A-149-1 Quantized/Stored Random Voltages

Der A-149-1 Quantized / Stored Random Voltages ist ein üppig ausgestatteter Zufallsgenerator, der sich an den Buchla-Modulen 265 und 266 orientiert.

Es gibt zwei unterschiedliche Teilmodule:

Quantized Random Voltages stellt Zufallsspannungen bereit, deren Höhe sich innerhalb eines „Rasters“, einer Quantisierung bewegt. Das sind dann Abstände von 1 V beim Ausgang „n+1“ und Abstände von 1/12 V beim Ausgang 2n. So etwas ist beim Ansteuern von VCOs sehr praktisch, da 1 V als Steuerspannung einen Oktavabstand, 1/12 V einen Halbtonabstand bewirkt.

Das zweite Teilmodul, Stored Random Voltages kann 256 verschiedene Spannungswerte erzeugen, deren Verteilung manipuliert werden kann – z.B. eine Häufung kleiner Werte, alle 256 Werte sind gleich wahrscheinlich usw.

Bedienelemente

Eingänge:

  1. CV N In: Steuerspannung für die Anzahl Rasterungen „N“ (oberes Teil­modul).
  2. Clk In: Clock-Eingang zum Triggern der nächsten Zufallsspannung (oberes Teilmodul). Legen Sie hier das Rechtecksignal eines LFOs oder Sequencers etc. an.
  3. CV D In: Steuerspannung für die Form der Zufallsverteilung (unteres Teilmodul).
  4. Clk In: Clock-Eingang zum Triggern der nächsten Zufallsspannung (unteres Teilmodul). Auch hier: LFO oder Sequencer als Trigger-Quelle.

Ausgänge:

  1. n+1: Je nach Reglerstellung von „Man N“ werden hier zufällig N+1 verschiedene Spannungen im 1 V-Raster erzeugt.
  2. 2n: Je nach Reglerstellung von „Man N“ werden hier zufällig 2 hoch N verschiedene Spannungen im 1/12 V-Raster erzeugt.
  3. Gleichverteilte Spannung: Ausgabe von zufälligen Spannungen, deren Höhe gleichverteilt ist (d.h. jeder Spannungswert hat die gleiche Chance „dranzukommen“).
  4. Spannung mit einstellbarer Verteilung: Hier lässt sich über die Einstellung der Verteilung (Regler „Distribution“) eine Verschiebung der Wahrscheinlichkeiten für tiefe oder höhere Spannungen erzielen.

Regler / Schalter:

  1. CV N: Abschwächer für die Steuerspannung an „CV N In“ (oberes Teilmodul).
  2. Man N: Manueller Regler für „N“ mit Einfluss auf die Anzahl verschiedener Spannungswerte, die das obere Teil­modul erzeugen kann.
  3. CV D: Abschwächer für die Steuerspannung an „CV D In“ (unteres Teilmodul).
  4. Man D: Manueller Regler für die Form der Verteilung am unteren Ausgang des Teilmoduls.

Steuerung des Tonumfangs

Mit „Quantized Random Voltages“ können zufällige Tonfolgen erzeugt werden, deren Tonumfang über den Parameter „N“ fein steuerbar ist. N kann Werte zwischen 1 und 6 annehmen. Die Anzahl möglicher Oktaven beim Ausgang „n+1“ liegt damit zwischen 2 (N=1) und 7 Oktaven (N=6). Für die Halbtonschritte aus dem Ausgang 2n gilt:

N: Tonumfang:
1 2 Halbtöne
2 4 Halbtöne
3 8 Halbtöne
4 16 Halbtöne
5 32 Halbtöne
6 64 Halbtöne

Glättung mit einem Slew Limiter

Bei Modulation der Eckfrequenz eines Filters könnte man eine langsame Taktfrequenz wählen, zur Glättung einen Slew Limiter nachschalten und über die Modulation der Verteilung die Wahrscheinlichkeit für geöffnetes oder geschlossenes Filter manipulieren.

Ein A-105 wird durch Zufallsspannungen aus dem A-149-2 gesteuert. Ein A-170 Slew Limiter sorgt für „Glättung“.

Synchronisation

Über den Eingang »Clk In« lässt sich die Erzeugung der Zufallsspannungen gut mit einem Sequencer o.Ä. synchronisieren.

Ein A-155 Sequencer erzeugt das „Raster“ für zufällige Gatesignale aus dem A-149-1.

Auch „Stored Random Voltages“ lässt sich über einen unabhängig arbeitenden „Clk In“-Eingang synchronisieren, liefert aber feiner aufgelöste Zufallsspannungen im Bereich von 0 V bis +5 V: 256 verschiedene Zustände im Vergleich zu den maximal 64 verschiedenen Zuständen bei den „Quantized Random Voltages“. Auch das lässt sich für interessante mikrotonale Zufallsmelodien einsetzen, die Unterscheidung der auf diese Weise erzeugten Achtelton-Intervalle wird aber nicht jedem leicht fallen.

A-149-1 Quantized / Stored Random Voltages als Rauschgenerator

Das Modul A-149-1 ist eigentlich ein Zufallsgenerator für Steuerspannungen: Zwei Teilmodule erzeugen Zufallsspannungen innerhalb von Quantisierungsrastern oder gemäß einer grob einstellbaren Verteilung. Da beide Teilmodule mit einer externen Clock gesteuert werden müssen, lassen sie sich natürlich mit entsprechend hoch getakteter Clock ebenso auch für die Erzeugung weiterer sehr interessanter Spielarten des Rauschens einsetzen.

Teilmodul Quantized Random Voltages:

Zur Erzeugung von Rauschen im Audiobereich legen Sie am oberen Eingang „Clk In“ das Rechtecksignal eines schnellen LFOs oder eines VCOs (in den folgenden Beispielen ein A-110) an. Neue Zufallsspannungen werden nur bei Anliegen eines Triggersignals erzeugt.

Das Rauschen am Ausgang „n+1“ wird aus N+1 verschiedenen Spannungswerten in zufälliger Abfolge gebildet und klingt ein wenig wie „Modem-Datenübertragung“. Höhere Werte von N – manuell über den Regler „Man N“ oder über Steuer­spannung geben dem Rauschen mehr Tiefe und Vielschichtigkeit. Alle Klangbeispiele hier mit maximalem N, aber variierter Taktfrequenz:

Das Rauschen am Ausgang 2n wird aus 2 hoch N verschiedenen Spannungswerten in zufälliger Abfolge gebildet. Höhere Werte von N wirken sich hier aber nicht mehr klanglich, sondern nur auf die Amplitude aus. Über diesen Ausgang kann bei hoher Taktfrequenz eine Art „weißes Rauschen mit Artefakten“ erzeugt werden, es gibt immer eine Art Aliasing-Geräusch dabei. Sehr schön, wenn es mal „Lo-Fi“ / 8bittig sein soll:

Teilmodul Stored Random Voltages:

Auch für den Eingang »Clk In« dieses Teil­moduls benötigen Sie eine schnelle Trigger-Quelle, um Rauschen im Audiobereich zu erzeugen. Wir verwenden wieder unseren A-110.

Das Rauschen am Ausgang der zufälligen Gleichverteilung ähnelt dem „2n– Rauschen“:

Bei der einstellbaren Verteilung lässt sich noch ein wenig »Körnigkeit« erzeugen – ebenfalls im Klang sehr digital und etwas »kaputt«. Der zur Steuerung verwendete A-110-VCO ist in diesem Beispiel 2 Oktaven höher gestimmt, als bei den anderen Beispielen, die Form der Zufallsverteilung wird während der größten Steuerfrequenz variiert (von Mittelstellung des Reglers zunächst gegen den Uhrzeigersinn bis zum Anschlag, dann im Uhrzeigersinn bis zum Anschlag und danach wieder zur Mitte).

Technische Daten

Breite 12 TE
Tiefe 60 mm
Strombedarf 40 mA (+12V) / -10 mA (-12V)

A-118 Noise + Random Volt.

Wie der A-117 Digital Noise ist auch der A-118 ein Zufallsgenerator, arbeitet aber nicht mit rückgekoppelten Schieberegistern, sondern mit dem „natürlichen“ Rauschen von Transistoren und erzeugt dadurch ein ganz typisches „Synthesizer“-Rauschen.

Dieter Döpfer hat mir einmal erklärt, dass aufgrund der Bauteiltoleranzen dieser Transistoren jeder A-118 etwas anders klingt – spannend!

Bei vielen Synthesizern und Noise-Modulen stößt man auf den Versuch, die Charakteristik des Rauschens mit Farben auszudrücken. Ein „weißes“ Rauschen enthält theoretisch (aber selten in realen Systemen) alle Frequenzbestandteile in gleicher Amplitude. Daneben wird vorgefiltertes Rauschen in verschiedenen Farbvariationen angeboten: „Rotes“ Rauschen, das weniger Höhenanteile aufweist, „blaues“ Rauschen, das weniger Bassanteile aufweist.

Wie der A-117 (der zusätzlich noch die metallisch wirkenden Cymbals- und Cowbell-Klänge à la TR 808 beherrscht) hat auch der A-118 noch eine sehr nützliche Zusatzfunktion: Eine sich zufällig ändernde Spannung mit vergleichsweise niedriger Frequenz. Die Geschwindigkeit der Änderungen und die Amplitude sind einstellbar.

Neben weißem Rauschen lässt sich mit dem A-188 sehr variables farbiges Rauschen erzeugen:

Weißes Rauschens (Ausgang „White“) aus einem A-118. Das Spektrum wird hier und in den folgenden Abbildungen zwischen etwa 20 Hz und 20 kHz angezeigt.
Farbiges Rauschen (Ausgang „Colored“) bei den Reglerstellungen Red=“0″ und „Blue=“0“.
Farbiges (rotes) Rauschen bei den Reglerstellungen Red=“10″ und Blue=“0″.
Farbiges (blaues) Rauschen bei den Reglerstellungen Red=“0″ und Blue=“10″.

Bedienelemente

Eingänge

Das Modul besitzt keine Eingänge.

Ausgänge:

  1. White gibt das weiße Rauschen aus. Die Einstellung der Regler hat auf den Klang keinen Einfluss.
  2. Colored gibt ein eingefärbtes Rauschen aus, bei dem man über die Regler „Red“ und „Blue“ die tiefen und hohen Frequenzanteile justieren kann.
  3. Random Output gibt eine Zufallsspannung aus – mit Frequenzen meist unterhalb der Hörgrenze. Zwei Kontroll-LEDs zeigen die aktuelle Spannung an. Form und Verlauf der Zufallsspannung werden von „Rate“ und „Level“ (siehe weiter unten), aber auch von den Reglern „Red“ und „Blue“ beeinflusst, da die Spannung vom farbigen Rauschen abgeleitet wird.

Regler / Schalter:

  1. Blue regelt den Anteil hoher Frequenzen am Ausgang „Colored“.
  2. Red regelt den Anteil tiefer Frequenzen am Ausgang „Colored“.
  3. Rate regelt die Periodendauer der Zufallsspannung am Ausgang „Random Output“. Etwas gegen die Intuition bedeutet 0= schnell und 10=langsam. Nur bei kleiner Rate klingt die die Zufallsspannung wie ein typisches Rauschen, danach werden zunehmend Einzelimpulse als Knackser hörbar.
  4. Level regelt die Amplitude der Zufallsspannung.

„Angerauchtes“

Rauschen eignet sich wunderbar als Beimengung für Sounds, die „leicht kratzig“ oder „rauchig“ klingen sollen. Snaredrums oder auch der perkussive „Anschlag“ anderer Drumsounds sind ohne Rauschen nicht vorstellbar.

Rauschen als Modulationsquelle

Neben dem Beimischen von Rauschen zu VCOs gibt es noch weitere einfache Möglichkeiten, einen Klang mit dem A-118 etwas „anzurauen“, etwa durch Modulation der VCO-Tonhöhe oder Eckfrequenz von Filtern:

Der Rauschgenerator A-118 moduliert die Frequenz des A-110 VCOs und erzeugt damit ein (je nach Einstellung mehr oder weniger intensives) „Anschmutzen“ der Tonhöhe.
Beinahe identischer Patch, aber hier moduliert der Rauschgenerator das Filter und erzeugt etwas „Unruhe bei den Obertönen“.

„Random Out“ als Geräuschquelle

Auch wenn der Random Output eigentlich als Lieferant zufälliger Steuerspannungen gedacht ist, kann er doch eine nette Variante zum Thema „Rauschen“ liefern:

Der Einfluss von „Blue“ und „Red“ auf die Zufallsspannung wurde bereits bei der Beschreibung der Ausgänge des Moduls kurz erwähnt. Der Regler „Blue“ liefert nur bei extrem kleinen „Rate“ Einstellungen ein hörbares zusätzliches „Oberlicht“ auf dem Rauschen, aber ab einer „Rate“-Stellung von etwa 1 kann er vernachlässigt werden. Umso mehr beeinflusst das Ausmaß von „Red“, was wir zu hören bekommen. Mit zunehmendem „Rotanteil fängt das tieffrequente Rauschen an zu stottern und wird immer wieder von Impulsen (als Knackser deutlich hörbar) unterbrochen. Wenn der „Rate“-Regler dann von 0 nach oben gedreht wird, glätten sich die Knackser, das Frequenzspektrum wird insgesamt noch tiefer, bis schließlich ein kaum mehr hörbares Signal übrigbleibt.

Das Rauschen aus dem Random Output ist vergleichsweise gedämpft und weich, der Einfluss von „Red“ und „Blue“ ist etwas höher als beim normalen „Colored“-Ausgang:

Rauschen aus dem „Random Output“ des A-118. Rate = „0“, Red=“0″, Blue=“0″.
Rauschen aus dem „Random Output“ des A-118. Rate = „0“, Red=“0″, Blue=“10″.
Rauschen aus dem „Random Output“ des A-118. Rate = „0“, Red=“10″, Blue=“0″.

Achtung: Je nach Aufnahme-Equipment werden unter Umständen auch noch extrem tieffrequente Signale aufgezeichnet und können dann zu Problemen bei Abmischung, Kompression usw. der Aufnahme führen. Wir hören zwar nichts, aber es gibt doch ein Signal, das ggf. zu Verzerrungen führen kann. Machen Sie im Zweifel eine Probeaufnahme und kontrollieren Sie grafisch – die meisten Aufnahmeprogramme bieten eine solche Option an, ob sich da noch ein „Ton“ von vielleicht 1-2 Hz befindet.

Steuerspannungen mit dem A-118

Sowohl das Modul A-117 als auch A-118 sind nicht nur praktische Klangerzeuger für „Geräuschhaftes“, sondern können auch zufällige Steuerspannungen erzeugen. Beim A-118 erhalten wir eine zufällig schwankende Spannung, die für kontinuierliche Steuerungsaufgaben geeignet ist.

Klangbeispiele

Weißes Rauschen aus dem A-118:

Farbiges Rauschen (Ausgang „Colored“) aus dem A-118. Zunächst ohne rotes und blaues Rauschen, dann wird der „blaue“ Anteil erhöht und wieder auf 0 reduziert, danach Erhöhung und Zurücknehmen des „roten“ Anteils, schließlich gleichzeitige Erhöhung von „blauem“ und „rotem“ Rauschen und wieder zurück auf 0 für beides:

Gleiches mit dem „Random Output“, Rate ist auf „0“ gestellt. Am Ende wird bei maximalen Reglern für „Blue“ und „Red“ noch die Rate etwas erhöht (etwa bis „1“) und zum Ende alle Regler wieder zurück auf „0“:

Technische Daten

Breite 8 TE
Tiefe 40 mm
Strombedarf 20 mA (+12V) / -10 mA (-12V)

A-117 Digital Noise / Random Clock / 808 Sound Source

Der Digital Noise Generator A-117 erzeugt zufällige, kurze Impulse. Die Frequenz dieser Impulse ist grundsätzlich steuerbar, nämlich über den Regler »Rate« oder alternativ dazu über eine extern angelegte Clock. Im Gegensatz zu einem Oszillator ist das jeweilige Auftreten »ja oder nein« ebenso wie die Länge eines solchen Impulses ist aber zufällig (technisch gesehen „pseudozufällig“ aufgrund der Erzeugung über Schieberegister, musikalisch aber eindeutig „zufällig genug“).

So erhalten wir ein recht spezielles Rauschen, das sich bis zu einzelnen Impulsen, „Knacksern“ herunter stimmen lässt. Die Impulse sind auch als Triggersignale einsetzbar: Die Grund-Frequenz der Trigger-Impulse bleibt immer erhalten, aber nicht jeder Impuls wird »abgefeuert« oder weist die gleiche Länge auf.

Etwas gegen die Intuition erzeugt der „Rate“-Regler bei „0“ die höchste Frequenz (weißes bis blaues Rauschen) und bei „10“ die niedrigste Frequenz (zufällige Einzelimpulse).

Grundrauschen

Beim Betrachten im Oszilloskop kann man erkennen, dass die einzelnen Impulse näherungsweise Rechtecksignale sind:

Ausgabe des A-117 im Oszilloskop: Das Rauschen besteht aus zufälligen Rechtecksignalen. Man sieht hier auch schön, dass der letzte Impuls etwa doppelt so lang ist wie die vorherigen Impulse.

Im Spektrum ist gut erkennbar, dass bei höheren »Rate«-Einstellungen die tieffrequenten Anteile des Signals zunehmen und die hochfrequenten abnehmen:

Das Modul klingt bei höheren Rate-Werten deutlich digital und liefert damit ein komplett anderes Spektrum an Klängen wie das mit Transistor-Rauschen arbeitende A-118. Im folgenden Klangbeispiel wird der Rate-Regler von „0“ bis „10“ aufgedreht und wieder zurück auf „0“:

Alternativ zum Rate-Regler lässt sich die Frequenz des Rauschgenerators auch über ein externes Clock-Signal steuern. Der Rate-Regler ist dann ohne Funktion. Im folgenden Klangbeispiel stammt dieses Clock-Signal von einem A-111-1 VCO, dessen Frequenz zufällig über einen A-149-1 Quantized Random Voltages gesteuert wird. Um den A-117 zu steuern, muss die Grundfrequenz des A-111-1 vergleichsweise hoch eingestellt werden (hier +4 Oktaven). Der A-149-1 wird von einem A-146 LFO getaktet:

Neben dem digitalen Rauschen bietet das A-117 noch zwei verschiedene metallisch klingende »808 Sound Source«-Ausgänge, die zum Einsatz als HiHat, Becken (Ausgang „6 Oscillators“), Cowbell (Ausgang „2 Oscillators“) usw. in einem elektronischen Drumset taugen.

Bedienelemente

Eingänge:

  1. EXT. CLC: Trigger-Eingang für eine externe Taktung des digitalen Zufallsgenerators. Das kann ein Sequencer oder ein LFO sein. Bei einer spannungsgesteuerten Taktquelle (z.B. A-147 VC LFO) lässt sich die Klangfarbe des Rauschens (indirekt) per Spannung steuern.

Ausgänge:

  1. DNG / RND CLC: Digitales Rauschen bzw. bei niedriger Frequenz auch zufällige Triggersignale.
  2. 6 Oscillators: Sechs stark gegeneinander verstimmte Oszillatoren als Basis für Becken-ähnliche Klänge. Keine weiteren Eingriffsmöglichkeiten in den Klang.
  3. 2 Oscillators: Gleiches Prinzip wie bei den 6 Oscillators, aber mit lediglich 2 Oszillatoren. Dadurch ist der Klang noch etwas metallischer und kann für »Cowbells« etc. gut eingesetzt werden.

Regler / Schalter:

  1. Rate regelt die Periodendauer zwischen zwei Zufallsimpulsen: Bei niedriger Position des Reglers erhält man (anders herum, als in der PDF-Anleitung angegeben) einen dem weißen Rauschen ähnlichen Klang. Bei höheren Positionen verändert sich das Spektrum des Rauschens aufgrund der immer geringer werdenden Dichte der Pulse, bis man bereits einzelne Pulse hört. Wenn noch langsamer getaktete Zufalls-Pulse gewünscht werden, ist die Ansteuerung des A-117 mit dem Rechteck-Ausgang eines LFOs erforderlich.

Halb-zufällige Akzente

Akzente, die zwar zufällig und damit sehr »lebendig«, aber nicht a-rhythmisch sind, lassen sich mit dem A-117 erzeugen, wenn die Master-Clock des Sequencers über einen Frequenzteiler (z.B. A-160, A-163 etc.) auf z.B. Achtelnoten reduziert und dann als externe Clock für den A-117 verwendet wird.

Das Clocksignal aus dem A-154 Sequencer Controller wird über einen A-160 geteilt und taktet den A-117 DNG. Zufällig – aber taktsynchron! – werden nun Impulse erzeugt, die die »Mini-Drum-Maschine« aus A-118, VCF, VCA und ADSR steuert.

Mit den Impulsen aus dem A-117 kann man dann einen A-140 ADSR triggern und dessen Hüllkurvensignal für den zweiten Steuereingang des Filters / VCA einer durchlaufenden Sequencerstimme nutzen.

Ähnliche Ergebnisse lassen sich mit einem A-149-2 Digital Random Voltages (plus A-149-1) oder einem A-155 Analog Sequencer mit A-154 Sequencer Controller erzielen – kostengünstiger ist der A-117.

Steuerspannungen mit dem A-117

Sowohl das Modul A-117 als auch A-118 sind nicht nur praktische Klangerzeuger für »Geräuschhaftes«, sondern können auch zufällige Steuerspannungen erzeugen. Beim A-117 ist das eine zufällige Abfolge von Trigger-Impulsen, die in einem einstellbaren Raster entweder »an« oder »nicht an« sein können.

Klangbeispiel – der A-117 als Drum-Machine

Im folgenden Klangbeispiel wird der A-117 als Drumset verwendet. Das digitale Rauschen wird über ein A-124 Wasp-Filter und einen A-132-3 VCA bearbeitet, die Hüllkurve stammt von einem A-142 VC Decay. Ähnlich bearbeite ich den „6 Oscillators“-Ausgang: Hier wird ein A-123 24dB Hochpass und ebenfalls ein A-132-3 nachgeschaltet. Der „2 Oscillators“-Ausgang geht direkt in einen A- 132-3 VCA. Filter, Decay-Längen usw. werden über einen A-149-1 moduliert. Die Trigger stammen von einem A-157 Trigger Sequencer.

Erfahrene Modularisten fotografieren wichtige oder komplexe Patches, um sie jederzeit reproduzieren zu können.

Technische Daten

Breite 8 TE
Tiefe 40 mm
Strombedarf 20 mA (+12V) / -10 mA (-12V)

A-101-6 Opto FET Filter/Phaser

Das Opto FET Filter verwendet optische Feldeffekt-Transistoren.

Das ist eine Aussage, die man erst einmal sacken lassen muss. Vielleicht auch darüber meditieren, schadet bestimmt nicht. Bis dann ganz leise die Frage auftaucht, was denn um Himmels Willen ein optischer Feldeffekt-Transistor sein könnte und warum man so etwas für ein Filter braucht.

Was ist zunächst ein „ganz normaler“ Transistor? Das ist ein elektrisches Bauelement, das mit einem kleinen Steuerstrom einen größeren elektrischen Strom regeln kann. Damit lassen sich also zum Beispiel Verstärker bauen, bei denen das zu verstärkende Signal der Steuerstrom ist, der dann den größeren Strom so regelt, dass dieser am Ende (ganz vereinfacht) eine verstärkte Version des schwachen Steuerstroms ist.

Ein Feldeffekt-Transistor ist ein Transistor, bei dem wenig oder fast gar kein (Steuer-)Strom fließt, sondern zur Steuerung lediglich die Spannung verwendet wird. Und das „optisch“ bedeutet, dass hier eine lichtempfindliche Einheit zur Steuerung des Transistors verwendet wird. Im Prinzip kann man mit so etwas „in etwa ähnliche“ Schaltungen wie mit Vactrols (lichtempfindliche Widerstände) aufbauen, die aber deutlich schneller reagieren als die trägen Vactrols. Zur Erinnerung: Vactrols kennen wir aus dem A-101-2 Low Pass Gate oder dem A-101-1 Steiner-Parker Filter. Wir haben es also mit etwas exotischen Bauelementen zu tun, die durch ihre vom Rest des Elektronik-Universums leicht abweichende Charakteristik musikalisch interessante Ergebnisse versprechen.

Wenn man sich die Liste der bisherigen Doepfer-Filter vor Augen hält, wird man schnell erkennen: Das sind bis jetzt schon ganz schön viele – bis zur Einführung vom A-101-6 waren es ganze 23 Stück! Was sollte einen Tüftler wie Doepfer dazu motivieren, noch ein  weiteres Filter zu bauen? Warum sollte man ausgerechnet das dann kaufen? Zusätzlich zu den anderen 23, die sich bereits im Rack befinden. Filter von anderen Herstellern jetzt mal nicht mitgezählt.

Ja genau. Weil es ganz anders klingt.

Aber das ist nur die halbe Miete beim A-101-6. Man kann das Gerätchen nämlich ganz grundlegend umkonfigurieren. Mittels Jumpern (kleine Steckbrücken) auf der Platine kann man bestimmen, wie das Filter im Detail arbeitet. Lowpass? Klaro. Highpass? Sowieso. Allpass (also Phaser)? Kein Problem, gerne auch in zwei ganz verschiedenen Varianten.

Eine weitere Besonderheit ist, dass das Originalsignal und das gefilterte Signal sich stufenlos überblenden lassen. Der Crossfader ist eigentlich für den Einsatz des A-101-6 als Allpass-Filter gedacht, da durch die Mischung mit dem Originalsignal Phaser-typische Klänge erzeugt werden. Bei Tiefpass und Hochpass wird man meist beim zu 100% gefilterten Signal bleiben, ein Zumischen des Originalsignals führt allerdings zu einem manchmal klanglich recht interessanten Notch-Filter (Kerbfilter):

Ein Blick mit dem Spektrum Analyzer: Der A-101-6 in LP-Konfiguration mit Mix auf 100% Filter. Filtereckfrequenz etwa bei „5“. Das Eingangssignal ist ein (halbwegs) über das Frequenzspektrum gleich verteiltes Rauschen aus dem A-118.
A-101-6 in LP-Konfiguration mit Mix auf 50:50 Originalsignal vs. gefiltertes Signal ergibt ein Notchfilter. Eingangssignal und Filtereckfrequenz wie oben.

Bedienelemente:

Eingänge:

  1. CV: Steuerspannungseingang für die Filtereckfrequenz (bzw. die Phasenverschiebung beim Allpassfilter).
  2. Audio In: Eingang für das Audiosignal.
  3. FB In: Eingang für die Feedbackschleife des Filters (Schaltbuchse). Hier kann man ein bearbeitetes Feedbacksignal einspeisen, z.B. aus dem Ausgang FB Out über einen VCA, um eine spannungsgesteuerte Resonanz zu erhalten.

Ausgänge:

  1. FB Out: Hier wird das Feedback-Signal (entsprechend dem Regler „Feedb.“) abgegriffen und kann weiter bearbeitet werden, bevor es z.B. wieder in den Eingang „FB In“ eingespeist wird.
  2. Audio Out: Audio-Ausgang des Moduls.

Regler / Schalter:

  1. Frequ.: Regler für die Filtereckfrequenz bzw. in den Allpass-Konfigurationen für die Phasenverschiebung.
  2. CV: Abschwächer für den Steuerspannungseingang zur Filtereckfrequenz.
  3. Level: Abschwächer für das Audio-Eingangssignal.
  4. Feedb.: Manueller Regler für die Rückkoppelung des Filters.
  5. Mix: Crossfader für das Verhältnis zwischen Originalsignal und gefiltertem Signal.

Filter-Konfigurationen

Wie viele der neueren Doepfer-Module lässt sich das A-101-6 Opto Filter über Jumper auf der Platine konfigurieren. Hier ist es allerdings nicht irgend ein Detail wie z.B. beim A-111-3 der Zugriff auf die Steuerspannung des A-100-Gehäusebusses, sondern die grundsätzliche Betriebsart des Filters selbst! Oder sagen wir besser: die grundsätzliche Betriebsart DER Filter, denn wir haben es mit insgesamt 6 in Serie geschalteten 6dB-Filtern zu tun, die einzeln als Tiefpass, Hochpass oder Allpass (in 2 vom Tiefpass bzw. Hochpass abgeleiteten Varianten) konfiguriert werden können.

Doepfer schlägt dafür vier Setups vor, bei denen alle 6 Filter auf die gleiche Betriebsart (d.h. LP, HP oder AP/L bzw. AP/H) konfiguriert werden. Die Reihenschaltung von 6 Filterbausteinen à 6dB verspricht eine durchaus extreme Flankensteilheit von insgesamt 36dB: In der Praxis klingen so steile Filter übrigens viel weniger sensationell, als man vielleicht glauben mag. Dennoch haben sie als gewissermaßen „chirurgische Instrumente“ durchaus wichtige Einsatzgebiete, z.B. beim Herausfiltern der internen Steuer-Oszillatorgeräusche von BBDs, ohne dabei zu viel vom gewünschten Klangspektrum zu dezimieren.

Neben diesen vier vorgeschlagenen Konfigurationen steht es uns natürlich frei, für jede der 6 einzelnen Filterstufen eine andere Konfiguration zu wählen. Besonders nahe liegt natürlich die Möglichkeit, ein Bandpass-Filter aus je drei Tiefpass und drei Hochpass-Stufen zu basteln:

Das A-101-6 Filter in einer Bandpass-Konfiguration aus je drei LP- und HP-Einheiten. Eingangssignal ist wieder ein (halbwegs) gleich verteiltes Rauschen aus dem A-118.

Im Folgenden wollen wir mit dem Oszilloskop etwas näher die Charakteristik des Filters betrachten. Als Eingangssignal habe ich für alle folgenden Beispiele einen Sägezahn aus dem A-111-1 gewählt:

Tiefpass-Konfiguration

Zunächst fällt auf – und das betrifft alle Konfigurationen des A-101-6, dass das Eingangssignal IMMER invertiert wird. Unser aufsteigender Sägezahn aus dem A-111-1 wird also zu einem absteigenden Sägezahn. Hören kann man das freilich nicht, jedenfalls solange man nicht das ursprüngliche Signal mit dem gefilterten Ergebnis mischt. (Dann allerdings löschen sich das Original- und das gefilterte Signal gegenseitig aus.)

A-101-6 in Lowpass-Konfiguration. Die Filtereckfrequenz ist auf „10“ eingestellt, Input Level auf „5“ und „Feedback“ auf „0“. Das gefilterte Signal ist invertiert.

Das A-101-6 Filter ist vom Werk aus auf die Tiefpass-Konfiguration eingestellt. Die Jumper auf der Platine sind wie folgt gesetzt:

A-101-6: Konfiguration für den Tiefpass-Modus aller 6 Filterstufen. Man erkennt nebeneinander drei Blöcke für je 2 Filterstufen.

Bei voller Aussteuerung des Eingangs (Level = „10“) reagiert das Filter recht moderat mit leichtem Clipping im negativen Teil der Schwingungsform:

Gleiche Einstellung wie vorher, aber Input Level auf „10“. Ein leichtes Clipping ist erkennbar – die unteren „Spitzen“ werden abgeschnitten.

Bei sinkender Eckfrequenz nähert sich das Signal erwartungsgemäß einer Sinusschwingung an:

Gleiche Einstellungen wie vorher, Freq. auf „5“.

 

Wie vorher, Freq. auf „3“. Ein beinahe perfekter Sinus. Bei Freq. auf „0“ macht das Filter dann komplett dicht.

Bei zunehmendem Einsatz des Feedbacks werden zusätzliche Obertöne generiert.

Feedback auf „5“.
Feedback auf „7“.

Filtersweep ohne Feedback, alle folgenden Klangbeispiele mit unserem Sägezahn aus dem A-111-1, Level „5“ für das Eingangssignal und Mix auf 100% Filter (ohne Originalsignal):

Filtersweep wie oben, Feedback „3“:

Filtersweep wie oben, Feedback „7“:

Filtersweep wie oben, Feedback „10“:

Hochpass-Konfiguration

Für den Einsatz als Hochpass-Filter müssen die Jumper auf der Platine umgesetzt werden:

A-101-6: Konfiguration als Hochpass-Filter.

Als Hochpass-Filter arbeitet unser A-101-6 nicht ganz so neutral wie als Tiefpass. Bereits bei komplett „geöffnetem“ Filter (Freq. auf „0“) wird das Eingangssignal bereits leicht bearbeitet, die minimale Eckfrequenz ist also vergleichsweise hoch angesetzt:

A-101-6 in Hochpass-Konfiguration. Level ist wieder auf „5“ und Feedback auf „0“ eingestellt. Trotz Filtereckfrequenz von „0“ wird das Eingangssignal bereits beschnitten.

Bei weiterem Anheben der Filtereckfrequenz werden wie erwartet zunehmend tiefe Anteile herausgefiltert, am Oszilloskop sieht das so aus:

Gleiche Einstellungen wie vorher, aber Freq. auf „3“.

Bei Einsatz von Feedback werden nicht wie beim Tiefpassfilter Obertöne erzeugt, sondern tiefere Frequenzbereiche hervorgehoben:

Einstellungen wie zuletzt, aber Feedback auf „8“.

Filtersweep ohne Feedback, alle folgenden Klangbeispiele mit unserem Sägezahn aus dem A-111-1, Level „5“ für das Eingangssignal und Mix auf 100% Filter (ohne Originalsignal):

Filtersweep wie oben, Feedback „3“:

Filtersweep wie oben, Feedback „7“:

Filtersweep wie oben, Feedback „10“:

Allpass-Konfiguration „L“

Man mag sich wundern, warum es zwei verschiedene Allpass-Konfigurationen gibt. Aber tatsächlich haben beide recht unterschiedliche Charakteristiken, das vom Lowpass abgeleitete Allpass reagiert deutlich „wilder“ und chaotischer bei höherem Feedback, während das vom Highpass abgeleitete Allpass dabei zwar etwas „zahmer“ reagiert, ab einer bestimmten Feedback-Höhe dafür komplett zusammenbricht und kein Ausgangssignal mehr ausgibt.

Für die Allpass-Konfigurationen wird pro Filterstufe ein zusätzlicher Jumper (senkrecht zu den bisherigen Jumpern) pro Filterstufe gesetzt:

A-101-6: Konfiguration aller 6 Filterstufen als Allpass-Filter (L).

Doepfer weist darauf hin, dass insbesondere nach Umstellung auf die Allpässe unbedingt eine Justierung des Feedbacks auf der Platine erforderlich ist. Zum Justieren muss man das Modul bei eingeschaltetem System aus dem Case heraus schrauben, ohne die Verbindung zum Bus zu lösen. Der Feedback-Regler wird auf Maximum gestellt und das gewünschte maximale Feedback über das unten markierte Trimmpoti mit einem kleinen Schraubenzieher eingestellt. Dabei KEINESFALLS IN DAS GEHÄUSE des A-100-Systems greifen! Dort befindet sich der Transformator mit lebensgefährlicher Netzspannung von 230 Volt!!

Das Trimmpoti des A-101-6 für die Einstellung des maximalen Feedbacks.

Um schöne Beispiele für das maximale Chaos zu erhalten habe ich das Feedback etwas höher eingestellt, als man das sonst tun würde (vgl. Klangbeispiele etwas später).

Im Folgenden ein einfacher Durchgang über den Frequenzbereich mit Input Level aus „5“, kein Feedback und ohne Beimischung des Originalsignals (wie man das bei einem „Phaser“ sonst tun würde):

Filtersweep ohne Feedback, alle folgenden Klangbeispiele mit unserem Sägezahn aus dem A-111-1, Level „5“ für das Eingangssignal und Mix auf 100% Filter (ohne Originalsignal):

Filtersweep wie oben, Feedback „3“:

Filtersweep wie oben, Feedback „7“:

Filtersweep wie oben, Feedback „10“:

Nachdem wir es beim Allpass-Filter mit einem Phaser zu tun haben, sollten wir uns anhören, wie das Ganze 50:50 gemischt mit dem Eingangssignal klingt. Hier also der Filtersweep mit 50% gefiltertem Signal und 50% Eingangssignal, Feedback „0“:

Filtersweep 50:50, Feedback „3“:

Filtersweep 50:50, Feedback „7“:

Filtersweep 50:50, Feedback „10“:

Allpass-Konfiguration „H“

Ohne Verwendung des Feedbacks unterscheidet sich die „AH“-Konfiguration nicht nennenswert vom zuvor besprochenen Allpass. Die interessanten Effekte beim Feedback-Einsatz lassen sich besser akustisch demonstrieren – siehe etwas weiter unten.

Einstellung der Jumper auf der Platine:

A-101-6: Konfiguration aller 6 Filterstufen als Allpass-Filter (H).

Auch hier zum Vergleich wieder die Filtersweeps mit dem A-111-1-Sägezahn als Eingangssignal. Zunächst mit 100% gefiltertem Signal ohne zugemischtem Original. Feedback „0“:

Filtersweep wie oben, Feedback „3“:

Filtersweep wie oben, Feedback „7“:

Filtersweep wie oben, Feedback „10“:

Wie auch bei der „Lowpass-Allpass“-Variante, wollen wir hier noch die Phaser-typische Mischung aus Eingangssignal und gefiltertem Signal anhören. Wir starten wieder mit Feedback „0“:

Filtersweep 50:50, Feedback „3“:

Filtersweep 50:50, Feedback „7“:

Filtersweep 50:50, Feedback „10“:

Bandpass

Wenn man je drei der sechs Filterstufen auf „Tiefpass“ bzw. auf „Lowpass“ konfiguriert (Jumperstellungen siehe weiter oben) erhält man ein recht kräftig zupackendes Bandpass-Filter. Ein Filtersweep ohne Feedback mit einem (halbwegs) gleich verteilten Rauschen als Eingangssignal klingt so:

Klangbeispiele

Zum Schluss noch drei Klangbeispiele, die einen eher „musikalischen“ als technischen Eindruck vermitteln sollen. In allen Beispielen wird die Möglichkeit genutzt, in die Feedbackschleife des Filters noch andere Module einzuschleifen. Ausgangssignal ist immer eine Mischung aus Sägezahnsignalen von drei A-110 VCOs, jeweils im Oktavabstand.

Die Modulation erfolgt über einen A-140 ADSR und manuell, Verstärkung über einen A-132-3 VCA (exponentiell).

A-101-6 in Tiefpass-Konfiguration, ein alter A-126 Frequency Shifter im Feedback-Weg (ein Gerät übrigens, das Doepfer unbedingt wieder neu auflegen müsste):

A-101-6 in Hochpass-Konfiguration, ein schön verzerrender A-136-Waveshaper im Feedbackweg:

A-101-6 in Allpass-Konfiguration (L), ein A-128-1 BBD (128 Stages) im Feedbackweg:

Technische Daten

Breite 8 TE
Tiefe 65 mm
Strombedarf 40 mA (+12V) / -40 mA (-12V)

A-101-3 Modular 12 Stage Vactrol Phaser

Der A-101-3 Phaser besitzt zwei Teileinheiten mit je 6 Phasenschiebern (Stages): Das Eingangssignal durchläuft die 6 in Reihe geschalteten Phasenschieber und am Ausgang können über einen »Mix«-Regler Original und geshiftetes Signal beliebig gemischt werden.

Der Ausgang des 6. Phasenschiebers wird noch für einen weiteren Zweck abgegriffen: Er kann als Feedback (mit dem eingebauten Polarisierer auch invertiert) wieder dem Eingang des ersten Phasenschiebers zugemischt werden. Zudem verfügt jeder Phasenschieber über einen separaten Eingang (»Feedback In«) und einen separaten Ausgang (»Stage Out«), so dass fast beliebige Phaserschaltungen realisierbar sind.

Der Signalweg ist dabei: Audio In → Stage 1 → Stage 2 → Stage 3 → Stage 4 → Stage 5 → Stage 6 → Ausgangsmischer (Original vs. phasenverschoben).

Nach Stage 6 gibt es für die Feedbackschleife des Phasers noch eine Abzweigung: Stage 6 → Polarisierer → zurück zu Stage 1 als Feedback.

Die zweite Teil-Einheit (rechte Seite des Moduls) ist grundsätzlich identisch aufgebaut, der Eingang für das Audiosignal ist aber (mittels Schaltbuchse unterbrechbar) mit dem Ausgang des 6. Phasenschiebers der linken Teil-Einheit verbunden.

Ähnliches gilt für die Steuerspannung: Der CV-Eingang, der die Phasenverschiebung von Stage 1 bis 6 moduliert, ist ebenfalls – unterbrechbar mittels Schaltbuchse – an den CV-Eingang für Stage 7 bis 12. angebunden

Und dann gibt es noch für jede Stage einen Einzelausgang und individuelle Eingänge für Feedbackschleifen – gigantisch!

Bedienelemente Stage 1-6:

Eingänge Stage 1-6:

  1. Feedback In (separat für 6 Stages Nr. 1 bis 6): Audioeingänge in die einzelnen Stages. Der Feedback­eingang des ersten Stages ist durch den Ausgang des Polarisierers vorbelegt, die entsprechende Buchse ist als Schaltbuchse ausgelegt. Jede Stage hat somit zwei Audioeingänge: Einen aus dem normalen Signalfluss des Phasers und – jeweils pro Stage dazu gemischt – einen Feedbackeingang.
  2. Audio In 1-6: Audioeingang für die linke Phaser-Einheit. Das Signal wandert dann durch die Stages 1-6 und wird dem Ausgangsmischer (Regler »Mix« und Buchse »Mixed Audio Out«) und der Feedbackschleife (Regler »Polarizer« und Buchse »Polarizer 1 Out«) zugeführt.
  3. CV In 1-6: Steuerspannungseingang zur Modulation der Phasenverschiebung, wirkt gleichermaßen auf die Stages 1-6. Die linke und die rechte Teil-Einheit des Phasers haben unabhängige Modulationseingänge.
  4. Shifted Audio In: An diesem Eingang liegt normalerweise das phasenverschobene Audiosignal aus Stage 6 an, bevor es im Mixer mit dem Original-Eingangssignal gemischt und dann an der Buchse »Mixed Audio Out« ausgegeben wird. Über die Schaltbuchse lassen sich aber auch andere Signale einspeisen (einzelne Stages oder verarbeitete Signale usw.)
  5. Polarizer 1 In (2 Buchsen): Auch an diesen Eingängen liegt normalerweise das phasenverschobene Audiosignal aus Stage 6 an. Hier geht es aber nicht an den Ausgangsmischer, sondern in die Feedbackschleife weiter. Das Signal wird dabei in der Amplitude angepasst (Faktor 0 bis 1). Links von der »12 Uhr«- Stellung des Reglers wird das Signal dabei zusätzlich invertiert, bevor es dann als Feedback-Signal verwendet wird, falls Sie das nicht manuell anders patchen. Der linke Eingang ist als Schaltbuchse ausgelegt, das Signal an der rechten Buchse wird dazu gemischt.

Ausgänge Stage 1-6:

  1. Polarizer 1 Out: An dieser Buchse kann das Ausgangssignal des Polarizers abgegriffen werden. Man kann z.B. den Ausgang des Polarizers der rechten Teil-Einheit (»Polarizer 2 Out«) in Stage 1 der linken Teil-Einheit einspeisen und erhält einen echten 12-Stage Phaser.
  2. Stage Out (separat für 6 Stages Nr. 1 bis 6): Individuelle Audio-Ausgänge für jede der 6 Phaser-Stages.
  3. Mixed Audio Out: Gesamt-Ausgang für die linke Teil-Einheit. Mit dem Regler »Mix« wird das Verhältnis von phasenverschobenem Signal (aus Stage 6) zum Eingangs-Audiosignal festgelegt. Wenn für Ersteres nicht der Ausgang von Stage 6 gewünscht ist (z.B. für einen 4-Stage Phaser), dann kann man ein entsprechendes Signal in die Buchse »Shifted Audio In« patchen.

Regler / Schalter Stage 1-6:

  1. Lev.: Abschwächer für das Audioeingangssignal (Buchse »Audio In 1-6«).
  2. CV: Abschwächer für die Steuerspannung (Buchse »CV In 1-6«).
  3. Shift: Manueller Regler für die Phasenverschiebung.
  4. Mix: Mit diesem Regler wird das Verhältnis von Originalaudiosignal und phasenverschobenem Audiosignal festgelegt. Bei typischen »Phaser«-Sounds ist das Verhältnis 50:50.
  5. Pol. 1 Regler: Hier wird das Feedback des Phasers geregelt – vergleichbar mit dem Resonance-Regler eines Filters. Hier hat man allerdings den Vorteil, dass das nicht ein einfacher Abschwächer ist, sondern das Signal auch invertiert werden kann (links von der »12 Uhr«-Stellung des Reglers). Normalerweise wird das Ausgangs­signal des Polarizers in die erste Phaser-Stage zurückgeführt – kann aber bei Bedarf frei gepatcht werden.

Bedienelemente Stage 7-12:

Eingänge Stage 7-12:

  1. Feedback In (separat für 6 Stages Nr. 7 bis 12): Vgl. »Feedback In« für Stages 1-6.
  2. Audio In 7-12: Vgl. »Audio In 1-6«. Diese Buchse ist allerdings eine Schaltbuchse, ohne Stecker liegt hier das Ausgangssignal der Phaser-Stage 6 (aus der linken Teil-Einheit) an.
  3. CV In 7-12: Vgl. »CV In 1-6«. Auch diese Buchse ist eine Schaltbuchse, ohne Stecker liegt hier das Steuerspannungssignal der linken Teil-Einheit an.
  4. Shifted Audio In: Vgl. »Shifted Audio In« der linken Teil-Einheit.
  5. Polarizer 2 In (2 Buchsen): Vgl. »Polarizer 1 In« der linken Teil-Einheit.

Ausgänge Stage 7-12:

  1. Polarizer 2 Out: Vgl. »Polarizer 1 Out« der linken Teil-Einheit.
  2. Stage Out (separat für 6 Stages Nr. 7 bis 12): Vgl. »Stage Out« für Stages 1 bis 6 der linken Teil-Einheit.
  3. Mixed Audio Out: Vgl. »Mixed Audio Out« der linken Teil-Einheit.

Regler / Schalter Stage 7-12:

  1. Lev.-Abschwächer: Vgl. »Lev.«-Abschwächer der linken Teil-Einheit.
  2. CV-Abschwächer: Vgl. »CV«-Abschwächer der linken Teil-Einheit.
  3. Shift-Regler: Vgl. »Shift«-Regler der linken Teil-Einheit.
  4. Mix-Regler: Vgl. »Mix«-Regler der linken Teil-Einheit.
  5. Pol. 2-Regler: Vgl. »Pol. 1«-Regler der linken Teil-Einheit.

12-Stage Phaser

Eigentlich ist es fast schade, den A-101-3 als schnöden »Normalo«-Phaser einzusetzen, aber er klingt wirklich gut: Ein Audiosignal in »Audio In 1-6« und als Ausgang den »Mixed Audio Out« von Stage 7-12 ergibt einen 12-Stage Phaser.

Für die Modulation der Stages wird ein LFO an den CV-Eingang »1-6« angeschlossen, die Buchse »Feedback In 7« wird mit einem Blindstecker (ein Stecker eines Kabels ohne angeschlossenes zweites Ende) belegt, damit die Feedbackschleife von Stage 12 zu Stage 7 unterbrochen wird – wir wollen ja nur ein Feedback von Stage 12 zu Stage 1:

Der A-101-3 Modular Vactrol Phaser wird von einem A-145 LFO gesteuert, alle 12 Stages werden in der Feedbackschleife durchlaufen (Blindstecker in »Feedback In 7« – hier gelb gekennzeichnet).

2×6-Stage Phaser (Stereo)

Das Audioeingangssignal wird über ein Multiple auf die beiden Eingänge verteilt. Nun leicht unterschiedliche Grundeinstellungen (»Shift«- und »Pol«-Regler), sowie zwei unabhängige LFOs als Modulationsquellen für die Modulation der zweiten Teil-Einheit und dann die beiden Aushänge breit im Stereobild spreizen:

Der A-101-3 als zwei unabhängige Phaser im Stereobetrieb.

»Klangforschung«

Spannend wird es, wenn man die zahlreichen Ein- und Ausgänge nutzt. »1-Stage-Phaser«: Um den Standardweg von der 6. Stage durch die 1. zu ersetzen, wird die erste Buchse »Stage Out« mit »Polarizer In« verbunden.

Der Feedbackweg vom Ausgang des Polarizers führt bereits zur 1. Stage. Nun wird der Ausgang der 1. Stage mit der Eingangsbuchse »Shifted Audio In« für den Original / Effekt-Mischer des Ausgangsteils verbunden. Das geht gut mit Hilfe der »Polarizer 1 In«-Buchse.

Ein »One Stage Phaser« mit dem A-101-3.

Hier eine Reihe von Oszilloskop-Bildern von Ausgangssignalen verschiedener Phaser-Konfigurationen, jeweils mit einem Sägezahn-Signal aus einem A-110 VCO als Input:

Ein Sägezahn aus einem A-110 im »One Stage Phaser« (Originalsignal oben, Ausgang des A-101-3 Phasers unten).
Gleiche Einstellungen wie zuvor, aber als »Three Stage Phaser« gepatcht (Originalsignal oben, Ausgang des A-101-3 Phasers unten).
Gleiche Einstellungen wie zuvor, aber als »Six Stage Phaser« gepatcht (Originalsignal oben, Ausgang des A-101-3 Phasers unten).

Klangbeispiele

Drei -110 VCOs (Sägezahn, ein VCO ist eine Oktave nach unten verstimmt) werden gemischt und mit einem A-132-3 verstärkt, den ein A-140 ADSR steuert. Das Ausgangssignal wird mit einem Multiple aufgeteilt und sowohl in den Stage 1-6 Input als auch in den Stage 7-12 Input vom A-101-3 eingespeist. VCO Frequenz und ADSR werden von einem A-155 Sequencer gesteuert. Das Shifting von Stage 1-6 wird vom Dreiecksignal eines A-143-3 moduliert, das von Stage 7-12 von einem weiteren A-143-3. Die LFO Frequenzen werden während der Aufnahme manuell verändert.

Die Ausgänge der Shifting Stages 5, 6, 9 and 12 werden in einen A-138m 4×4 Matix Mixer geführt. Die vier Ausgänge des Matrix Mixers (alle im Bipolar Modus) werden wieder in die Shifting Stage Inputs 1, 6, 7 and 12 eingespeist. Auf diese Weise kann ich Feedbacks und invertierte Feedbacks, Feed-Forwards und invertierte Feed-Forwards in recht komplexer Weise erzeugen. Die beiden Summenausgänge des Phasers sind dann einfach der linke und rechte Audiokanal mit einem 50:50-Verhältnis von Original/Shifted Signal. Nachdem die Resonanz von Vactrol-gesteuerten Geräten vergleichsweise laut sein kann, wurde am Ende noch etwas Kompression und Limiting (DAW) eingebaut.

Technische Daten

Breite 30 TE
Tiefe 65 mm
Strombedarf 50 mA (+12V) / -50 mA (-12V)

A-101-2 Vactrol Lowpass Gate

Ein Lowpass Gate (LPG) ist ein merkwürdiges Gerät. Es verwendet eine Vactrolschaltung und verbindet ein Tiefpassfilter mit einem Verstärker (VCA).

Warum dann nicht einfach ein Filter und einen Verstärker separat einsetzen? Das LPG lässt sich zwischen VCF, VCA und der Kombination VCF / VCA umschalten! Zudem ist das Modul mit einem Vactrol aufgebaut und klingt – auch als VCA – anders als herkömmliche Filter oder Verstärker. Die Trägheit der Vactrols führt zu einem »natürlichen« Ausklingverhalten des VCAs.

Das Modul steht übrigens in einer Reihe von Modulen, die deutlich von Konzepten des amerikanischen Synthesizer-Pioniers Don Buchla inspiriert sind (ohne ein Buchla-System ersetzen zu wollen): Die Zufallsgeneratoren A-149 / 1 und A-149 / 2 sind weitere Beispiele.

Buchla-Synthesizer unterscheiden sich in der Komplexität der Module, aber auch im Benutzerinterface deutlich von den mehr an Keyboards orientierten Modellen von Moog oder ARP.

Bedienelemente

Eingänge:

  1. CV In 1: Steuerspannungseingang für die Eckfrequenz (ohne Abschwächer).
  2. CV In 2: Steuerspannungseingang für die Eckfrequenz (mit Abschwächer).
  3. Audio In: Audioeingang.
  4. G1: Gateeingang zum Umschalten der Filtermodi. Wenn hier ein Gate­signal (z.B. von einem Sequencer oder einer Tastatur) anliegt, wird von VCF / VCA auf VCF (Lowpassfilter-Modus »LP«) bzw. von VCA auf VCA / VCF umgeschaltet (je nach per Schalter vorgewähltem Modus).
  5. G2: Gateeingang zum Umschalten der Filtermodi. Wenn hier ein Gate­signal (z.B. von einem Sequencer oder einer Tastatur) anliegt, wird von VCF / VCA auf VCA bzw. von VCF nach VCF / VCA umgeschaltet (je nach per Schalter vorgewähltem Modus).

Ausgänge:

  1. Audio Out: Audioausgang des Moduls.

Regler / Schalter:

  1. F/A: Regler für die Eckfrequenz bzw. für die Amplitude des Verstärkers – je nach gewähltem Modus. Bei Kombination VCF / VCA werden sowohl Eckfrequenz als auch Amplitude geregelt (von leise und stark gefiltertem Frequenzgang bis hin zu laut und offenem Filter).
  2. CV2: Abschwächer für den Steuerspannungseingang »CV In 2« für die Eckfrequenz.
  3. Lev.: Abschwächer für den Audioeingang.
  4. Res.: Regler für die Resonanz des Filters (bis hin zur Selbstoszillation im LP-Modus). Auch im Modus »VCA« kann eine Art »Resonanz« geregelt werden, sie betrifft das Nachschwingverhalten bei sehr kurzen Hüllkurven im Eingang »CV In 1« oder »CV In 2«.
  5. Function: Manueller Umschalter für die Betriebsmodi des Filters: VCF, Kombination aus VCF und VCA, VCA.

Umschalten per Sequencer

Das A-101-2 lässt sich sehr schön per Sequencer oder Zufallsgenerator zwischen den Betriebsarten umschalten.

Ein A-149-1 / 2 Zufallsgenerator schaltet zwischen den Betriebsarten des A-101-2 LPGs um.

Selbstoszillation nur im LP Modus

Das Filter ist nur im LP Betriebsmodus zur Selbstoszillation fähig. Der Filterklang ändert sich also deutlich hörbar beim Umschalten zwischen »LP« und »LP / VCA«.

Klangbeispiele

Wie in vielen anderen Demos verwende ich auch hier drei A-110 VCOs (alle Sägezahn, ein VCO eine Oktave tiefer), die von einem A-155/156 Sequencer gesteuert werden. Der Mix der drei VCOs geht in das A-101-2 LPG. Die LPG Modes werden von einem Zufallsmodul (A-149-2) umgeschaltet, das mit dem Sequencer synchronisiert ist. Die Filter-Eckfrequenz und / oder Verstärkung wird von einem weiteren Zufallsmodul (A-149-1), sowie einem A-140 ADSR gesteuert. Zuletzt geht das Audiosignal in einen A-132-3 VCA, der nicht unbedingt erforderlich wäre, da unser A-101-2 ebenfalls als VCA arbeiten kann, aber die beiden VCAs reagieren ziemlich unterschiedlich und zeigen dadurch ein paar interessante „Verhaltensweisen“.

Wir starten ohne Filter-Resonanz, einem moderaten LPG Input Level, und weder das LPG noch der A-132-3 werden vom A-140 ADSR moduliert. Dann wird die ADSR Modulation auf das LPG erhöht. Dann (um 0:50) wird die Filter Resonanz erhöht, sowie der Input Level (was zu leichter Verzerrung im LPG führt). Danach wird der A-132-3 vom A-140 moduliert (anstatt einfach konstant zu verstärken). Zuletzt folgen ein paar Veränderungen von Modulationstiefe und Resonanz.

Technische Daten

Breite 8 TE
Tiefe 50 mm
Strombedarf 20 mA (+12V) / -20 mA (-12V)

A-104 Trautonium Formant Filter

Das Modul ist inspiriert von Friedrich Trautweins Trautonium, einem Vorläufer des heutigen Synthesizers. Das Trautonium wurde insbesondere bekannt durch die Arbeiten von Oskar Sala, der damit u.a. die Filmmusik zu Hitchcocks »Die Vögel« produziert hatte. Aber auch andere Komponisten des 20. Jahrhunderts haben für das Trautonium komponiert, wie etwa Paul Hindemith.

Im Prinzip besteht das Trautonium-Filter aus 4 parallel zueinander geschalteten Filtern, die jeweils manuell zwischen Bandpass und Tiefpass umgeschaltet werden können. Apropos manuell: Auch die Eckfrequenzen und die Resonanzen der Filter sind hier ausschließlich manuell zu bedienen, es gibt keine Eingänge für Steuerspannungen. Das ist natürlich »historisch korrekt«, aber trotzdem etwas schade innerhalb eines ansonsten weitestgehend spannungssteuerbaren Systems. Allerdings entschädigt das Filter durch einen Klang, der beim Erreichen der Sättigung sehr „sämig“ und höchst angenehm in eine überaus harmonische Übersteuerung geht.

Bedienelemente

Eingänge:

  1. Audio Input: Audioeingang.

Ausgänge:

  1. Audio Output: Audioausgang für das gefilterte Signal.

Regler / Schalter:

  1. Input Level: Abschwächer für den Audioeingang.
  2. Frequency (4 Regler): Eckfrequenzen der 4 Filter.
  3. Resonance (4 Regler): Resonanzen der 4 Filter.
  4. Mode (4 Schalter): Umschaltung zwischen Bandpass- (»Band«) und Tiefpass- (»Low«) Betriebsarten der 4 Filter. In Mittelstellung des dreistufigen Schalters wird das Filter ausgeschaltet.
  5. Level (4 Regler): Regler zum Mischen der Anteile der 4 parallel geschalteten Filter am Ausgangssignal.

Ein Trautonium wird nachgebaut

Der Standardeinsatzzweck eines Trautonium-Filters ist – wer hätte das gedacht – in einem Trautonium. Doepfer bietet alle Komponenten an, um sich ein voll funktionsfähiges Trautonium nachzubauen.

Im Vergleich zu den Originalen ist lediglich die Steuerung der Tonhöhe über das Manual nicht so feinfühlig gelungen. Beim Original wird eine Metallsaite in einer mechanisch sehr aufwändigen Konstruktion verwendet, der mögliche Andruck-Weg beträgt dabei mehrere Zentimeter. Im Rahmen einer butgetfreundlichen (und zudem wartungsfreundlichen!) Produktion ist so etwas wohl nicht realisierbar. Dafür lässt sich das Doepfer-Trautonium wunderbar modular erweitern und verändern, beim Original geht das natürlich nicht.

Ein umfangreich ausgestatteter Nachbau eines Trautoniums. Das System hat Platz auf 2 x 84 TE (z.B. Doepfer P6-Koffer).

Eingesetzte Module

Reihe oben: A-198 (8 TE), A-180 (4 TE), A-156 (8 TE), A-162 (8 TE), A-185-2 (6 TE), A-110 (10 TE), A-111-1 (14 TE), A-113 (26 TE).

Reihe unten: A-177-2 (4 TE), A-143-1 (28 TE), A-118 (8 TE), A-138 (8 TE), A-104 (20 TE), A-132-3 (8 TE), A-199 (8 TE).

Klangbeispiele

Setup: 3 A-110 VCOs (Sawtooth in Oktavabständen) werden von einem Arpeggiator gesteuert, gemischt und in das A-104 Filter geleitet. Der Filter-Ausgang geht in einen A-131 VCA, der über einen A-140 ADSR ebenfalls vom Arpeggiator gesteuert wird.

Mangels Spannungssteuerung werden sämtliche Veränderungen im Filter manuell durchgeführt. Bei den ersten 3 Beispielen ist der Input level auf „5“ eingestellt, eine Verzerrung findet dabei nur in geringem Umfang statt. Bei den darauf folgenden Beispielen ist der Input level auf „10“ gestellt und zeigt sehr schön die klanglichen Veränderungen durch die sehr harmonische Übersteuerung des Filters.

Filtersweep mit einem einzelnen Bandpass-Filter, keine Resonanz, „Input Level“ auf 5.
Filtersweep mit einem einzelnen Tiefpass-Filter, keine Resonanz, „Input Level“ auf 5.
Die 4 Filtereinheiten sind auf verschiedene Eckfrequenzen fest eingestellt und werden unsystematisch auf Bandpass, Tiefpass oder „aus“ gestellt, „Input Level“ auf 5.
Die 4 Filtereinheiten sind alle auf Bandpass gestellt, Eckfrequenzen und Resonanz werden unsystematisch manipuliert, „Input Level“ auf 10.
Die 4 Filtereinheiten sind alle auf Tiefpass gestellt, Eckfrequenzen und Resonanz werden unsystematisch manipuliert, „Input Level“ auf 10.
Die 4 Filtereinheiten werden alle unsystematisch in den Filtermodi (BP/LP), Eckfrequenzen und Resonanz manipuliert, „Input Level“ auf 10.

Alternative: A-127

Ein möglicher Ersatz für das Trautonium-Filter ist das A-127 Triple Resonance Filter: Es hat zwar nur drei parallel geschaltete Filter, hat dafür aber für jedes Filter einen Steuerspannungseingang und einen eingebauten Modulations-LFO. Im Originalzustand kann das Filter nur über Jumper auf der Platine zwischen Band- und Tiefpass umgestellt werden, mit den Breakout-Modul A-127-BOM stehen aber alle Betriebsarten (plus Hochpass und Notch!) für alle drei Filterstufen separat zur Verfügung.

A-101-1 Vactrol Multitype Input VCF

Das Vactrol Filter hat mehrere Besonderheiten. Am auffälligsten: Für jede der Betriebsarten Lowpass, Bandpass und Highpass existiert ein separater Eingang. Damit lassen sich mehrere ganz unterschiedliche Klangquellen in einem einzigen Filter auch unterschiedlich behandeln. Lediglich die Eckfrequenz und die Resonanz (und deren Steuerung) sind gemeinsam. Wem das zu viel ist: Die »BP«- und »HP«-Buchsen sind auf die »LP«-Buchse normalisiert, d.h. wenn nur ein Stecker im »LP« steckt, wird das Signal auf die beiden anderen Eingänge verteilt.

Die Schaltung ist angelehnt an das Filter des „Synthacon“-Synthesizers der Firma Steiner-Parker, der zwischen 1975 und 1979 gebaut wurde. An Stelle der im Original verwendeten Dioden werden hier allerdings sogenannte „Vactrols“ eingesetzt.

Damit wären wir schon bei einer weiteren Besonderheit: Vactrols. Ein Vactrol ist ein Photowiderstand, der in einer lichtdichten kleinen Kapsel mit einer Leuchtdiode verbunden ist. Je helleres Licht die LED ausgibt, desto geringer wird der Widerstand des Vactrols. Vactrols können ohne Verzerrung sehr weit ausgesteuert werden, sind aber relativ träge (d.h. reagieren langsam auf veränderte Steuerspannungen!) und haben keine eindeutige Kennlinie: das macht Schaltungen mit Vactrols klanglich sehr interessant, weil sie oft »weich« im Klang, aber auch ein wenig unberechenbar im Verhalten sind.

Bedienelemente

Eingänge:

  1. CVF In 1: Steuerspannungseingang für die Eckfrequenz (ohne Abschwächer).
  2. CVF In2: Steuerspannungseingang für die Eckfrequenz (mit Abschwächer).
  3. CVF In 3: Steuerspannungseingang für die Eckfrequenz (mit Abschwächer).
  4. CVQ In 1: Steuerspannungseingang für die Resonanz des Filters (ohne Abschwächer).
  5. CVQ In 2: Steuerspannungseingang für die Resonanz des Filters (mit Abschwächer).
  6. LP In: Audioeingang für das Lowpassfilter.
  7. BP In: Audioeingang für das Bandpassfilter. Wenn an dieser Schalt­buchse kein Stecker anliegt, wird das Eingangssignal von »LP In« verwendet.
  8. HP In: Audioeingang für das Highpassfilter. Wenn an dieser Schaltbuchse kein Stecker anliegt, wird das Eingangssignal von »LP In« (bzw. das von »BP In«) verwendet.

Ausgänge:

  1. Out1: Audioausgang des Filters.
  2. Out2: Resonanz-kompensierter Audioausgang des Filters. Bei höherer Resonanz / Selbstoszillation steigt normalerweise der gesamte Ausgangspegel eines Filters. Hier wird das Ausgangssignal entsprechend der Resonanz-Einstellung (Regler bzw. Steuerspannung) abgeschwächt.

Regler / Schalter:

  1. Frequ.: Regler für die Eckfrequenz (betrifft alle Filtermodi gleichzeitig).
  2. CVF2: Abschwächer für den Steuerspannungseingang »CVF In 2«.
  3. CVF3: Abschwächer für den Steuerspannungseingang »CVF In 3«.
  4. Emph: Regler für die Resonanz (Eigenschwingung) des Filters.
  5. CVQ2: Abschwächer für den Steuerspannungseingang »CVQ In 2«.
  6. LP: Abschwächer für den Audio­eingang »LP In«.
  7. BP: Abschwächer für den Audio­eingang »BP In« bzw. alternativ dazu für den Audioanteil aus »LP In«, der in das Bandpass-Filter geleitet wird.
  8. HP: Abschwächer für den Audio­eingang »HP In« bzw. alternativ dazu für den Audioanteil aus »LP In« (oder aus »BP In«), der in das Highpass-Filter geleitet wird.

Verschiedene Oktavlagen für die Eingangssignale

Mehrere unterschiedliche Klangquellen in den Filter-Eingängen bieten ungewöhnliche Gestaltungsmöglichkeiten: Versuchen Sie doch einmal drei Oszillatoren an den Eingängen:

  • »LP In« 2 Oktaven nach oben transponiert,
  • »BP In« in mittlerer Stimmung und
  • »HP In« 2 Oktaven nach unten transponiert.

Ein vollständiges Durchfahren der Eckfrequenz ergibt nun ein extrem breites Klangspektrum (besonders eindrucksvoll mit etwas höherer Filterresonanz).

3 A-110 VCOs als Eingangssignale für das A-101-1 Vactrol Filter.

Notchfilter

Ein Notchfilter (d.h. Kerbe im Frequenzgang) erhalten Sie, wenn alle drei Eingangs-Abschwächer auf die gleichen Werte eingestellt sind und nur der Eingang »LP In « benutzt wird.

Der Grund liegt darin, dass die drei Eingänge normalisiert sind, d.h. das Eingangssignal aus „LP In“ wird auch in „BP In“ und in „HP In“ verwendet. Wenn nur auf „LP In“ ein Stecker steckt, aber alle drei Eingangs-Abschwächer gleich weit aufgedreht sind, entsteht als Mischung der drei Filtertypen ein Notchfilter.

Verhalten im Bassbereich

Das Filter reagiert auch bei höherer Resonanz nicht mit einer Absenkung der Bassanteile des Eingangsmaterials! (Ausgang »Out1« verwenden)

Bedingt durch die Trägheit der Steuerung mittels Vactrols ist das Filter allerdings für typische »elektronische Bassdrums« nicht wirklich geeignet – der Verlauf der Eckfrequenz »schnappt« einfach nicht schnell genug. »Elektronische Tomtoms« (der typische Simmons-Sound) sind mit dem A-101-1 allerdings sehr schön realisierbar.

Verschiedene A-101-1 werden aufgrund der Bauteiltoleranzen der Vactrols auch unterschiedlich klingen. Mein A-101-1 zeigt z.B. keinerlei Verzerrung der Eingangsstufe (auch bei Abschwächer = 10).

Stark verzerrte Eigenresonanz

Lassen Sie sich von meiner Vactrol-Prosa nicht täuschen: Das Attribut »weich und verzerrungsarm« gilt ganz sicher nicht für die Selbstoszillation des Filters! Bereits kurz nach dem Einsetzen der Eigenschwingung beginnt das Sinussignal zu clippen und geht später in ein angenähertes Rechtecksignal über. In Kombination mit den Audioeingängen ergibt das recht wilde und »böse« Filterklänge, die z.B. sehr weit über das Verhalten eines A-124 Wasp Filters hinausgehen.

Klangbeispiele

Drei A-110 VCOs werden von einem A-155 Sequencer gesteuert, gemischt und dienen als Input für den A-101-1. Der Filter wird von der Steuerspannung für die Tonhöhe der VCOs moduliert, sowie von einem A-140 ADSR und einem LFO (langsame Dreieckswelle). Als Ausgang wird der Resonanz-kompensierte Out 2 verwendet.

Ich fange nur mit Lowpass Input an, blende über zu Bandpass und dann zum Hochpass. Die Resonanz wird manuell erhöht und wir können die ziemlich plötzlich einsetzende und sehr intensive Resonanz des Filters hören. So etwas kann für Special Effects, Bassdrums usw. nützlich sein. Etwas später wird die LFO-Frequenz bis in den Audiobereich erhöht (ca. 4-5 kHz): aber da das Filter mit trägen Vactrols arbeitet, folgt es der Modulationsfrequenz nicht allzu weit. Filter-FM im Audiobereich ist also nicht möglich.

Technische Daten

Breite 16 TE
Tiefe 50 mm
Strombedarf 30 mA (+12V) / -30 mA (-12V)