CV-Gate для синтезатора РИТМ-2: версия 2

Ритм-2

На этой неделе проект modularsynth празднует год со дня создания. Одновременно официально открывается веб-сайт modularsynth.ru. В честь этого события я решил выполнить своё давнее обещание, данное нескольким читателям, и взялся за вторую версию CV-Gate конвертора для синтезатора Ритм-2.
Напомню о самом Ритме-2. Это монофонический аналоговый клавишный синтезатор, сделанный в духе достаточно близком к классическим «свисткам» Moog. В основе синтезатора лежит модульная архитектура, хотя он собран на одной плате, не считая блока питания.

Ритм-2 имеет для меня, да и для modularsynth особое значение. В апреле 2009 года, покупка MIDI-CV конвертера Doepfer MCV-4 подтолкнула меня к идее небольшой переделки Ритма-2 для возможности управления им по MIDI. Я начал интересоваться электроникой и DIY, и с помощью одного друга была сделана первая версия схемы, которая работала, но была сделана наспех, поэтому не позволяла одновременно пользоваться собственной клавиатурой инструмента и внешним входом. С тех пор добавилось знаний и аппаратуры для отладки во время разработки. Так что я наконец рад открыть сайт modularsynth.ru обновлением этого DIY-проекта, в котором все недостатки устранены.

И так, входы CV и Gate. Я их решил разместить сбоку, поскольку это наименее трудозатратно. В инструменте с этой стороны есть деревянная площадка, на которой можно разместить дополнительную плату.ritm_2_side

Теория

Разберёмся, как работает интересующая нас часть. На сайте Ruskeys.net можно найти принципиальную схему инструмента, а у меня можно найти её же, но в более высоком разрешении. Синтезатор состоит из нескольких блоков: блок питания, клавиатура, два ADSR, LFO, генератор шума и S&H, экспо-конвертер, VCO, VCF и VCA. Клавиатура Ритма-2 выполняет два действия. Во время нажатия клавиши замыкаются тонкие «усики» соединяющие источник питания +13В с генератором огибающей ADSR, а также происходит соединение левой части резистора R114 с питанием через некоторое количество последовательно подключенных резисторов R56—R105. Нижняя клавиша «фа» соответствует уровню 0В, далее на каждую октаву приходится −1,14В. Цепочка DA11—R114—DA15 образует интегратор и схему Sample&Hold, которая держит напряжение соответствующее взятой клавише даже после её отпускания. Далее, через резистор R18 («подстройка октавы»), управляющее напряжение CV идёт к своеобразному микшеру на резисторах R193, R110, R117 и ОУ DA13, после которого окончательное CV отправляется в экспоненциальный конвертер нарисованный в левом верхнем углу схемы.

Значит, для того. чтобы синтезатор управлялся внешним коммерческим контроллером, нам требуется в некой точке внедрить внешнее CV так, чтобы соотношение 1В/октава было согласовано с используемым в синтезаторе соотношением. Сигнал Gate должен при этом каким-то образом запускать генераторы ADSR.

Практика

В предлагаемой мной схеме для согласования соотношений В/окт. используется инвертирующий усилитель расположенный вокруг двух буферов, а сигнал Gate управляет полевым транзистором, замыкающим те же контакты, что и клавиатура.ritm2_cv_gate_schematics

Точки, к которым надо припаять выходы конвертера, помечены на далее прилагаемой схеме номерами 1, 2 и 3. В этой схеме помечены и другие точки, но о них я скажу попозже. Далее в скобках будут указаны названия выходов конвертера, которые есть в прилагаемой ниже схеме расположения компонентов на макетной плате типа Stripboard.
Схема РИТМ-2 с подключениями

Точка 1 (CV OUT) находится после резисторов на 100К, при этом она очень удачно расположена на перемычке между резистором R117 и R102.
ritm_2_r_117

Точка 2 (SOURCE) находится прямо на слайдере «атака VCA»
ritm_2_r_173

точка 3 (DRAIN) находится на слайдере «Атака VCF»
ritm_2_r_175

Поскольку плата конвертера активная, ей необходимо питание. На синтезаторе есть хороший источник двуполярного питания, только надо вывести контакты наружу. Я в своём варианте просверлил дополнительные дырочки рядом с «родными» отводами и присобачил туда иголки IDC с помощью свёрнутых в колечко жил от многожильного провода. Иначе им просто некуда припаиваться.
ritm_2_powerboard

А вот и вариант расположения элементов на макетной плате. Прошу обратить внимание на расположение выреза микросхемы и ориентацию диода. Полоска катода на диоде D1 должна быть со стороны транзистора. Q1. Красными крестиками обозначены места, в которых надо перерезать дорожки.
ritm2_cv_gate_layout

Вот так эта плата выглядит вживую. Я на ней тоже разместил IDC-иголки, поэтому я могу при необходимости снять её и заменить чем-то ещё или добавить новую функцию.

ritm_2_cvgate_board

Дополнительные входы CV

А теперь про дополнительные точки на схеме с пометками. При желании можно подвести CV-входы не только для VCO Pitch, но и для других модулируемых параметров: уровня VCA (7), частоты среза VCF (6) и ширины импульса VCO PW (5). Также можно сделать аудиовход на фильтр инструмента (4). У каждого входа есть свои особенности и характеристики. Далее я буду употреблять термины «ограничитель» и «делитель», под которыми я понимаю переменные резисторы в соответствующих режимах подключения. Ограничитель (тока) подключается выводом 1 к источнику, а выводами 2 и 3 — к приёмнику (как R18 на схеме). Делитель (напряжения) подключается выводом 1 к источнику, выводом 2 к приёмнику, а выводом 3 — к земле (как R64 на схеме).

 4: Audio In. Подключается через резистор 120 кОм. Вход рассчитан на осцилляторы, а их амплитуда составляет порядка нескольких вольт (до ±5). Если нужно работать с сигналами линейного уровня, можно вместо резистора 120 кОм поставить последовательно 10 кОм и ограничитель «Gain» на 100 кОм. До сопротивления можно также разместить делитель «Level».

5: PWM In. Подключается через сопротивление 10 кОм. Если нужно усилить размах, можно поменять сопротивление на 1 кОм или даже меньше. Собственный сигнал PWM охотно убегает наружу. Кстати, родная ручка работает далеко не в полном диапазоне (примерно от -7 до +7 В). Внешним CV можно сделать совсем тонкий импульс, вплоть до исчезновения звука.

6: VCF CV In. Подключается через сопротивление 100 кОм. У этого входа не будет точного респонса 1V/Oct, но можно поставить вместо 100 кОм где-то 10 кОм, а затем делитель с многооборотным подстроечником на 100 кОм, которым можно будет попробовать точно отстроить чувствительность входа. Диапазон самого фильтра составляет примерно от −2,5 до +2,5 В. Поясняю. Это означает, что если полностью убрать фильтр, то он откроется до зверской высоты при подаче на вход около 5В. И наоборот, если его полностью выкрутить ручкой, он уйдёт до нуля, если приложить -5. Таким образом, доступный диапазон модуляции — 5В.

7: VCA CV In. Подключается через сопротивление 33 кОм. Диапазон: 0—5 В.

В своём варианте я использовал для этих входов передний DIN-разъём, 5 контактов которого как раз хватило на 4 входа и «землю».

На этом пока всё. Инструмент можно расширить ещё множеством способов. В этом есть определённый смысл, поскольку какие-то решения в синтезаторе весьма удачны, какие-то — не очень. Возможно, я ещё вернуть к улучшениям этого инструмента, а пока пора заниматься другими проектами. Удачной модификации! Пишите, если возникнут вопросы, хотя я надеюсь. что описал процесс модификации инструмента достаточно подробно.

Добавить комментарий