A-167 Analog Comparator / Subtractor / Offset Generator

Das Modul wird nicht mehr hergestellt.

Der A-167 Analog Comparator kann Spannungen miteinander vergleichen und dabei ein Gatesignal erzeugen.

Die Möglichkeiten sind vielfältig: Vergleich zweier externer Spannungen, Vergleich einer Spannung (normal oder invertiert) mit einem positiven oder negativen Schwellwert, Vergleich der Differenz zweier externer Spannungen mit einem Schwellwert.

Dabei geht das Modul ganz einfach “mathematisch” vor: Die beiden Eingangssignale (jeweils nach Bedarf abgeschwächt) werden voneinander subtrahiert und die manuelle Offsetspannung zum Ergebnis addiert. Wenn die Summe größer als 0 V ist, dann wird ein positives Gatesignal erzeugt, sonst nicht. Alles klar?

Bedienelemente

Eingänge:

CTRL-A167-IN

Ausgänge:

CTRL-A167-OUT

Regler / Schalter:

CTRL-A167-SW

Ein ADSR als “LFO”

Das Modul A-143-1 (Complex Envelope) macht es uns vor: Mit Hilfe eines Comparators lässt sich aus jedem Hüllkurvengenerator während der Ausklingphase (Decay oder Release) ein neuer Trigger erzeugen, der dann wieder zum Re-Triggern des Hüllkurvengenerators eingesetzt werden kann. Aus einem ADSR-Generator ist so ein LFO mit sehr variabler Schwingungsform geworden!

Ein A-140 ADSR im “LFO-Modus” – mit A-167 Comparator und A-162 Trigger Delay zur Steuerung.

Die Einstellung eines ADSR-LFOs erfordert ein wenig Fingerspitzengefühl, hilfreich dabei ist die Verwendung eines Trigger Delays zur Einstellung der Gate-Länge. Der A-167 erzeugt ein Gate- / Triggersignal beim Erreichen einer niedrigen Spannung (Release-Phase) des ADSR, würde aber – direkt als Gate für den A-140 eingesetzt – bald wieder ausschalten, da in der Attack-Phase die Spannung wieder erhöht wird. Das A-162 Trigger Delay kann aber ein Gate mit fest definierter Länge erzeugen, das dann die Hüllkurve komplett durchfahren lässt.

Andererseits – und das hatte ich im Buch noch nicht bedacht: Warum nicht einfach einen LFO mit Rechteckausgang als Gate für den ADSR verwenden? Der Aufwand, die LFO-Frequenz an die Parameter des Hüllkurvengenerators anzupassen ist eher geringer als bei der komplexen Verbindung von Comparator, Trigger Delay und ADSR. Idealerweise nimmt man dafür einen A-146, bei dem man auch die Pulsbreite des Rechtecksignals einstellen kann. Bei einem herkömmlichen LFO ist dann doch wieder der Comparator nützlich und man verwendet einen LFO mit Dreicksignal als Eingang für den A-167 und stellt am Comparator die Gate-Länge ein.

Klangbeispiel: Ein A-140 ADSR wird durch den A-167 immmer wieder neu gestartet und steuert einen A-111-5 Mini Synthesizer. Das Trigger Delay kommt in diesem Fall nicht zum Einsatz.

Der Gap-Regler

Der Gap-Regler sorgt im Prinzip für eine leichte Verschiebung von Start und Ende des erzeugten Rechtecksignals. Einen ähnlichen Effekt kann man mit einem zwischen Eingangssignal und Comparator geschalteten A-170 Slew Limiter erzielen. Wir sehen oben ein Dreieck aus einem A-111-1, unten das vom A-167 abgeleitete Rechteck.

Ohne Gap.
Gap deutlich erhöht – das Rechtecksignal wird später ausgelöst und endet später.

Offsetgenerator

Das Modul kann auch als einfacher Offsetgenerator (vergleichbar mit dem A-183-2) verwendet werden: Die reine interne Offsetspannung steht am Ausgang “Analog Sum” zur Verfügung, bei Bedarf kann eine externe Spannung hinzugefügt (Eingang “+In”) oder abgezogen (Eingang “-In”) werden.

Der Comparator als Waveshaper

Das Dreiecksignal geht als Eingangssignal in den Comparator und in den VCA. Im Comparator wird ein Gatesignal in VCO-Frequenz erzeugt. Damit wird der VCA gesteuert der bestimmt, welche Anteile des Dreiecksignals erhalten bleiben.

Der Comparator ist “eigentlich nur” ein Modul, das aus dem Vergleich zweier Spannungen ein Gatesignal erzeugen kann.

Das klingt zunächst noch nicht nach “Klangverbieger”. Aber Sie erinnern sich: Der A-137-2 Wave Multiplier II arbeitet mit Comparatoren, deren Gatesignal zum Eingangssignal addiert wird. Genauso könnte man aber auch multiplizieren: Dazu verwenden wir einen Verstärker für das Eingangssignal, der über das Gatesignal des Comparators gesteuert wird.

Das Ergebnis erinnert an Pulsbreitenmodulation – aber mit einem Dreiecksignal:

Offset ist noch recht hoch.
… noch niedriger …
Etwas niedrigeres Offset.
Die Offsetspannung wird noch niedriger eingestellt.

Das war – als ich gerade das Doepfer-Buch schrieb – eine großartige Idee. Leider funktioniert sie auch deutlich einfacher und ganz ohne A-167 Comparator. Man muss einfach nur das vom VCO gleichzeitig erzeugte Rechteck-/Puls-Signal des Oszillators an Stelle des A-167 verwenden. Das war es, mehr braucht es gar nicht…

Zwei VCOs als Eingangssignale

Etwas interessanter wird es wieder, wenn beim oben vorgestellten Patch an Stelle der konstanten Offsetspannung ein zweiter VCO (Eingang “-In”) angeschlossen wird, dann erhält man bei leichter Verstimmung der VCOs ein lebhaftes und obertonreiches Spektrum:

Zwei A-110-1 VCOs als Eingangssignale (Sägezahn und ein 3 Oktaven höherer Sinus).

Hüllkurve statt Gate

Sie können an Stelle des Gatesignals auch eine schnelle Hüllkurve verwenden, die vom Gatesignal des Comparators ausgelöst wird. Dadurch lässt sich das Signal nicht nur in der Phase verschieben, sondern auch verändern:

Die Schwingung wird durch »Attack« und »Release« geglättet, das Verhältnis von »Decay« und »Sustain« bestimmt zusätzlich (neben dem »Offs.«-Regler des Comparators) die Breite und Form der erzeugten Schwingung.
Der A-167 Comparator löst eine A-140 ADSR-Hüllkurve aus, die über den A-130 VCA die Schwingungsform des A-110-1 VCOs beeinflusst.

Auch hier kann man freilich an Stelle des Comparators ganz einfach das Rechteck-/Puls-Signal des Oszillators verwenden. Kleinere Klangunterschiede gibt es lediglich bei Dreieck und Sinus in Kombination mit dem “Gap”-Regler des Comparators, der das erzeugte Rechtecksignal etwas verschieben kann und dann andere Teile der ursprünglichen Schwingung verstärkt.

Rhythmisches – Klangbeispiele

Einn Modul, das Rechtecksignale erzeugen kann ist natürlich auch immer ein Kandidat für die Erzeugung von rhythmischen Strukturen. Hier haben wir sogar die Möglichkeit, unterschiedlich lange Gate-Signale zu gewinnen.

Um halb-zufällige rhythmische Muster zu erzeugen, kann man zwei unabhängige LFOs mit Dreieck-Signalen als Eingangssignale für “+In” und “-In” verwenden. Je nach Stellung der beiden Eingangs-Abschwächer und dem Offset-Regler entstehen interessante Muster von unterschiedlich langen Rechteck-Signalen im Comparator, die hier als Gatesignal für einen A-111-5 verwendet werden.

Bei unserem Beispiel verwende ich zwei Dreiecks-Ausgänge aus einem A-143-3, die LFOs sind auf unterscheidliche Geschwindigkeiten eingestellt, die Eingangspegel im A-167 sind gleich groß. Im Verlauf des Beispiels drehe ich den Offset-Regler von “-5″ langsam nach oben (etwa bis 2’00”) und dann wieder etwas zurück in den leicht negativen Bereich. Danach verändere ich die Geschwindigkeiten beider LFOs und nochmal in kleinerem Umfang den Offset-Regler:

Alternativen

Da das Modul nicht mehr produziert wird, stellt sich die Frage nach den Alternativen natürlich besonders deutlich.

Relativ einfach hat man es noch, wenn es lediglich um die Erzeugung von sich selbst neu startenden Hüllkurven geht. Hier gibt es eine Reihe von Modulen, die automatisch in einer Wiederholungsschleife arbeiten können: A-141-2 VCADSR, A-142-4 Quad Decay, A-143-1 Quad AD, A-143-2 Quad ADSR oder auch der A-171-2 VC Slew Processor. Bei diesen Modulen ist die “Schleifenbildung” normalerweise sogar deutlich einfacher als mit einem Comparator.

Beim Einsatz als klangformender Waveshaper oder für rhythmische Experimente wird die Auswahl recht klein. Eigentlich gibt es da nur noch den neuen A-168-1 PWM-Generator, der aus einem eher puristisch gestalteten Comparator mit modulierbarem Offset besteht. Zusätzliche Funktionen wie Inverter usw. müsste man dann über andere Module ergänzen (vgl. auch die Beschreibung des A-168-1).

Technische Daten

Breite8 TE
Tiefe40 mm
Strombedarf20 mA (+12V) / -10 mA (-12V)