Aufbau eines Synthesizers ohne Vorkenntnisse

Ich habe einen umfangreichen musikalischen Hintergrund und bin seit meiner Jugend von Synthesizern fasziniert. Ich hatte davon geträumt, in ein EE-Programm zu gehen, um meinen Traum Wirklichkeit werden zu lassen, aber ich konnte mir keine Schule leisten (lange Geschichte).

Grundsätzlich würde ich gerne einen analogen Synthesizer mit 3 Oszillatoren bauen, aber ich habe keine Erfahrung mit dem Bauen von Boards. Ich kenne den grundlegenden Signalfluss und -prozess und habe ein starkes Designgefühl, aber mir fehlt wirklich das Wissen, um loszulegen.

Ich denke, einfach mit einem 1-Oszillator zu beginnen und nach oben zu bauen, wäre eine großartige Lernerfahrung, und ich würde gerne das Niveau erreichen, auf dem einige von Ihnen sind, und tatsächlich einen voll verwendbaren Synthesizer herstellen.

Meine Frage ist, wo kann ich für audio-orientierte Elektronik mit diesem vollständigen analogen Synthesizer beginnen? Erreiche ich zu weit? Was brauche ich, um dies zu erreichen?

Auf der Website von Music From Outer Space finden Sie viele interessante Informationen . Einschließlich Schaltpläne mit detaillierten Erläuterungen zu den Konstruktionen. Sowie eine Reihe von Ratschlägen und Links, die für den Bau von Synthesizern relevant sind.

Sie sollten zuerst Erfahrungen mit einfacheren Audioelektronikprojekten sammeln und die Fähigkeiten und Geräte aufbauen, die für ein solches Großprojekt erforderlich sind. Dann wären Sie in einer besseren Position, um zu bewerten, wie / ob Sie weiter vorgehen sollen.

Ein weiterer Ausgangspunkt sind die TB303-Schaltpläne! die Maschine, mit der alles begann :) http://machines.hyperreal.org/manufacturers/Roland/TB-303/schematics/

Beginnen Sie damit, einen Teil der Schaltung zu verstehen, und entwerfen Sie etwas darauf basierend auf einem kleinen Stück Steckbrett und bauen Sie es von dort aus auf.

Wenn einige der Elemente funktionieren, versuchen Sie, Ihre eigene Platine mit Grundebenen zu entwerfen (dies verbessert den Geräuschpegel), oder sehen Sie sich einige Kits an, mit denen Rob bereits verbunden ist.

Ich würde auch empfehlen, DIY-Seiten unter http://www.yusynth.net zu synthetisieren . Das ist eine großartige Ressource, die ich für meine Synth-Projekte verwendet habe.

EDIT: Sound Synthesis: Analoge und digitale Techniken von Terence Thomas. Tolles Buch. Das erste Kapitel beginnt mit dem Aufbau eines variablen Ausgangsnetzteils und geht dann in eine "Testbox" über, die im Grunde aus einem Lautsprecher, ein paar Töpfen und einem Steckbrett besteht, damit Sie sie vor dem Löten testen können.

Umfangreiche Schaltpläne und Foliendiagramme sowie eine hervorragende Erklärung, warum bestimmte Komponenten dort platziert werden, wo sie bestimmte Ergebnisse erzielen sollen. Sehr empfehlenswert!

Ich würde vorschlagen, dass es eine gute Idee ist, die Startwellenformen digital zu erzeugen, selbst wenn Sie analoge Filterstufen verwenden möchten (diese können dem Klang eine Wärme verleihen, die auf andere Weise schwer zu erreichen ist). Viele Arcade-Automaten von Williams 'Electronics in den 1980er Jahren erzeugen Sound mithilfe einer Karte, die einen 6800-Mikroprozessor, eine kleine Menge RAM und ROM sowie ein wenig E / A einschließlich eines DAC enthielt. Alle Soundeffekte wurden mit engen Programmschleifen erzeugt, die Samples erzeugten und dem DAC zuführten. Da der Prozessor nur zur Klangerzeugung verwendet wurde, konnte die Schleifenausführungsgeschwindigkeit für das Timing verwendet werden.

In der Praxis verfügen selbst die einfachsten Mikrocontroller über eine Art Timer-Ressource. Dies kann hilfreich sein, wenn Sie die Audioparameter während der Wiedergabe von Sounds ändern möchten. Wenn man so etwas wie 6805-Code verwendet, schreibt man zunächst eine Abfrageroutine für jede Stimme. Aus Gründen der Geschwindigkeit würden diese Routinen im RAM leben - so etwas wie:

poll1:
        brclr TMR_CONTROL, TMR_READY, Umfrage; Warten Sie auf den Beginn des nächsten Ticks.
        bclr TMR_CONTROL, TMR_READY
FRQ1L: lda #PATCH
PH1L: #PATCH hinzufügen
        sta PH1L + 1; Patch-Wert für LSB der Phase
FRQ1M: lda #PATCH
PH1M: füge #PATCH hinzu
        sta PH1M + 1; Patch-Code
FRQ1H: lda #PATCH
PH1H: füge #PATCH hinzu
        sta PH1H + 1; Patch-Code
        sta FETCH + 2; Patch LSB des Ziels
FETCH: lda TABLE_BASE; 16-Bit-Adresse
        clr DAC_ENABLES
        sta DAC_OUTPUT
        lda # ENABLE_1
        sta DAC_ENABLES
        rts

Als nächstes würde man eine Hauptschleife haben, die wiederholt die Abfrageroutine für jede Stimme nacheinander aufruft und zwischen den Anrufen jede andere Logik ausführt, die ausgeführt werden muss (z. B. um zu sehen, ob Sprachparameter aktualisiert werden müssen). Mit diesem Ansatz ist es möglich, eine angemessene Anzahl von Stimmen mit einer hohen Abtastrate zu aktualisieren.

Während es möglich ist, die anfängliche Wellenerzeugung vollständig unter Verwendung einer analogen Schaltung durchzuführen, ist es schwierig, mehrere unabhängige analoge Generatoren zu haben, deren Frequenzeigenschaften innerhalb eines Bruchteils eines Prozent absolut identisch sind. Das menschliche Ohr reagiert sehr empfindlich auf Tonhöhenschwankungen - weitaus mehr als auf Amplitudenschwankungen -, daher muss alles, was zur Signalerzeugung verwendet wird, sehr konsistent sein. Die Verwendung eines einfachen Mikrocontrollers als Ausgangspunkt ist ein guter Weg, um eine solche Konsistenz zu erzielen, selbst wenn man das erzeugte Signal dann über eine analoge Formungsschaltung speist.

Zusätzlich zu den bereits vorgeschlagenen hervorragenden Lesequellen - insbesondere Terence Thomas 'Klangsynthese: Analoge und digitale Techniken - möchte ich die folgenden zwei Bücher hinzufügen:

• Der verstorbene Ray Wilson's Make: Analogue Synthesisers , Mai 2013.

  Ray ist der Kopf hinter Music From Outer Space (MFOS), wie in Rob Kams Antwort beschrieben . Es beschreibt die Grundlagen von Synthesizern und liefert die wesentliche elektronische Theorie hinter Schallerzeugungsschaltungen sowie Erklärungen zu VCO, VCF und VCA.

  Darüber hinaus wird auch der Aufbau des Noise Toaster beschrieben , der ein schönes Synth-Starter-Projekt ist.

• Barry Kleins elektronische Musikschaltungen , 1982

  Es ist dieses Buch, das ich jemandem empfehlen würde, der anfängt, modulare Synthesizer zu bauen, wenn er nur ein Buch möchte.

  Wie Barry selbst bemerkt, enthielt die Originalveröffentlichung eine Reihe von Fehlern,

  Elektronische Musikschaltungen

  Dies ist eine vollständige Kopie des Originalbuchs (veröffentlicht von Sams im Jahr 1982). Es enthält Schaltkreise für fast alle Modultypen, die Sie für einen modularen analogen Synthesizer herstellen möchten. Einige Schaltungen sind meine eigenen, einige leicht modifiziert aus der Digisound-Serie, viele Electronotes-Schaltungen. Es gab einige Fehler im Originaldruck und ich habe die Korrekturen in dieser Kopie vorgenommen. Außerdem ist diese Kopie auf 8 1/2 "x 11" vergrößert - viel einfacher zu lesen! Ich füge eine 32-seitige Aktualisierungsbroschüre bei, die alternative Ansätze, Ersatzteile, eine aktualisierte Quellenliste usw. vorschlägt. Es gibt keine neuen Schaltkreise (falls Sie das Originalbuch bereits haben). Viele der Schaltungen verwenden CEM / SSM-Chips, die nicht mehr verfügbar sind. Diese Schaltungen können jedoch als Beispiele für die Reparatur von analogen Synthesizern unter Verwendung dieser ICs dienen. Es gibt diskrete Beispiele für VCO, VCF, Hüllkurvengeneratoren usw., von denen viele in dieser Liste besprochen wurden. Die Seitenzahl beträgt ca. 335 Seiten.

  Er verkauft eine korrigierte Version, wenn Sie ihn direkt kontaktieren. Siehe http://www.abacom.com/~ivanohe/synth/books.txt

  Es gibt auch eine Schwesterpublikation:

  IC-Datenbuch für elektronische Musik

  Dies ist eine Sammlung aller SSM- und Curtis Electromusic (CEM) IC-Datenblätter sowie Band 1 und 2 des kurzlebigen Newsletters / Anwendungsbulletins von Curtis Synthesource. Da die meisten dieser ICs nicht mehr hergestellt werden, dient dieses Handbuch als Referenzdatenbuch aus einer Hand für alle. Das schriftliche Material in diesen Datenblättern ist überraschend detailliert darüber, wie die ICs intern funktionieren und wie sie angewendet werden sollten. Das Synthesource-Material ist besonders cool. Ich füge auch Material von Linear Integrated Systems hinzu, einer Quelle für angepasste Transistorpaare.
  Die Seitenzahl beträgt ca. 300 Seiten (8 1/2 "x 11").

  Wenn Sie halten das Buch zu bekommen, könnte es sich lohnen, diesen Thread zu lesen (das ist nicht das PDF zur Verfügung stellen), Barry Klein Book. Link zum PDF .

Beachten Sie, dass ich in keiner Weise mit einem dieser Autoren verbunden bin, aber ich denke nur, dass ihre Bücher großartig sind.