Пока готовим новый стрипборд с текстовыми материалами, собрал подборку иностранной литературы по DIY-музыкальным инструментам, которую я ранее выкладывал (и не выкладывал) на своем втором канале "Хроники разложения".

Тут будут интересные труды по электронным, электроакустическим, акустическим и прочим как шумелкам, так и вполне музыкальным штукам.

И вновь я вам книг о DIY-инструментах принес. Все они подойдут как профессиональным Кулибиным, так и новичкам.

Первая, Musical Inventions от Makezine, расскажет о том, как дендрофекальным методом (иногда в прямом смысле этого слова) собрать где угодно неплохой музыкальный аппарат. Левел сложности возрастает с каждой страницей: от дидлибо до музыкальной шкатулки. Наши жлобы смеются в тематических пабликах с поделок людей, мол, как хуево будет звучать гитара из деревянной шкатулки. Охуенно она будет звучать, в Америке целые коллективы и движения существуют, которые делают инструменты из коробок для сигар. Хотя чему удивляться? Наши колхозники давно умеют только покупать, на большее фантазии не хватает.

Из второй книги, посвященной circuit bend, можно узнать, как с помощью минимальных навыков пайки превратить любую детскую перделку, жужалку и пищалку из Ашана в необычный синтезатор.

А вот Handmade Electronic Music хороша тем, что она и доступно пояснит основы инженерии звука, и покажет, как сделать с распространенных на любом радиорынке деталей пружинные ревербераторы, дисторшены и генераторы звуковой волны.

И еще три книги.

Британский комик Рэй Уилсон выпустил в 2013 году книгу "Make: Analog Synthesizers". Этот интересный и подробный учебник по созданию аналоговых синтезаторов даст подробное понимание всех процессов, которые протекают в этих музыкальных устройствах. Текст непростой и большинство представленных девайсов требуют биполярного питания (+12, -12 и землю)

После прочтения останется довольно большая база знаний о физике звука и о том, как она связана с музыкой не только в чисто техническом плане.

Ну и, конечно же, присутствует в умеренных количествах юмор, что придает произведению несколько развлекательный характер.

Дэвид Эрик Нельсон, коллекционер самодельных музыкальных инструментов, выпустил книгу "Junkyard Jam Band" (Джем-коллектив со свалки). Очень хорошее дополнение для тех, кому понравится книга Рэя Уилсона.

Довольно веселая и самое главное - в ней понятным языком с иллюстрациями объясняются сложные вещи.

Small Signal Audio Design - это самая подробная энциклопедия о физике звука, радиокомпонентах и аудиоэлектронных устройствах, которая только может существовать. Более 700 страниц технического текста, описанного максимально простым языком. Всем рекомендую, но чтиво на месяц минимум.

Теперь поговорим о довольно интересной и важной теме. Мы можем собрать осцилляторы с различными формами волн. И даже знаем, как мы ими сможем управлять с помощью напряжения (CV). Но если мы к CV-входу нашей схеме на CD40106 подадим сигнал с любого контроллера - секвенсор, карандаш, ленточный контроллер и т.д., то получим бип-блуп-звуки. Это неплохо, ведь отсылает нас к ист-коуст-синтезу. Но мы можем получить более музыкальный девайс и играть по нотам, и даже играть нашей шарманкой с помощью клавиатуры. Что для этого нужно? Правильно - экспоненциальный делитель (преобразователь), чтобы добавить к нашему осциллятору вход 1V/Oct.

Но почему?

Все люди воспринимают звуки в экспоненциальном масштабе. Все музыкальные интервалы базируются на умножении и делении основной частоты. Например, вы играете ноту Ля в Ми мажоре или Ля миноре (эолийский лад; в ля эолийского лада нет бемолей или диезов, то есть только ля, си, до, ре, ми, фа, соль) на частоте 440 Гц. Если захотите получить квинту - ноту ми - вам необходимы будут 440*(1.059463..)6 = 660 Гц (значения округлены, 6 обозначает степень). Расчет производился за формулой:

fn = f0 * (а)n

где

f0 = частота одной фиксированной ноты, которая должна быть определена. Распространенным выбором является но Ля 4 октавы = 440 Гц.
n (степень) = количество полушагов от фиксированной ноты, в которой вы находитесь. Если вы играете на более высокой ноте, n имеет положительное значение. Если вы играете на более низкой ноте, n имеет отрицательное значение.
a = (2)1/12 = корень двенадцатой степени из 2 (простите, ни корень, ни степень в Телеграмме нормально поставить нельзя) = число, которое при умножении само на себя равно 2 = 1,059463094359...

Если вам впадлу все это считать, то ниже будет православная табличка со всеми значениями.

Однако с точки зрения электроники тут возникают некоторые проблемы. С одной стороны, суммировать и вычитать значения в электронике намного легче, нежели точно делить и множить. С другой стороны, тут кроется и большая проблема для точного контроля.

Если вы хотите перейти от ля к до в нашем примере, то вам понадобится поднять высоту звука на 110Гц (смотрите таблицу). Однако, если вы начнете на октаву ниже (ля 3 октавы), с 220 Гц, то вы получите ноту "до" добавив 55Гц к 220Гц. Уровень частоты соотносится напрямую с подаваемым напряжением. А теперь представьте, как нам сделать, чтобы вольтаж каждой нажатой клавиши соответствовал определенной ноте определенной октавы? Это крайне сложная задача.

Более того, несмотря на то что при линейном масштабировании напряжения (которое в целом базовое для осцилляторов без функции 1V/Oct), исходящее от контроллера, не суммируется, а удваивается, с ним так же получить точную настройку крайне тяжело. То есть, в лучшем случае мы будем скакать через октаву с одной на ту же ноту. И поэтому вы могли заметить, что когда крутите потенциометр частоты осциллятора, у вас низкий регистр быстро сменяется на высокий - от баса к писку. Соответственно, нам требуется так поделить напряжение на маленькие части, чтобы каждая из них позволяла получить необходимую ноту.

Экспоненциальное деление помогает решить ситуацию. С помощью него добавление одного вольта ко входу напряжения удвоит высоту звука на выходе, подняв его на октаву. Соответственно, когда мы захотим получить квинту, нам потребуется добавить всего полвольта. И каждая нота в одной октаве (а я напомню, что их 12 с диезами или бемолями) будет требовать добавления двенадцатой доли вольта. И прирост напряжения будет одинаковый по всей клавиатуре.
То есть, условно говоря, вот по всей клавиатуре с 5 октавами 5 вольт делится по вольту на октаву. Соответственно первая - самая басовитая клавиша до - получит 1/12 вольта, вторая ре - 1/6, третья ми - 1/4 и т.д.

Теперь чуток поговорим о компонентной части. Получить экспоненциальный ток очень просто с помощью NPN-транзистора, через который он протекает с помощью входного напряжения. В нашем случае входное напряжение мы получим с тока, который поступит на наш преобразователь с контролирующего устройства через CV вход.

Если вы хотите разобраться, почему транзистор имеет такие вот офигительные возможности, то прошу перейти по ссылке, поскольку расписывать формулы не хватит никакого Телеграмма.

https://hackaday.com/2015/09/11/logic-noise-playing-in-tune-with-an-exponential-vco/

Но именно благодаря этим формулам мы узнаем, что значение напряжение нашего экспоненциального тока сильно зависит от температуры. Именно поэтому любителей аналога ждет некоторое разочарование. Самую точную настройку по нотам дает именно цифра. Несмотря на весь свой теплый характер, аналог - это ад для настройки. На неё будет влиять все: температура окружающей среды, окись компонентов, наличие рядом других устройств.

Или же необходимо прибегать к технологии построения электрооргана, в котором на каждую октаву идет делитель. А советские инженеры придумали такую штуку, как цифровой камертон, по сути, - советский квантайзер, который еще коррегирует до сотых долей поделенный вольтаж, чтобы получить более точную ноту. Ад и Израиль.

Чтобы избежать этого, мы добавим в схему PNP-транзистор, которые будет работать как повторитель напряжения (ранее я выкладывал схему на основе NPN-транзистора). Его основная задача, если говорить очччченнь грубо, - это стабилизация и поддержания напряжения на необходимом уровне, что обеспечить прогрев нашего NPN-транзистора.

Но! На 100 процентов это вас не спасет. Когда вы построите схему и подключите её, вам надо будет дать устройству некоторое время для раскочегарки.

Но! Это схема подойдет для любого осциллятора, который вы построите. Хоть это будет CD40106, хоть Atari Punk Console.

И еще одно но! Ничего лучше из аналоговых вариантов, покамест, не придумали в плане простоты, быстроты и дешевизны.

И что ж, перейдем, наконец-то, к схемам. В этот раз представлены 3 варианты на стрипбордах.

Два из них построены на схеме господина Synthmonger. В одной настройка опорной частоты происходит с помощью потенциометра на корпусе, во второй - с помощью подстроечного резистора. В обоих случаях одним потенциометром мы отстраиваем опорную частоту, а вторым уже управляем ею.

То есть, если опорная частота находится в нижнем регистре, то есть мы слышим басовые ноты, то мы будем регулировать вторым потенциометром исключительно ноты в нижнем регистре.

Однако Synthmonger строил схему, исходя из биполярного питания, то есть - для модульных систем. Она хорошо работает и с однополярным питанием, но регулировать её крайне сложно. В то же время свой мелодичный блип-блуп вы получите.

А вот господин Эллиот Уильямс придумал выход из этой ситуации. Посмотрите внимательно на схему, и вы заметите там диоды, которые идут к земле. Так вот, любое биполярное питание не означает, что у вас по кабелям протекает отрицательное напряжение. Вы сами понимаете с точки зрения физики, что это бред. Оно отрицательно относительно 0В, в данном случае - земли. Если вы уже купили мультиметр, то померьте напряжение, поменяв местами щупы, черный - на + и красный - на -. Вы заметите, что у вас мультиметр выдаст прекрасные -9, -12 и т.д. вольт. А потом померяете правильно, и все у вас будет нормально.

Соответственно, мы можем провернуть обмануть схему, создав виртуальную землю. Где у Синтмонгера было отрицательное питание, мы туда поместим граунд, а вот где была земля наоборот - несколько подымем напряжение.

Самый варварский способ - это диоды, например, 1N4148. Напряжение на диоде падает примерно на 0,6 В при проведении. Поэтому диод, расположенный катодом (-) к земле, будет сохранять в этом участке небольшое количество тока. А соответственно, там будет напряжение немного выше 0В, а наши истинные 0В, наша земля, станут -0,6 В.

Это не самый идеальный способ, повторюсь, но я с помощью него неплохо настраивал гуделки свои. Вроде бы все. Пишите.

ПЫСЫ. Уже не влазит в предыдущие полотна маленькое дополнение. Склейте транзисторы, которые расположены рядом на схемах, термоклеем. Так вы сможете получить лучше термокомпенсацию. И меньше будут дрифтить ноты. Чтобы узнать, как настроить такой осциллятор с помощью тюнера на телефоне или компьютере, посмотрите видео:

https://www.youtube.com/watch?v=dd1dws6pSNo&t=1340s

Господа, минутка рекламы. Тут товарищи из MachineRoom интересный воркшоп для всех модулярщиков устраивают.

Тема воркшопа – мультифункциональный аналоговый модуль, совмещающий в себе преамп, пассивный сумматор, мульт и аттенюатор.

В ходе воркшопа мы также рассмотрим концепцию DIY в целом и модульных систем в частности.
Первая часть – теоретическая информация о строении и функциях модуля, обзор необходимых компонентов.
Вторая – сборка модуля на макетную плату и переднюю панель.
Третья часть – испытание собранных модулей.

Все компоненты для сборки включены в стоимость воркшопа, остается только захватить свой любимый паяльник (если такого еще нет, сообщите предварительно, мы найдем).

Набираем 2 группы на 19-е и 26-е февраля
Максимальное кол-во участников в группе – 5 человек.
Продолжительность – 4 часа, Начало в 17.00
Стоимость - 1000 грн

Подробности:

https://www.facebook.com/groups/machineroom/permalink/2865226293776909/

Банан Ведро Баклажанович из Coshey lab подготовил неплохую мини-книгу по основам пайки простеньких синтов.

В целом частично реализовал то, к чему стремится мой канал - выпуск книги о синтостроении.

Рекомендую к ознакомлению.

https://coscheylab.github.io/page8.html

Дал журналу CDM интервью о синтезаторе "Психоделический солдат", который я сделал из фары сгоревшего российского танка.

https://cdm.link/2022/04/psychedelic-soldier-a-burnt-out-russian-tank-headlight-made-into-a-synthesizer/