A-171-2 Voltage Controlled Slew Processor/Generator

Der A-171-2 ist eines der ungewöhnlichsten Module im gesamten Doepfer-Sortiment (das neben vielen „Brot-und-Butter“-Modulen nun wirklich mehr als nur ein paar Raritäten zu bieten hat). Wo fangen wir an?

Zunächst: Was macht das Modul eigentlich? Ein Slew Processor also. Ja, schon mal gehört, das ist ziemlich praktisch. Sorgt für den Portamento-Effekt, den man braucht, wenn man zum Beispiel das „Lucky Man“-Solo spielen möchte, alles klar.

Ach so, das Ding hat auch Steuerspannungseingänge für das Portamento. Na gut, wer’s braucht, schadet ja nichts. Und einen Triggereingang haben wir auch. Hmm. Und einen „Cycle“-Schalter, na sowas. Ja wie, in den Eingang kann man auch Audio-Signale schicken, wer macht den sowas?

Also nochmal in Kurzform:

  • Das Modul kann Steuerspannungen glätten (wie bereits der A-171-1).
  • Das Modul kann auch ohne Eingangssignal Spannungen ausgeben, die von einem Trigger ausgelöst werden, wir haben also einen Hüllkurvengenerator.
  • Im Cycle-Modus können wir periodische Schwingungen erzeugen, deren Frequenz und Form über Steuerspannungen beeinflusst werden, wir haben also einen Oszillator, zumindest einen LFO.
  • Wenn wir an Stelle einer Steuerspannung ein Audiosignal in den Eingang schicken, haben wir ein Filter- bzw. LPG-Modul.
  • Am „End“-Ausgang wird ein Rechtecksignal ausgegeben, das beim Über- bzw. Unterschreiten eines Schwellwerts ausgelöst wird, wir haben also auch noch einen Comparator vor uns.
  • Das erzeugte Rechtecksignal wird mit Verzögerung aus dem Eingangs-Trigger erzeugt, also haben wir auch ein Trigger-Delay.
  • Bei geschickter Wahl der aufsteigenden und fallenden Slew Rates werden ganzzahlige Subharmonische aus einem periodischen Eingangs-Trigger (z.B. von einem VCO) erzeugt, also auch noch ein Subharmonic Generator.

Ganz schön viel für so ein unscheinbares 8-TE-Modul, oder?

Tatsächlich geht das Design des Moduls auf eine lizensierte Version des VCS von Ken Stone zurück, das wieder eine Version des ursprünglichen Serge Dual Universal Slope Generator ist.

Bedienelemente

Eingänge:

CTRL-A171-2-IN

Ausgänge:

CTRL-A171-2-OUT

Regler / Schalter:

CTRL-A171-2-SW

Klangbeispiele

Portamento:

Die „Brot-und-Butter“-Anwendung für einen Slew Processor ist die Abrundung von Sprüngen bei Steuerspannungen. Das klassische Beispiel dafür ist der „Portamento“-Effekt, bei dem die Steuerspannung für einen VCO langsam zwischen zwei Tonhöhen gleitet, anstatt abrupt zur nächsten Tonhöhe zu springen.

Dafür wird eine Steuerspannung (hier von einem Sequencer) an die „In“-Buchse des A-171-2 gelegt, der „Cycle“-Schalter ist aus. Die Charakteristik der Abrundung kann linear oder exponentiell sein, die Dauer der Abrundung der Steuerspannung erfolgt separat für aufsteigende und absteigende Schritte über die beiden Regler „“ (Up) und „“ (Down).

Die Steuerspannung für eine einfache Sequenz wird im A-171-2 bearbeitet. Wir hören zunächst die Glättung der aufsteigenden Spannungen, dann die der absteigenden Spannungen und schließlich den A-171-2 im „Cycle“-Modus. Beide Glättungen arbeiten exponentiell.

Audio-Bearbeitung:

Der A-171-2 kann auch ähnlich wie ein Filter eingesetzt werden, wobei man bei komplexerem Audiomaterial keine „übliche“ Filterung erwarten sollte. Das Audiosignal wird in die „In“-Buchse geleitet.

Das Audiosignal einer einfachen Sequenz wird in den Eingang des A-171-2 geleitet. Zuerst hören wir wieder die Glättung der aufsteigenden Spannungen (des Audiosignals), dann der absteigenden Spannungen und schließlich wird der „Cycle“-Modus des A-171-2 eingeschaltet.

Bei einfachen Audiosignalen, insbesondere bei einem Rechteck sind die Klangveränderungen schon deutlicher, da die Schwingungsform sehr deutlich von Rechteck über Sägezahn/Rechteck-Mischungen zu einem Dreieck-Signal verändert wird.

Das Rechteck-Signal eines einzelnen A-110-1 VCOs wird in den Eingang des A-171-2 geleitet. Zuerst wird der „Up „-Regler von 0 bis zur Hälfte erhöht, danach der „Down „-Regler bis zur Hälfte, „Up“ wird wieder bis 0 heruntergeregelt und schließlich „Down“. Beide Glättungen arbeiten linear.

Die folgenden Oszilloskop-Bilder zeigen die Veränderung des Rechtecksignals aus dem A-110-1. Bereits bei Nullstellung der Regler findet eine leichte Glättung zu einem Trapezoid statt.

„Up“ = 0, „Down“ = 0.
„Up“ = 5, „Down“ = 5.
„Up“ = 5, „Down“ = 0.
„Up“ = 0, „Down“ = 5.

Der A-171-2 als VCO:

Wenn man den Schalter „Cycle“ einschaltet (rechte Position), dann verhält sich der A-171-2 wie ein Oszillator. Er gibt dann ganz ohne Eingangssignal laufend eine periodisch steigende und fallende Spannung aus, ähnlich wie der A-143-1 Complex Envelope Generator im „LFO“-Modus. Im Gegensatz zum A-143-1, dessen Frequenz ausschließlich von der Länge der steigenden und fallenden Flanken abhängig ist, lässt sich die Frequenz des A-171-2 über eine Steuerspannung exponentiell beeinflussen.

Doepfer weist darauf hin, dass der „exp. CV“-Eingang keine 1V/Oktave-Charakteristik besitzt, was mit den steigenden und fallenden Flanken, die zudem wahlweise linear oder exponentiell (bzw. invers exponentiell) verlaufen können vermutlich auch kaum realisierbar wäre.

Der A-171-2 ist im „Cycle“-Modus, lediglich der „exp. CV“-Eingang ist mit dem Sequencer von vorhin verbunden. Man hört deutlich, dass hier keine 1V/Oktave-Steuerung vorliegt. Kein Eingangssignal.
Der A-171-2 ist im „Cycle“-Modus und erzeugt eine Dreieckschwingung. Die Shape-Regler („CV “ und „CV „, exponentieller Modus) der Slew Rates für aufsteigende und abfallende Spannung werden von ursprünglich „0“ auf die Maximal- bzw. Minimal-Werte (konkave bzw. konvexe Kurven) verändert. Kein Eingangssignal.

Die folgenden Oszilloskop-Bilder zeigen die Schwingungsformen des A-171-2, ausgehend vom Dreieck mit verschiedenen konvexen oder konkaven (bzw. logarithmischen / exponentiellen) Ausrichtungen der Glättung.

„Up Shape“ = 0, „Down Shape“ = 0.
„Up Shape“ = -5, „Down Shape“ = 5.
„Up Shape“ = 5, „Down Shape“ = 0.
„Up Shape“ = -5, „Down Shape“ = 0.
„Up Shape“ = 5, „Down Shape“ = 5.
„Up Shape“ = -5, „Down Shape“ = -5.
„Up Shape“ = 0, „Down Shape“ = 5.
„Up Shape“ = 0, „Down Shape“ = -5.

Subharmonic Generator:

Hier wird nicht ein Audiosignal direkt bearbeitet, sondern wir setzen das Rechteck-Signal eines Oszillators als Trigger im eingang „Trig“ ein, um den A-171-2 (der dann ein Dreicksignal erzeugt) immer wieder neu zu starten. Am Eingang „In“ liegt dabei kein Signal an. Im Gegensatz zu anderen Frequenzteilern wie dem A-113 entstehen beim Durchfahren des Reglers „“ (Up) allerdings deutliche Artefakte.

Ein A-110-1 wird von einem Sequencer gesteuert, das Rechtecksignal des VCOs dient zum Triggern des A-171-2, der somit als VCO arbeitet. Etwa ab der Mitte des Reglerweges des „Up“-Reglers entstehen Frequenzteilungen des ursprünglichen Signals.

Technische Daten

Breite8 TE
Tiefe60 mm
Strombedarf30 mA (+12V) / -30 mA (-12V)

A-184-2 Voltage Controlled Crossfader / Triangle-to-Sine Waveshaper

Das Modul A-184-2 beherbergt eine zunächst ungewöhnlich wirkende Kombination von Teilmodulen: Einen sehr spezialisierten Waveshaper, der aus einem Dreieck- ein Sinus-Signal formen kann (Sinus-Konverter) und dazu noch einen spannungsgesteuerten Crossfader.

Dabei ist der Crossfader intern mit dem Eingang und dem Ausgang des Sinus-Konverters vorverbunden, so dass man das Dreieck und den Sinus überblenden kann.

Die neuen A-111-2 VCOs von Doepfer haben eine vergleichbare Schaltung bereits an Bord, aber ältere VCOs wie der A-110-1 oder der A-111-1 arbeiten noch mit einer einfacheren und ungenaueren Sinus-Konversion, viele andere (A-110-2, A-111-3, A-111-4) verzichten ganz auf den Sinus und können mit dem kleinen Modul „nachgerüstet“ werden.

Sowohl Sinus-Konverter als auch Crossfader können nicht nur mit Signalen im Audiobereich eingesetzt werden, sondern sind durch ihre Gleichspannungskoppelung auch für LFOs usw. geeignet: Auch hier überwiegt die Zahl der Module, die kein Sinus-Signal zur Verfügung stellen (A-143-3, A-143-4, A-145-4, A-146 oder die beiden LFOs im A-111-5).

Bedienelemente

Eingänge:

CTRL-A184-2-IN

Ausgänge:

CTRL-A184-2-OUT

Regler / Schalter:

CTRL-A184-2-SW

Anpassung erforderlich!

Die beiden Trimmpotis für DC Offset und Sinus-Form.

Ohne weitere Anpassung liefert der Sinus-Konverter bei vielen VCOs eher „abenteuerliche“ Ergebnisse aus dem Dreiecks-Signal, die nur entfernt nach einem sauberen Sinus aussehen und klingen. Das muss freilich kein Nachteil sein und kann auch ganz gezielt zur Klangveränderung eingesetzt werden.

Um das Modul auf einen VCO oder LFO einzustellen, stehen auf der Oberseite der Platine zwei Trimmpotis zur Verfügung. Mit dem linken Trimmpoti kann man einen DC-Offset des Eingangssignals ausgleichen, wenn das Signal durch einen Gleichspannungsanteil asymmetrisch verschoben ist. Mit dem rechten lässt sich die Form der Sinuskonvertierung anpassen: Bei Rechtsanschlag ist das Dreieck fast unverändert, bei Linksanschlag nähert sich der Sinus einem abgerundeten Rechteck-Signal an.

Bei meinem A-143-3 LFO hatte der Konverter eigentlich schon „out of the box“ sehr gute Ergebnisse geliefert:

Dreieck aus dem A-143-3.
Der Sinus-Konverter erzeugt ein recht sauberes Signal, das noch leichte „Anspitzungen“ zeigt.

Auch beim Blick auf die Spektren der beiden Signale sieht man, dass der Sinus nur noch geringe Obertonanteile hat, allerdings noch kein ganz reiner Sinus ist:

Spektrum des Dreiecks aus dem A-143-3.
Spektrum des Sinus-Signals. Noch nicht 100% „sauber“.

Bei einem A-110-1 dagegen gab es bei der unteren Teilschwingung ganz merkwürdige Verzerrungen, die Schwingungsform war auch etwas „breitschultriger“, als ein normaler Sinus. Offensichtlich war das Eingangssignal zu hoch gepegelt und lieferte Verzerrungen, die durch einen Abschwächer und Feineinstellung am Trimmpoti für die Form der Sinus-Konvertierung deutlich verringert werden konnten.

Man kann aber auch den Weg anders herum gehen und gezielt mit zu hohem Eingangspegel und übertriebener Einstellung der Trimmpotis den Klang verändern.

Erster Versuch: Verzerrungen am unteren Rand der Schwingung und noch zu breite Schwingungsform.
Im Analyzer sieht man deutlich die Obertöne aus der Verzerrung.
Die Verzerrung ist mit einem vorgeschalteten Abschwächer reduziert, die Schwingungsform angepasst.
Schon ganz gut, wenn auch nicht 100% optimal.
Erhöhter Eingangspegel, Trimmpoti für DC-Offset verstellt, Trimmpoti für die Sinus-Form in Richtung „Rechteck“ verstellt.
Stark angereichertes Obertonspektrum.

Der Crossfader

Der Crossfader ist vorbelegt mit dem konvertierten Sinus (Eingang „A) und dem ursprünglichen Dreieck (Eingang „B“). Allzu massiv ist der hörbare Unterschied zwischen den beiden Schwingungsformen allerdings nicht gerade (das Dreieck hat aufgrund der ungeraden Obertöne einen leicht hohlen Klangcharakter), aber z.B. im Kontext von Frequenzmodulationen zwischen VCOs dann durchaus signifikant.

Der Sinus-Konverter invertiert übrigens die Schwingung, so dass man evtl. den ursprünglichen Dreiecks-Ausgang des VCOs / LFOs abzweigen und erst nach einem Invertierer in den Crossfader-Eingang „B“ einspeisen sollte, um einen gleichmäßigen Übergang zwischen Dreieck und Sinus zu erhalten. Ansonsten wird man im mittleren Bereich des Crossfaders einen deutlichen Einbruch des Signals aufgrund der Phasenauslöschungen hören (im Prinzip wird der Grundton dabei ausgelöscht und man hört nur noch die unterschiedlichen Obertöne aus Dreieck und Sinus).

Der Sinus-Konverter invertiert das Eingangssignal.

Die folgenden Klangbeispiele zeigen eine manuelle Überblendung von einem Dreieck aus dem A-110-1 mit dem erzeugten Sinus. Ich starte jeweils mit Rechtsanschlag des Crossfader-Reglers, also mit dem ursprünglichen Eingangssignal.

Aufgrund von Phasenauslöschungen durch den invertierten Sinus ist ein Lautstärkeeinbruch beim Überblenden zu hören.
Wird stattdessen ein invertiertes Dreieck-Signal dem Crossfader zugeführt, hört man einen weichen Übergang vom Dreieck zum Sinus.

Der Sinus-Konverter als Waveshaper

Sägezahnsignal nach der Bearbeitung durch den Sinus-Konverter. Aus dem fallenden Sägezahn des A-110-1 wird ein stark abgerundeter steigender Sägezahn.

Da die für den eher „experimentellen“ Einsatz nützlichen Parameter leider nur als Trimmpotis ausgelegt sind, ist die Nutzung des Moduls als Waveshaper eingeschränkt. Man muss halt jedes Mal das Modul aus dem Rahmen schrauben und mit einem kleinen Kreuzschlitz-Schraubendreher die Potis bedienen.

Wir haben oben bereits die Klangbearbeitung eines Dreiecks gesehen, aber auch mit einem Sägezahn als Eingangssignal lassen sich hörbare Veränderungen im Obertonspektrum generieren. Rechteck-Signale verändern sich nicht durch den A-184-2.

Für die Klangbeispiele wurden ein Dreieck bzw. ein Sägezahn aus einem A-110-1 verwendet. DC-Offset und Shape-Trimmpotis sind deutlich „verstellt“. Wir hören zunächst jeweils das Original-Signal, das dann manuell zum bearbeiteten Signal aus dem A-184-2 übergeblendet wird. Der Effekt ist allerdings eher subtil als „massiv“.

Dreieck-Signal.
Sägezahn-Signal.

Technische Daten

Breite4 TE
Tiefe35 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. Noch kompakter – allerdings unter Verlust der LFOs und mit vereinfachter Hüllkurve – geht das nur noch mit dem A-111-6. 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-110-1 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-111-5 durchlaufen müssen. In der Abbildung z.B. ein Rechtecksignal aus einem A-110-1 VCO:

A-111-5: Rechteck – leicht abgerundet.
A-111-5: Puls – ebenfalls abgerundet.
Rechteck eines A-110-1 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 und der sehr cleveren Konfiguration des Filters 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-180-1 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 (deutlich 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-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:

CTRL-A149-1-IN

Ausgänge:

CTRL-A149-1-OUT

Regler / Schalter:

CTRL-A149-1-SW

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:
12 Halbtöne
24 Halbtöne
38 Halbtöne
416 Halbtöne
532 Halbtöne
664 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-110-1) 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-110-1.

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-110-1 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

Breite12 TE
Tiefe60 mm
Strombedarf40 mA (+12V) / -10 mA (-12V)

A-118-1 Noise + Random Volt.

Wie der A-117 Digital Noise ist auch der A-118-1 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-118-1 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-118-1 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-118-1 sehr variables farbiges Rauschen erzeugen:

Weißes Rauschens (Ausgang „White“) aus einem A-118-1. 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

Ausgänge:

CTRL-A118-OUT

Regler / Schalter:

CTRL-A118-SW

„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-118-1 etwas „anzurauen“, etwa durch Modulation der VCO-Tonhöhe oder Eckfrequenz von Filtern:

Der Rauschgenerator A-118-1 moduliert die Frequenz des A-110-1 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-118-1. Rate = „0“, Red=“0″, Blue=“0″.
Rauschen aus dem „Random Output“ des A-118-1. Rate = „0“, Red=“0″, Blue=“10″.
Rauschen aus dem „Random Output“ des A-118-1. 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-118-1

Sowohl das Modul A-117 als auch A-118-1 sind nicht nur praktische Klangerzeuger für „Geräuschhaftes“, sondern können auch zufällige Steuerspannungen erzeugen. Beim A-118-1 erhalten wir eine zufällig schwankende Spannung, die für kontinuierliche Steuerungsaufgaben geeignet ist.

Klangbeispiele

Weißes Rauschen aus dem A-118-1:

Farbiges Rauschen (Ausgang „Colored“) aus dem A-118-1. 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

Breite8 TE
Tiefe40 mm
Strombedarf20 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 Anteile abnehmen:

Rate = 0.
Rate = 5.
Rate = 10.

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:

CTRL-A117-IN

Ausgänge:

CTRL-A117-OUT

Regler / Schalter:

CTRL-A117-SW

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-160-1, 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-160-1 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 im Zufalls-Modus erzielen – kostengünstiger ist der A-117.

Steuerspannungen mit dem A-117

Sowohl das Modul A-117 als auch A-118-1 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-142-1 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

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

CTRL-A101-2-IN

Ausgänge:

CTRL-A101-2-OUT

Regler / Schalter:

CTRL-A101-2-SW

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-110-1 VCOs (alle Sägezahn, ein VCO eine Oktave tiefer), die von einem A-155/A-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

Breite8 TE
Tiefe50 mm
Strombedarf20 mA (+12V) / -20 mA (-12V)