DRUM COMPUTER PROJEKT

[happyfreddy]

Vor Jahren hatte ich einmal basierend auf einer Schaltungsidee in der Zeitschrift
Elektor begonnen, den Taktgeber eines Schlagzeuges mittels Schieberegistern
aufzubauen, statt der seinerzeit üblichen Flip Flop Ketten mit nachfolgender Diodenmatrix
wie sie Zb beim ersten nT Schlagzeug von Böhm realisiert wurden

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Die in der Elektor verwendeten Schieberegister IC 7495 sind leider kaum noch zu beschaffen
und wenn dann zu astronomischen Preisen von fast 10 Euro / Stck

Folglich spart men viel Kleingeld, wenn man auf handelsübliche CMOS Schaltkreise zurückgreift
Also statt des 7495 einfach ein 4013 CMOS IC eingesetzt, was im übrigen den Vorteil hat,
daß man pro IC statt 4 Ausgängen gleich derer 8 vorfindet.

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Meine erste Version aus dem Jahr 2010 mit 7495

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erste Version mit 4013

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neuste Version mit 4013 und erhöhten Elementarzeiten im Ablauf

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der IC 4013 ( zwei Binärteiler die derzeit zwei LEDs steuern ) dient später zur Umschaltung
der Auswahlmatrix für unterschiedliche Impulsketten = mehr Variationen die automatisch
nach einer Anzahl an Takten ablaufen sollen

eine Erhöhung der Elementarzeiten ist bei Schieberegistern absolut
kein Problem. Will man mehr Impulse innrhalb eines Taktes muß man nur
das Schieberegister verlängern und die Taktfrequenz erhöhen.

Aufpassen muß man nur mit der Umschaltung zwischen 3/4 und 4/4 Takt,
da so ein 4013 Schieberegister intern zwar zwei unabhängige 4 Bit Ketten beinhaltet
nur ein Abschalten beim 3/4 Takt nach 3 Vierteln funktioniert nur nach einer solchen
4 Bit Kette und nicht irgendwo mittendrin.
Der Vorteil einer solch höheren Auflösung ist jedoch, daß man hiermit auch Synkopen
umsetzen kann.

So ein Taktgeber mittels CMOS Schieberegister liefert eine Signalamplitude von ca 15 V
was im Grunde für jegliche spätere Instrumentenschaltung optimal ist

Für die Impulsketten die später einem Schlagzeuginstrument als Trigger dienen
ist nur eine simple Diodenmatrix erforderlich, die die einzelnen Impulse aus dem
Schiebregister " aufsammelt " und an das Schlaginstrument weiterleitet

Hierfür habe ich mir Platinen fertigen lassen, die man auf die benötigte Anzahl an
Zeilen und Spalten zusammenschalten kann

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Vorder und Rückseite mit den Leiterbahn Zeilen und Spalten

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Auf der Instrumentenseite kann man sich vieler Schaltungsbeispiele anderer Hersteller
von Rhytmusgeräten bedienen.
Im RPB Band der Franzis Praktiker Bücherei von Herrn TÜNKER
" Elektronische Schlagzeuge und Pianos " werden Schaltungen mit SPULEN beschrieben
die zb bei Trommeln hervorragende Ergebnisse liefern weil ein durch Impuls
angestoßener Schwingkreis sich wie ein Trommelfell verhält.
Spulen wickeln ist jedoch nicht jedermanns Sache und so wurden vielfach Phasenschieber
Generatoren verwendet die sich ähnlich verhalten, wenn durch Impuls angestoßen.

Mit einer sogenannten GYRATOR Schaltung wird eine Induktivität nachgeahmt und diese
Schaltungsart wurde Zb auch in der Elektor verwendet.
Anstelle solcher Schaltungskonzepte kann man jedoch auch mittels im Eprom abgespeicherten
Schlaginstrumenten arbeiten deren Dateninhalt dann mittels DA Wandler in ein NF Signal
gewandelt wird. Nach diesem Prinzip arbeitet zB das seinerzeit als non plus Ultra angesehene
LINN DUM , was in vielen Tonstudios verwendet wird.

Für Trommelinstrumente habe ich mich für die Gyrator Version entschieden zumindest
für das derzeitige Versuchstadium.
Auch hierfür habe ich Platinen fertigen lassen - alle mit denselben Abmessungen
sowohl für die Gyrator Version als auch für Rauschinstrumente und den NF Sammelverstärker.
Somit lassen sich die einzeln en Platinen dann mittels Gewindebolzen zu einer Einheit
auffädeln.
Die Triggerversuche wurden zunächst mit der 7495 Schiebekette und 5V Impulsen
durchgeführt , später dann mit der CMOS Schiebekette und 15 V Impulsen

Gyrator Instrument

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Rausch Instrument - jedes mit eigenem Rauschgenerator

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gemischt

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Versuchsaufbau mit NF Sammelverstärker und 7495 Taktgeber

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Fortsetzung folgt

[Nilpferd]

Ich habe vor einiger Zeit auch mal ein ähnliches Projekt gebastelt.

Basis war ein Atmel 1284 Mikroprozessor, der Insgesamt 10 Schlagzeuginstrumente ansteuern kann. Im Prozessor sind insgesamt 160 Rhythmen aus Wersi- und Böhm eingespeichert (viel mehr geht nicht mehr), die jeweils in der Geschwindigkeit bis max. 255 bpm abgespielt werden können.
Jedes Schlagzeuginstrument kann jeweils ein-und Ausgeschaltet, in der Lautstärke und Position linker/rechter Kanal eingestellt werden.
Per Midi wird der aktuelle Rhythmus auch ausgegeben, per Midi lassen sich auch die Instrumente per externem Gerät ansteuern,

Gesamtaufbau:

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Instrumente auf Mainboard:

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Instrumente ans die verschiedenen Potis:

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Das Gerät von außen:

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Die Anzeige:

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Falls jemand Interesse an dem Gerät hat kann ich gerne die Baupläne (in Autodesk Eagle und RGF Luna) zur Verfügung stellen.

[happyfreddy]

Interessantes Projekt, was durchaus ausbaufähig ist........

Welche " Wersi " Rhytmen hast da verwendet ?
WMII - CX 1/2 - CX 4 - CX 6 ?

[Nilpferd]

...das waren Teile der CX4 - ich habe davon 114 Verzeichnisse mit insgesamt 7168 Midi-Datei für einen Rhythmus, dabei sind die Hälfte BRK-Dateien - das ist viel zu viel, selbst wenn ich das alles in ein Eprom verpackt hätte würde ich niemals alle anhören. Die 160 Rhythmen höre ich auch fast nie komplett durch. Und wenn ich einen anderen Rhythmus hören wollte kann ich diesen Rhythmus als Midi-Datei abspielen und über einen Rechner an das Computerprojekt ausgeben. Auch könnte ich manuell per entsprechender Software (z.B. Steinberg Cubase) einzelne Rhythmen einspielen und dann in den Mikroprozessor (oder Eprom) einspielen, aber der Aufwand ist mir zu groß.

Viele Dateien ähnlicher Art habe ich noch von Böhm (21 Dateien von der Rhythmen des Schlagzeug 78) und Yamaha ( 3200 Dateien meines Clavinova, aber ein Großteil der Dateien ist kein isolierter Rhythmus, sondern ein kompletter Song, dort "nur" den Rhythmus rauszufinden ist nicht ganz einfach)

...und das ganze ist mittlerweile auch schon sechs Jahre alt

[happyfreddy]

In den Datenblättern der SGS Chips M 252 und M 253 sind auch die Drumpattern abgedruckt.
Baugleiche Varianten des M 253 wurden ja auch im WM II verwendet ( WIC 8010 , WIC 8020 ,
WIC 8030 , WIC 8040 )
Die Impulsfolgen beim Dr Böhm Schlagzeug von 1970 dürften fast dieselben sein wie im späteren
Schlagzeug von 1976 bzw der Nachfolgeversion 1978 die Dir ja vorliegt.
In der BA vom Schlagzeug 1970 sind sie abgedruckt und aus der Verdrahtung des Drucktastensatzes
geht auch hervor für welche Instrumente die Signalfolgen gedacht sind.

Schlagzeuginstrumente per MIDI zu steuern habe ich schon vor einigen Jahren realisiert.
Diese Steuerung habe ich sowohl für positive als auch negative Triggersignale realisiert.
Die Platinen sind jeweils für 61 Signale ( = Tasten ) ausgelegt.

[mabu]

Ich habe vor einiger Zeit auch mal ein ähnliches Projekt gebastelt.

Ist das nicht jener Herr? https://www.analogorgel.de/orgel/viewto ... l&start=90

Gruß
Martin

[happyfreddy]

genauso ist es ........
Dessen Idee mit dem Thema weiterzumachen ist die Fortführung
einer Idee eines anderen Herrn, der erkannt hat, daß sinnvolle
Beiträge andere Orgelbegeisterte mit solchen Themen irgendwie
angespornt werden können, ihr Orgelselbstbau Hobby auszubauen.

[mabu]

Schon in der dritten Zeile des Artikels steht zu lesen:

Im wesentlichen habe ich die Schaltungen von Freddy benutzt [...]

Gruß
Martin

[happyfreddy]

Um die Matrix Platinen so zu bestücken mit Dioden um relevante Impulsreihen für die einzelnen
Rhytmen zu bekommen habe ich als erstes die Drumpattern verschiedenster elektronischer
Schlagzeuge studiert und mir die Patterns notiert.
Als nächstes folgte dann die Übertragung auf die Matrixplatinen incl der gewünschten Variationen.
Um die Impulsketten der Matrix dann zu einem x beliebigen Rhytmus zu verknüpfen.
Die Zuordnung der Impulsreihen zu den ausgewählten Schlagzeug Instrumenten hatte man früher
mit üblichen Drucktasten Aggregaten realisiert
Diese hatten dann pro Drucktaste bis zu sechs Umschalter die mit einem Tastendruck umgeschaltet
wurden. Leider gibt es solche Tastenaggregate ( Shadow , ITT etc ) nicht mehr
und man muß sich hier mit dem begnügen was noch als Restposten in Ramschläden angeboten wird.
Solche Tastenaggregate gab es mit gegenseitiger Auslösung oder mit Einzelauslösung.
Letztere ist für meine Zwecke besser geeignet weil man so auch mehrere Rhytmen "mischen" kanm.

Problem nur daß diese Aggregate meist nur zwei Umschalter haben
Aus ausgebauten Baugruppen diverser Orgelhersteller wie Dr Böhm hatte ich noch einige
Aggregate mit 12 Drucktasten liegen, die nun wieder eine vernünftige Verwendung finden

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Zunächst mußte ich die Aggregate aus den Platinen auslöten was jedoch kein Problem war, da
die Lötaugen einen größeren Durchmesser hatten als die Kontaktstifte der Aggregate.

Das Problem mit nur zwei Umschaltern pro Taste diese auf bis zu 6 oder 8 Umschalter zu erweitern
kann man digital lösen per Gatter oder Analogschalter.