DIY Projekt Simplesizer

http://www.sequencer.de/forumsynth/simplesizer.html

Forum zum alten Simplesizer V1 und V1.1 und Überlegungen 2.0Beta http://www.sequencer.de/synthesizer/viewtopic.php?f=13&t=25&start=0

SIMPLESIZER FEATURES

   * 2x VCO- Beide Pulse! Und Sägezahn. 2x Extern CV input.
   * 1x NOISE, als zusätzliche Stimme. 
   * 1x RINGMODULATION, Modell MS 20.
   * 1x LFO, mit Zweifarben LED, Waves: Rechteck, Dreieck, S+H.
     Über einen Drehschalter: off, VCO1, VCO2, VCO1+VCO2, VCO1PWM,VCO2PWM,VCO1+VCO2PWM.VCF, VCA. Später kann man noch durch Brücken Modulationen dazu machen.
     Der DREHSCHALTER HAT 12 Schaltkombinationen! 
     Der LFO hat einen VCA im Ausgang, mit dem man per (CV-)Modwheel oder Bender die Modulationsstärke einstellen kann. 
     Dazu kommt noch ein ENV-GATER. Das ist ein Schalter bei dem der LFO die Hüllkurvern startet. So kann man schon ohne Keyboard schöne Sounds zaubern.
   * 1x AD fest auf Filter! Kann später auch noch durch Schalter auf andere Ziele geroutet werden.
   * 1x ADSR fest auf VCA. Dasselbe wie oben.
   * 1x VCF Moogkaskade 24dB LPF
   * 1x VCA
   * Verschiedene Eingänge für PBENDER, Wheel, Keytracking
     noch mehr Kombinationen sind möglich !evtl kann das dann semimodular geregelt werden... Aber durch die offene Struktur ist es später einfach sie zu verwirklichen.
   * Das ganze läuft auf 12 Volt. Alle Anschlüsse wieder flexibel. Also überall "einbaubar". passt auf 200x150 mm platine.

Intro/Einführung: Grundidee was ist der Simplesizer?

Der "SIMPLESIZER" besteht aus ca. 18 Transistoren 17 IC´s 12 Dioden 30 Kondensatoren 120 Widerständen 15 IC-Sockel 27 Drehregler, Potis, ohne Knöpfe! 7 Schalter 31 Steckverbinder und: Sicherung, Halter, Abstandsbolzen für Einbau, Schrauben, Klinkenbuchsen, Netzteilbuchse, Draht für Brücken, usw.

MEHR http://www.sequencer.de/forumsynth/simplesynth/simpleintro.html

Incredible Kindheit of the Simplesizer! Konzept und Einleitung, benötigtes Werkzeug

http://www.sequencer.de/forumsynth/simplesynth/simplesizer1.html

Die Platine und Entstehung

     Ätzvorgang / erste Platinenlayouts (Vorversionen)

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Vorläufige Teileliste + Poti-Info

http://www.sequencer.de/forumsynth/simplesynth/simplesizer_poti.html#Anchor-BAUTEILLISTE-49575

- die Regler und woher?
     dazu auch URLs und Infos hier

Finale Bauteileliste

Download Bauteilliste http://www.sequencer.de/forumsynth/simplesynth/simplesizer4.html

Bestückung

Bestückung und Bohren der Platine!

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Fertiger Prototyp

- zusammengebaut und mit allem - noch "nackt!"

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Finale BESTELL-Liste für Bauteile des Simplesizers

- final bauteile liste

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Audiodemos aus dem Simplesizer

     so klingts - einige erste mp3 klangbeispiele und demos!

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Platine / Layout

- die finale Bestückung zum ausdrucken in besserer Qualität

     V1.1 und V1.2 komplette Bestückung.

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Simple-Gehäuse

     ich hätte folgende Vorschläge:
     •1)Simplesizer "Indigo",meint: mit 3 Okt. Tastatur evtl. auch a la Microkorg. (also mit kleinen tasten) vorzugsweise mit Velocity.
     •2)kleiner Expander in Pultform / "Clubtauglich"
     •3)Semimodular à la MS20 mit Patchbuchsen.
     •4)eine Kombi aus obigem oder Rack
     •5)Integration mit einem Sequencer in einem Gehäuse

http://www.sequencer.de/forumsynth/simplesynth/simplesizer_gehaeuse.html

     -->erster mir bekannter und netter Entwurf von Narcotx
     -->Gehäuse und als FERTIGSYNTHESIZER.. ein bisschen a la MFB..

     -->Hans (komons.de) Simplesizer - im 19" Rack à la Doepfer, Spawn und Co.

     -->abgefahrene Doppel-Simplesizer Variante in einem ex-Druckergehäuse.

http://www.sequencer.de/forumsynth/simplesynth/simplesizer_gehaeuse2.html

     Tom "kobayahi"s Version, Simplesizer mit allerhand Zusatz.. sehr feine Version..

     Eine Simplesizer Doppelversion mit Video und komplettem Frontplattendesigner Layout zum download
     von Yochanan Rauert (danke dafür)

Schaltpläne - VCO,LFO,ENV,VCF,Ring,VCA,

http://www.sequencer.de/forumsynth/simplesynth/simplesizer7.html

Modular aufbauen? Der Simplesizer wird zum Semimodularen Synthesizer..

hier der Ansatz!

http://www.sequencer.de/forumsynth/simplesynth/simplesizer8.html

BAU-ANLEITUNG Teil 1 - dokumentation

ANLEITUNGEN AB HIER FINDEN SICH DIE KONKRETEN BAU ANLEITUNGEN FÜR BESITZER DER PLATINE UND BAUTEILE SIMPLESIZER ZUSAMMENBAU: http://www.sequencer.de/forumsynth/simplesynth/simplesizer_anleitung1.html

DER SIMPLESIZER - Gehäuse und als FERTIGSYNTHESIZER

http://www.sequencer.de/forumsynth/simplesynth/simplesizer_gehaeuse.html

BUGFIXES - Alle bisher bekannten Fehler beseitigt

Dies ist eine kumulative Beschreibung aller (bekannten) Fehler für die Platinenversion V1.2

Alte Diskussion zu einigen Fehlern: http://www.sequencer.de/forumsynth/forumDIY/simpleiszer_bugs.html die Änderungen an der VCA-Steuerung, die hier gemacht wird, sieht aber anders aus!

Der ENV/VCA-Switch funktioniert so, wie er im Schaltplan gezeichnet war, nicht. Das verdrahtet man am besten direkt an der Frontplatte, dazu ist (dann) keine Änderung auf der Platine (mehr) nötig, bzw. die muss wieder rückgängig gemacht werden.

Der mittlere Schalterpin kommt an Stecker X,Pin 2. An die eine Seite vom Schalter ("mit Hüllkurve") kommt X-3. Die andere Seite vom Schalter ("Dauerton") kommt über einen 22kOhm Widerstand an +12V. Die holt man sich am besten vom linken Anschlag (Pin1) vom Attack Poti, das wird ja meistens in der Nähe sitzen. (Das wäre Stecker FF, Pin 1)

Die bisherigen Änderungsvorschläge verhindern einen guten VCA-Abgleich!

Übersicht der Bugfixes auf der Platine:

Bestückungsdruck mit Bugfixes in groß zum Ausdrucken [1]

Bug 1: Fehler in der ADSR Hüllkurve

Sustain läd auch bei Release weiter nach.

Beide Dioden unter dem 4016 entfernen. Die obere durch eine Brücke ersetzen. Den 47K Widerstand darunter auch entfernen. Verbindung zwischen P12 und P13 vom 4016 auftrennen.

Jetzt eine Diode zwischen P12 und P13 - schwarzer Strich Richtung P12. Damit wird verhindert, dass A durch R aktiviert wird. Eine Diode zwischen P12 und P6 - schwarzer Strich Richtung P12. Jetzt aktiviert R P12. Einen 100K von P12 an Masse, damit sich P12 auch abschalten kann.

Schaltplan :

http://www.synthwerker.de/Bilder-WEB/adsr-neu.jpg

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Bug 2: Glide Eingang

Glide-Linksanschlag (=aus) verändert Tonhöhe bzw. verhindert stabile Stimmung

Bei Linksanschlag des Glide-Potis ist der Tonhöhen-CV-Eingang eine kapazitive Last mit 470nF. Das quittiert jeder OP mit Schwingen, auch der im Midi-Interface-Ausgang (oder in einer CV-Tastatur). Dadurch verändert sich die Tonhöhe und/oder die VCOs schwingen unsauber bzw. lassen sich nicht korrekt Stimmen, vor allem nicht in den Höhen.

Ein kleiner Widerstand (68Ohm) in Reihe zum Glide-Poti schafft Abhilfe: Leiterbahn zwischen "Glide2" Steckerpin und 470nF auftrennen und Trennstelle mit einem Widerstand überbrücken.

Der exakte Wert des Widerstandes ist völlig unkritisch - von 12 bis 270 Ohm habe ich es ausprobiert. Diese Änderung ist notwendig, damit der Simple korrekt funktioniert, also unbedingt einlöten!

Bug 3: Ausgangspuffer

Der Ausgangsemitterfoger kann keinen negativen Signalen folgen. Damit es nicht extrem klirrt, muss man den VCA-Offset Trimmer auf einen hohen positiven Offset drehen, was einen erheblichen "Knackanteil" aus der Hüllkurve nach sich zieht.

Abhilfe: 47kOhm Emitter-Widerstand auslöten, und so einlöten, das er nicht gegen Masse sondern gegen -12V geht.

Diese Änderung ist für korrekte Funktion notwendig, ohne diese Änderung ist kein sinnvoller VCA-Offset-Abgleich möglich! Der VCA-Offset wird abgeglichen, damit man keine DC-Sprünge (erhebliche Bassauslenkung) mehr hat, wenn die Hüllkurve auf und zu macht. Das geht nur nach dieser Änderung.

Bug 4: Koppelkondesatoren, untere Eckfrequenz

Wenn man den VCA richtig abgleicht, muss die untere Eckfrequenz nicht mehr unnötig Bass-entfernend hoch gewählt werden und die zwei 100nF-Kondensatoren (4a und 4b) im VCA-Ein- und Ausgang können gegen 2,2µ Kondensatoren (Folie oder Elko - nach Geschmack) getauscht werden. Je nach gewünschtem "Rumpelfiltereffekt" (und Bastel-Teile-Bestand) kann man die bis etwa 470nF verkleinern, weniger geht dann aber endgültig auf den Bass.

Bug 5: Koppelkondesator in der Filterrückkopplung

Das Filter resoniert nur bei höheren Tonhöhen, was z.B. die beliebte Erzeugung von Kickdrums mit einem oszillierenden Filter-Zapp verhindert. Wenn man den Koppelkondensator in der Filter-Rückkopplung von 100nF auf 10µF vergrößert klappt das auch mit der Kick. Anmerkung: der 10µF Elko am rechten Anschlag vom Resonanz-Poti ist falsch rum. Da er nur etwa 5V abbekommt fällt das eher nicht dumm auf, wenn man sowieso dabei ist...

Bug 6: Mixerpegel

Der Filtereingang wird schon bei sehr kleinen Potistellungen deutlich übersteuert. Insbesondere die Stellung des Ringmodulator-Poti-Pegels beinflusst den Gesamt-Pegel unschön.

Die beiden VCO-Pegel reduziert man durch Vergrößern der Mixwiderstände von 10 auf 22kOhm (6a). Der Ringmodulator wird durch Tausch seines 1k Mixwiderstandes gegen 22kOhm deutlich Rückwirkungsärmer in den Filter eingespeist (6b). Damit der Pegel nicht zu klein wird, muss man den 4k7 Widerstand parallel zum Ringmodulator-Poti entfernen (6c).

Die Pegel sind damit immer noch leicht großzügig genug um das Filter satt anzublasen.

Will man die Pegel so lassen wie bisher, dann tauscht man nur beim Ringmodulator 1k gegen 10k und nimmt den 4k7 (6b)raus.

Bug 7: Filter Keytrack

Der Filter trackt auch bei Rechtsanschlag des "KEYTRACK" Potis mit weit weniger als Notentonhöhe. Die 100k Ohm am Keytrack Eingang (da wo der Schleifer des Keytrack Potis ankommt) gegen 47kOhm tauschen bringt etwa 1:1 Tonhöhen-Tracking.

Bug 8: Aussteuerung Modulations-VCA

Der Modulations-VCA geht schon weit vor 50% Stellung des Mod-Amount-Potis in die Begrenzung. Den 680Ohm Widerstand in der Steuerstromerzeugung gegen einen 330 Ohm tauschen bringt eine bessere Einstellbarkeit.

Nach dem Tausch muss der Init-Amount vom LFO neu abgeglichen werden! (LFO auf Tonhöhenmodulation schalten, LFO-Amount-Poti auf Minimum und Trimmer so einstellen, dass die Modulation grade verschwindet. )

Wenn der Modulationspegel vom S&H dann zu klein ist: siehe 9.

Bug 9: Rauschgenerator

Der Rauschgenerator ist bei riesiger Verstärkung DC-gekoppelt. Das kann klappen, muss aber nicht. Im Audioteil ist das kein Problem, wohl aber für den S&H. 100nF in Reihe zum 22k-widerstand des 2.Verstärkers schaffen Abhilfe. Leiterbahn zwischen 22kOhm und Pin 6 vom MC1458 auftrennen und Trennstelle mit 100nF überbrücken.

Der verwendete Rauschtransistor hat übrigens einen erheblichen Einfluss auf den Rauschpegel, wenn das zu leise ist, einen anderen Transistor probieren. (Ggfls. ein paar NPN-Transistoren aus der Grabbelkiste probieren ... und *keine* rauscharmen nehmen ... )

Bug 10: Modulationsquellen 'Rechteck' und 'S&H'

Im Gegensatz zum Dreick sind Rechteck und S&H als Modulationsspannungen nur positiv, was ein eher komisches Modulationsverhalten ergibt.

Der S&H kann nur positive Spannungen samplen. Je nach Offset des Rauschgenerators fällt das gar nicht bis ziemlich auf. Mit dem Offset-fix würde der S&H bei rund der Hälfte aller Samples 0Volt liefern, weil das Rauschen ja zufällig bei der Hälfte der Samples unter 0 liegt. Das ist eher doof, aber wenn man den 47k Drain-Widerstand mit -12V statt mit Masse verbindet arbeitet der S&H bipolar. Dazu wird die superkurze "Leiterbahn" zwischen 47kOhm Widerstand und 10nF aufgetrennt und dieses Ende des 47k mit einem Stück isolierten Drahtes mit Pin4 vom CA3080 verbunden (10a).

Die Diode die verhindert, dass das LFO-Rechtecksignal negativ wird (zwischen Ausgang vom LFO-Komparator-OP und dem 2k2 Widerstand), wird gegen eine Drahtbrücke getauscht (10b).

Bug 11: LFO/VCA-Modulation

Die VCA Modulation wird zur Hüllkurve addiert, was dazu führt, das man trotz "abgelaufener" Hüllkurve LFO-periodisch einen Ton hört. Eine Diode zwischen LFO/VCA Eingang und dem ADSR-Ausgang verhindert, dass die LFO-Modulation den VCA 'lauter' stellen kann, als die Hüllkurve das erlaubt.

Bug 12: Envelope-Gater

ENV GATER taktet mit dem LFO die Hüllkurve. Das funktioniert nur, wenn kein externes Signal angeschlossen ist. Das ist vor allem dann doof, wenn man ein internes Midi-Interface fest angeschlossen hat. Mit einer Diode und einem Widerstand kann man das entkoppeln.

Leiterbahn zwischen GATE IN und dem 100kOhm Basiswiderstand trennen. Trennstelle mit einer Diode überbrücken, Kathode (Strich) zum 100kOhm hin. Einen 100kOhm von der Kathode gegen Masse. Der zieht den offenen Eingang zuverlässig auf 0V.

Bug 13: Envelope Sustain-Level

Der Sustain-Level ist auch bei Rechtsanschlag des Potis nicht 100%, man hat also immer eine Decay-Phase.

Wenn man den 22kOhm Widerstand vor dem Sustain-Poti gegen einen 4k7 austauscht, lässt sich der Level bis auf 100% stellen.

MODIFIKATIONEN - lohnende Verbesserungen, Varianten und Anpassungen

Einfache, aber ergiebige Erweiterung des Modulationteils

Es gibt zwei weitere, sehr sinnvolle Modulationsquellen, die man einfach (=nur zwei zusätzliche Strippen ziehen) zusätzlich auf den Modulationsquellendrehschalter legen kann. Meistens werden da ja 12-Stellungen Schalter mit einstellbarem Anschlag sitzen. Den von 3 auf 5 Stellungen ändern und an den beiden neuen Stellungen je ein Kabel anlöten:

Das erste, das vom "rechten Anschlag" des AD-Envelope Amount Potis abgegriffen wird (AD3; Stecker P-1), an Stellung #4,

und das zweite, das vom mittleren Pin des VCO1 Wellformschalters abgegriffen wird (Wave Sel In; Stecker T-1), an Stellung #5.

Damit hat man die AD-Hüllkurve als zusätzliche Quelle, vor allem für PWM naheliegend und den VCO1 als Quelle, das gibt nützliche Filter und VCO2-FM. Verdrahtung erfolgt am besten komplett auf der Front.

Hüllkurvengeschwindigkeit

Die Hüllkurven lassen sich im "knackigen" Bereich kaum richtig einstellen. Wenn man die 10µF Elkos in den Envelope-Generatoren gegen 2µ2 tauscht wird das viel besser. Die längste Zeiteinstellung ist dann immer noch ein paar Sekunden.

Heizung für die VCOs

In der Schaltung sind ein OP und ein Transistor in dem Transistorarray (CA3046) für den Exponentiator noch frei. Damit kann man eine "Heizung" für den Chip bauen, was die Temperaturabhängikeit der Oktav-Skalierung beseitig. Der Aufbau braucht zwar schon ein paar mehr Teile, das Tracking von den VCOs wird aber wirklich wesentlich brauchbarer, das lohnt sich! Aufbauvorschlag folgt, derzeit gibt es nur den Schaltplan (s.u.), in dem die Änderungen eingezeichnet sind. Abgleich: rote LED (A) kurzschliessen. Spannung an C (bei "kaltem" CA3046, ggfls. 15 min warten) messen, liegt so um -0,61V. Mit HEATER TRIM an Punkt C eine im Betrag um 50mV kleinere Spannung einstellen, hier also: -0,56V. LED wieder freigeben, einschalten. Nach etwa 30 Sekunden geht die LED langsam aus. (Durch die LED fließen nur etwa 2mA, ist also nicht so hell. )

Pitch-Bend-Eingang

Wenn man den Pitch-Bend Eingang intern über eine Schaltbuchse auf einen CV-Ausgang eines (eingebauten) Midi-Interfaces "vorverdrahtet" ist es günstig, den 220Ohm Widerstand unter dem Pitch-Bender-Range Poti wegzunehmen, dann kann man den "Range" dort bis auf null Drehen und die CV parallel auf eine weitere Stellung des Modulationswahlschalters legen.

freilegen der s/h schaltung

http://www.sequencer.de/forumsynth/forumDIY/simplesizer_sh_freilegen.html http://www.sequencer.de/forumsynth/forumDIY/simplesizer_bugs_A.html

Neue SCHALTPLÄNE mit eingepflegten Bugfixes und Verbesserungen

Es sind (hoffentlich) alle Bugfixes eingezeichnet, aber nicht alle Verbesserungen bzw. Änderungs-Ideen. Unter den Plänen gibt es einen Link auf eine große (richtig lesbare) Version

Schaltplan VCO

In groß:[2] VCO mit Heizung, die Heizung muss man ziemlich auf die Platine basteln, nur OP und Transistor (wenn der nicht schon im richtigen Chip drin wäre, würde das mit der Heizung auch nicht klappen...) sind schon vorhanden.

Schaltplan Ringmodulator, VCF und VCA

In groß:[3]

Schaltplan LFO, ADSR- und AD-Hüllkurve

In groß:[4]

U.a.: Ge-fix-ter ADSR und der auf der Frontplatte zu verdrahtende ENV-/VCA SW. Und die beiden extra Modulationseingänge, auch die sind am besten auf der Front zu verdrahten.

to be continued.. newzz: hier

http://www.synthesizerforum.de/
Simplesizer Home http://www.sequencer.de/forumsynth/simplesizer.html

Simplesizer 2 Projekt

Simple V2 in dem Sinne, dass es nicht nur ein Bugfix-Release wird, sondern eine echte Weiterentwicklung.

LM13700 sind klar, das ist kein Problem.
Die CA3046 sind leider auch obsolet, wenn auch noch erhältlich.
Und für die Ersatz zu finden ist nicht so einfach. Schon gar nicht für die m.E. "simple" Lösung mit der Heizung. Denn Tempcos wären mir eigentlich zu speziell - und 'gute' Transistorarrays kosten viel und sind nervig zu beschaffen.

Weitere Punkte wären

- ein "modularer" Signalpfad, d.h. man sieht das so vor, das der Signalpfad jeweils vernünftige Modularpegel hat und auftrennbar ist. (Z.B Pfostenleiste, auf die erstmal einfach Jumper gesteckt werden)

Die Idee dahinter ist sozusagen ein "Basismodul" zu machen, das schon einen kompletten Synth darstellt.

- Den Rauschgenerator finde ich ohne Hochpass etwas unergiebig, der S&H ist nett, aber auch kein Must-Have. - die extra AD-Hüllkurve für das Filter ist sinnvoll, ich hab gerade einen Arp Solus in der Mache, mit nur einer Hüllkurve, das ist schon einschränkend weniger.

Bei der Feature-Bewertung gibt es dummerweise *zwei* Bremsen:

- Elektronik kostet zwar wenig, aber zu viel davon ist einfach zu fehleranfällig im Nachbau. - Bedienelemente kosten Geld und Zeit beim Aufbau, die sollten also schon wirklich was bringen.

Einen günstigen Fertigsynthesizer würde ich eher mit relativ günstiger Elektronik vollstopfen und dann nicht ganz so viele, aber ergiebige Knöppe auf die Kiste setzen.

(Das war bei Vintage übrigens anders, da waren die Elektronik-Teile relativ gesehen *viel* teurer. )

Wenn ich das richtig mitbekommen haben, hatten die meisten doch eher einen "fetten" Ausbau im Sinn, was eine sonst denkbare Teilung in Basis- und Ergänzungsteil wenig sinnvoll macht, denn wenn sowieso alle alles wollen, dann ist eine Teilung Unsinn.

Größere Synths haben vor allem mehr Aufwand im Routing, d.h. es gibt vor allem mehr Regler und Schalter um festzulegen welches Signal wohin geht. Die Modular-Lösung, die da Buchsen und Kabel für das Routing verwendet ist ziemlich vorteilhaft!

Beispiel Ringmodulator: das ist jetzt eine echte Krachkiste, da nur Rechteck. Könnte man auch mit billigem MC1496 (oder LM13700) und kaum aufwändigere Beschaltung als echten analogen Vierquadratenmultiplizierer auslegen. Aber: dann braucht man eine Eingangswahl, ein Dreieckausgang am VCO (1 Transitor 3 Widerstände) würde da auch in den Sinn kommen, aber mit 2 zusätzlichen Drehschaltern wäre das natürlich ein Affenaufstand. Mit Buchsen viel einfacher, zumal sich viele den ja sowieso rausgelegt haben. (Was bei einem echtem Ringmodulator dann auch noch sinniger ist, als beim jetzigen EXOR.)

(Text zum Simplesizer 2 von Fetz aus dem Forum zur Vorversion und Planung für V2.00 Alpha) http://www.sequencer.de/synthesizer/viewtopic.php?f=13&t=25&start=0

Simplesizer