Syntezator dźwięku / efekt - MFOS Echo Rockit

MFOS Echo Rockit jest przenośnym syntezatorem / efektem. Oryginalny projekt znajduje się na stronie www.musicfromouterspace.com i należy do Raya Wilsona. Moje wykonanie oparte jest na oryginalnym schemacie (z drobnymi modyfikacjami). Ponieważ autor sprzedaje gotowe PCB, nie udostępniam mojego wzoru płytki.

Urządzenie pod względem możliwości przypomina Korga Monotrona Delay, wyróżniają go jednak większe możliwości w zakresie modulacji. W swojej konstrukcji dodałem wzmacniacz wraz z małym, lecz zadziornym, głośnikiem. W małych syntezatorach głośniki traktowane są po macoszemu (często niskiej jakości), chciałem, by moje urządzenie dostarczało odpowiednich wrażeń bez ciągnących się przewodów.

Zmiany względem oryginalnej konstrukcji:
- przeprojektowana płytka (80x55mm jednostronna, oryginalnie 120x82 mm dwustronna),
- kondensatory w torze audio niespolaryzowane zamienione na spolaryzowane,
- kondensatory w filtrze zmienione na foliowe (oryginalnie ceramiczne, czego nie potrafię wytłumaczyć),
- zmienione wartości rezystorów w układzie miksera napięcia kontrolującego częstotliwość odcięcia filtra (oryginalnie zastosowano rezystory z szeregu E24, nie znalazłem dobrego uzasadnienia dla użycia takich właśnie wartości, więc przeliczyłem na E12),
- zmienione zasilanie z 1x 6F22 na 6xAA (większa pojemność, dłuższy czas pracy, cena niewiele wyższa),
- potencjometry wejścia i wyjścia zmienione na logarytmiczne,
- dodany wzmacniacz i głośnik,
- dodana dioda sygnalizująca zasilanie,
- przeprojektowany panel przedni.

Obudowa
Wykonana została z drewna sosnowego, sklejki oraz aluminium. Drewniana ramka wykonana została w „Zakładzie w budowie” w Poznaniu (nie posiadam w domu narzędzi do obróbki drewna). Całość pomalowano czterema warstwami matowego bezbarwnego lakieru do drewna. Spód urządzenia stanowi sklejka 3 mm, panel przedni wykonano z aluminium anodowanego 2mm. Otwory wiercono wiertarką kolumnową, otwór pod głośnik wykonano pilnikiem. Opisy naniesiono za pomocą kalkomanii zabezpieczonej 4 warstwami lakieru akrylowego bezbarwnego matowego. Grafikę zaprojektowano w programie Inkscape. Panel przykręcony jest do podstawy za pomocą dystansów i śrub. Sporo czasu zajęło wymyślenie, jak ukryć mocowanie głośnika (nie chciałem, by było ono widoczne) – zdecydowałem się w końcu na wykonanie drewnianego, przyklejanego od spodu panelu dystansu będącego jednocześnie mocowaniem śrub. Problemem okazało się także to, że zastosowany głośnik miał niesymetrycznie wklejoną membranę i magnes (elementy te były przesunięte niecały 1mm w jedną stronę). Nie zmieniało to własności głośnika i było zgodne ze specyfikacją, jednak skomplikowało rozmieszczenie otworów.

Wzmacniacz i głośnik
Wzmacniacz oparto na układzie TDA1015 o mocy maksymalnej 4W (tutaj obniżonej do ok. 1,5W). Maksymalny pobór prądu wynosi 100mA przy 9V. Głośnik to Visaton BF45 o mocy maksymalnej 8W. Przy użyciu przełącznika na panelu możliwe jest wyłączenie wzmacniacza (odłączenie zasilania) i przełączenie na wyjście liniowe.

Budowa toru syntezy
Układ jest dość prosty, ale pozwala na generowanie ciekawych efektów.
Sygnał z generatora sygnału prostokątnego o regulowanej częstotliwości (od pojedynczych Hz do kHz) lub wejście liniowego/mikrofonowego trafia na filtr dolnoprzepustowy (VCF). Częstotliwości odcięcia filtra przestrajana jest ręcznie lub za pomocą zewnętrznego napięcia kontrolnego, może być także modulowana z generatora przebiegów wolnozmiennych (LFO) przebiegiem trójkątnym lub prostokątnym. Sygnał z filtra stanowi wejście dla cyfrowego echa, którego czas opóźnienia również może być modulowany z LFO.
W układzie wykorzystano kilka ciekawych pomysłów. Ponieważ generator przebiegu prostokątnego pracuje od kilku Hz (co z początku wydawało mi się bezsensowne), przy wysokim rezonansie filtra można uzyskać brzmienia perkusyjne. Przy maksymalnym ustawieniu rezonansu filtr staje się generatorem przebiegu sinusoidalnego, a modulacja częstotliwości odcięcia powoduje zmianę wysokości dźwięku.

Realizacja toru syntezy:
- echo: cyfrowe, układ PT2399,
- filtr dolnoprzepustowy – LM13900 z dodatkowymi buforami na FET-ach,
- generatory, przedwzmacniacz – 2xLM324.

Nastawy:
Generator audio:
- częstotliwość generowanego przebiegu prostokątnego,
- zał / wył.
Generator przebiegów wolnozmiennych (LFO):
- częstotliwość generowanego przebiegu,
- zakres częstotliwości generowanego przebiegu,
- głębokość modulacji częstotliwości odcięcia filtra,
- głębokość modulacji czasu opóźnienia echa,
- wybór kształtu generowanego przebiegu (prostokąt / trójkąt).
Filtr (VCF):
- częstotliwość odcięcia,
- rezonans.
Echo:
- głośność echa,
- czas opóźnienia,
- ilość powtórzeń.
Przedwzmacniacz:
- wzmocnienie,
- zał / wył.

Zasilanie:
- 6x AA (~9 V),
- maksymalny pobór prądu ~130 mA,
- czas pracy na baterii: około 25 godzin.

Mechaniczne:
- wymiary: 120 x 220 mm
- waga: 0,7 kg

Kosztorys:
240 zł i 2 miesiące pracy po godzinach.

Części elektroniczne 35 zł
Potencjometry 20 zł
Gałki 20 zł
Przełączniki 25 zł
Gniazda 10 zł
Głośnik 60 zł
Panel 15 zł
Dystanse, śruby 5 zł
Kalkomania 10 zł
Drewno 10 zł
Baterie 7 zł
PCB, przewody, lakiery, chemia 10 zł
Warsztat 10 zł

Przemyślenia i uwagi
Nie da się ukryć, że dla długich czasów opóźnienia układ PT2399 szumi. Jest to pewną wadą, jednak może być kreatywnie wykorzystane.
Zdecydowanie przydałby się drugi generator, można by go zrealizować usuwając przedwzmacniacz mikrofonowy (jak dla mnie jest on średnio przydatny).
Można dodać sprzężenie zwrotne – wyjście echa -> wejście filtra. Spowodowałoby to, że kolejne powtórzenia byłyby cichsze i kolejno odfiltrowywane.

Zdjęcia
Gotowe urządzenie (za zdjęcia dziękuję koledze dies):



Podstawa / obudowa:



Panel przedni (bez elementów / przymiarka / okablowany z PCB):



PCB:



Urządzenie gotowe do skręcenia:



Film z działania
(tylko dla osób o mocnych nerwach)



Dziękuję i pozdrawiam

gigantor