und Kenntnissen der Analogtechnik (speziell Operationsverstärker) geeignet ist, die außerdem über das notwendige, musikalische Gehör zum Abgleich der zahlreichen Trimmpotis verfügen – oder für ein Team, das die anfallenden Aufgaben auf einzelne Spezialisten auf ihrem jeweiligen Gebiet verteilt.

 

Keyboard

Zum virtuosen Spiel auf dem Synthesizer bedarf es natürlich noch eines Keyboards. Es handelt sich um den einzigen Teil des hier vorgestellten Instruments, den ich nicht selber entwickelt und gebaut, sondern fertig bezogen habe.

 

Empfehlung

Das erste von mir getestete Keyboard von Doepfer ist nicht mehr erhältlich. Ich habe inzwischen eine brauchbare Lösung gefunden: Beliebiges MIDI-Keyboard in Verbindung mit dem MCV4-Konverter von Doepfer (MIDI to V/Oktave + Gate-Pulse). Der Doepfer-Konverter muss auf "Retrigger" programmiert werden, damit ein Legato-Spiel möglich wird (siehe auch Beitrag: Retrigger-Konverter auf der Startseite). Als MIDI-Keyboard verwende ich das EasyKey 49 von swissonic bzw. den YAMAHA-Synthesizer DX-Reface mit MIDI-Ausgang.

 

 

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