Syntezator analogowy polifoniczny

Witam.Od jakiegoś czasu chce zbudować syntezator polifoniczny.Początkowo myślałem o zbudowaniu 12 generatorów VCO które generowałyby przebiegi prostokątne o częstotliwości najwyższej oktawy w klawiaturze,za nimi były by liczniki binarne jako dzielniki częstotliwości do każdej z mniejszych oktaw(klawiatura posiada 5 oktaw).Pomysł jednak okazał sie marny bo dźwięki nie miały odpowiednich częstotliwości.Doświadczenie w budowach syntezatorów posiadam(zbudowałem już 3 syntezatory ale monofoniczne).Programowanie procesora jako sterownika klawiatury odpada,bo bardzo małą posiadam wiedzę na temat programowania.Może ktoś z was ma jakiś pomysł jak zbudować klawiaturę do syntezatora polifonicznego.Będę wdzięczny za wszelkie porady.

Dotychczas wszystkie syntezatory monofoniczne które budowałem mogły generować tylko jeden dźwięk=>maksymalnie jeden klawisz wciśnięty czyli wszystkie klawisze były połączone w szereg przy odpowiednio dobranych opornikach.Potem był moduł "sample & hold" i obwiednia ADSR.Następnie były generatory VCA.Potem generatory szumu i filtry dolno,górno i pasmowoprzepustowe,za nimi ewentualnie jakieś efekty dźwiękowe i na końcu moduł VCA.Sterowanie napięciowe było na "pitch bandach" i generatorach LFO.Teraz w tym chce zrobić aby można było generować dowolną ilość dźwięków(można nacisnąć dowolną ilość klawiszy) i żaden pomysł mi nie przychodzi do głowy.We wszystkich starych syntezatorach polifonicznych były stosowane już procesory(prócz polymooga,gdzie każdy klawisz posiadał jakby własny dzielnik częstotliwości lub napięcia,Ze względu na strasznie duże ilości płytek elektroniki,wzór polymooga odpada-jest to najprostsze ale jednocześnie najdroższe i najbardziej pracochłonne rozwiązanie)

Witam,
widzialme kiedys chyba w RE6/83 taki pomysl, instrument byl 6cio glosowy i zawieral 6 generatorow a sztuka plegala na komutacji stykow pod klawiszami, chyba tam byly zastosowane izostaty z 10cioma stykami. Moge to odszukac.
Nie wiem czy nie prosciej bylo by zastosowac mikrokontroler ktory by zapewnial te komutacje a moze i przy okazji generowanie dzwiekow. Piszesz ze probowales generatorow przebiegow prostokotnych i dzielnikow to powinno dzilac bo dzwieki w oktwach roznia sie 2x, ale tylko przebieg prostokatny nie da pelnego i szlachetnego brzmienia analogowego.
Pozdrawiam

Co do numerów Re to znam wszystkie syntezatory jakie były(wszystkie te numery leżą ładnie poukładane na półce u mnie)Jedynie tylko jeden syntezator miał w sobie pełną polifonie ale był on oparty na procesorze SAA1900S którego dzisiaj zdobyć sie nie da(pytałem sie nawet firm zagranicznych które magazynują stare układy scalone to nie mają ich,mimo że są wyróżnione w listach)Ogólnie duża część syntezatorów Wodzinowskiego z RE opierała sie na kilku stykach podklawiszowych (isostaty).Najłatwiej to byłoby zrobić jakoś na układach TTL,CMOS tylko pytanie jak?Dziękuje również za zainteresowanie tematem

Klawiatura w organach polifonicznych, które widziałem wyglądała bardzo prosto: jeden styk przełączny ze sprężynującego, pionowego drucika dotyka do jednej poziomej szyny, a gdy klawisz jest naciskany - do drugiej. Szyny biegną wzdłuż całej klawiatury. Jak podejrzewam, na jednej szynie mamy masę, na drugiej wejście wzmacniacza sumującego, a na "drucikach" wyprowadzone z generatorów (dzielników) tony.

Podejrzewam że nie uzyskałem liniowości przez to iż generatory sie rozstrajały.Przy tylu generatorach(12 sztuk) jest bardzo ciężko uzyskać liniowość jednocześnie dla wszystkich.Pamiętam że bardzo dużo czasu zajęło mi zestrojenie 6 generatorów VCO w jednym z syntezatorów monofonicznych.Co do zastosowania jednego oscylatora częstotliwości radiowych pomysł wydaje sie być dobry ale z drugiej strony skąd wziąść takie dzielniki częstotliwości dla każdego klawisza.

Witam,
Wracajac do RE to nie mowie o organach polifonicznych na SAA1900 tylko o multifonie - jezeli dobrze pamietam jego nazwe a byl chyba w 6/84, jasno niebieska okladka, tam bylo 6 przelaczanych generatorow, poszukam u siebie tego numeru.
Rozwiazanie proponowane przez Mje3slaw'a nie bardzo mi sie podoba gdyz musza tam byc dodatkow uklady wycinajace "trzaski" stykow, nawet ADSR moze sobie z tym nieporadzic.
Wracajac do komutacji to mozna by pomyslec o zastosowaniu kluczy analogowych, tyle kluczy ile klawiszy (bramki TTL jezeli tylko prostokat cie interesuje) - klawisz wlacza klucz i generuje impuls wyzwalajacy ADSR, w sumie 2 styki na klawisz. Wtedy mialbys polifonie=ilosci klawiszy a polaczenie tego z pomyslem waveli6 - jeden generator w.cz. i czestotliwosci z dzielnika wyglada nieskomplikowanie i upraszcza trasnpozycje.
Pozdrawiam

Jakbyś mógł zeskanować ten numer z Multifonen viayner to wyślij mi go na mój email my29(_at_)wp.pl .Musiałem go kiedyś zapodziać gdzieś jak czytałem te numery z syntezatorami.Jako klucze analogowe to można byłoby zastosować CMOSy 4066.Tylko myślę że ciężko będzie ze zrobieniem dzielników częstotliwości dla klawiszy.

Witam,
ja myslalem o czyms takim jak jeden generator w.cz. i z tego robisz najwyzsza oktawe 16 dzwiekow, jak to juz dziala to dzielisz to :2 i masz nizsze oktawy. W sumie dalo by sie to zrobic na mikrokontrolerze - zsyntezuje dowolna czestotliowsc, ale jak bedzie to odpowiednio duza czestotliowsc to dzielnikami tez da sie cos zrobic.
Pozdrawiam

Czyli wpierw da się jeden generator wysokiej częstotliwości przekraczającą częstotliwość ostatniego klawisza w klawiaturze następnie trzeba tę częstotliwość rozdzielić na 12 tonów najwyższej oktawy klawiatury a potem dzielniki oktawowe.Z dzielnikami oktawowymi myślę że nie będzie najmniejszego problemu(w przypadku prostokąta mogą być najprostsze liczniki binarne).Gorzej będzie w przypadku podziału na tony najwyższej oktawy.Znacie może jakieś układy scalone które potrafią dzielić częstotliwość z tak dużą dokładnością żeby wyszły odpowiednie częstotliwości półtonów?

Tylko jak podzielić podzielić przez 14 lub 148?W przypadku liczników binarnych byłaby to cała płytka układów scalonych.Chyba że można to jakoś zrobić na kilku układach scalonych.Zakładając że mam już ton C to jak zmniejszyć ją o jeden półton ?

Rzeczywiście że licznik dekadowy może wielokrotnie więcej razy podzielić sygnał niż licznik binarny,więc najwyższy ton najwyższej oktawy już jest osiągnięty.Teraz trzeba obniżyć częstotliwość do niższego tonu i tutaj pojawia się chyba największy problem jak zrobić taki dzielnik

W dawniejszych czasach były stosowane układy z równomiernym gubieniem impulsów z ciągu.

Dla uzyskania stroju temperowanego, z dużą dokładnością, należy np. na
32768 impulsów wejścowych wygubić równomiernie 1839 impulsów co daje przybliżenie pierwiastka 12 stopnia z 2.

$$\frac{32768}{32768-1839}=1,05945876038$$

Odnosząc to do dokładnej wartości $$\sqrt[12]{2}$$

Otrzymujemy odchyłkę :

$$\delta f=1200ln_2(\frac{\frac{32768}{32768-1839}}{\sqrt[12]{2}})=-0,007$$ centa co jest BARDZO dokładnym przybliżeniem stroju temperowanego.
Kolejne tony najwyższej oktawy uzyskuje się przez szeregowe połączenie 11 takich układów, obniżających częstotliwość wejściową o pół tonu temperowanego.


Układ jest zbudowany z 15 stopniowego dzielnika i układu bramek wycinającego te 1839 impulsów z ciągu.

Inne układy

http://www.organservice.com/crm/topdividers.htm

A mógłbyś mi narysować taki układ?A nie łatwiej np zrobić taki układ na ttl-u 74121 lub 74122.Częstotliwość wyjściową by sie regulowało potencjometrem wieloobrotowym,tylko gorzej ze zmianą temperatury,bo przez to przerzutnik mógłby stracić odpowiednią częstotliwość generowania

Oryginalny układ to był jakiś scalak, w nim było chyba ze dwadzieścia dzielników przez 2 i cała seria bramek dekodujących różne stany tego dzielnika. Bramki powodują wycinanie, co któregoś impulsu z ciągu wejściowego tak by na wyjściu wyszło na każdy cykl 1839 impulsów mniej.
Poszukam tego schematu (był w starszych numerach czeskiego Radia).

Tyle, że realizacja na piechotę tego układu chyba będzie nieopłacalna, bo trzeba robić 11 identycznych układów z rozbudowanym dekoderem bramkowym.

Teoretycznie taki układ można by zrobić na dwóch pamięciach EPROM o pojemności 32kB adresowanych licznikami synchronicznymi taktowanymi z generatora głównego. Każdy bit pamięci to jedno wyjście tonowe, które podajemy na wejście dzielników oktawowych.

Dla każdego wyjścia (bitu) zapisujemy równomiernie rozłożoną ilość impulsów jaka ma wyjść w danym cyklu.
Czyli np. dla pół tonu niżej: na 32768 adresach musi być 30929 jedynek czyli wygubiony tak co 17-18 impuls (32768/1839)

Napewno pamięci EPROM by bardzo ułatwiły sprawę,ale niestety moja wiedza na temat programowania jest bardzo marna(chyba że masz taki program).Co do wielkości układów zrobionych z bramek to scalaków mi nie szkoda bo półki moje są po brzegi wypełnione różnymi ttl-ami i cmos-ami.Byłbym bardzo wdzięczny za ten schemat

Jeżeli masz dużo ttl-i i c-mos-ów i dużo czasu, to proponuję zrobienie generatorów na bramkach, strojonych ręcznie plus ewentualnie dzielniki na niższe oktawy. Będziesz miał sporo zabawy ze strojeniem, poza tym instrumenty strojone na słuch brzmią ciekawiej.

Podejrzewam że najlepiej będzie chyba zrobić 12 generatorów kwarcowych wysokiej częstotliwości(wzorcowych),następnie dekadowe dzielniki częstotliwości aby uzyskać częstotliwość najwyższej oktawy jaka będzie w klawiaturze a potem liczniki binarne jako dzielniki na niższe oktawy.Tylko wtedy raczej nie da sie zrobić regulacji stroju klawiatury,wiecie może może jak rozwiązać ten problem?

Będzie bardzo trudno tak zrobić, bo kwarce masz przecież tylko na niektóre częstotliwości. Myślałem o zwykłych generatorach RC na bramkach, ewentualnie 555. Będzie się trochę rozstrajało, ale tak jak mówię w tym właśnie urok. Oczywiście można zastosować scalone generatory tonów, takie jak pisali poprzednicy. Naprawiałem dosyć dawno takie organy, był tam scalak, z którego wychodziło właśnie 12 półtonów - nie pamiętam niestety symbolu, ale właśnie on był uszkodzony.
Można też zrobić coś na wzór elektromechanicznych organów Hammonda - mam pomysł na to, jeżeli nie boisz się mechaniki mogę go tutaj przedstawić.

Scalone generatory tonów byłyby znakomite tylko dostać takie coś w polsce to nie lada sztuka(nigdy nie słyszałem o takich scalakach u nas,tylko za granicą jedynie).Co do mechaniki to sie nie boję(przeróżne rzeczy już robiłem w ciągu ostatnich 6 lat odkąd zainteresowałem sie elektroniką).Z chęcią też zobaczę twój pomysł(kiedyś widziałem na żywo stare dobre organy hammonda to dźwięki bardzo mi sie podobały,od razu wpadały do ucha)

Ja kupowałem ten scalak, i nie przypominam sobie żeby był z tym jakiś problem - albo kupiłem "od ręki" albo był za parę dni. Co do organów, to muszę narysować conieco, więc postaram się wrzucic na forum najpóźniej jutro.

Może w niedziele na giełdzie elektronicznej uda mi sie znaleźć taki układ scalony.A co sądzicie o tym aby multivibrator monostabilny (układ 74ls121) pełnił funkcję dzielnika częstotliwości tonów?

Rozwiązanie małostabilne, musisz zachować dokładność rzędu ±5 centów

Mój pomysł to zrobienie coś w rodzaju telharmonium z tym, że działające na zasadzie fotoelektrycznej. Mamy obracający się bęben, na którym są białe i czarne paski. Na te paski skierowane są fotodiody, które "widzą" światło żarówki odbite od obracających się białych i czarnych pól. Dalej są wzmacniacze, klawiatura, sumator i wzmacniacz. Zestawów bęben - fotodioda musi być niestety tyle co tonów. Najlepiej by było, gdyby każdy bęben napędzany był osobnym silnikem - wówczas liczba i układ pasków na bębnach byłaby jednakowa, a stroiło by się obrotami silnika. Myślę jednak, że można zastosować jeden bęben podzielony na sekcje, a poszczególne tony uzyskamy drukując na wstęgach papieru odpowiednią liczbę pasków - oczywiście wyjdą ułamkowe liczby pasków np 45.645645... czyli będzie jeden pasek na łączeniu niepełny - będzie to słyszalne, ale myślę, że jak ustawimy to w róznych miejscach dla poszczególnych tonów, to może być nawet ciekawe. Na rysunku widać, że jedna fotodioda ma pomiędzy przesłonami trzy rzędy pasków - ma to na celu zmianę barwy dźwięku - np. dajemy liczbę pasków wylicznoną dla poszczególnego tonu, a obok niej dwa razy większą liczbę a z drugiej strony trzy razy większą - przez zmianę położenia listwy z fotodiodami możemy regulować barwę -2 i 3-cią harmoniczną - z tym układem pasków oczywiście będzie nieograniczone pole do eksperymentowania. Możemy też modulować jasność oświetlająćej żarówki uzyskując coś w rodzaju tremolo, albo modulować napięcie zasilające silnik bębna uzyskująć wibrato.
Na rysunku poniżej:

przedstawiam jeszcze jeden pomysł - rezygnujemy z elekrycznej klawiatury - wszystkie fotodiody podłączamy na stałe do sumatora, a naciskając na klawisz odsłaniamy przesłonkę dla pojedynczej fotodiody. Uzyskujemy coś w rodzaju klawiatury dynamicznej. Można pomyśleć jak zmodyfikować ten układ, żeby przesunięciem klawisza w bok uzyskać również zmianę barwy.

Bardzo mi sie podoba ten pomysł.Może nawet jak będe miał dużo wolnego czasu to spróbuję zrobić taki mechanizm.Przeliczenia co do ilości pasków nie wydają sie być trudne.Jedynie co to cichy silnik znaleźć i walec metalowy.Co do układów scalonych jako dzielniki częstotliwości dla oktaw to sprzedawcy powiedzieli mi że kupno takiego scalaka u nas jest raczej niemożliwe.