A-188-1 BBD Module

Das Modul A-188-1A (512 Schritte) ist ein Auslaufmodell und wird künftig leider nicht mehr hergestellt werden.

Stand: August 2023.

BBDs – „Bucket Brigade Devices“ oder Eimerkettenspeicher basieren auf (analogen) Speicherbausteinen für Spannungen, die von einem internen Oszillator schnell durchgetaktet werden. Die am Eingang des Moduls gerade anliegende Spannung wird vom ersten Speicherbaustein aufgenommen und dann im Takt des internen Oszillators an den nächsten Speicherbaustein weitergereicht, bis sie schließlich vom letzten Speicherbaustein wieder am Ausgang des Moduls abgegeben wird. Auf diese Weise wird eine am Eingang anliegende Wechselspannung (eine Schwingung, ein Ton, ein Geräusch) sozusagen „abgetastet“ und mit einer Verzögerung wieder ausgegeben. Je niedriger die Taktfrequenz des BBD-Oszillators oder je mehr Speicherbausteine durchlaufen werden, desto länger ist die Verzögerung.

Durch Mischen des verzögerten Signals mit dem Originalsignal, wiederholtes Einspeisen des Ausgangssignals in das BBD oder Modulation des internen Oszillators können eine große Bandbreite an Klängen wie Echos, Chorus oder Flanger erzeugt werden. BBDs können aber durch die Karplus Strong Synthese auch als Oszillatoren eingesetzt werden!

Die Taktfrequenz von BBDs kann allerdings nicht beliebig variiert werden. Nach oben ist bei etwa 200-250 kHz Schluss (wir sind übrigens in der Lage, Töne bis ca. 15 kHz zu hören), nach unten wird spätestens bei 10-15 kHz die Taktfrequenz selbst als – meist unerwünschtes – Störgeräusch zu hören sein und muss dann in der Regel herausgefiltert werden, was aber auch die Obertöne des Klanges reduziert. Zudem sinkt die Klangqualität bei niedriger Taktfrequenz erheblich durch Artefakte wie Spannungsverlust auf dem Transportweg durch die Eimerkette.

Daher werden von Doepfer mehrere BBD-Modelle mit verschieden langen Eimerketten angeboten: Von 128 Schritten für extrem kurze Delays (Flanger, Chorus ab 1/3 Millisekunde!) bis hin zu 4096 Schritten für Echos bis etwa 200 ms.

Bedienelemente

Eingänge:

CTRL-A188-1-IN

Ausgänge:

CTRL-A188-1-OUT

Schalter:

CTRL-A188-1-SW1

Achtung: Die Beschriftungen (+) und (-) der beiden Schalter für die Polarität im Feedbackweg bzw. für die Polarität des BBD-Signals vor der Mischunng mit dem Originalsignal sind jeweils vertauscht.

Regler:

CTRL-A188-1-SW2

Störgeräusche des HF-VCOs filtern

Um bei niedriger Taktfrequenz des HF-VCOs die Störgeräusche zu filtern, ist ein steilflankiges Filter nützlich, das möglichst viel vom „Nutzsignal“ übrig lässt. Ein ideales „Partnermodul“ (und auch sonst ein sehr gut klingendes Filter) ist das A-108 48dB Filter, das recht präzise an eine evtl. durch Modulation wechselnde BBD-Frequenz angepasst werden kann.

Und so funktioniert es: „CV Out“ des BBD an den „CV1“ Eingang vom A-108 anschließen und bei niedriger Delay Clock manuell die Eckfrequenz so einstellen, dass man den HF-VCO gerade eben nicht mehr hört.

Flanger, Chorus, Echo

Das übliche Einsatzgebiet für BBDs sind modulierte Verzögerungen wie Flanger und Chorus, sowie bei längeren Verzögerungszeiten Echo-Effekte. Die Module mit 128 bis 512 Steps sind besonders geeignet für Flanger oder Chorus, mit den anderen sind auch kurze Echo-Effekte möglich – wenn auch nicht im Sinne der heutigen Digital-Delays, die etliche Sekunden verzögern können. Selbst beim A-188-1D mit 4096 Steps kommt man bei noch halbwegs erträglicher Audioqualität gerade mal eben auf 200 ms.

Andere Module in den Feedbackweg einschleifen

Ungewöhnliche Chorus- / Flanger-Sounds erhalten Sie, wenn Sie ein Filter oder ein weiteres BBD usw. in den Feedbackweg einbauen.

Schwingende Delays: Die A-188-1 BBD Module als Klangerzeuger

Ein BBD (Bucket Brigade Device, deutsch „Eimerkettenspeicher“) nimmt ein Eingangssignal und reicht es über etliche Schritte wie einen mit Wasser gefüllten Eimer weiter, bis das Signal beim letzten Schritt wieder ausgegeben wird. Das Weiterreichen des Eimers ist mit sehr hoher Frequenz getaktet und jeder dieser Schritte erfordert eine gewisse Zeit, so dass BBDs hauptsächlich als Delays eingesetzt werden.

Wie kann man mit so etwas Klänge erzeugen? Sehr ähnlich wie mit einem Filter, nämlich entweder über die Selbstoszillation bei hohem Feedback (d.h. der Ausgang des BBDs wird wieder in den Eingang zurückgeführt, bis es quietscht), oder aber über kurze Impulse bei Feedback kurz vor der Selbstoszillation (wie beim „Filter Ringing“). Der zweite Fall ist klanglich höchst interessant, mit einem Filter im Feedbackweg erhält man die sog. Karplus-Strong-Synthese, die sehr eigentümlich „natürliche“ Klänge erzeugen kann (so in etwa wie gezupfte Saiten).

Doepfer bietet verschiedene BBDs an: Das A-188-1 wird mit unterschiedlicher Anzahl an Eimerketten-Schritten (von 128 bis 4096) und entsprechend unterschiedlichen Delayzeiten ausgestattet. Für den Einsatz als Klangquelle und für Flanger-Effekte sind meist die kürzeren Schrittlängen (bis 1024 Steps) interessanter, für „Echo“-Effekte eher die längeren.

Ein BBD in beinahe-Selbstoszillation schwingt mit einer Frequenz, die dem Kehrwert seiner Verzögerungszeit entspricht. Alles klar? Ein Delay, das mit 1 / 1000 Sekunde Verzögerung arbeitet, kann ein Knacksen dann tausendmal pro Sekunde als immer dumpfer und leiser werdendes Echo wiedergeben. Aus tausend Knacksern pro Sekunde bekommen wir dann eine Schwingung von 1000 Hz. Das ist das mit dem Kehrwert.

Über einen der Steuereingänge „CV1“ oder „CV2“ (unabgeschwächt) lässt sich das nun mit einer Kennlinie von – grob angenähert – 1 V / Oktave steuern, wir können das schwingende Delay also über Keyboard oder Sequencer tonal spielen!

Welche Tonhöhen können erreicht werden?

Die verschiedenen BBD-Module haben auch unterschiedliche erreichbare Tonhöhen. Ein sehr kurzes Delay erzeugt einen hohen Ton, ein langes Delay einen tiefen Ton.

In der Übersichtstabelle wurde als minimale interne BBD-Frequenz ein Wert von 20 kHz angesetzt. Sonst müsste man Störgeräusche herausfiltern, die durch den BBD-Takt selbst entstehen würden, da dieser sich unterhalb von 20 kHz bereits im hörbaren Bereich befindet.

Modell:	Delayzeiten:	Erreichbare Tonhöhe:
A-188-1X (128 Stages)	0,3 ms – 3,2 ms	3.125 Hz – 312,6 Hz
A-188-1Y (256 Stages)	0,6 ms – 6,4 ms	1.562,5 Hz – 156,3 Hz
A-188-1A (512 Stages)	1,3 ms – 12,8 ms	781,3 Hz – 78,1 Hz
A-188-1B (1024 Stages)	2,6 ms – 25,6 ms	390,6 Hz – 39,1 Hz
A-188-1C (2048 Stages)	10,2 ms – 51,2 ms	97,7 Hz – 19,5 Hz
A-188-1D (4096 Stages)	20,5 ms – 102,4 ms	48,8 Hz – 9,8 Hz

Eine erreichbare Tonhöhe von 9,8 Hz (und alles andere unterhalb von etwa 25 bis 30 Hz) ist natürlich illusorisch – das wird nicht mehr als ein „Ton“ wahrgenommen, sondern als ein Knackser mit einem Echo von 1/10 Sekunde Verzögerung.

Aber auch so etwas kann man im geeigneten Kontext als Geräusch einsetzen.

Filter im Feedbackweg

In den Feedbackweg des BBD kann man gut ein Filter einschleifen: Dadurch kann man – zusätzlich zur „natürlichen“ Klangveränderung der Delays durch das BBD – sehr gezielt in den Klang eingreifen. Hier ist Experimentieren sinnvoll, schöne Ergebnisse erzielt man z.B. mit einem Bandpass-Filter.

Klangbeispiele

Rauschen aus einem A-117 wird zunächst in einen A-132-3 VCA geleitet, der von einem A-142-1 VC Decay mit sehr kurzen Hüllkurven gesteuert wird. Diese kurzen Rauschimpulse werden in den Eingang eines A-188-1X BBDs geleitet. Ein A-155 Sequencer triggert die Hüllkurven und steuert die Frequenz des BBDs. Zusätzlich dient ein A-185-2, um etwa alle 30 Sekunden das BBD um 1 Oktave tiefer zu schalten (das funktioniert freilich nicht perfekt wie etwa bei einem VCO).

In der Feedbackschleife ist ein A-108 im Bandpass-Modus eingebunden (manuell gesteuert, Emphasis auf 0 gestellt). Das Ausgangssignal des BBDs läuft in ein zweites A-108 Filter, dessen Eckfrequenz durch die BBD Frequency CV Out gesteuert wird. Dieses Filter dient der Eliminierung von Störgeräuschen des BBD-internen HF-Oszillators.

Technische Daten

Breite	14 TE
Tiefe	60 mm
Strombedarf	80 mA (+12V) / -50 mA (-12V)