A-111-1 High End VCO

Das Modul wird nicht mehr hergestellt.

Der A-111-1 war das High End – Modell unter Doepfers Oszillatoren und ist nur noch auf dem Gebrauchtmarkt erhältlich. Das Nachfolgemodell ist der A-111-2. Im Vergleich etwa zum A-110 bietet der A-111-1 erweiterte Möglichkeiten zur Synchronisation, einen zusätzlichen Eingang für lineare Frequenzmodulation, sowie einen umfangreicheren Frequenzbereich (12 Oktaven, im Vergleich zu 10 Oktaven beim A-110).

Darüber hinaus hat der A-111-1 einen geringfügig anderen Grundklang als der A-110, die Schwingungsformen (insbesondere Sinus, Dreieck) werden hier zum Teil exakter erzeugt. Der Sägezahn ist übrigens (entgegen der Beschriftung auf dem Panel) ein ansteigender Sägezahn und kein fallender wie beim A-110. Das ändert nichts am Klang per se, ist aber interessant bei synchronisierter Mischung mit einem A-110-Sägezahn, die dann etwas anders klingt als bei zwei A-110. Ansonsten ist auch hier das Sinussignal kein »mathematisch exakter Sinus«, sondern wird aus dem Dreieck-Kern über eine einfache Diodenschaltung gewonnen. Der Nachfolger A-111-2 hat eine überarbeitete Schaltung, die aus dem Dreieck ein deutlich exakteres Sinus-Signal gewinnt.

Wie sieht diese graue Schwingungstheorie nun auf dem Oszilloskop aus?

Sägezahn (aufsteigend)
Puls
Dreieck
Sinus
Rechteck

Ein wenig »sauberer« als der A-110 ist der A-111-1 durchaus, aber etwas weniger »exakt«, als man vielleicht erwartet hätte. Klingt er nun auch besser als der A-110? »Edler«? Teurer? Ein Bösendorfer-Flügel klingt anders als ein Steinway, aber welcher ist der Bessere? Wie immer ist das ganz klar Geschmackssache und Frage des Einsatzgebiets. Die klanglichen Unterschiede zwischen Oszillatoren sind ansonsten meist deutlich geringer als diejenigen zwischen verschiedenen Filtern.

Der integrierte Schaltkreis CEM3340 (von der Firma Curtis), auf dem der A-111-1 basiert, wurde übrigens bei einigen recht bekannten Synthesizern eingesetzt: Crumar Spirit, Moog Memorymoog, Oberheim OBXa, OBSX, OB8, Roland Jupiter-6, Roland SH-101, Roland MC-202, Roland MKS-80 (rev 4), Sequential Pro-One, Sequential Prophet-5 rev 3, Sequential Prophet-10, Sequential Prophet-600, Sequential T8, Synton Syrinx.

Leider wird dieser integrierte Schaltkreis nicht mehr hergestellt, so dass die Produktion des Moduls eingestellt werden musste.

Bedienelemente

Eingänge:

Systembus: Wie auch beim A-110 ist die Tonhöhe des A-111 über eine am Systembus anliegende Spannung steuerbar. Der Systembus lässt sich mit einem A-185-1 oder A-185-2 ansprechen.

CTRL-A111-1-IN

Ausgänge:

CTRL-A111-1-OUT

Regler / Schalter:

CTRL-A111-1-SW

Sync und lineare FM sind die Stärken des A-111-1

Das Standardeinsatzgebiet des A-111-1 ist vergleichbar mit dem des A-110. Aufgrund des deutlich höheren Preises wird er aber sinnvoller für Aufgaben eingesetzt, bei denen er seine speziellen Stärken ausspielen kann: Andere Färbungen bei der Synchronisation, lineare Frequenzmodulation.

Hardsync mit A-111-1.
(Hard-) Sync mit A-110 (gleiche Einstellungen bei beiden VCOs).

An den Abbildungen ist gut zu erkennen, dass man bei den beiden Arten der Synchronisation nicht von »besser« oder »schlechter« sprechen kann: Der A-111-1 produziert hier klanglich weitgehend eine Dreieckschwingung mit höherer Frequenz, während der A-110 sich schon stark in Richtung »Sägezahn« bewegt, was deutlich mehr Obertöne bedeutet.

Softsync in Verbindung mit FM

Lineare Frequenzmodulation und Softsync.

Die Verbindung aus Softsync und linearer FM ermöglicht phasenstarre Schwingungen zwischen Carrier (dem modulierten VCO) und Modulator – das ist »beinahe« schon so, wie man es von digitalen FM-Synthesizern kennt.

Alle Tipps, die beim A-110 Standard VCO beschrieben sind, funktionieren natürlich auch mit dem A-111-1.

Probleme mit anderen Modulen

Bei manchen Modulen, wie z.B. den Frequenzteilern A-115 und A-160, sowie beim »EXT CLC«-Eingang im A-117 gibt es mit dem A-111-1 Probleme: Ein paar Sekunden lang wird ein Ausgangssignal aus den Frequenzteilern produziert, dann ist Schluss. Die Ursache liegt in einem technischen Detail (Wechselspannungskoppelung des A-111-1 Ausgangs), das in der aktuellen Produktion (etwa seit Frühjahr 2011) behoben ist.

Bei älteren Modulen kann man einfach einen passiven Abschwächer (der gar nichts abschwächen muss) oder ein fast beliebiges anderes Modul dazwischenschalten, dann ist das Problem behoben.

Alternativen

Die naheliegendste Alternative ist natürlich der direkte Nachfolger A-111-2. neben allen Features des A-111-1 bietet er zusätzlich einen Umschalter zwischen VCO- und LFO-Modus sowie eine verbesserte Schaltung zur Erzeugung der Sinusschwingung aus dem Dreiecks-Kern.

Daneben gibt es den A-111 noch in einer einfacher ausgestatteten Version A-111-3, die auf nur 4 TE erstaunlich viele der Features des A-111-2 mitbringt, lediglich auf den Sinus muss man verzichten (aber selbst den den kann man sich mit dem Sine Converter A-184-2 auf weiteren 4 TE ergänzen). Ganze vier dieser Mini-VCOs sind im Modul A-111-4 untergebracht, der z.B. für polyphone Anwendungen eine gute Basis liefert.

Technische Daten

Breite14 TE
Tiefe65 mm
Strombedarf40 mA (+12V) / -20 mA (-12V)

A-112 VC Sampler / Wavetable Osc.

Der A-112 ist ein kleines digitales Modul, das Audiomaterial aufzeichnen, speichern und transponiert wiedergeben kann – ein Sampler im Kleinformat also. Daneben kann das Modul auch für einfache Wavetable-Synthese und als Effekt benutzt werden.

Das Modul besitzt zwei kleine (je 64 kBytes große) Speicher, um Audiomaterial abzulegen und auf verschiedene Weise wiederzugeben. Einer der beiden Speicher kann zudem für digitale Effekte (Pitch Shifting, Delay und Reverse Delay) genutzt werden. Das alles hat aufgrund der geringen Auflösung von 8 Bit einen deutlichen Retro-Charme, da bereits die Wandlung (analog / digital und wieder zurück) das Audiomaterial im Klang stark verändert. Der A-112 ist also mit Sicherheit kein »High-End«-Sampler – dafür eignen sich Rechner deutlich besser.

Ein Nachteil des Moduls ist seine „etwas“ kryptische Bedienoberfläche: Schalter und zum Teil auch Eingangsbuchsen sind mehrfach und mit ganz unterschiedlichen Funktionen belegt, man wird also eine gewisse Einarbeitungszeit veranschlagen müssen.

Meine ursprüngliche Beschreibung im Buch finde ich übrigens ziemlich mittelmäßig, daher wurde dieser Beitrag weitgehend neu geschrieben.

Bedienelemente

Das Modul ist aufgrund der Mehrfachbelegung von Schaltern und Buchsen bei der Bedienung gewöhnungsbedürftig. Kein Display oder gar eine opulente DAW-Oberfläche helfen, manche Wechsel zwischen verschiedenen Betriebsarten funktionieren nicht ohne Zwischenschritte, die man sich halt einfach merken muss. Rechnen Sie daher mit etwas mehr Einarbeitungszeit als für andere Module.

Eingänge:

CTRL-A112-IN

Ausgänge:

CTRL-A112-OUT

Regler / Schalter:

CTRL-A112-SW

Was kann das Modul?

Der A-112 kann als Sampler klassischer Prägung arbeiten, kann seine internen Speicher im Sinne eines flexiblen Wavetable-Oszillators durchfahren und zudem Audiomaterial in Echtzeit mit digitalen Verzögerungseffekten, Freezing und Pitch-Shifting bearbeiten. Und das ganze auf der Basis einer technischen Plattform des Jahres 1998, Spannungssteuerung im Modularsystem inklusive.

Der A-112 als Sampler oder Wavetable-Oszillator

Für diese Betriebsarten werden alternativ die beiden Speicherbänke S1 und S2 verwendet, um Audiomaterial zu speichern und auf verscheidene Weise wieder auszugeben.

Vorbereitung zum Einsatz: Aufnahme

Um ein Audiosignal für den Sampler oder Wavetable-Oszillator aufzunehmen, sind folgende Schritte erforderlich:

  1. Auswahl einer der beiden Speicherbänke S1 oder S2 mit dem obersten Schalter, in die aufgenommen werden soll.
  2. Auswahl von „Rec“ mit dem mittleren Schalter.
  3. Auswahl von „Norm“ mit dem untersten Schalter. (Über andere Aufnahme-Methoden reden wir im Anschluss.)
  4. Einstellen der gewünschten Sampling-Frequenz über den „Tune“ Regler. Je höher die Frequenz, desto realistischer, aber auch kürzer wird die Aufnahme. Der Bereich reicht von 2 kHz bis 79,4 kHz.
  5. Das Audiosignal muss am Eingang „Audio In / Wave-CV In“ anliegen.
  6. So lange kein Gatesignal an „Gate In“ anliegt, haben wir ein Vorhör-Signal am Ausgang. Bei Übersteuerung blinkt die „Run“ LED kurz auf.
  7. Start der Aufnahme über ein Gatesignal am Eingang „Gate In“ oder Drücken (und gedrückt halten!) des Tasters „Man. Trig“. Das Audiomaterial wird so lange aufgenommen, bis entweder der Speicher voll ist oder das Gatesignal abbricht. Eine Änderung der Sampling-Frequenz ist bei aktivem Gatesignal während der Aufnahme nicht mehr möglich.

Jeder der beiden Speicher S1 und S2 verfügt über 64 kBytes Speicherplatz mit je 256 „Pages“ à 256 Bytes, die im Wavetable-Modus einzeln als „Waves“ angesprochen werden können. Damit können pro Speicher etwa 2 Sekunden Audiomaterial bei einer Samplingfrequenz von 32 kHz aufgezeichnet werden.

Andere Aufnahme-Arten

Wenn der unterste Schalter nicht auf auf „Norm“ steht, gibt es noch weitere Möglichkeiten der Aufnahme:

  • „Loop“: Die Aufnahme wird bei gefülltem Speicher nicht automatisch abgebrochen, sondern beginnt wieder am Anfang und überschreibt bereits aufgenommene Speicherbereiche. Die Aufnahme wird erst beendet, sobald das Gatesignal abbricht.
  • „Wav“: Hier wird lediglich eine 256 Byte große „Wave“ aufgenommen. Über den „Tune“ Regler bzw. die Steuerspannung an „CV In“ wird wie bei den beiden anderen Aufnahmearten die Samplingfrequenz festgelegt, solange kein Gatesignal anliegt. Sobald wir allerdings ein aktives Gatesignal haben, bestimmen „Tune“ bzw. „CV In“ die Nummer der Page, in die die Wave aufgenommen wird. Diese Speicherposition wird dann fortlaufend mit dem Audiomaterial überschrieben, bis das Gatesignal abbricht oder über „Tune“ bzw. „CV In“ eine andere Speicherposition gewählt wird. Damit lässt sich aus einem längeren Audiosignal und einer Steuerspannung z.B. aus einem ADSR-Generator, einem S&H usw. eine komplexe (allerdings auch schwer vorhersagbare) Wavetable im Speicher erzeugen. Einfacher ist mit Sicherheit eine konventionelle Aufnahme im „Norm“-Modus, die anschließend im Wavetable-Modus über eine Steuerspannung abgetastet wird.

Spielen von Samples / Wavetables

Das so aufgenommene Audiomaterial kann nun entweder als einmaliger Durchlauf des gesamten Speichers (One Shot), in kontinuierlicher Schleife des gesamten Speichers (Loop) oder aber selektiv wiedergegeben werden. Bei der selektiven Wiedergabe werden jeweils einzelne „Waves“ aus dem Speicher in Endlosschleife wiedergegeben. Dabei ist es möglich, die Speicheradresse der wiederzugebenden Wave dynamisch festzulegen (Wavetable-Oszillator), man kann vorwärts und rückwärts durch das Audiomaterial „fahren“ oder auch bei einer einzelnen aufgezeichnete Waveform „stehenbleiben“. Das entspricht dann einer der oben genannten „Pages“ mit je 256 Bytes Größe.

  1. Der oberste Schalter verbleibt auf dem vorher eingestellten Speicher S1 oder S2.
  2. Ändern des mittleren Schalters von „Rec“ auf „Play“.
  3. Einstellen der Wiedergabeart mit dem unteren Schalter:
    • „Norm“ für einmalige Wiedergabe des Speicherinhalts,
    • „Loop“ für Wiedergabe des Speicherinhalts in Endlosschleife,
    • „Wave“ für selektive Wiedergabe einzelner Waves bzw. dynamisches Durchfahren des Speichers über eine Steuerspannung.
  4. Spielen: Durch ein Gatesignal am Eingang „Gate In“ oder Drücken des Tasters „Man. Trig.“ wird die Wiedergabe gestartet:
    • Bei „Norm“ wird der gesamte Samplespeicher einmal komplett bis zum Ende wiedergegeben, auch wenn während der Wiedergabe das Gatesignal abbricht. Ein erneutes Gatesignal startet den Abspielvorgang wieder vom Angang an.
    • Bei „Loop“ wird der Samplespeicher in einer „Endlosschleife“ wiedergegeben, d.h. am Ende der Wiedergabe starten wir wieder beim Anfang. Sobald das Gatesignal abbricht, endet die Wiedergabe allerdings nicht! Stattdessen wird ab dann der Samplespeicher in Endlosschleife vom Anfang bis zum zuletzt erreichten Punkt wiedergegeben. Ein erneutes Gate-Signal verlängert die Wiedergabeschleife wieder bis zum nächsten Abbruch des Gatesignals. Die Wiedergabe im „Loop“-Modus wird erst dann beendet, wenn ein kurzes Triggersignal von max. 100 ms angelegt wird. Kompliziert? Ja…
    • Bei „Wave“ arbeitet der A-112 als Wavetable-Oszillator. Die ausgewählte Wave (d.h. ein 256 Byte großer Speicherbereich) wird wiederholt abgespielt, bis das Gatesignal abbricht. Über eine Steuerspannung am Eingang „Audio In / Wave-CV In“ können andere Pages ausgewählt werden und damit der gesamte Samplespeicher dynamisch vorwärts oder rückwärts durchfahren werden oder auch die Wiedergabe bei einer einzelnen Wave verharren.
  5. Bei allen drei Wiedergabearten kann die Samplingfrequenz und damit die Tonhöhe und gleichzeitig die Geschwindigkeit der Wiedergabe wie bei einem analogen VCO mit einer Steuerspannung über „CV In“ gesteuert werden. Zusätzlich kann die Tonhöhe (und Geschwindigkeit / Samplingfrequenz) über den „Tune“ Regler manuell beeinflusst werden

Sampleinhalt speichern und laden

Die aufgenommenen Audiodaten beider Speicher S1 und S2 bleiben auch beim Ausschalten des A-100 Systems erhalten. Manchmal genügt das natürlich nicht und man möchte mit einer Art „Sample-Library“ arbeiten und einmal aufgenommene Sounds später wiederverwenden. Dazu ist eine einfache Midi-Sampledump Funktion implementiert.

  1. Der Speicher S1 oder S2, der extern gespeichert oder von einer externen Quelle aus geladen werden soll, wird über den obersten Schalter ausgewählt.
  2. Der mittlere Schalter wird auf „Dmp“ für die Sampledump-Funktion gestellt.
  3. Mit dem untersten Schalter wird festgelegt, ob der gesamte Speicher S1 oder S2 übertragen wird (Position „Norm„) oder nur eine einzelne Wave mit 256 Byte (Position „Wav„). Bei einzelnen Waves legt der „Tune“ Regler (oder eine Steuerspannung an „CV In“) fest, welche Page des Speichers gesendet oder geladen werden soll. Ein Sampledump im „Loop“-Modus des untersten Schalters ist nicht implementiert, das würde auch keinen Sinn machen.
  4. Daten aus dem A-112 übertragen:
    • Durch ein Gatesignal am Eingang „Gate In“ oder Drücken von „Man. Trig.“ wird ein Sampledump an den Ausgang „MIDI Out“ gesendet.
    • Alternativ kann über „MIDI In“ ein Sampledump-Request (z.B. aus einer DAW) empfangen werden, der den Sampledump an „MIDI Out“ auslöst.
  5. Daten von extern in den A-112 laden:
    • Mit den oben beschriebenen Schalterstellungen ist der A-112 bereit, einen Sampledump über „MIDI In“ zu empfangen.

Leider ist das kostenlos downloadbare Sampledump Programm für den A-112, das auch eine Konvertierung von Wav-Files erlaubt, mittlerweile deutlich veraltet, es funktioniert nur unter DOS (bzw. eingeschränkt unter Windows 95). Ansonsten sind Midi-Sampledumps auch sehr gut mit dem Programm MIDI-OX (www.midiox.com) oder mit den meisten DAWs möglich.

MIDI Dump Request für den Inhalt des Speichers S1 oder S2:

F0
00 20 20
7F
00 oder 01
F7
Start der Sysex-Meldung
Doepfer-Sysex-ID
Abruf Speicher des A-112
00 = Speicher S1, 01 für S2
Ende der Sysex-Meldung

MIDI Dump Request für einzelne Waves:

F0
00 20 20
7D
[Bit 7-1 der Page]
[Bit 0 der Page]
F7
Start der Sysex-Meldung
Doepfer-Sysex-ID
Abruf Wave des A-112
hexadezimale Page-Nummer von 1-256 in 8 Bits
Ende der Sysex-Meldung

Der A-112 als Effektgerät

Der A-112 Sampler / Wavetable-Oscillator kann auch als Effektgerät eingesetzt werden. Man muss sich dabei aber bewusst sein, dass die 8-Bit-Wandler des digitalen Moduls auch eine ganz eigene »Lo-Fi«- Klangcharakteristik mit sich bringen. Das Modul bietet Pitch Shifting (Verschiebung der Tonhöhe), Delay (mit einer maximalen Verzögerungszeit von 2 Sekunden) und Reverse Delay an. Zusätzlich kann die Ausgabe eines der drei Effekte mit Freeze „eingefroren“ werden.

Achtung: Beim Einsatz als Effektgerät wird der Inhalt des Speichers S2 überschrieben.

Lo-Fi – Effekte!

Der A-112 kann ganz einfach als Lo-Fi-Effektgerät eingesetzt werden: der oberste Schalter wird auf Position »Eff.« gestellt, mit dem mittleren Schalter wird die Art des Effekts ausgewählt: Pitch Shift (Schalter­position »Pit«), Delay (Schalterposition »Del«) oder Reverse Delay (Schalterposition »Rev«). Mit dem unteren Schalter lässt sich zwischen einer normalen (Schalterposition «Norm«) und der »Freeze«-Betriebsart wählen (Schalterposition »Frz«).

Das Ausgangssignal des A-111-5 Mini Synthesizers wird über die Effekt-Möglichkeiten des A-112 bearbeitet.

Vorbereitung zum Einsatz als Effektgerät

Vor Benutzung der Effekte müssen Sie die Größe des zu verwendenden Speichers einstellen (der Speicher »S2« wird dabei überschrieben):

  1. Schalter 1 auf »Eff«.
  2. Schalter 2 nach Bedarf auf eine der drei Effekt-Arten.
  3. Schalter 3 auf »Len«.
  4. Nun stellen Sie die gewünschte Größe des Speichers mit dem Regler »Tune« ein. Ein großer Speicherbereich ermöglicht längere Delayzeiten.

Aktiviert wird diese Auswahl durch Anlegen eines Gatesignals am Gateeingang (oder manuellem Auslösen des »Trig«-Tasters). Die Effekte bleiben für die Dauer des Gatesignals aktiv, danach werden sie wieder deaktiviert.

Freeze Modus:

Für Delay, Reverse Delay und Pitch Shift gibt es zusätzlich einen „Freeze“ Modus, der das aktuell bearbeitete Signal einfriert. Zum Umschalten muss die „Norm“-Betriebsart allerdings zuerst abgebrochen werden:

  • Oberster Schalter von »Eff« auf »S1« oder »S2«, oder
  • unterster Schalter auf »Len«.

Danach kann der unterste Schalter auf »Freeze« gestellt werden.

Ein Wechsel zurück vom »Freeze« Modus in den normalen Modus muss analog dazu erfolgen.

Die Steuerung der Sampling-Frequenz (und damit der Verzögerungszeit bei gegebener Speichergröße) erfolgt mit dem »Tune«-Regler. Der Freeze-Effekt für Delay, Reverse Delay oder Pitch-Shift wird erst mit einem aktiven Gatesignal („Gate In“ oder „Man. Trig.“) gestartet.

Pitch Shifter:

Mit dem Regler »Tune« wird auch hier eine Samplingfrequenz eingestellt, mit der der zuvor festgelegte Speicher ausgelesen wird. Die Audiosignale werden dabei aber weiterhin mit einer festen Samplingfrequenz in den Speicher geschrieben, so dass über diesen Regler eine zu schnelle oder zu langsame Wiedergabe der eben noch gespeicherten Audio-Fragmente erfolgt. Die Größe des zuvor festgelegten Speichers bestimmt dabei die »Granularität« des Effektes. Auch hier wird der Effekt durch ein Gatesignal („Gate In“ oder „Man. Trig.“) aktiviert.

Mögliche Schwachstelle: Speicherbatterie

Das Modul verwendet einen kleinen Akku, um den Inhalt des Samplespeichers auch beim Ausschalten des A-100 Systems zu erhalten. Dieser Akku hat leider keine unbegrenzte Lebensdauer und muss regelmäßig (mindestens alle 2 Jahre) überprüft und gegebenenfalls ausgetauscht werden. Zum Austausch sind kleine Lötarbeiten erforderlich, um die Beinchen des Akkus von der Platine zu lösen bzw. wieder an der Platine anzubringen.

Beim A-112 ist das ein 3,6V Akku mit den Maßen 10mm x 20mm (z.B. GP 3GP-60 oder Varta 3/V80H).

Achtung: Ein „auslaufender“ Akku kann schwere Schäden am A-112 oder darunter eingebauten Modulen verursachen! Prüfen Sie daher alle 2 Jahre, ob Elektrolytflüssigkeit austrtitt und ob die Spannung noch mindestens 90% der 3,6V beträgt. Entfernen Sie zuvor das Modul komplett aus dem Gehäuse und trennen es komplett von der Stromversorgung.

So sieht ein Akku beispielsweise aus, wenn die Korrosion bereits die -sonst blank glänzenden – Metallteile angegriffen hat (der gezeigte Akku ist etwa 5-6 Jahre alt).

Umgehung des internen Filters

Die Abtastfrequenz der Digitalwandler ist – gerade bei niedrigeren Samplingfrequenzen ein Störsignal, das im A-112 durch ein integriertes Tiefpassfilter eliminiert wird. Falls man dieses Filter durch ein hochwertigeres ersetzen möchte, kann die interne Schaltung durch Entfernen des Jumpers J1 umgangen werden. Stattdessen kann man z.B. ein steilflankiges A-108 48dB Filter einsetzen, das auch z.B. für BBDs empfehlenswert ist, die ein ganz ähnliches Problem haben.

Zur Umgehung der internen Filterschaltung muss der Jumper entfernt werden.

Technische Daten

Breite10 TE
Tiefe100 mm
Strombedarf50 mA (+12V) / -20 mA (-12V)

A-188-2 Tapped BBD Module

Das A-188-2 ist ein BBD, das nicht nur einen einzelnen Ausgang am Ende des Eimerkettenspeichers bietet, sondern mehrere »Taps« an verschiedenen Stellen (mit entsprechend unterschiedlichen Verzögerungszeiten). Aus diesen unterschiedlichen Taps lassen sich zwei unabhängige Mischungen erstellen, die z.B. für Stereo-Anwendungen interessant sind.

Neben den einzelnen Taps ist auch die Bedienoberfläche etwas anders gestaltet als beim A-188-1: An Stelle von Schaltern zum Umschalten der Polarität (z.B. für den Feedbackweg) kommen hier Regler mit entsprechend bipolarer Skala zum Einsatz.

Grundsätzliches zu BBDs ist im Artikel über das A-188-1 BBD beschrieben.

Bedienelemente

Eingänge:

CTRL-A188-2-IN

Ausgänge:

CTRL-A188-2-OUT

Regler / Schalter (Tap Mix):

CTRL-A188-2-SW1

Regler / Schalter (BBD allgemein):

CTRL-A188-2-SW2

Vergleich zum »kleinen Bruder« A-188-1

Das A-188-2 BBD kann grundsätzlich für vergleichbare Aufgaben wie die A-188-1 Module eingesetzt werden: Flanger, Chorus, kurze Echos. Dabei werden – über die Taps – in einem einzigen Modul in etwa die Verzögerungsbereiche der Module A-188-1Y, A, B und C abgedeckt.

Zudem existieren im Vergleich deutlich erweiterte Klangmöglichkeiten durch die beiden unabhängigen Mischungen der Taps. Allerdings ist das A-188-2 bauartbedingt auch etwas stärker mit Nebengeräuschen behaftet als das A-188-1.

Die Polarität des Feedbacksignals bzw. des gesamten BBD-Signals wird beim A-188-2 (nur) über bipolare Regler eingestellt, beim A-188-1 gibt es dafür eine Reihe von Schaltern, die z.B. bei Live-Performances einen viel schnelleren Eingriff in den Klang ermöglichen.

Feedback über einen Switch geschaltet

Neben der Nutzung von Output 2 für den Feedbackweg (und damit einer individuellen »Feedbackmischung«, die vom Erst-Delay deutlich abweichen kann), können Sie die Einzelausgänge auch über einen Switch oder einen spannungsgesteuerten Mischer führen und danach in den Feedbackeingang einspeisen.

Auf diese Weise lassen sich sowohl rhythmisch gesteuerte drastische Klangänderungen, als auch langsame »Klangfahrten« erzeugen.

Umschalten des Taps für den Feedbackweg. Der A-152 Switch wird z.B. von einem Sequencer gesteuert, der A-188-2 kann noch von einem LFO moduliert werden.

Standard-Feedbackweg 396 Stages

Bei der Verwendung einzelner Taps (z.B. für lange Delays) wird manchmal übersehen, dass als Standard der Tap mit 396 Stages in den Feedbackweg eingespeist wird. Sie können über die Schaltbuchse »ext. FB In« stattdessen einen beliebigen anderen Tap als Quelle für die Feedbackschleife wählen (oder eine der beiden Mischungen »Output 1« oder »Output 2«, die ohnehin beide je 2 Ausgänge haben).

Achtung: Der intern vorverdrahtete Feedbackweg mit 396 Stages ist übrigens invertiert (verpolt), so dass der positive und der negative Regelbereich des Reglers »Feedback« verkehrt herum arbeiten. Bei Verwendung von Patchkabeln für das Feedback und dem Eingang »ext. FB in« ist (auch bei 396 Stages) alles in Ordnung.

Eine einfache Synthesizerstimme mit Suboszillator. VCF und VCA werden durch ADSR-Generatoren etc. moduliert. Bei Bedarf kann man vor dem Filter noch einen Mixer einfügen, um Sägezahn, Dreieck oder Sinus aus dem A-110 VCO beizumischen.

Schwingende Delays, etwas komplexer: A-188-2 als Klangerzeuger

Das Tapped BBD lässt bezüglich Funktionalität und Komplexität kaum mehr Wünsche offen! Ein Verzögerungsschaltkreis wird an 6 verschiedenen Stellen (Taps) abgegriffen – nach 396, 662, 1194, 1726, 2790 und 3328 Schritten. Aus diesen »Taps« lassen sich dann zwei Mischungen erstellen, wobei jeder Tap dabei auch gegenphasig zugemischt werden kann. Daneben stehen die Taps auch als Einzelausgänge zur Verfügung, das Delay ist (wie beim A-188-1) über Steuerspannung kontrollierbar.

Mischungen in Stereo

Gerade die Möglichkeit, verschieden lange Delays zu mischen bzw. auch unterschiedlich in die Feedbackschleife einzuspeisen, erweitert die klangliche Flexibilität. Die Verteilung von zwei unterschiedlichen Mischungen im Stereobild ist ein einfacher Weg zu einem »breiten« Klangbild.

Im Gegensatz zum A-188-1 ist der Rausch­anteil beim A-188-2 (bedingt durch die spezielle Schaltung) etwas höher. Aber wenn Sie jemals mit einer Singlecoil E-Gitarre gearbeitet haben, wird Sie das nicht besonders irritieren.

Klangbeispiele

Rauschen aus einem A-117 wird zunächst in einen A-132-3 VCA geleitet, der von einem A-142 VC Decay mit sehr kurzen Hüllkurven gesteuert wird. Diese kurzen Rauschimpulse werden in den Eingang eines A-188-2 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 (der Tap mit 396 Stufen wird hier verwendet) 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

Breite30 TE
Tiefe70 mm
Strombedarf120 mA (+12V) / -50 mA (-12V)

A-188-1 BBD Module

Leider werden nur noch die BBD-Bausteine für 1024 und 2048 Schritte produziert, so dass die anderen BBDs irgendwann nicht mehr erhältlich sein werden.

Stand: April 2021

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

Die Eckfrequenz des A-108 Filters wird durch das BBD gesteuert.

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.

Das »doppelte BBDchen«: Das linke BBD befindet sich im Feedbackweg des rechten BBDs.

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.

Details zu den BBDs (inkl. Beschreibung der Bedienelemente) finden Sie im Abschnitt »A-148 Dual S&H / A-152 Voltage Addressed Switch« auf Seite ?0.
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 ms3.125 Hz – 312,6 Hz
A-188-1Y (256 Stages)0,6 ms – 6,4 ms1.562,5 Hz – 156,3 Hz
A-188-1A (512 Stages)1,3 ms – 12,8 ms781,3 Hz – 78,1 Hz
A-188-1B (1024 Stages)2,6 ms – 25,6 ms390,6 Hz – 39,1 Hz
A-188-1C (2048 Stages)10,2 ms – 51,2 ms97,7 Hz – 19,5 Hz
A-188-1D (4096 Stages)20,5 ms – 102,4 ms48,8 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 BBDs wird ein A-124 Wasp Filter eingeschleift.

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 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

Breite14 TE
Tiefe60 mm
Strombedarf80 mA (+12V) / -50 mA (-12V)

A-143-9 Voltage Controlled Quadrature LFO/VCO

Der A-143-9 Voltage Controlled Quadrature LFO / VCO ist ein spannungsgesteuerter Sinusgenerator, der ein sehr sauberes Sinussignal erzeugt, das mit ca. 3 kHz bis in den Audiobereich reicht – bei angelegter Steuerspannung ist er sogar als VCO bis ca. 20 kHz einsetzbar.

Ein sehr sauberes Sinussignal aus dem A-143-9.

Im Vergleich zu »echten« Oszillatoren wie dem A-110 hat er neben dem geringeren Tonumfang aber ein paar Einschränkungen: Keine Temperaturkompensation, sowie eine weniger exakte 1 V / Oktave-Kennlinie zur Ansteuerung.

Die vier Ausgänge geben das gleiche Signal jeweils um 1/4 Schwingung (oder 90 Grad) verschoben aus, so dass der erste und dritte (bzw. der zweite und vierte) Ausgang jeweils ein invertiertes Signal liefern.

Bedienelemente

Eingänge:

CTRL-A143-9-IN

Ausgänge:

CTRL-A143-9-OUT

Regler / Schalter:

CTRL-A143-9-SW

Gemeinsam stark

Der A-132-2 Quad VCA I ist eine gute Ergänzung zum A-143-9, wenn die Amplituden aller vier Ausgänge synchron geregelt werden sollen. Wenn die beiden Module über ein Flachbandkabel (im Lieferumfang des A-132-2 VCAs) an den Platinen miteinander verbunden werden, sind die Eingänge des Quad VCAs mit den Ausgängen des Quadrature LFOs vorbelegt.

Überblendung und Modulation

In Verbindung mit einem A-132-3 Dual linear VCA und einem Mischer können interessante Überblendeffekte mit gleichzeitiger – phasenverschobener – Modulation der Audiosignale erzeugt werden.

Ein ungewöhnliches »Vibrato«, das immer wieder neu ansetzt und bei geschickter Einstellung von »Gain« und »CV« bei den Verstärkern auch noch ein leichtes »Gegeneinanderschwingen« der beiden VCOs hörbar macht.

Alternativen

Der Quadrature VCO A-110-4 ist eine interessante Variante dieses Oszillators. Doepfer hat ihm zusätzlich eine Temperaturkompensation und die Möglichkeit einer „Thru Zero“ Frequenzmodulation spendiert. Dafür wurden die invertierten Sinus- und Cosinus- Ausgänge eingespart, die man bei Bedarf aber durch zwei einfache Invertierer erzeugen kann.

Technische Daten

Breite8 TE
Tiefe50 mm
Strombedarf30 mA (+12V) / -30 mA (-12V)

A-111-5 Mini Synthesizer Voice

Der A-111-5 ist kein Oszillator im herkömmlichen Sinn, sondern ein kompletter Mini-Synthesizer mit VCO, VCF, VCA, ADSR und zwei LFOs. Ein »Dark Energy« (erste Generation) für das Modulsystem! Hier ist vieles patchbar, aber bei näherer Betrachtung wird man erkennen, dass einige Signalwege ausschließlich intern geschaltet sind. Es gibt beispielsweise keine Möglichkeit, den Ausgang des Oszillators vor dem Filter abzugreifen. Der A-111-5 ist also kein »Modularsystem im Modularsystem«.

Aber das will der A-111-5 auch gar nicht sein: Er ist eine praktische Lösung, wenn man auf sehr kompaktem Raum noch eine zusätzliche »Stimme« im Modularsystem benötigt, die auch ohne viele Patchkabel unmittelbar und schnell einsetzbar ist. Der A-111-5 beinhaltet einen VCO, ein VCF (24dB Tiefpassfilter), einen VCA, zwei LFOs und einen ADSR-Generator, der Steuerspannungen z.B. für Lautstärkeverlauf oder Filterverlauf erzeugen kann.

Zudem ist das Filter einmalig: Es erlaubt lineare Frequenzmodulation seiner Eckfrequenz und ist – in Selbstoszillation – hervorragend tonal spielbar. Die Rechteck- und Pulsschwingungen des VCOs sind zwar etwas »abgerundet«, in Summe aber noch ziemlich exakt (auch im Vergleich zu A-110 oder A-111-1).

Nachdem der A-111-5 aufgrund der fehlenden Verfügbarkeit von CEM3394 – Bausteinen nicht mehr produziert wurde, hat Doepfer das Modul mit dem AS3394 neu aufgelegt.

Stand: Herbst 2020

Wird auch ein externes Signal »abgerundet«?

Öffnet vielleicht das Filter nicht vollständig und sorgt auf diese Weise für die besondere Schwingungsform? Nein, externe Signale werden nicht abgerundet, obwohl sie ja ebenfalls das Filter im A-111-1 durchlaufen müssen. In der Abbildung z.B. ein Rechtecksignal aus einem A-110 VCO:

A-111-5: Rechteck – leicht abgerundet.
A-111-5: Puls – ebenfalls abgerundet.
Rechteck eines A-110 über den externen Eingang des A-111-5.

Dreieck und Sägezahn

Der Oszillator des A-111-5 hat noch eine weitere Besonderheit: Die Pulsschwingung ist grundsätzlich immer »eingeschaltet«, ein Dreieck oder ein Sägezahn kann per Schalter hinzugefügt werden. Um aber ein reines Dreieck oder einen reinen Sägezahn zu bekommen, muss die Pulsbreite auf 0% oder 100% (»PW«-Regler auf Anschlag links oder rechts) – und somit auf »unhörbar« gestellt werden:

A-111-5: Dreieck.
A-111-5: Sägezahn.

Mischung aus Puls und Dreieck oder Sägezahn

Bei anderen Pulsbreiten-Einstellungen erhält man interessante Mischklänge, die zwar mit jedem anderen VCO ebenfalls erzielbar sind, aber hier eben recht einfach und ohne zusätzliche Patchkabel, Mixer etc.:

A-111-5: Eine Mischung aus Rechteck und Dreieck.
A-111-5: Eine Mischung aus Puls und Sägezahn.

Bedienelemente

Eingänge:

Gate vom Systembus (ohne Abb.): Der ADSR-Generator lässt sich über ein am Systembus anliegendes Gatesignal auslösen. Bei Bedarf kann diese Verbindung intern über einen Jumper aufgetrennt werden. Um ein Gate in einen Systembus einzuspeisen, wird das Modul A-185-1 benötigt.

Mit Ausnahme des ADSR Gate-Eingangs, der die Leitung zu den Gatesignalen des Systembusses unterbricht, werden alle anderen Eingänge (Audio- wie Modulationseingänge) zusätzlich zu den internen Modulations- und Audioquellen addiert.

CTRL-A111-5-IN

Ausgänge:

CTRL-A111-5-OUT

Regler / Schalter (VCO):

CTRL-A111-5-VCO-SW

Regler / Schalter (VCF):

CTRL-A111-5-VCF-SW

Regler / Schalter (VCA, LFO1 und LFO2):

Beide LFOs sind identisch ausgelegt, die Bedienelemente werden daher nur einmal beschrieben.

CTRL-A111-5-VCA-LFO-SW

Regler / Schalter (ADSR):

CTRL-A111-5-ADSR-SW

Ein kompletter Mini-Synthesizer

Der A-111-5 ist die preisgünstigste Möglichkeit, eine komplette Synthesizerstimme in das Modularsystem zu bekommen. Oft kosten bereits VCO und VCF so viel wie dieses Modul, hier sind aber noch zwei einfache LFOs, ein ADSR, ein VCA und ein paar Audio- bzw. CV-Mischer eingebaut. Das ist durchaus praktisch, wenn man mit einem sehr kleinen Modularsystem anfangen möchte.

Bei größeren und großen Systemen kann es attraktiv sein, »mal so eben« eine weitere Stimme einzubauen, die z.B. im Livebetrieb schnell und ohne viel Verkabelung einsatzbereit ist. Und dank der Vor-Verschaltung lassen sich ohne viel Aufwand erstaunlich komplexe Klänge erzielen.

Aber auch für Einsteiger-Modularsysteme ist der A-111-5 eine Überlegung wert: Man kann das Modul gut als Ausgangsbasis verwenden und dann mit weiteren Modulen (VCO, VCF, Waveshaper usw.) ergänzen.

Grundeinstellung für neue Sounds

Als Ausgangspunkt für neue Sounds können Sie folgende Grundeinstellung ausprobieren.

  • VCO: Tune = 5, Range-Schalter in der Mittelstellung, FM = 0, Source-Schalter daneben in der Mittelstellung (»off«), PW = 0 (damit ist die Pulswelle ausgeschaltet), Shape-Schalter daneben auf Sägezahn, PM = 0, Source-Schalter daneben auf Mittelstellung (»off«). Der VCO wird damit einen Sägezahn in mittlerer Oktavlage erzeugen.
  • VCF: Frq im oberen Drittel, Track-Schalter auf »off«, XM und LM auf 0, Source-Schalter auf Mittelstellung (»off«), Res = 0. Das Filter wird etwas an Höhen abschneiden, aber sonst keine auffälligen Verfärbungen des Klangs erzeugen.
  • VCA: A = 0, AM = 10, Source-Schalter auf ADSR. Der Verstärker wird damit ausschließlich vom Hüllkurvengenerator (ADSR) gesteuert.
  • LFO 1 & LFO 2: Beide Shape-Schalter auf Mittelstellung (»off«). Die LFOs sind damit erst einmal ausgeschaltet, die anderen LFO-Bedienelemente haben bei »off« keine Auswirkung.
  • ADSR: ADSR Range-Schalter auf »mid«, A = 0, D = 0, S = 10, R = 0. Die Hüllkurve ist damit eine einfache Orgel-Hüllkurve (Ton ist bei Tastendruck sofort da und verstummt beim Loslassen der Taste sofort wieder). Der Ausgang des Moduls ist mit der Audio-Anlage verbunden, VCO F Eingang und ADSR Gateeingang werden von einer Tastatur o.Ä. angesteuert.

Jetzt wird geschraubt!

Was Sie jetzt versuchen können:

Bewegen Sie per Hand den Regler »Frq« des Filters: Der Klang wird unterschiedlich dumpf oder brillant werden.

Wählen Sie eine mittlere Eckfrequenz und spielen Sie über einen größeren Tastaturbereich: Die höheren Töne werden dumpfer als die tiefen. Schalten Sie jetzt den Schalter »Track« des Filters auf »half« oder »full«: Die Eckfrequenz wird nun an die gespielte Tonhöhe zum Teil (half) oder ganz (full) angepasst.

Wie verändern sich die Klänge, wenn Sie die Resonanz des Filters erhöhen? Was passiert mit den tiefen Frequenzanteilen? Achten Sie auf den Klang bei sehr hoher Resonanz (Selbstoszillation des Filters).?Probieren Sie andere Hüllkurven: Mehr Attack lässt den Ton langsam lauter werden, Release lässt ihn nach dem Loslassen der Taste ausklingen. Attack = 0, Decay und Sustain auf mittlerem Wert lassen den Ton perkussiver werden, die Lautstärke bleibt bei länger gehaltener Taste auf der mit Sustain eingestellten Lautstärke.

Schalten Sie den ADSR-Generator als XM-Modulationsquelle des Filters ein und variieren Sie mit dem Regler »XM« die Intensität der Modulation.

Schalten Sie einen oder beide LFOs ein und setzen Sie sie als Modulationsquellen für VCO, VCF oder VCA (oder einer Kombination davon) ein.

Mischen Sie die Pulsschwingung des Oszillators (mit PW im mittleren Bereich) dazu. Schalten Sie den Sägezahn aus.

Ein alter Trick geht auch hier

Der Audioausgang der A-111-5 Mini Synthesizer Voice wird mit dem A-180 Multiple aufgesplittet und über einen A-183-1 Attenuator wieder in den eigenen »External Audio«-Eingang zurückgeführt.

Versuchen Sie ruhig auch einmal einen alten »Minimoog-Trick«: Der Audioausgang wird über ein Multiple aufgesplittet. Ein Teil geht in die Abhöranlage, ein anderer Teil über einen Abschwächer wieder zurück in den eigenen Audioeingang. Fangen Sie mit stark abgeschwächten Signalen an.

Das Filter als zweiter Oszillator

Die lineare Filter-FM ist ein ungewöhnliches Feature. Zudem ist die Kennlinie zur Steuerung der Eckfrequenz sehr exakt 1 V / Oktave (genauer als bei vielen anderen Filtern). Aufgrund der beiden unabhängigen externen Steuereingänge für VCO und VCF können Sie das Modul sogar zweistimmig spielen – hier mit einem Sequencer:

Ein A-155 Sequencer steuert sowohl die Frequenz des VCOs, als auch die Frequenz des VCFs im A-111-5 Mini Synthesizer. Der A-156 Quantizer erleichtert dabei die Einstellung auf exakte Tonhöhen.

Im folgenden Klangbeispiel wird dieses Setup demonstriert: Zu Beginn hört man den reinen Sinus des selbstoszillierenden Filters, dann kommt der VCO mit einer Pulswelle dazu, später folgen Modulationen von VCO und VCF. Zum Ende wird die Resonanz immer weiter reduziert, bis schließlich nur noch der VCO zu hören ist.

Schnelle LFOs

Die beiden LFOs reichen ein gutes Stück in den Audiobereich: Eingesetzt zur Frequenzmodulation von VCO (LFO1) und / oder VCF (LFO2), erhalten Sie ein breites Spektrum an metallischen und disharmonischen Klängen für die Abteilung »Special Effects«.

»Live«-Eingriffe erwünscht

Die große Zahl an Umschaltmöglichkeiten (das Modul verfügt immerhin über 12 3fach-Schalter!) ist eine schöne Einladung, um schnell und drastisch in den Klang einzugreifen – das ist etwas, das Sie möglicherweise nicht gerade mit einem Modularsystem verbinden, oder?

Technische Daten

Breite24 TE
Tiefe40 mm
Strombedarf80 mA (+12V) / -50 mA (-12V)

A-110-1 Standard VCO

Der A-110-1 ist der »Standard«-Oszillator von Doepfer. Das »Standard« klingt ein wenig despektierlich, ist das dann so etwas wie ein »Billig-VCO mit Sparklang«?

Klanglich muss sich der A-110-1 aber keinesfalls verstecken, auch nicht vor deutlich teureren Oszillatoren! Zunächst sehen die Schwingungsformen auf dem Oszilloskop nicht wirklich alle »exakt mathematisch« aus, insbesondere Dreieck und Sinus, aber auch der etwas »unruhige« Sägezahn. Sind sie auch nicht! Aber – und das ist auch eine »Philosophie«-Frage – das müssen sie meiner bescheidenen Meinung nach bei einem Musikinstrument auch gar nicht sein! Der A-110-1 ist bestimmt kein Laborinstrument für wissenschaftliche Experimente. Aber er ist eine hervorragende Basis für ein Musikinstrument, das sehr gut klingt!

Wie sieht das auf einem Oszilloskop aus?

A-110: Sägezahn
A-110: Dreieck
A-110: Sinus

Der A-110 beruht auf einem sogenannten „Sawtooth-Core“, d.h. er erzeugt grundsätzlich eine Sägezahn-Schwingung und leitet alle anderen Schwingungsformen davon ab. Man kann z.B. beim Dreieck eine leichte Einkerbung erkennen, die daraus resultiert. Ein „echtes“ Dreieck produzieren z.B. der A-111-1 oder der A-111-5 („Triangle Core“).

Auch der Sinus hier sieht ein wenig „angespitzt“ aus, das ist kein ganz perfekter Sinus. Beim A-111-1 und mehr noch beim neuen A-111-2 ist das deutlich besser gelungen, auch beim A-110-4 oder A-143-9 ist der Sinus viel „formschöner“. Über die empfundene Klangqualität sagt das freilich noch nichts. Allerdings gibt es auch Anwendungen wie Frequenzmodulation zwischen Oszillatoren, bei denen etwas „Dreck“ im Sinus zu Nebeneffekten führen kann, die man dann nun wieder mögen oder – häufiger – nicht so sehr mögen kann.

A-110: Rechteck
A-110: Puls

Rechteck und Puls wirken zunächst merkwürdig »unkorrekt«. Nicht wirklich rechteckig, sondern mit »schrägen Dächern«. Das ist keine Eigenheit des A-110-1, sondern von sehr vielen Oszillatoren. Sogar gute Software-Synthesizer (denen es ja digital und somit egal sein könnte) versuchen das übrigens nachzubilden und erzeugen sehr ähnliche Verläufe.

Bedienelemente

Systembus:

Praktisch »unsichtbar« kann die Tonhöhe des A-110-1 über den Systembus gesteuert werden, der dafür eine eigene Leitung reserviert hat (jeweils auf die Breite einer Busplatine, bei Bedarf über Jumper in zwei Teile pro Busplatine aufsplittbar). Die Ansteuerung über den Systembus erfordert einen Bus-Zugang, z.B. über das Modul A-185-1 oder A-185-2 und ist immer dann sinnvoll, wenn mehrere VCOs von derselben Quelle (Sequencer, Keyboard etc.) gleichzeitig angesteuert werden sollen: Ein einfaches Splitten des Steuersignals über Multiples reicht hier nicht mehr, sondern würde aufgrund mehrerer »Verbraucher« zu Spannungsverlusten und damit zu ungenauer Intonation führen. Man ist aber nicht an den Systembus »gekettet«, die Steuerspannungsbuchse »CV1« ist als Schaltbuchse ausgelegt, die bei Bedarf den VCO unabhängig vom Bus steuert.

Schaltbuchse zur Trennung von der Bus-CV

Als einzige Oszillatoren von Doepfer haben die A-110-1 eine Schaltbuchse »CV1«, die den VCO beim Einstecken eines Patchcords von der internen Bus-CV trennt. Das ist extrem praktisch, wenn Sie z.B. mehrere A-110 VCOs normalerweise über ein A-182-1 (und somit über den Bus) ansteuern, aber auch mal Ausnahmen machen wollen: Patchen Sie die entsprechende Steuerspannung einfach in den Eingang »CV1« und das Modul arbeitet völlig unabhängig von Steuerspannungen, die am Bus anliegen.

Eingänge:

CTRL-A110-1-IN

Hinweise zu SYNC und Steuerspannung

SYNC – Die Synchronisation mit einem anderen Oszillator. Beim Unterschreiten einer bestimmten Spannung an diesem Eingang (fallende Flanke) wird der Durchlauf der Schwingung des Oszillators neu gestartet. Üblicherweise schließt man hier den Rechteck-Ausgang eines anderen Oszillators (»Master«) an. Schwingt der doppelt so schnell, dann wird unser A-110-1 bei Erreichen des Mittelpunktes seiner Schwingungsform bereits wieder neu gestartet, was bei Sinus oder Dreieck deren Klang unter Umständen deutlich verändert, bei Sägezahn oder Rechteck dagegen viel weniger. Zudem nimmt er die höhere Tonhöhe des Master-Oszillators an. Und wenn der »Master« eine niedrigere Frequenz hat? Auch dann wird grundsätzlich die Tonhöhe des Masters angenommen, es kommt aber – je nach Frequenzverhältnis – zu komplexeren Schwingungsformen: Nach einem normalen Komplettdurchlauf folgt ein Teildurchlauf der Schwingung, dann wieder ein Komplettdurchlauf usw., was recht interessant klingen kann (aber meist nicht so »dramatisch« wie bei schnellerem Master).

Die Steuerspannung (»Control Voltage«) an den Eingängen CV1 und CV2 dient der Beeinflussung der Frequenz des VCOs. Die Steuercharakteristik beträgt 1 V / Oktave. Hier werden Keyboard, Sequencer usw. angeschlossen, die die Tonhöhe steuern sollen, aber auch langsame Oszillatoren (sog. LFOs – Low Frequency Oszillators), um z.B. ein Vibrato zu erzeugen. Steuert man hier mit Oszillatoren im Audiobereich, dann erhält man oft recht metallisch klingende FM-Klänge (FM für Frequenzmodulation). Die Modulation der Tonhöhe erfolgt immer exponentiell zur angelegten Spannung, d.h. 1 V zusätzlich (nicht abgeschwächt) erhöht den Ton um 1 Oktave (also auf die doppelte Frequenz), 2V zusätzlich erhöhen den Ton um 2 Oktaven (also bereits auf die vierfache Frequenz), 3V dann um 3 Oktaven auf die achtfache Frequenz. Andere Oszillatoren, wie z.B. der A-111 erlauben daneben auch eine Modulation der Tonhöhe linear zur angelegten Spannung: 1 V erhöht dabei die Frequenz um z.B. 500 Hz, 2V dann um 1000 Hz. Solcherart linear frequenzmodulierte Oszillatoren lassen sich sehr gut für tonal zu Spielendes einsetzen. Der Grund liegt darin, dass sich bei linearer FM die wahrgenommene Grundfrequenz des modulierten Oszillators nicht verändert, bei exponentieller FM aber durchaus (und somit »stimmt« der Ton dann nicht mehr). Der Eingang »CV1« ist als Schaltbuchse ausgeführt: Eine am Systembus anliegende Steuerspannung kann hier unterbrochen und durch eine andere Spannungsquelle ersetzt werden.

Ausgänge:

CTRL-A110-1-OUT

Regler / Schalter:

CTRL-A110-1-SW

Temperaturkompensation

Der A-110-1 ist aus einem ganz klassischen Design Ende der 70er Jahre entstanden, bei dem die Temperaturkompensation erstmals in den Schaltkreis integriert wurde. Ein kleines „Heizelement“ sorgt dafür, dass die temperaturkritischen Bauteile immer mit einer konstanten Temperatur oberhalb der Raumtemperatur, aber unterhalb zerstörerischer Hitze versorgt werden. Moog hat das z.B. im Rogue (1981) eingesetzt.

Patchbeispiele

Ein ganz einfacher Synthesizer

Für den Steuereingang »CV1« wird die Steuerspannung eines Keyboards oder Sequencers verwendet, einer der Audioausgänge wird (direkt oder über einen Mixer mit anderen VCOs zusammen) in ein Filter und dann in einen VCA geleitet. Bei Bedarf kann man die Pulsbreite mit einem eher langsamen LFO oder Hüllkurvengenerator modulieren, evtl. auch die Tonhöhe über den Eingang »CV2« mit einem etwas schnelleren LFO (allerdings stark abgeschwächt, damit das ein Vibrato und kein Jaulen ergibt).

Zwei VCOs gemischt in Filter und VCA sind für viele Synthesizer »Standard«: Leichte Verstimmung zwischen den Oszillatoren sorgt für schöne Schwebungen und ein lebendiges Klangbild. Leider löschen sich zwei VCOs manchmal gegenseitig aus – je nach Phasenlage der Signale zueinander (d.h. »Berg« plus »Tal« gleichzeitig in den beiden Schwingungen ergibt eine Auslöschung, einen Augenblick später dann schon wieder eine Verstärkung).

Um das abzumildern, kann der Einsatz eines dritten VCOs sinnvoll sein. (Minimoog lässt grüßen…!) Ein kleiner Modularsynthesizer könnte so aussehen:

2 VCOs, ein VCF, ein VCA, dazu noch Mixer und ADSR = einfacher Synthesizer!

Schwingungsformen mischen

Mischen der Schwingungsformen.

Versuchen Sie einmal, die Einzelausgänge des A-110-1 zu mischen, idealerweise mit einem polarisierenden Mischer (z.B. A-138c), der auch z.B. die »Subtraktion« einer Pulswelle von einem Sägezahn erlaubt. Sie erhalten zusätzliche Schwingungsformen, die durch Filter nicht erreichbar sind.

Ein VCO moduliert sich selbst

Ein VCO moduliert sich selbst in der Frequenz.

Auch die Ausgangssignale eines VCOs sind nur Spannungen – Sie können damit also auch andere VCOs, VCFs, VCAs usw. modulieren.

Wenn Sie die Tonhöhe eines VCOs durch sein eigenes Ausgangssignal (Puls, Sinus usw.) modulieren, erhalten Sie recht ausdrucksstarke, »wilde« Spektren:

Modulierter Master beim Sync

Ein LFO moduliert den Sync-Master VCO.

Modulieren Sie beim Einsatz von SYNC die Frequenz des Master-VCOs zum Beispiel mit einem LFO oder ADSR-Generator – Sie erhalten sehr bewegte Klänge.

Eckfrequenzmodulation und Amplitudenmodulation durch den VCO

Modulation des VCA mit dem Sinus-Ausgang des VCOs.

Modulieren Sie nachgeschaltete Filter oder Verstärker mit dem VCO – auch ein Verstärker kann auf diese Weise stark klangfärbend arbeiten!

Technische Daten

Breite10 TE
Tiefe55 mm
Strombedarf90 mA (+12V) / -20 mA (-12V)

A-196 Phase Locked Loop (PLL)

Eine »Phase Locked Loop« wie das Modul A-196 ist ein zunächst etwas kompliziertes und schwer nachvollziehbares Gerät. Viele Einstellmöglichkeiten sowie Ein- und Ausstiegspunkte lassen den Umgang damit für viele erst einmal zum »Zufallsschrauben« werden. Dabei ist das doch nur ein Oszillator, der sozusagen »nachsingen« (oder besser »mitsingen«) kann!

Wir finden auf dem Bedienpanel 3 Einheiten:

  • Einen VCO,
  • einen »Phasenkomparator« und
  • ein Filter.

Ein linear gesteuerter Rechteck-VCO (oberer Teil des Bedienpanels) ist verbunden mit einer zweiten Einheit, die die Frequenz dieses Rechtecksignals mit einem von außen eingespeisten Signal vergleicht (Phasenkomparator, mittlerer Teil des Bedien­panels). Ist die Frequenz des externen Signals höher als die des Rechteck-VCOs, wird eine positive Steuerspannung erzeugt, ist sie niedriger, eine negative Spannung. Diese Steuerspannung wird noch durch ein Filter geglättet, um eine möglichst kontinuierliche und nicht »springende« Steuer­spannung zu erhalten (unterer Teil des Bedienpanels, das ist das Low Pass Filter). Der Clou dabei: Diese Steuerspannung wird nun wieder benutzt, um die Frequenz des Rechteck-VCOs zu steuern. Die Folge ist: Dessen Frequenz wird der externen Frequenz – mehr oder weniger exakt – folgen. Die lineare Steuerung des internen VCOs bringt allerdings den Nachteil mit sich, dass die PLL nicht »kompatibel« zu exponentiellen VCOs (A-110 oder A-111-1 bzw. A-111-5) ist und auch nicht mit einer 1 V / Oktave Kennlinie (etwa von einem handelsüblichen Midi / CV-Interface) gesteuert werden kann.

Frühe »Gitarrensynthesizer«

… oder auch die externe Signalverarbeitung im Korg MS-20 haben nach eben diesem Prinzip gearbeitet. Damals war die Enttäuschung vieler Gitarristen groß, dass dabei doch häufig merkwürdige Klänge, Verzögerungen und andere »Effekte« entstehen. Heute ist eine PLL eine sehr willkommene und kreativ einsetzbare Bereicherung – oft gerade wegen ihrer typischen Ungenauigkeiten.

Das A-196 ist in seinem Signalfluss komplett modular aufgebaut und erlaubt ein Abgreifen oder Einspeisen an fast beliebiger Stelle im Signalfluss:

Die Steuerspannung kann vor oder nach dem Filter abgegriffen werden, um z.B. einen externen VCO (der allerdings ebenfalls linear arbeiten müsste) zu steuern.

An Stelle der Steuerspannung des Phasenkomparators kann der Rechteck-VCO von einer anderen Quelle gesteuert werden (oder die interne Steuerspannung kann über externe Module invertiert, quantisiert usw. werden, bevor sie wieder eingespeist wird).

Der Ausgang des Rechteck-VCOs kann zur weiteren Bearbeitung als Audiosignal abgegriffen werden.

An Stelle des internen Rechteck-VCOs kann ein anderes Signal eingespeist werden (oder das Rechtecksignal mit externen Modulen bearbeitet werden).

Einstellungen für den Anfang

Stellen Sie für den Anfang den VCO auf »low« mit mittlerem Offset, den Frequenzregler des Filters irgendwo in die Mitte und stecken Sie Ihre E-Gitarre (idealerweise über ein A-119 Ext. Input Modul) an »Signal In« an und spielen Sie einzelne Töne. Nehmen Sie als Ausgangssignal einfach das Rechtecksignal vom A-196 – das ist aufgrund der (teils recht schnellen!) Modulationen klanglich bereits recht interessant.

Probieren Sie die Auswirkungen der verschiedenen Verfahren des Phasenkomparators auf den Klang aus. Wie kommt das Gerät zurecht, wenn der interne Oszillator auf »hi« gestellt wird, er also permanent »herunter stimmen« müsste?

An Stelle der Gitarre können Sie natürlich auch beliebiges anderes Material einspeisen. Ihre Stimme, Geräusche, andere Instrumente usw. Was passiert bei mehrstimmigem Material? Hier muss ja von der Elektronik eine »Entscheidung« getroffen werden, welche Frequenz denn nun gemeint war – das Ergebnis dieser Entscheidung ist nicht immer vorhersehbar, aber sehr oft musikalisch interessant.

Bedienelemente

Eingänge:

CTRL-A196-IN

Ausgänge:

CTRL-A196-OUT

Regler / Schalter:

CTRL-A196-SW

Der A-196 spielt mit, was Sie spielen

Ein einfacher »Gitarrensynthesizer«: Aus einer externen Audioquelle (Eingang in einen A-119 mit Anpassung des Eingangspegels) wird im A-196 ein VCO-Signal erzeugt, das der Tonhöhe der Gitarre folgt.

Zusammen mit einem A-119 lässt sich der Grundstock für einen monophonen »Gitarrensynthesizer« nach Art des »External Signal Processor« des MS-20 (mit deutlich mehr Eingriffsmöglichkeiten) bauen.

Das VCO-Signal wird anschließend in einem Filter / VCA (hier ein A-101-2 Lowpass Gate) weiter verarbeitet. Die Lautstärke-Hüllkurve für den VCF / VCA wird mit Hilfe des A-119 aus dem Lautstärkeverlauf des ursprünglichen Eingangssignals gewonnen). Um das externe Audiosignal noch etwas besser für die PLL erkennbar zu machen, kann man – wie beim MS-20 – noch ein Hoch- und ein Tiefpassfilter zwischen A-119 und A-196 schalten.

Ein orientalischer Schlangenbeschwörer

Der Phasenkomparator Typ »3« reagiert sehr interessant bei mehrstimmigem (ganz leicht gegeneinander verstimmtem) externen Signal und stark geglätteter Steuerspannung: Die Frequenz schwingt beständig zwischen Grundfrequenz und der Frequenz der leichten Schwebung hin und her, das Ergebnis klingt dann ein wenig wie ein orientalischer Schlangenbeschwörer (es gibt ein sehr nettes Video auf YouTube, das einen ähnlichen Effekt demonstriert).

Ein Patch für orientalische Schlangenbeschwörer – die beiden VCOs auf Oktave »0« minimal gegeneinander verstimmen, PLL Range Schalter auf »mid«, »Offs.«-Regler etwa auf 3, Phase Comp »Type«-Schalter auf 3 und »Frequ.« im Low Pass zwischen 0 und 1. Ein wenig Fingerspitzengefühl braucht das Patch allerdings.

»Obertöne« erzeugen

Das interne VCO-Signal der PLL wird über einen Frequenzteiler eine oder mehrere Oktaven »zu niedrig« gestimmt, was sofort dazu führt, dass die PLL ihren »falsch angepassten« internen VCO entsprechend höher stimmt.

Ein sehr netter Tipp kommt von Doepfer selbst (aus der Anleitung zum A-196): Man kann mit der PLL auch eine Art »Obertöne« erzeugen, also einen zusätzlichen Ton, der im Gegensatz zu einem Frequenzteiler nicht 1 oder mehre Oktaven unter dem Original liegt, sondern z.B. 1 Oktave darüber.

Im Ergebnis bekommt man einen Ton, der der Frequenz des zugeführten A-110 folgt, aber eine oder mehrere Oktaven höher ist (und je nach Einstellung dabei auch kräftig »zwitschert und kreischt«). Da der PLL-interne VCO-Ausgang sowohl für den Frequenzteiler als auch für den Audioausgang benötigt wird, splittet man das Signal mit einem Multiple auf.

Technische Daten

Breite8 TE
Tiefe40 mm
Strombedarf40 mA (+12V) / 0 mA (-12V)

A-110-4 Quadrature Thru Zero VCO

Zunächst einmal: Wow, was für ein pompöser Name! „Quadrature Thru Zero VCO“! Das klingt doch mindestens nach Warp 11, Quantenfluxkompensatoren und ähnlichen Dingen, oder? Die Bezeichnung wird eigentlich nur noch vom A-110-6 „Trapezoid Thru Zero Quadrature VCO“ getoppt – zu dem kommen wir in einem späteren Blogbeitrag in diesem Hyperraumkontinuum zu sprechen.

Das Wort „Quadrature“ kennen wir von einem anderen Modul, dem A-143-9 VC Quadrature LFO: Hier hatte Doepfer erstmals einen Oszillator angeboten, der eine Sinusschwingung „quadratisch“, d.h. um jeweils 90° in der Phase verschoben erzeugt. Und so wird auch beim A-110-4 ein Sinus und ein Cosinus (um 90° gegen den Sinus verschoben) ausgegeben. Und „Thru Zero“? Das bedeutet schlichtweg, dass der Oszillator bis zu echten 0 Herz moduliert werden kann – hier bleibt die Schwingung einfach auf einer konstanten Spannung stehen – und sogar noch darunter zu „negativen Frequenzen“. Letztere sind allerdings schon wieder recht trivial, es handelt sich einfach um invertierte Schwingungen, die nach dem Nulldurchgang wieder an Frequenz zunehmen.

Wozu braucht man so etwas? Den A-143-9 VC Quadrature LFO z.B. wird man oft für komplexere Modulationen einsetzen, bei denen mehrere Modulationsziele (z.B. VCAs oder VCFs) unterschiedlich, aber in steter gegenseitiger Abhängigkeit moduliert werden sollen. Im Prinzip lässt sich das natürlich auch mit einem A-110-4 durchführen, allerdings kann der deutlich weiter in den Audiobereich vordringen. Der A-143-9 ist dagegen eher ein „gepimpter“ LFO. Zudem ist in den A-110-4 eine Temperaturkompensation eingebaut, die Stimmung wird also auch bei schwankenden Außentempersturen gehalten. FM von mehreren Oszillatoren liegt somit näher – zusätzlich interessant durch die Modulation über den Nullpunkt hinweg.

Bedienelemente

Eingänge:

CTRL-A110-4-IN

Ausgänge:

CTRL-A110-4-OUT

Regler / Schalter:

CTRL-A110-4-SW

Tonhöhenschwankungen durch FM?

Die lineare Frequenzmodulation kann sehr komplexe Klänge erzeugen, die wir spätestens seit den Yamaha DX-Synthesizern der Achtzigerjahre bestens kennen. Fast alle FM-Synthesizer arbeiten allerdings mit einer digitalen Klangerzeugung, analoge FM gilt als eine eher schwierige Kunst. Warum?

Eines der Hauptprobleme sind sogenannte DC-Offsets bei den modulierenden VCOs: Viele analoge VCOs oszillieren nicht exakt um 0 Volt, sondern weisen eine leichte Verschiebung auf, die manchmal sogar abhängig von der Frequenz variiert. Für ein Audiosignal ist so etwas kein wirkliches Problem, wir hören schlicht nichts von diesen Offset-Spannungen. Ganz anders, wenn man so etwas als Modulationssignal einsetzt: Die leichte zusätzliche Gleichspannung (und nichts anderes ist so ein Offset) verschiebt die Tonhöhe des modulierten VCO ein Stückchen nach oben oder unten. Und wenn wir die Intensität der Modulation erhöhen, dann verschiebt sich die Grund-Frequenz des modulierten VCOs noch weiter. So etwas ist ganz besonders auffällig, wenn die Modulation dynamisch ist, wenn wir also in klassischer FM-Manier die Stärke der Modulation über einen VCA mit einer Hüllkurve steuern – die Grund-Tonhöhe wird dann der Hüllkurve folgen, ein Effekt, den wir in der Regel so nicht beabsichtigt haben…

Im Netz gibt es einige Berichte, dass ausgerechnet unser A-110-4 besonders empfindlich für solche DC-Offsets zu sein scheint. Was tun? Es gibt mehrere Lösungsansätze:

  • Wahl eines Modulators (d.h. eines VCOs, der den A-100 moduliert),  der ein möglichst geringes DC-Offset aufweist. Hier hilft nur ausprobieren…
  • Zwischenschalten eines Hochpassfilters. Ein A-123 oder ein A-123-2 kann den unerwünschten Effekt mildern.
  • Zwischenschalten eines Kondensators: Das ist eine Lösung für die Löt-Fraktion, aber auch sie stößt bei dynamischer Modulation an ihre Grenzen – ein DC-Offset, das über VCA und Hüllkurve moduliert wird, ist nämlich keine echte Gleichspannung mehr, die ein Kondensator eliminieren könnte.
  • Kompensation des DC-Offsets mit einer zugemischten Gleichspannung – auch hier scheitern wir bei dynamischer Modulation.
  • Wir akzeptieren das Problem so wie es ist und setzen den A-110-4 bei dynamischer FM eher für Effekt-Klänge, Perkussives usw. ein, was nicht einerexakten Tonhöhe folgen muss.

Letztlich sind das alles eher Kompromisse. Für tonal zu spielende dynamische FM ist der – allerdings auch teurere – A-110-6 die deutlich bessere Wahl.

Frequenzschieber

Ein leider nicht mehr produziertes Modul von Doepfer ist der A-126 VC Frequency Shifter: Ein komplexes Gerät, mit dem die Teiltöne einer Schwingungsform um einen bestimmten Betrag nach oben und/oder nach unten verschoben werden können. Da diese Verschiebung sämtliche Teiltöne um die gleiche Frequenz verändert, geht das ursprüngliche harmonisches Gefüge verloren und es entstehen glockenartige Klänge, wie man sie von Ringmodulatoren her kennt.

Tatsächlich lässt sich ein Frequenzschieber mit Hilfe eines Quadratur-Oszillators und zwei Ringmodulatoren (z.B. aus einem A-114 Dual Ring Modulator oder – feiner justierbar – aus einem A-133 Dual VC Polarizer) nachbilden. Die Sinus- und die Cosinus-Schwingung aus dem A-110-4 dienen als eines der Eingangssignale (beim A-114, bzw. als Modulationssignal beim A-133), in die beiden freien Eingänge des A-114 oder A-133 wird dann noch (per Multiples aufgeteilt) das zu modulierende Audiosignal geleitet.

Die typischen Frequenzschieber-Signale sind ein „Shifted Up“- und ein „Shifted Down“-Signal, das wir aus einer einfachen 1:1-Mischung (Up) der beiden ringmodulierten Signale, sowie aus einer Mischung aus einem Original-Signal mit einem invertierten Signal erhalten. Unser Nachbau erfordert etwas mehr Platz als das Original, aber kommt durchweg mit „Brot-und-Butter“-Modulen (A-114, A-175 usw.) aus, die auch in kleineren Modularsystemen vorhanden sein sollten. Im Gegensatz zum ursprünglichen A-126, der nur einen recht einfachen Quadratur-Oszillator „an Bord“ hatte, können wir mit dem A-110-4 auch extrem niedrige Modulationsfrequenzen einsetzen und faszinierende Schwebungen erzeugen, die mit dem Original so nicht ohne Weiteres möglich sind.

FM – Frequenzmodulation

Unter „FM“ wird meist eine Frequenzmodulation von Oszillatoren verstanden (im Gegensatz zu einer „Filter-FM“ etwa), die mit Modulationsfrequenzen im Audiobereich arbeitet. Das Prinzip ist aus den digitalen FM-Synthesizern von Yamaha bekannt, obwohl es sich bei dieser FM technisch eher um eine Phasenmodulation handelt.

Bereits mit einem weiteren VCO (z.B. einem A-110-1) als Modulator können FM-Sounds erstellt werden, die durch das „Thru Zero“-Feature und die dadurch entstehende laufende Phasenumkehr (im Audiobereich!) sehr ungewöhnlich klingen. Als Modulator-Schwingungsform sollte man übrigens ruhig auch mal andere Schwingungsformen als nur Sinus verwenden, speziell Pulswellen führen zu recht reizvollen Ergebnissen.

Des Pudels Kern

Der A-110-4 ist einer der wenigen Oszillatoren (neben dem A-143-9), die einen echten Sinus-Kern besitzen. Das bedeutet, dass die Sinus-Schwingungsform hier nicht aus einer anderen Schwingungsform (meist Dreieck wie beim A-111-1, A-111-2 und A-111-3 oder Sägezahn wie beim A-110-1 und A-110-2) abgeleitet werden muss, sondern grundsätzlich bereits als Sinus erzteugt wird. Dem entsprechend ist der Sinus der A-110-4 – VCOs sehr sauber und ohne „Ecken und Kanten“, die ggf. zusätzliche – beim Sinus ungewollte – Obertöne als Seiteneffekt erzeugen.

Temperaturkompensation

Der A-110-4 verfügt über eine kleine Schaltung zur Temperaturkompensation, die ihn unabhängig von Veränderungen der Außentemperatur stimmstabil bleiben lässt.

Sonderedition

Der A-110-4 ist auch in einer Sonderedition mit blauer Frontplatte und weißen Drehreglern erhältlich.

Technische Daten

Breite8 TE
Tiefe60 mm
Strombedarf90 mA (+12V) / -30 mA (-12V)