Een analoge en modulaire synthesizer voor de lange termijn.

[ray5150]

Een nieuw jaar, een nieuw bouw project. alhoewel ik hier op de achtergrond al een paar jaar mee bezig ben.
Een analoge en modulaire syntheziser dus, deze vind zijn oorsprong in de jaren '60 van de vorige eeuw, en kan voor een groot deel worden toegeschreven aan Dr. Bob Moog.
Denk nu niet dat dit allemaal ingehaald is door de digitale technieken van tegenwoordig, want er is een levendige community van zelfbouwers,
En ook zijn er meer (kleinschalige) fabrikanten van modules dan ooit tevoren.

Aanstichter van dit kwaad is de Franse heer Yves Usson, met zijn site http://yusynth.net/Modular/index_en.html is dit een grote bron van inspiratie voor de diverse modules.
Zoals hier te zien is, is iedere module uitgebreid omschreven met schema's, een BOM, foto's, test en afregelprocedures, en noem maar op.
Ook een groot pluspunt is dat hij ervoor gekozen heeft om "moeilijke" en niet meer gemaakte onderdelen zoveel mogelijk te vervangen door betaalbare en makkelijk te verkrijgen componenten.

Ook heb ik veel info afgehaald van http://musicfromouterspace.com/ een mooie site, met veel humor omschreven.
Raymond Wilson is inmiddels overleden, maar zijn vrouw houd de site en winkel nog draaiende.

Ik heb in het verleden wel eens vaker geschreven dat het vinden van (gebruikte) onderdelen een startpunt kan zijn voor een projekt.
Zo kan een grote transformator of koelblok leiden tot een eindversterker. zo ook hier.
Jaren geleden kwam ik bij het grofvuil eens een stuk van een gesloopt Yamaha orgel tegen. het betrof hier een toetsenbord van 3,5 octaaf.

Ook lang geleden werkte ik bij de PTT (het postbedrijf), op zeker moment werd de locatie waar ik werkzaam was ontmanteld, en daar vond ik in een metaalbak een mooie 19 inch behuizing vol met insteek modules.

Ik ga dus niet zo'n grote kast bouwen zoals op de site van Yves te zien is, daar heb ik geen ruimte voor om het neer te zetten.
(die kasten bestaan ook voor 80% uit lucht) maar alle electronica komt in het zogeheten eurorack te zitten.

Dit keyboard en het rack vormen beiden een mooie basis om zelf wat mee te bouwen.

Printen daarvoor maak ik deels zelf met de etsbak, en sommige via China. (JLCPCB.com) ook is het de bedoeling om nog eens wat met de CNC frees te gaan maken die ik al een tijdje heb staan.

[ray5150]

Ik heb hieronder even een lijstje gemaakt met de meest gebruikte afkortingen bij analoge synthezisers.

CV. staat voor Control Voltage. hier is de voor dit soort systemen de norm van 1 Volt per octaaf per octaaf gebruikt.

VCO. is een Voltage Controlled Oscillator, oftewel de klankbron die zowel sinus, blokgolf en zaagtand uitstuurt.

VCF is een Voltage Controlled Filter, deze geven de signalen van de VCO een klankkleur. kan zowel Low-pass, High-pass of Band-pass zijn.

EG is een Envelope Generator. een omhullende om het signaal heen, een voorbeeld van een EG is een :

ADSR. staat voor Attack, Decay, Sustain, Release. hiermee bepaal je of de geluiden langzaam of snel opkomen en afvallen.

LFO is een Laag Frequent Oscillator, hier kun je bijvoorbeeld een filter mee moduleren, het laag frequente wil zeggen dat deze wel kan gaan tot 0.01 Hz. dat is dus 100 seconden voor 1 cyclus.

(lijstje zal niet kompleet zijn, in de toekomst komen er nog wel wat aanvullingen bij.)

Voor wat meer achtergrond info zie : https://nl.wikipedia.org/wiki/Synthesizer

Een woordje over de kosten, als je een systeem van Behringer of Doepfer aanschaft ben je zomaar een bedrag dat aardig richting de 1000 Euro gaat kwijt.
Modules van boetiek fabrikanten zijn ook behoorlijk aan de prijs. niet onlogisch, gezien de lage oplages.
Ik heb natuurlijk een flinke besparing doordat de kast en het keyboard al in bezit zijn.

EOO hanteert ook staffelkortingen bij grotere hoeveelheden componenten. zo worden de TL074 opamp en weerstanden wat goedkoper dan dat je ze per stuk koopt. het overgrote merendeel van de halfgeleiders komen bij EOO vandaan. metaalfilm weerstanden ook.

De Potmeters komen ebay en Aliexpress, en de wat moeilijker typen (antilog) zijn van https://www.taydaelectronics.com/ dubbeltjes werk allemaal.
de potmeter knoppen zijn ook van Ali en kosten een paar euro per 10, als je ze in NL koopt hier ben je dat per stuk kwijt.

De IC voetjes zijn ook per post overgekomen uit het Verre Oosten.
En de Jack chassisdelen zijn ook van Aliexpress, 6.3 mm maar wel lekker compact van buiten.

Op deze manier zullen de kosten uitkomen op een 10 tot 20 euro per module, valt reuze mee mijns inziens.

[FR_Aad]

Cool!

[Pjotr]

Leuk Ray. Dat wordt je nieuwe levenswerk...

Ga je hem ook zelf bespelen?

Ter inspiratie:

[Henkjan]

als Cato dan ook op een luisterdag mee komt

maaruh: gaaf project Ray. Klaar voor Syntherklaas?

[Pjotr]

Tegen die tijd is zijn baard i.i.g. lang genoeg vermoed ik zo

Zelf in de jaren '80 een Synton modulair systeem opgebouwd: drie 19" kasten vol. Half jaar over gedaan alleen al aan het bedraden van de kasten. De modulen waren al kant en klaar. Hier zie je een hedendaagse kopie van dat systeem: http://dutchsynth.nl/Fenix.html

[ray5150]

Stukje tekst aan de 2e post toegevoegd.

Ga je hem ook zelf bespelen?

Tja, mijn buren zijn helaas niet zo muzikaal...
(ikzelf ook niet echt, maar het is een leuke onderneming.)

maaruh: gaaf project Ray. Klaar voor Syntherklaas?

Ach, ligt eraan in welk jaar je bedoeld, misschien wel voor het einde van het decennium. we zien wel.
De kast en het keyboard heb ik al een jaar of 10 in bezit, er zitten vele tientallen uren tekenwerk in om de PCB's te ontwerpen.

[Pjotr]

Mijn bewondering Ray Wat een monniken werk...

[Kappa7]

Mooi project leuk om te volgen.

[ray5150]

Het demonteren van de Eurorack kast, en de modules.

De bedoeling is als volgt : zoals te zien is op de foto's zit er aan de modules een connector. deze is 2 x 32 pinnen. die zitten parallel geschakeld.
Deze connector laat ik zitten. de printen worden geheel leeggehaald en vormen een "drager" voor het nieuwe printje dat daar op komt te zitten.
De connector word dan met losse draadjes aangesloten naar het nieuwe printje
Het oude frontplaatje vervalt, en op die plek komt er een nieuwe op te zitten waarbij het montage materiaal natuurlijk herbruikt kan worden.

Zoals op deze foto te zien is, zit er achter in de kast een grote PCB met connectoren, ik meen dat je zoiets een backplane noemt.
in ieder geval de connectoren worden opnieuw gebruikt, op de bestaande PCB staan ze vrij dicht bij elkaar.
Het plan is om een nieuwe te maken met meer ruimte tussen de connectoren.
Deze kan dan in ieder geval gebruikt worden voor distributie van de symmetrische 15 Volt spanning waarop het geheel komt te draaien.
Mogelijk kunnen daar ook CV en zogeheten Gate en Trigger signalen over lopen, maar daar ben ik nog niet helemaal over uit.

[hsmeets]

Ach, kijk, printen die nog met de hand getekend zijn, denkelijk met die rolletjes smalle zwarte tape en voor ic voetjes had je van de wrijftransfers. Zo ook zelf nog mee gestoeid, disco tijd, dus zelf een licht orgel en loop licht maken. En dan 12inch singles draaien met stampende disco.

[Pjotr]

Jep, het ontwerpen op mainframes kwam pas van de grond begin jaren '80. En op de PC/Mac eind jaren '80. Daarvoor was het i.d.d. met de hand op polyester film op de lichtbak met de hand plakken, schaal 2:1. Het was de bedoeling dat de PCB fabrikant op diazo film dat weer terug bracht naar schaal 1:1. Echter heb ik een keertje meegemaakt dat hij dat vergeten was en ik de print dus 2x zo groot aangeleverd kreeg! Dat was een dubbele eurokaart en dus een flinke lap van een halve meter Heeft nog jaren aan de muur gehangen...

[ray5150]

Er is ook nog een andere 19 Inch kast :

Op de foto is te zien dat hier een backplane in zit met een ander type connector.
Ik had echter uit weer een andere kast een backplane gehaald met dezelfde connector als in de eerste.
Echter is deze als wire-wrap uitgevoerd.
Ik wilde deze graag netjes gedemonteerd hebben om zodoende de connectoren later netjes opnieuw op een PCB te kunnen solderen.

Ja, dat was me een aardig priegelwerkje, draadje voor draadje verwijderen.

Maar uiteindelijk wel gelukt.

[hsmeets]

Wirewrap? Dat is ook lang geleden. Wordt dat nog gedaan vandaag de dag?

[ray5150]

Ik betwijfel het, is natuurlijk behoorlijk arbeidsintensief.
Misschien op kleine schaal voor maatwerk.

[Pjotr]

Is echt iets jaren '70 - '80. Was i.d.d. voor enkel stuks complexe digitale besturingen. Het eigenlijk soort van complex breadboard maar wel heel betrouwbaar.

[ray5150]

De voeding voor het geheel is al operationeel, en ondergebracht op de achterwand van de eerste Eurorack kast.
Omdat de vrije ruimte tussen de achterwand en de backplane vrij beperkt is kon ik geen al te grote elco's kwijt.
Dat is opgelost door een aantal kleinere parallel te zetten.

En het geheel gemonteerd.

De trafo is een Triad Magnetics. een soort van huismerk van Mouser, uit China natuurlijk, wel heel betaalbaar.
https://nl.mouser.com/ProductDetail/553-VPT30-830 vorig jaar was hij wel nog een paar euro goedkoper, zie ik.
Zijn mooie universele trafo's, want aan beiden zijden 2 gescheiden wikkelingen. en met montage materiaal geleverd.
De stabilisatie word uitgevoerd met een setje 317/337, afgeregeld op 15 Volt.
Het XLR female chassisdeel is om de ongestabiliseerde spanning naar de andere kast door te lussen.
Daar komt mettertijd ook een 317/337 printje in te zitten.

[Shadow]

Wirewrap? Dat is ook lang geleden. Wordt dat nog gedaan vandaag de dag?

Ja hoor, evenals de racks die Ray recycled worden daar nog nieuwe kerncentrales mee gebouwd, zit wat nieuwere techniek in maar voor beveiligingssystemen van kernreactoren mogen niet volledig digitale systemen gebruikt worden, dus je ziet nog veel analoge logica schakelingen daar op deze modules gebouwd en met wirewrap verbonden, is een van de meest zekere verbindingstechnieken.

[ray5150]

Even een stukje over de frontplaatjes die op de modules moeten gaan komen.
De (inwendige) hoogte hiervan staat al vast, dat is 128 mm.
Met het inwendige bedoel ik dus de ruimte tussen de profielen boven en onder.

Naar wat ik begrepen heb, word de breedte van 1 module wordt bij een Eurorack gerekend in HP eenheden.
1 HP is 5,08 mm, en de gehele breedte van een zo’n rack is 84 HP.

De plaatjes worden geanodiseerd aluminium, met een dikte van 2 mm.

Het aantal HP’s per module staat nog niet vast.
Ik heb zo kleine mogelijke Jack chassisdelen uitgezocht, zodat deze zo min mogelijk ruimte innemen op de frontplaat.
Ook de knopjes van de potmeters zijn relatief klein gehouden.
Ik denk dat het beste is om per module een “proefplaatje” te maken van triplex of pertinax printplaat, zodat ik de definitieve breedte kan bepalen.

De ene module heeft natuurlijk meer potmeters en aansluitingen dan de andere, dus meer ruimte nodig.

Dan de afwerking van de frontplaatjes.
Er staan op de site van yusynth.net per module zogeheten silkscreens die je zelf kunt printen.
Maar deze zijn qua afmetingen in het “Moog” formaat, dat een stuk groter is.
Ik moet eens kijken of ik dat terug kan schalen naar eurorack formaat.
Het is natuurlijk wel zo netjes als de schaalverdelingen en logo’s erbij staan, ik heb wel een labelprinter, maar dan ziet het er wel heel simpel uit. Moet wel een beetje smoel hebben, zal ik maar zeggen.

Ook is het een optie om plaatjes te laten maken en graveren bij Schaeffer, dat is het mooiste en het netste, maar ook het duurste. Hun ontwerpprogramma heeft een sjabloon voor eurorack modules.
Waarschijnlijk zou ik uitkomen op een bedrag van tussen de 30 en 40 euro, per stuk. Dat vind ik vrij fors.

Ik kan natuurlijk mettertijd ook eens kijken wat er mogelijk is bij FreesKees en zijn laser graveermachine.

De plaatjes zelf zou ik dan met een aantal tegelijk op maat kunnen bestellen bij zo’n aluminium webshop, of bij Kokkelink.
Dat is een groothandel hier in Den Haag waar ik wel vaker alu en koperplaat vandaan heb.

Hier wat achtergrond info over fysieke afmetingen van die racks en de indelingen.
https://doepfer.de/a100_man/a100m_e.htm

[Pjotr]

Wirewrap? Dat is ook lang geleden. Wordt dat nog gedaan vandaag de dag?

Ja hoor, evenals de racks die Ray recycled worden daar nog nieuwe kerncentrales mee gebouwd, zit wat nieuwere techniek in maar voor beveiligingssystemen van kernreactoren mogen niet volledig digitale systemen gebruikt worden, dus je ziet nog veel analoge logica schakelingen daar op deze modules gebouwd en met wirewrap verbonden, is een van de meest zekere verbindingstechnieken.

Goh ja, heb in de jaren '70 als vakantiebaantje nog van die kasten zitten wire-wrappen bij Brown Boveri in Rotterdam. Toen nog beveiligingskasten voor conventionele centrales. Werden in 3-voud parallel uitgevoerd.

De in en uitgaande koperlijnen van moderne telefooncentrales worden er ook mee gedaan.

[ray5150]

De in en uitgaande koperlijnen van moderne telefooncentrales worden er ook mee gedaan.

Ik kan me vergissen, maar dat word/werd toch gedaan met het LSA systeem ?
https://telefoniemuseum.nl/Randapparatuur/LSA.htm
Daarvoor (in de jaren '70 en daarvoor) werd alles gesoldeerd op grote en brede stroken, begreep ik van oudere collega's.

[hsmeets]

Over de afwerking van de frontplaatjes: Kun je die niet zelf afdrukken en dan op het alu lijmen? De afdruk dan voor het oplijmen lamineren zodat de voorkant niet snel slijt of vies wordt door aanraking. Je print ze met wat overmaat en snijdt het dan langs de rand van het alu op maat. De gaten van jacks en potmeters kun je als 'register' gebruiken om het mooi uit te lijnen. Bestaat er matte lamineer folie?

[Pjotr]

De in en uitgaande koperlijnen van moderne telefooncentrales worden er ook mee gedaan.

Ik kan me vergissen, maar dat word/werd toch gedaan met het LSA systeem ?
https://telefoniemuseum.nl/Randapparatuur/LSA.htm
Daarvoor (in de jaren '70 en daarvoor) werd alles gesoldeerd op grote en brede stroken, begreep ik van oudere collega's.

Ik heb het ook van horen zeggen maar het schijnt te maken te hebben met dat het conventionele systeem het snelle DSL niet aan kan.

Dat kopiëren en plakken van frontjes op film werkt uitstekend. Conrad levert alle spullen daarvoor! De Cube amp heb ik destijds ook zo gedaan: https://zelfbouwaudio.nl/forum/viewtopi ... 1#p1526611

[ray5150]

Over de afwerking van de frontplaatjes: Kun je die niet zelf afdrukken en dan op het alu lijmen? De afdruk dan voor het oplijmen lamineren zodat de voorkant niet snel slijt of vies wordt door aanraking. Je print ze met wat overmaat en snijdt het dan langs de rand van het alu op maat. De gaten van jacks en potmeters kun je als 'register' gebruiken om het mooi uit te lijnen. Bestaat er matte lamineer folie?

Klopt. dat is ook wat ik bedoelde met :

Dan de afwerking van de frontplaatjes.
Er staan op de site van yusynth.net per module zogeheten silkscreens die je zelf kunt printen.
Maar deze zijn qua afmetingen in het “Moog” formaat, dat een stuk groter is.
Ik moet eens kijken of ik dat terug kan schalen naar eurorack formaat.
Het is natuurlijk wel zo netjes als de schaalverdelingen en logo’s erbij staan, ik heb wel een labelprinter, maar dan ziet het er wel heel simpel uit. Moet wel een beetje smoel hebben, zal ik maar zeggen.

Daar moet ik gewoon eens wat mee gaan experimenteren om te kijken of me dat lukt.

Ik heb het ook van horen zeggen maar het schijnt te maken te hebben met dat het conventionele systeem het snelle DSL niet aan kan.

Daar zou ik geen zinnig woord over kunnen zeggen maar dat kan best.

Dat kopiëren en plakken van frontjes op film werkt uitstekend. Conrad levert alle spullen daarvoor! De Cube amp heb ik destijds ook zo gedaan: https://zelfbouwaudio.nl/forum/viewtopi ... 1#p1526611

Ziet er inderdaad heel netjes uit. dank voor de tip. zal eens bij Conrad gaan zoeken wat ze hebben.

[Pjotr]

Het is op de foto niet goed te zien maar de onderlaag is geanodiseerde alu plaat. Het is in spiegelbeeld geprint op overhead sheet met de laserprinter. Dus aan de achterkant van de sheet geprint. En daarna met lijmfilm van 3M (van Conrad dus) op het alu geplakt. De sheets zijn na het printen nog eens extra behandeld met Blackening Spray: https://www.druma.nl/c800240-policrom-s ... spray.html Dat geeft een extra zwarte densiteit