Twisted Designs

Dziś pora na nudny wpis. Stworzyłem pewne małe, zgrabne urządzonko i nagromadziłem przy tym takie ilości materiałów, że bardzo brzydko byłoby się nimi nie podzielić. Oczywiście nie mam zamiaru zanudzać, że to najbardziej kompleksowy opis, jaki na ten temat można znaleźć, nie tylko w materiałach polskich, ale i zagranicznych, ale kogo by to obchodziło. Poniżej masa faktów technicznych, jak nie przeczytasz, nie tylko się nie obrażę, ale i głęboko zrozumiem.

Stylophone jest przenośnym, miniaturowym syntezatorem dzwięku, stworzonym w roku 1967, produkowanym w latach 1968 – 1975, wznowionym z wieloma modyfikacjami w 2006. Jego charakterystyczną cechą jest sposób działania – użytkownik ma do dyspozycji stylus oraz metalową klawiaturę, gra polega na zamykaniu obwodu: zasilanie – stylus – metalowy pad klawiatury – odpowiadający rezystor w obwodzie generatora. (Podobne instrumenty: Gakken SX150, Dr Bohm Hobbyton). Zdjęcie po lewej, nie moje, ale na licencji GNU Free Documentation, przedstawia stylofon w wczesnych lat produkcji w akcji.

Lata produkcji 1968-1975

Syntezator jest układem w pełni analogowym i składa się z generatora podstawowego (VCO) oraz załączanego opcjonalnie generatora przebiegów wolnozmiennych (LFO), modulującego częstotliwość przebiegu wytwarzanego przez generator podstawowy – uzyskiwany jest efekt vibrato. LFO generuje przebieg zbliżony do trójkątnego, o częstotliwości ok. 7 Hz. Użytkownik ma możliwość dostrojenia częstotliwości generatora podstawowego – wraz ze spadkiem napięcia zasilania, urządzenie rozstraja się. Regulację głośności zaimplementowano dopiero w wersji z lat 1974?-1975, w pierwszych wersjach projektanci urządzenia radzą po prostu przysłaniać ręką głośnik. Wszystkie wersje posiadają wyjście liniowe – za sprawą zastosowanego filtra górnoprzepustowego, sygnał wyjściowy różni się od sygnału przetwarzanego przez głośnik – z tego powodu muzycy najczęsciej używają stylofonu przykładając go do mikrofonu. Schemat blokowy opisanego układu przedstawiono poniżej.

Schemat blokowy stylofonu dla modeli z lat 1968-1975

Produkowane były 3 wersje: standardowa, basowa, sopranowa (różnica w budowie polegała na zmianie wartości jednego rezystora i kondensatora w układzie generatora). W związku z powyższym, budowa wersji ze zmianą tonacji za pomocą przełącznika (np suwakowy, 2 sekcje, 3 położenia) nie powinna stanowić problemu.

W latach produkcji oryginalnego instrumentu (1968 – 1975) wielokrotnie zmieniały się zastosowane komponenty. Różnice dotyczyły głownie obwodu głównego generatora – poszczególne wersje bazowały na:

– 1-sza wersja – 1968 – ? – diodzie pojemnościowej i tranzystorze jednozłączowym (generator relaksacyjny),
– 2-ga wersja – ? – 1974? – tranzystorze jednozłączowym (generator relaksacyjny),
– 3-cia wersja – 1974? – 1975 – układ scalony 555.

Pierwotnie drabinka rezystorów, za pomocą której generator był przestrajany, zbudowana była z pojedynczych rezystorów (większość spoza standardowych szeregów), później zastąpiono ją dwoma układami integrującymi po 10 rezystorów. Widoczna jest tu wyraźna tendencja – im nowsza wersja, tym konstrukcja bardziej uproszczona (i ponoć gorzej brzmiąca).

Przebieg zarejestrowany na zaciskach głośnika podczas pracy stylofonu (wersja 2, LFO wyłączone), częstotliowść ok. 200 Hz

Obecnie dostępne są odpowiedniki wszystkich elementów zastosowanych w oryginalnym stylofonie, poza produkowanymi na zamówienie drabinkami rezystorowymi. Wiele problemów nastręcza znalezienie głośnika o impedancji 75 om – jego zamiennikiem może być głośnik o impedancji 50 om stosowany w domofonach i słuchawkach telefonicznych.

Stylofon nie nadaje się dobrze do circuit-bendingu – ze względu na prostą konstrukcję, większość modyfikacji przestraja częstotliwość generatora podstawowego lub powoduje przesterowanie. Stosunkowo łatwo dodać można funkcję zmiany głośności oraz częstotliwości pracy generatora LFO.

Produkcja po roku 2006

W roku 2006 wznowiono produkcję instrumentu, jako retro-gadgetu. Generator bazuje na specjaliowanym układzie cyfrowym (integrującym VCO i LFO) i wersja ta ma niewiele wspólnego z oryginalnym projektem. Zastosowano prawdopodobnie syntezę wavetable. Wzmacniacz tranzystorowy zastąpiono zintegrowanym LM386, dołożono wejście liniowe, umożliwiające wykorzystanie urządzenia jako przenośnego głośnika. Użytkownik ma do wyboru jedno z 3 brzmień. Schemat blokowy nowego rozwiązania zaprezentowano poniżej:

Schemat blokowy stylofonu dla modelu z roku 2006

Schematy

Poniżej schematy bez wartości elementów, mają cel wyłącznie poglądowy – prześledzić można ewolucję układu.

Wersja V1 jest trudna do realizacji ze względu na brak dokładnej specyfikacji niektórych elementów. Układ generatora relaksacyjnego bazuje na tranzystorze jednozłączowym i diodzie pojemnościowej. Produkcja układu rozpoczęta w roku 1968. Łatwa do rozpoznania, na płytce drukowanej widać rząd pojedynczych rezystorów przestrajających generator. Większość z tych rezystorów pochodzi z poza standardowych szeregów, a ich wartości są takie same w wersjach V1, V2 i V3. Jest to wersja najbardziej skomplikowana.

Dla wersji V2 wszystkie wartości elementów są znane, wersja ta produkowana była do roku 1974. Pojedyncze rezystory w układzie przestrajania generatora zastąpiono produkowaną za zamówienie drabinką rezystorową, możliwą do odtworzenia za pomocą rezystorów ze standardowego szeregu i potencjometru lub połączenia 2 równoległego dwóch rezystorów z szeregów E24  lub wyższych (ze względu na precyzję doboru rezystancji). Tranzystor jednozłączowy (UJT) zastąpić można programowalnym tranzystorem jednozlączowym (PUT). Wersja prostsza od V1, jednak nie ustępuje jej brzmieniowo.

Układ V3 bazuje na popularnym timerze 555. Timer ten wprowadzony do sprzedaży został w roku 1971, był jednak na tyle drogi, że w stylofonie zastosowano go dopiero w 1974, gdy cena spadła.  Wersję tą produkowano krótko, ze względu na spadek zainteresowania i konkurencję ze strony „poważniejszych” urządzeń. Wszystkie wartości elementów dla V3 są znane, jednak brzmienie jest mniej nieatrakcyjne niż w wersjach poprzednich. Produkowana do 1975 roku jest ostatnią, jaką można uznać za „oryginalną”.

Po roku 2006 to już dramat, schematu nie zamieszczę. Byle taniej, szybciej i do przodu. Główny układ generatora jest cyfrowy i nieosiągalny, brzmienie ponoć też już nie to co kiedyś.

Mówiąc krótko: do rekonstrukcji obstawiam wersję V2, ale o tym więcej w kolejnym poście (i nie chodzi tu o powstrzymanie się od jedzenia).

W kwietniu stanąłem przed trudnym zadaniem zakupu nowych słuchawek przenośnych. Wybór jest duży, jednak po odrzuceniu niewygodnych, brzydkich lub niedostępnych w kraju okazało się, że podczas drogi do pracy będę musiał zadowolić się szczekaniem psów i nawoływaniem dresów. Uwagę moja przykuły słuchawki KOSS KSC75 – sprzedawca zapewnił mnie, że są bardzo niewygodne, a to za sprawą mocowania do ucha za pomocą druta. Poza tym wrażenie wywierały dobre – grały bardzo ładnie i nie były zabójczo brzydkie (chociaż i tak urodą nie grzeszyły). No i cenowo przystępne. Tylko niewygodne niczym męskie stringi z futra borsuka.

Wpadłem na plan – przeszczepię pałąk ze słuchaw KOSS PortaPro. Teoretycznie słuchawki tego samego producenta powinny mieć podobne mocowanie przetworników. Jak to w praktyce bywa, pomyliłem się. Były podobne, lecz mniej niż myślałem, ale to okazało się już po zakupie. Przy użyciu mini wiertarki z końcówką szlifującą zmodyfikowałem mocowanie, jego wygląd po przeróbce pokazuje zdjęcie poniżej.  W stosunku do oryginalnego uległo ono skróceniu tak, aby zagłębienia, w których wpasowują się przetworniki, znalazły się bliżej krawędzi. Przepraszam za kadr, w jednej ręce miałem wiertarkę, w drugiej aparat.

Słuchawki powiedziałbym, wyglądają jak fabryczne i grają lepiej od Koss PortaPro. Szczególnie bas jest mniej narowisty i lepiej kontrolowany. Z perspektywy czasu mogę powiedzieć, że pomysł był dobry i opłacalny. Obawy może budzić wtyczka mini-jack, która jak na moje oko roku nie przeżyje. Co zrobić, jak odpadnie, będzie pole do dalszych zabaw. Na zakończenie widok dawcy powyżej, pozdrawiam także pana ze sklepu w Poznaniu, który nie wierzył, że da się to zrobić.

Jest to przedwzmacniacz mikrofonowy do komputera. Wygląda tak brzydko
i nudno, że mój osobisty fotograf nie chciał go sfotografować. Nie
jest także zbyt szalony. Na wstępie odrobinę historii… historii…
historii…   (dźwięk retrospekcji, obraz zaczyna falować).

Około roku 2009 temu odczułem nagłą potrzebę rozbudowy mojego domowego
studia nagrań (złożonego z komputera i dobrych chęci). Chciałem
zaopatrzyć się w mikrofon studyjny, potrzebowałem więc
przedwzmacniacza mikrofonowego z zasilaniem fantomowym. Moją uwagę
zwrócił projekt AVT2703, „przedwzmacniacz mikrofonowy wysokiej
jakości”. Dość tanio znalazłem układ SSM2017 (20zł), więc postanowiłem
że sobie takie cudo zbuduję. Jako że płytka do zabójczo
skomplikowanych nie należy, zamówiłem ją. Oczywiście był to pomysł
zły. Nie, że AVT to zła korporacja, ale po prostu może projektanci jej
płytek mają części z roku 2050.

W stosunku do oryginalnego projektu dodałem przełączniki obrotowe z
fikuśnymi gałkami-kurczakami, by móc regulować wzmocnienie (w zakresie
+19 – +60 dB) oraz hebelkowe przełączniki zasilania fantomowego +48V.
Przedwzmacniacz posiada 2 niezależne kanały. Wejścia mikrofonowe to
XLR (symetryczne), wyjścia RCA lub mały jack (rozwiązane podpatrzone z
konstrukcji bardziej profesjonalnych). Zasilacz został wyrzucony na
zewnątrz obudowy w zminimalizowania wpływu zakłóceń.  Całość zamknęła
się w 150zł i współpracuje obecnie z mikrofonem pojemnościowym MXL990.
Na koniec mała uwaga: nie oszczędzać na gniazdach. Skusiłem się na
chińskie XLR-y – w końcu kosztują 2,5zł, a wyglądają prawie jak
firmowe Neutrik za 15zł.  W efekcie mojego sknerstwa w gnieździe
uwięziony został przewód, kosztujący wielokrotnie więcej. Skończyło
się na straconych nerwach, godzinnej walce z topornym gniazdem, a na
końcu i tak wymieniem na produkt Neutrika (na zdjęciach widoczne są
jeszcze chińskie półprodukty XLR-podobne). Czasami oszczędność nie
popłaca.

Jest to przedwzmacniacz mikrofonowy do komputera. Wygląda tak brzydko i nudno, że mój osobisty fotograf nie chciał go sfotografować. Nie jest także zbyt szalony. Na wstępie odrobinę historii… historii… historii…   (dźwięk retrospekcji, obraz zaczyna falować).

Około roku 2009 temu odczułem nagłą potrzebę rozbudowy mojego domowego studia nagrań (złożonego z komputera i dobrych chęci). Chciałem zaopatrzyć się w mikrofon studyjny, potrzebowałem więc przedwzmacniacza mikrofonowego z zasilaniem fantomowym. Moją uwagę zwrócił projekt AVT2703, „przedwzmacniacz mikrofonowy wysokiej jakości”. Dość tanio znalazłem układ SSM2017 (20zł), więc postanowiłem że sobie takie cudo zbuduję. Jako że płytka do zabójczo skomplikowanych nie należy, zamówiłem ją. Oczywiście był to pomysł zły. Nie, że AVT to zła korporacja, ale po prostu może projektanci jej płytek mają części z roku 2050.

W stosunku do oryginalnego projektu dodałem przełączniki obrotowe z fikuśnymi gałkami-kurczakami, by móc regulować wzmocnienie (w zakresie +19 – +60 dB) oraz hebelkowe przełączniki zasilania fantomowego +48V. Przedwzmacniacz posiada 2 niezależne kanały. Wejścia mikrofonowe to XLR (symetryczne), wyjścia RCA lub mały jack (rozwiązane podpatrzone z konstrukcji bardziej profesjonalnych). Zasilacz został wyrzucony na zewnątrz obudowy w zminimalizowania wpływu zakłóceń.

Całość zamknęła się w 150zł i współpracuje obecnie z mikrofonem pojemnościowym MXL990. Na koniec mała uwaga: nie oszczędzać na gniazdach. Skusiłem się na chińskie XLR-y – w końcu kosztują 2,5zł, a wyglądają prawie jak firmowe Neutrik za 15zł.  W efekcie mojego sknerstwa w gnieździe uwięziony został przewód, kosztujący wielokrotnie więcej. Skończyło się na straconych nerwach, godzinnej walce z topornym gniazdem, a na końcu i tak wymieniem na produkt Neutrika (na zdjęciach widoczne są jeszcze chińskie półprodukty XLR-podobne). Czasami oszczędność nie popłaca.