Technische Hinweise A-100


	Technische Hinweise A-100

Kennzeichnend für analoge Synthesizer und insbesondere für Modulsysteme ist die Tatsache, daß wesentliche Parameter klangerzeugender Baugruppen (z.B. VCO, NOISE) und klangformender Baugruppen (z.B. VCF, VCA) nicht nur manuell per Regler sondern zusätzlich auch mit Hilfe von Steuerspannungen (engl. control voltage) eingestellt werden können.
Dieses Prinzip wurde von Robert Moog Mitte der Sechziger Jahre erstmalig in einem käuflichen Synthesizer realisiert und birgt eine große Flexibilität in sich und ermöglicht oftmals erst die Realisierung bestimmter Klänge.
Die untenstehende Abbildung zeigt das Prinzip der Spannungssteuerung am Beispiel eines spannungsgesteuerten Filters (VCF) und eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO).
Beim VCF ist der spannungssteuerbare Parameter die Cut-Off-Frequenz fc. Je nach Höhe der Steuerspannung am CV-Eingang des Filters ändert sich dessen Cut-Off-Frequenz und somit sein Durchlaßbereich (s. graue Fläche).

Beim VCO wird die Tonhöhe (engl. pitch) des Oszillators per Steuerspannung eingestellt. Dabei entspricht ein Spannungshub von ±1 V einer Tonhöhenänderung von ±1 Oktave. Bei einer sprunghaften Änderung der Steuerspannung springt auch die Tonhöhe, während bei einer kontinuierlichen Änderung ein Portamento-Effekt erzielt wird.
Außer den Modulen, die per Steuerspannungen kontrolliert werden können, gibt es auch Module, die selbst Steuerspannungen bzw. zeitliche Verläufe von Steuerspannungen erzeugen (z.B. ADSR, LFO).
Teilweise benötigen derartige Module Trigger-Signale, die die jeweilige Funktion des Moduls auslösen. Hierzu gehört beispielsweise das GATE-Signal, das dem Drücken einer Taste auf der Tastatur entspricht und z.B. den ADSR "anstößt", der daraufhin einen zeitlichen Spannungsverlauf ("Hüllkurve") generiert (siehe untenstehende Abbildung).

Im System A-100 lassen sich drei Arten von Signalen, d.h. Spannungen und deren zeitliche Verläufe unterscheiden:

Audio-Signale werden von den klangerzeugenden Modulen (z.B. VCO, NOISE) erzeugt und liegen im Bereich von -5 V bis +5 V (10 VSS). Das System A-100 bietet auch die Möglichkeit externe Audio-Signale (z.B. Mikrophon, E-Gitarre, Keyboard) einzubinden.

Bei der Einbindung von externen Audio-Signalen muß deren Pegel auf den des A-100 angehoben bzw. abgesenkt werden. Dazu verwenden Sie das Modul A-119 (External Input), das u.a. über einen regelbaren Vorverstärker mit zwei Eingängen unterschiedlicher Empfindlichkeit verfügt.
Steuerspannungen, wie sie z.B. von den Modulations-Modulen LFO und ADSR erzeugt werden, liegen typischerweise im Bereich von -2.5 V bis +2.5 V (5 VSS) bzw. zwischen 0 V und +8 V beim ADSR. Da in der Regel an jedem Steuereingang ein Abschwächer zur Verfügung steht, ist der exakte Spannungsbereich von untergeordneter Bedeutung. Man wird in der Regel den gewünschten Effekt akustisch am Eingangsabschwächer einstellen, ohne auf den rechnerisch exakten Wert der Eingangsspannung und des eingestellten Abschwächungsfaktors zu achten.
Trigger- oder Gate-Signale, die eine bestimmte Funktion auslösen, liegen typischerweise im Bereich von 0 V bis +5 V, wobei die Triggerung durch den Übergang von 0 V auf +5 V (positive Flanke) geschieht.

Die bisher gemachten Unterscheidungen und Definitionen der Signale sind zwar im Prinzip richtig, jedoch führt ein Modulsystem wie das System A-100 diese letztlich ad absurdum. Da bei einem solchen System fast alle Module Spannungen produzieren, die wiederum als Steuerspannungen oder Trigger-Signale verwendet werden können, werden die Grenzen zur Definition der Signalart aufgehoben. So kann z.B. das Ausgangssignal eines LFO's als Audio-Signal dienen, als Steuerspannung für VCF oder VCA verwendet oder als Trigger-Signal für einen Sequenzer eingesetzt werden.
Praktisch kann man sagen, daß "alles mit allem moduliert werden kann", worin sich die größtmögliche Flexibilität und Individalität eines Modulsystems widerspiegeln.

Der System-Bus des A-100 dient zur Spannungsversorgung der Module. An ihm liegen die Spannungen Masse (Gnd), +12V, -12V und - sofern benötigt - +5V an. Die Versorgungsspannungen werden vom A-100-Standard-Netzteil geliefert (siehe A-100-Zubehör), das bei den von uns gelieferten Rahmen bereits eingebaut ist. Dieses Netzteil liefert die benötigten +12V und -12V-Spannungen mit je max. 1200mA (ältere System und Rahmen aus der Produktion vor 2006 können auch noch das alte Netzteil enthalten, das nur 650mA liefern konnte). Werden zusätzlich +5V benötigt (z.B. für A-113, A-190, A-191), so kann ein zusätzliches 5V-Netzteil eingebaut werden (siehe A-100-Zubehör). Werden auf der +5V-Versorgung nicht mehr als 100mA benötigt, so kommt auch der preiswerte 5V-Adapter in Frage (siehe A-100-Zubehör). In diesem Fall wird der für +5V benötigte Strom aus der +12V-Leitung entnommen, wenn hier genügend Stromreserve zur Verfügung steht.
Sollen nur einige wenige Module betrieben werden, so kommt eventuell auch das A-100-Mini-Netzteil für die Stromversorgung in Frage (siehe A-100-Zubehör). Dieses liefert max. 100mA bei +12V/-12V und verfügt zusätzlich über eine +5V-Spannung mit max. 50mA. Für den Einbau der mit dem Mini-Netzteil betriebenen Module muss der Kunde jedoch selbst ein geeignetes Gehäuse zur Verfügung stellen. Wir bieten neben den Grundrahmen 6HE und 3HE keine kleineren Gehäuse an.
Weiterhin enthält der Bus die zwei Signalleitungen INT.GATE und INT.CV, auf die einige Module zugreifen können (siehe untenstehende Abbildung). Durch Stecken eines Jumpers auf diesen Modulen (z.B. VCO A-110 oder ADSR A-140) bestimmen Sie, ob das Modul auf die Signalleitungen zugreift oder nicht. Für den Bus werden 16-polige 2-reihige Stiftleisten verwendet (Raster 2.54 mm). Die Module werden über 16-polige Flachbandkabel mit aufgepressten 16-poligen Buchsenleisten auf die Stiftleisten des Busses aufgesteckt.


Stiftleisten auf der Busplatine und den Modulen	Buchsenleisten (aufgepresst auf die Flachbandkabel zwischen Modul und Busplatine)
Bei den A-100-Busverbindungen verwendete Steckverbinder

Falls Sie einzelne Module ohne die von uns lieferbaren Rahmen, Busplatinen oder Netzteile betreiben wollen, so finden Sie in der folgenden Abbildung die Belegung der beiden bei A-100-Modulen vorkommenden Steckverbindungen :

In der 16-poligen Steckverbinder-Version sind auch die Signale +5V, (Bus-) CV und (Bus-) Gate am Stecker des Moduls verfügbar (z.B. wird CV beim Standard-VCO A-110 oder Gate beim Hüllkurven-Generator A-140 verwendet). Bei Modulen, die diese zusätzlichen Signale nicht benötigen kommt in der Regel nur ein 10-poliger Steckverbinder zum Einsatz, auf den nur die Standard-Stromversorgung ((-12V, Masse, +12V) geführt ist.

Beachten Sie, dass das Anlegen anderer Spannungen oder die falsche Polarität der Spannungen in der Regel die Zerstörung des betreffenden Moduls zur Folge hat !

Verwenden Sie in Ihrem System das MIDI-/CV-Interface A-190, so werden beim Drücken einer Taste auf dem MIDI-Keyboard das vom A-190 erzeugte GATE-Signal und die der Tonhöhe entsprechende Steuerspannung CV 1 den internen Busleitungen INT.GATE bzw. INT.CV zugeführt.
Die Signalleitungen INT. GATE und INT. CV können Sie auf jeder Busplatine symmetrisch auftrennen (Jumper J1 bzw. J2, siehe Abbildung), so daß Sie pro Busplatine 2 verschiedene CV/GATE-Subsysteme erhalten.
Falls Sie hingegen in Ihrem Sytem die Leitungen INT.CV und INT.GATE auf beiden Busplatinen zur Verfügung haben möchten, so müssen Sie diese Leitungen miteinander verbinden. Hierfür verwenden Sie die als Sonderzubehör erhältlichen CV/Gate-Kabel A-100 BC.

Abb. : Herstellen gemeinsamer INT.CV- und INT.Gate-Signalleitungen auf oberem und unteren Bus

Falls Ihr System A-100 aus mehreren Rahmen besteht und Sie einen gemeinsamen Systembus (d.h. CV/Gate) für alle Rahmen herstellen möchten, so empfehlen wir den Einsatz des Bus-Access-Moduls A-185 ein. Dieses Modul ermöglicht den Zugriff auf den Systembus, wobei es sich um eine aktive Verbindung mit Aufholverstärkern handelt, um eventuelle Leitungsverluste auf den CV- und Gate-Leitungen zu kompensieren.

Falls Sie den gemeinsamen Systembus - wie in der obenstehenden Abbildung skizziert - mit den Signalen eines MIDI-Interface A-190 ansteuern, müssen Sie die interne Verbindung des A-190 zum Systembus trennen (siehe auch Bedienungs-Anleitung zum A-190).

Zur Verbindung von Modulen untereinander benötigen Sie Verbindungskabel mit Mono-Klinkensteckern (Æ 3.5 mm), auch als Patch-Cords bezeichnet. Wir bieten geeignete Kabel in verschiedenen Längen an (siehe A-100 Zubehör).

Für die Einbindung des A-100 in den MIDI-Verbund stehen die externen MIDI-Interfaces MCV4, MCV24 und MSY2 zur Verfügung. In Form von Modulen stehen bisher die MIDI-Interfaces A-190, A-191 und A-192 zur Verfügung. Das MIDI-CV/SYNC-Interface A-190 liefert folgende Signale:

Dabei werden die Signale Tonhöhen-CV und GATE automatisch den internen Busleitungen INT.CV und INT.GATE zugeführt.

Das MIDI-CV-Interface-Modul A-191 enthält neben einem Shepard-Generator ebenfalls ein MIDI-CV-Interface, das 13 CV-Ausgänge bietet, die festen MIDI-Controllern (z.B. Volume, Velocity, Modulation, Pitch Bend, etc.) auf einem einstellbaren MIDI-Kanal zugeordnet sind. Weiterhin beinhaltet es einen MIDI-synchronisierbaren LFO mit 3 Wellenformen.
Für Sommer 1998 ist das 24-kanalige MIDI-CV-Interface MCV 24 mit eigenem 19-Zoll-Gehäuse und Netzteil geplant; es wird optisch an das Modulsystem angepasst sein (Mini-Klinken an der Frontseite). Das MCV 24 bietet 24 Ausgänge, mit denen über MIDI alle spannungssteuerbaren Parameter der Module (z.B. CV, Pitch, Velocity, After-Touch, Continuous Controller, etc.) kontrolliert werden können. Die Ausgänge können auch als Digital-Ausgänge (Gate, Trigger) verwendet werden, um MIDI-gesteuerte Schalt- und Trigger-Funktionen (z.B. Gate, Sync, Start, Schaltcontroller etc.) zu realisieren.

Bei den VC-Modulen (VC = voltage controlled), wie z.B. VC-ADSR (A-141), VC-Decay (A-142), oder VC-LFO (A-147) können Sie mit Hilfe des A-191 oder MCV 24 Parameter mittels Continuous-MIDI-Controller in Echtzeit verändern (z.B. die Hüllkurvenparameter beim VC-ADSR). Da sich diese Controller in einem MIDI-Sequenzer aufzeichnen lassen, sind die VC-Module praktisch per MIDI programmierbar.

Das CV-to-MIDI Interface-Modul A-192 ermöglicht die Umwandlung von Steuerspannungen des A-100 in MIDI-Controller-Befehle (z.B. vom Theremin, Vocoder, A-119-Hüllkurve, Random, LFO usw.).

Weitere technische Hinweise, die hauptsächlich auf den mechanischen Aufbau des A-100 eingehen, finden Sie unter Mechanisches Konzept des A-100.