Synchrodyne

A WMD Synchrodyne egy több részből tevődő, sokfunkciós eurorack szintetizátor modul, melyet audio manipulációjára készítettek. Számos darabját tartalmazza egy hagyományos szintetizátor generátorának, ezzel hatékony kiegészítője tud lenni bármely szubtraktív beállítottságú rendszernek. Elsősorban azért kísérleti hangforrás/filter alkalmazásokra lett kitalálva, hogy kijebb tolja a moduláris szintézis határait...WMD-módra :)

A KONCEPCIÓ 

A Synchrodyne egy kapcsolt kapacitásos szűrő (SCF) chip köré épül, de nem használ mikrovezérlőt az órajel  előállítására. A tervező kifejlesztett egy gyors analóg VCO-t, ami az SCF-t képes meghajtani széleskörű frekvencia szabályzással. A baj ezzel az lenne, hogy a VCO csak arra lenne alkalmas, hogy a filtert működtesse, ezért terveztek egy frekvencia szorzót egy PLL IC köré. Ez a VCO frekvenciáját tudja módosítani úgy, hogy az lehet egyaránt audió forrás, és a filter működtetéséhez szükséges generátor. Az SCF esetében az órajel frekvenciájnak az aránya a cutoff frekvenciához 50:1 illetve 100:1. A PLL sok arány beállítását teszi lehetővé, ezáltal a VCO mint audió- és szabályzó forrásként is funkcionálhat.

A PLL persze új kihívásokat hozott magával. Meg kellett szelidíteni, hogy nagy felszorzáskor is stabil maradjon, mely egy speciális csillapító áramkör tervezését jelentette.  A csillapítás és a követési sebesség szabályzók miatt a PLL-nek saját hangja van, olyasmi mint egy slew-limiter és ön-frekvencia moduláció. Szerették volna, ha a Synchrodyne szépen torzít az audió bemenet fügvényében, vagy hogy önoszcillációra legyen képes. Ezért egy fázisú egyenirányítót kapcsolatak a -12dB és -24dB szűrő kimeneteire egy aggresszívebb karakter érdekében. Sokminden más funkció is kívánkozik még a modulba, de a hely szűkőssége, illetve hogy azért az ár ne szaladjon nagyon el egy 14 tüskés csatlakozó hozzáadása révén lehetőséget teremtettek jövőbeli kiegészítők bővítésének lehetőségére.

Különlegességéhez kétség sem férhet:

A VCO SZABÁLYZÓI ÉS A CSATLAKOZÁSAI

A Synchrodyne VCO-ja egy hagyományos fűrészfog generátor. Modern alkatrészek alkalamzásával érték el a szükséges stabilitást és sebességét, mely elengedhetetlenül szükséges egy ilyen koncepció megvalósíátáshoz.

1V/Oct Input: kalibrált bemenet a hangmagasság szabályzásához. A VCO legalább 5 oktávon keresztül követ precízen.

Sync Input: a fűrész felfutó éle reset / szinkron bemenet. Nem befolyásolja a fűrészfog meredekségét.

Coarse & Fine tekerők: A teljes tartományban engedi hangolni az oszcillátort. A finet tekerő kb. 1/3 oktávban működik.

Exp FM:  a bemenetet követve egy bipoláris attenuátor szabályozza az oszcillátor frekvenciáját (FM moduláció) exponenciálisan. A bemenet DC csatolt.

Lin FM: a bemenetet követve egy bipoláris attenuátor szabályozza az oszcillátor frekvenciáját (FM moduláció) lineárisan. Ez a bemenet DC vagy AC csatolt lehet, melyet a panel hátoldalán egy jumper segítségével lehet kapcsolni. AC csatolást javaslunk, hogy a bipoláris attenuátor offszetje ne befolyásolja a feszültséget.

Saw Output: A fűrészfog kimenete ez,  kb +/- 4.5 volt.

Pulse Output: Ez a kimenet adja a négyzög hullámot, amely a PLL áramkör vezérléséhez szükséges. Ez tulajdonképp egy 30/70% kitöltésű pulzus jel, mivel ez bizonyult a legmegfelelőbbnek a PLL vezérlésére

A PLL SZABÁLYZÓK ÉS CSATLAKOZÁSAI

A PLL a VCO négyszög hullámformáját használja, és a filtert vezérli.

CLK Input:  A VCO négyszög kimenete van normálva ide. Külső órajel is bedugható a PLL vezérlésére, ekkor bontja az alap összekötést.

Multiply & Divide kapcsoló tekerők: Ezek a tekerők szabályozzák a frekvencia osztó/szorzó áramkört a PLL-en belül, segítségükkel beállíthatók az óhajtott frekvencia arányok. A nagyobb szorzó értékeknél a PLL lassabban reagál a változásokra, különösen alacsony bemeneti frekvenciákon.

Phase Delta Output (ΦΔ): ez a kimenet az eredménye a szorzás tényezőjének. Ön-pulzusszélesség modulációt hoz létre ahogy a PLL stabilizál, majd megegyezik a bemenő órajel frekvenciájával, mikor a PLL hozzáigazodik ahhoz. Ez a kimenet egy érdekes, önmagát moduláló audió jel vagy órajel forrás.

PLL Output: ez a PLL blokk kimenete.  

Track Speed tekerő: Ez szabályozza a reakció sebességét a PLL-nek, mely a bejövő frekvencia változásait próbálja lekövetni. Teljesen órajel járásával ellentétes irányba tekerve jó nagy glissandókat okoz a szűrő reakciójában. Ellenkező állapotban túl-követi (overtracking) a változást, mely révén a PLL gyorsabban reagál, mint a bemeneti frekvencia. Alkalmazása burstoket okoz a magas- és mély frekvencia tartományokban

Damping tekerő: Ez a szabályzó csökkenti a fluktuáció mértékét overtracking esetén, és növeli a stabilitást. Minél nagyobb a frekvenciaszorzón beállított érték, annál nagyobb csillapíts szükséges.

Influence Bemenet és tekerő: Ez a szabályzó együtt működik a Track Speed és Damping  szabályzókkal a PLL frekvenciájának stabilizációja érdekében. Meglehetősen komplex modulációk érhetők el ennek a paraméternek a VCO és egyéb szabályzók modulációja révén.

A FILTER SZABÁLYZÓK ÉS CSATLAKOZÁSAI

A Synchrodyne magja egy 4 pólusú (-24dB/oktáv) kapcsolt kapacitásos szűrő áramkör. A 2 pólusú kimenet meg van csapolva és ki van vezetve egy lágyabb szűrő hangzás céljából. A Synchrodyne öngerjedésbe kezd magas rezonancián mindkét kimenetet, de a 4 pólusú outputon érvényesül jobban.

A kapcsolt kapacitásos szűrő felépítés néhány érdekes jellemzőt hoz magával. Adatmintavételezéses felépítésű, ezért alacsony cutoff frekvenciákon aliasing zajt produkál, hasonlóan a mintavételezési frekvencia csökkenéséhez. Egyébként elég stabil és pontos a működése, ezért jól jósolható cutoff frekvenciák választhatók ki vele. A teljes működési tartományában (.02Hz->16kHz) a filter +/- 0.2%-os pontossággal lesz ott, ahol lennie kell.

In csatlakozó: a szűrni kívánt jel bemenete

VCA CV Input és tekerő: ha nincs semmi bedugva a VCA CV csatlakozóba, akkor ez a tekerő a bejövő jel csillapítását szabályozza. Jacket dugva a VCA CV bemenetre viszont a VCA-t szabályzó CV jel csillapításának beállítására való.

Fold Toggle: Ez a kapcsoló fenti állásban a bejövő VCA bementtel egy négy fázisú wavefoldert vezérel. A wavefolder kimenete jut a filterre. A wavefolder jel filterbe jutásának erősségét a panel hátoldalán taláható trimpoti segítségével átállíthatjuk. A későbbi bővítő modulon ez a funkció szerepelni fog.

Resonance tekerő: közvetlenül szabályozza a kapcsolt kapacitásos szűrő rezonancia paraméterét.

Resonance CV Input és tekerő: ez a bemenet hozzáadódik a tekerőn beállított érték mértékében a rezonancia paraméterhez. 

100:1 - 50:1 Ratio kapcsoló: ez határozza meg a szűrő mag-frekvenciájának arányát.  Ez egy oktávnyi különbséget tesz ki. Alacsony frekvenciáknál az 50:1-es állás erőteljesebb aliasing/sampling torzítást fog eredményezni.

LowPass / BandPass / HighPass kapcsoló: kiválasztja a 2-  és 4 pólusú kimenetek karakterisztikáját.

Filter Outputs: bemeneti csatlakozók a 2- és 4 pólusú szűrőkhöz. Vedd figyelembe, hogy 180 fokos fáziskülönbség van köztük. Ezen túlmenően, egy egyfázisú wave-folder kimenet is elérhető mindkét kimenet számára egy-egy külön csatlakozón (2PWF és 4PWF), mellyel újabb mélységet adhatunk hangzás-kísérleteinknek.

A JÖVŐ ZENÉJE

A cég bővítőmodulokat fog kiadni a Synchrodyne modul további paramétereinek kivezetésére. Ez pl. elérést fog biztosítani a VCA és a 4 fázisú wavefolderhez (pre filter), sztenderd hullámformákhoz a VCO-hoz (háromszög, szinusz, PWM), felszültségsabályzók a PLL funkciókhoz (damping, track speed, frekvencia szorzó és osztó), plusz egy második PLL, mely az elsővel modulálható, vagy önállóan is használható.

EGYÉB RÉSZLETEK

A Synchrodyne 14 HP széles.

Az áramfelvétele 60mA a +12 voltos sínről, és 50mA a -12 voltos sínről.

Az áramkör többségében +/-5 voltot és nagysebességű síneket használ a sín-műveleti erősítőkhöz.

A panel kb. 40mm mély.