Semtex XL Hüllkurve

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Anonymous

Guest
Nachdem ich ja gerne mal über die Esos läster, die den Aufdruck jeder Komponente ganz deutlich hören, u.a. ja auch gerne mal auf die Attacks irgendwelcher Signale bezogen ...

... habe ich doch tatsächlich mal ein echtes Phänomen, bei dem der Operationsverstärker klar hörbare Unterschiede im Attack macht!

Und zwar im Hüllkurvengenerator vom Semtex. Der ist (untypischerweise) mit 100k-Ohm Potis ausgestattet, für längere Zeiten ("LO"-Schalterstellung) hat er deshalb einen 100µF Kondensator. Und bei kurzem Attack will dieser Kondensator ja nun ggfls. sehr schnell aufgeladen werden. Mit einem lumpigen TL072 (Originalbestückung) hat man da immer ein *sehr* deutlich hörbares Aufmachen.
Diverse OPs probiert, ein OPA2134 war schon nicht schlecht - but the winner is: NJM4580! Der schafft es doch glatt, dass der Strom nur noch durch einen (nachfolgenden) 4066CMOS-Schalter begrenzt wird. In dem sind noch unbenutzte Schalter frei gewesen, die flugs parallel geschaltet und: er macht satte 70mA und knolzt den Elko in 10ms voll
dude.gif
.
 
Re: Operationsverstärker-Klang

Starkstrom schrieb:
lumpigen TL072 (Originalbestückung)
(...)
the winner is: NJM4580!
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...öööffffzzzh...

...heißt das jetzt in der Folge, daß ich doch alles nochmal durchgehen und die Dinger ersetzen muß? - ich war bisher soooo froh, daß Du das Thema immer sehr überzeugend ins Reich der Esoterik verschoben hattest :roll: ...

;-)
 
Re: Operationsverstärker-Klang

Naja, das hält sich doch in Grenzen: alle die, die in Hüllkurvengeneratoren dafür da sind, ungewöhnlich große Elkos aufzuladen. Sprich: du musst das nur in deinen ganzen Semtexen machen!
 
Re: Operationsverstärker-Klang

Starkstrom schrieb:
Sprich: du musst das nur in deinen ganzen Semtexen machen!
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...aaaah! - ja, die Aufgabe ist dann relativ übersichtlich :mrgreen: ...

...aber: läßt sich das Ergebnis/die Erkenntnis analog womöglich auch noch auf andere Anwendungen übertragen?!...
 
Re: Operationsverstärker-Klang

Hm, aber was der Output Current IO ± 50 mA des NJM4580 mit Operationsverstärker-Klang :mrgreen: im Kontext mit einem ADSR zu tun? Der TL072 liegt bei etwa 15 mA.
Eine komplementäre Endstufe mit gepaarten Transistoren nach dem TLxxx würde den möglichen Ladestrom gegenüber dem des NJM noch weiter ansteigen lassen. Oder gleich sowas hier nehmen: http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/1317.pdf :twisted:
 
Re: Operationsverstärker-Klang

fairplay schrieb:
...aber: läßt sich das Ergebnis/die Erkenntnis analog womöglich auch noch auf andere Anwendungen übertragen?!...
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So gut wie keine - das ist einfach *sehr* speziell.
So auf Anhieb würden mir noch Kopfhörerendstufen einfallen. Bei seriösen Entwürfen sitzen da immer noch Transistoren hinter. Aber wenn man so ein "nur OP" Teil hat, dann wäre der 4580 wohl eine gute Wahl dafür.
 
Re: Operationsverstärker-Klang

Na ja, bei dem besagten Hüllkurvengenerator geht wohl tatsächlich der OP in die Ausgangsstrombegrenzung. Immerhin überlebt er es so wenigstens ;-) Wenn das irgendwo im Audiopfad passiert, klirrts halt mächtig. Aber das sind zumindest meiner Meinung nach eher sekundäre "Klang"-Eigenschaften. Dass man Unterschiede hört, solange sich alles im linearen Bereich befindet kann ich mir nicht wirklich vorstellen, zumindest nicht bei Treiberstufen usw. Ganz anders siehts natürlich bei hochverstärkenden Schaltungen aus, am besten alles noch schön hochohmig und eher im oberen Frequenzbereich. Da können die elektrischen Eigenschaften zwischen ner "alten Möhre" und was modernem natürlich ganz schön was beeinflussen... So'n ADSR fällt ja mit solch riesigen Kondensatoren fast schon in den Bereich "Leistungselektronik" ;-)

Liebe Grüße
Jana
 
Re: Operationsverstärker-Klang

Audio-Beispiele mit den verschiedenen Op-Amps wären mal toll. :idea:

Dann wüsste ich auch, ob es sich lohnt das mal selber auszuprobieren.
 
Re: Operationsverstärker-Klang

changeling schrieb:
Audio-Beispiele mit den verschiedenen Op-Amps wären mal toll. :idea:

Dann wüsste ich auch, ob es sich lohnt das mal selber auszuprobieren.
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Verwechsel bitte nicht die Eso-Ecke des Klanges mit der Sache hier. Hier gehts darum daß der TL072 "zu wenig" Strom treiben kann, bzw ein potenterer Typ den Attack erhöht. Das ist Schaltungstechnik.
 
Re: Operationsverstärker-Klang

changeling schrieb:
= Audio-Beispiele (prinzipiell) möglich
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... nur ganz kurz: ist unspektakulär, bei Hüllkurve auf "LO" hatte ich ca. 35ms Attackzeit, das klingt für mich, vor allem bei starker Modulation des Filters, immer nach Attackphase.
Inzwischen sind es 10ms, das klingt für mich nicht ganz knackig, aber nicht mehr nach extra Attackphase.

Ansonsten bin ich da noch dran ... mit dem Pegel und der A auf D Umschalterei stimmt da auch noch was nicht (der Pegel ist im Originalzustand etwas größer als ich das erwarte und wird durch die CMOS-Schalter-Parallelschaltung kleiner :?: die beim TL072 eigentlich fast nix ausmachen sollte ...) ,
:arrow: ich verlier jetzt die Nerven, und male mir erst mal einen Schaltplan ...

Jana schrieb:
"Leistungselektronik" ;-)
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Da ist was wahres dran - u.a. die Versorgung des ganzen wird da schon kritisch. Nicht absolut, aber solche Impulsströme können dann schon mal Störungen verursachen.
 
Semtex Hüllkurven

so, Plan fettisch...

Changeling, ist dir schon mal aufgefallen, dass die Höhe der Gate-Spannung die Hüllkurve "irgendwie" steuert?

Primer: Ein ADSR-Hüllkurvengenerator hat immer ein Flipflop und damit einen "inneren" Zustand: vom Anfang des Gates geht es mit Attack-Speed hoch bis zu einer internen Schaltschwelle (=Höhe der Spitze der Hüllkurve). Dann wird umgeschaltet und es geht mit Decay-Speed auf den Sustain-Level runter. Von da umschalten auf Release wird extern vom Gate gesteuert.

Die Spitze der Hüllkurve (da wo von Attack auf Decay umgeschaltet wird) ist 4.9V. Die Ladespannung für die Attack-Phase ist Gate-Spannung * 1,1.
Damit wird der Attack immer langsamer, je kleiner die Gate-Spannung ist.
Sonderfall ist der oben beschriebene Fall, wenn das Attack auf Null steht und der Strom durch die Halbleiter begrenzt wird, die sind eher eine Stromquelle und dann hat das weniger Effekt.

Ist die Gate-Spannung (mal 1,1) gar kleiner als die 4,9V Schwelle, dann gibt es gar kein Decay, der Sustainlevel wird nie erreicht, der Ausgang bleibt stattdessen auf 1,1*Gate.

Bug or Feature?
Ohne passendes Interface, was Gate*(Velocity+5V) (o.ä.) ausgibt, scheint mir das etwas witzlos, oder?

[Danke :nihao: @ Mic für anpassen des Thread-Titels. Ist so doch weniger irreführend ]
 
Re: Semtex Hüllkurven

Starkstrom schrieb:
Changeling, ist dir schon mal aufgefallen, dass die Höhe der Gate-Spannung die Hüllkurve "irgendwie" steuert?
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Nein, ich habe den SEMTEX bisher nur mit einem Gate-Signal aus dem eingebauten MIDI-Interface und aus dem inSEQt angesteuert.

Das MIDI-Interface ist das MCV876 von Papareil (http://m.bareille.free.fr/mcv876/mcv876.html), das müsste demnach etwa +5V Gate-Spannung ausgeben.
Beim Inseqt habe ich keine Ahnung, scheint aber wohl auch > 4,9V zu sein.
 
IC1b ist der besagte TL072, der den 220µF Elko (keine 100 ... tja.. hätte ich vorher mal genau hingucken sollen) in "LO" Stellung über den CMOS-Schalter IC3a aufladen muss, bis IC1b über den Vergleich mit den ca. 4,9V an seinem Pin 3 das Flip-Flop IC2a/IC2b zurücksetzt, der Schalter IC3a aufmacht, und die Attackphase damit beendet ist.
(Gestartet wird das ganze von T1 und drum-rum, das macht aus der steigenden Gate-Flanke einen (sehr) kurzen (ca. 30µs) Impuls der das FlipFlop setzt =IC3a anschaltet. )

Wenn man IC1 gegen den NJM4580 tauscht, dann geht nicht mehr der OP-Ausgang in den Stromquellenbetrieb sondern der CMOS-Schalter. (Den dabei auftretenden Strom schätze ich aus der Ladezeit auf ca. 45mA. (ca 4V, 220µF, 20ms ). Da in dem Chip noch unbenutzte Schalter sind, kann man davon einen zweiten parrallel schalten, dann limitiert wieder der OP. (10ms, macht etwa das doppelte an Strom. )


Drei Klarstellungen noch:
a) in Stellung MID und HI sind die Hüllkurven schnell und superschnell.
b) selbst der TL072 macht hier knapp 30mA, das ist *weit* mehr als man ihm normalerweise zutraut. (Typisch: mindestens 2kOhm Last, das wären 5mA bei 10V Signal. )
c) die Teile können das problemlos ab.
 
Ein Nachtrag zu "die Teile können das ab":

Der Komparator IC1a steuert direkt das CMOS-IC IC2b an (Pin 6).
Wenn der Komparator dauerhaft umklappt (das kommt in manchen Einstellungen vor), dann versucht der OP -15V auf das Logik-IC zu geben. Dessen Eingangsdiode begrenzt das auf knapp unter Null, dabei fliesst aber ordentlich Strom (das, was der Op so maximal hergibt). Es reicht so weit, dass man das Schalten des Komparators in der Tonhöhe hört - ca. 4 Cent - da die Versorgungsspannung etwas kleiner wird.
Der Strom ist auch definitiv zu viel für den 4093. Ein Reihenwiderstand (22kOhm) zwischen IC1a-Pin1 und IC2b-Pin6 schafft Abhilfe. Da es dort eine Drahtbrücke gibt(gab) ist der auch sehr einfach einzubauen.
Bei mir hat einer der beiden 4093 einen Schuß wegbekommen - der will mit dem 22k dazwischen nicht mehr. Da sind die NJM4580 dann wohl zu kräftig gewesen...

(Mittlere Platine - und die beiden dicken Elkos unten sind nicht original, nicht verwirren lassen... )
 

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Noch was zu "Leistungselektronik": Bei kurzen Attack-Zeiten (Poti auf Minimum) wurde die Amplitude der Hüllkurve immer etwas kleiner. Das liegt am ESR (Serienwiderstand) der Elkos :selfhammer: ! (Großer Ladestrom = merkbarer Spannungsabfall am ESR = IC1a schaltet "zu früh", denn der sieht ja nur die Summe der Spannungen an den Kondensatorbeinchen.)

Mit einem Folienkondensator statt des 1µ Elkos hat man dann den umgekehrten Effekt - die Amplitude wird größer. Das ist aber einfach: IC1a ist etwas zu langsam. Da braucht man aber nur die Ladeströme etwas kleiner machen ... ähm sinnvoll begrenzen ... bin zwischendurch bei knapp 1A gewesen :guckstdu: ...

(So eine sperrige Schaltung hatte ich ja schon lange nicht mehr, die wehrt sich echt. Dabei will ich doch nur die Attacks etwas kürzer haben :sumo: ... )
 
hallö, möcht mich jetzt hier auch mal einklinken... obwohl etwas off-topic.

hab meinen semtex seit ca. zwei jahren (müsste einer der letzten gewesen sein), inzwischen gibt es einige dinge, die mich nerven und derer ich mich gern annehmen würde. soll heißen: entnoisen, s&h reparieren (das von anfang an nicht funktionierte) und noch anderes.

geht aber schlecht, ohne schaltpläne... wäre jemand so nett mir 'ne mail zu schicken?
 
Ich habe keine Schaltpläne.
Hüllkurve: s.o. (selber gemalt)
Oszillator = SEM (Google, ist 1:1)
Das Filter ist im Kern ein SEM-Filter, aber mit ein paar extra OTAs.

S&H weiß ich nicht.

Entnoisen:
1) Patchkabel in den Ringmodulator-Eingang, wenn du ihn nicht brauchst. (Der Ausgang bratzelt sonst immer in den VCA-Eingang)
2) Ausgangspoti immer voll aufdrehen. (Das fängt sich sonst alles mögliche ein. Ich hab da ein abgeschirmtes Kabel und einen Puffer-OP gebraucht, um das in den Griff zu kriegen. )
3) Am VCA-OTA am Steuereingang einen 1MOhm gegen -15V löten. Das würgt das Restsignal aus der Kiste ab.
 
vielen dank erstmal für die infos... ich hab mir bisher noch nicht einmal getraut, die kiste aufzuschrauben. bin noch neu auf dem gebiet, pläne hätte man sich erst einmal in ruhe reinziehen können, ohne angst was kaputt zu machen :)

1. daß ein patchkabel im ringmod hilft, hatte ich auch schon gemerkt... kann man das prepatching des ringmods auch aufheben? also ist das über schaltkontakte an den buchsen gemacht?

2. das poti am ausgang bringt bei mir bei ca. 2/3 am wenigsten störgeräusche, darüber nehmen sie wieder zu. das geschirmte kabel hast du zwischen platine und buchse verlegt?

3. das werd ich mal probieren, wenn ich mich bereit dafür fühle ;-) trifft das auf beide vca's zu, oder nur auf den am main-out?
 
Ich fand das Thema ganz interessant und habe heute einen Prototyp gebastelt. 100µF in 1,2ms; 200µF in 2,4ms; 470µF in 5,4ms :fawk: Wer bietet weniger?
So eine Ladung muss allerdings auch wieder bei Retriggerung entfernt werden. Momentan tut es ein 735mW (Icm = 1000mA)NPN. Mal sehen, wie lange er durchhält.
 
Hast du mal geguckt, wie viel Spannung da am ESR abfällt? (das ist der senkrechte Sprung am Anfang der Ladekurve, bzw. das, was der Elko an Spannung verliert, wenn es in die "D" Phase übergeht, nachdem der Ladestrom abgeschaltet wurde. )


Ich bin übrigens auch auf "diskreter Transistor" umgestiegen (BC337 Emitterfolger mit 68 Ohm von Basis nach Emitter am Op-Ausgang - und 12 Ohm Strombegrenzung zur Versorgung, damit es nicht im System rumknackst. Mit Zwischensockel. Ist auf dem Foto bei ENV1-IC1 auch schon drauf. )
Zwischenzeitlich hatte ich den CMOS-Schalter und den OP auch mal komplett durch einen BS170 gegen 15V ersetzt (mit 8,2V Z-Diode und 12 Ohm => um 0.5A)
(Inzwischen macht der BS170 den CMOS-Schalter einfach nur niederohmig. (im Bild ENV1) gefällt mir besser als die Fädelgeschichte (ENV2), ist auch viel niederohmiger. )

So kann ich da jetzt alles (über die Widerstände) frei und genau einstellen. Letztlich ist es begrenzt durch den ESR (trotz Tausch gegen LOW ESR Elkos) und die Störeinkopplungen, aber ich habe jetzt genug Spielraum im grünen Bereich, um das gut abzustimmen.
 
@Starkstrom

Die Bilder kann ich leider nicht sehen. (allgemein nicht) Scheint ein Rechteproblem (Referer) zu sein. Habe das Problem allerdings nur hier.

Hast du mal geguckt, wie viel Spannung da am ESR abfällt? (das ist der senkrechte Sprung am Anfang der Ladekurve, bzw. das, was der Elko an Spannung verliert, wenn es in die "D" Phase übergeht, nachdem der Ladestrom abgeschaltet wurde.
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Wenn ich das richtig sehe...nix = 0 (Übergang von A->D = gleitend bei 100µF, ich mach später Foto) Allerdings habe ich auch keine Semtex XL, sondern benutze ein viel älteres Konzept.

Durch den max. möglichen Ladestrom (ca. 3A :mrgreen: ) hat es das Attack-Poti (1MOhm) bei linksanschlag nicht gerade leicht bei mir...
Hier wäre sicherlich ein Poti mit Schalter + einen kleinen Serienwiderstand (wenige Ohm) wegen (Du hast es schon weiter oben beschrieben) ESR des Elkos & Amplitude, ich verwendete testweise "Spezial Metal Tantal" a. 100µF (NOS), die bessere Wahl. Ich muss das Ganze noch eine Weile beobachten, die Idee kam heute spontan in mir hoch.

Nachtrag:

Jetzt, nachdem ich das Poti mit R= 8Ohm überbrückt habe, sehe ich den Sprung von A->D. ca 100-150mV Spannungsabfall. Natürlich wirkt sich R auf den Ladestrom aus...nun 1,8ms bei 104,7µF.

Stelle fest: Bei derartigen (derben) Konzepten spielt wirklich Alles eine Rolle -> Störeinkopplungen, Leitungsführung, Massepotential. Das Knäuel um die Platine gehört sich nochmals sauber auf eine Platine gezimmert (Momentan ein Mischmasch aus Modifikation, wilder Verdrahtung, Krokoklemmen).

grüsse
 
Route mom. den Prototyp (einseitig, zwecks leichteren Nachbau). Die Routerei nervt mich mom. am meisten....wird also erst 2011 fertig =)

Gruss
 
Nix Hüllkurviges... aber ...

Der Ringkerntrafo ist jetzt eingebaut :frolic: .

(Der Platinentrafo, der vorher drin war, war bei mir im Studio leider etwas zu hören - das kommt davon, wenn man Rechner und sonstige bewegte Teile erfolgreich verbannt hat... gibt übrigens eine ganze Menge Geräte deren Trafos nicht wirklich leise sind... außer meine drei Matrix 1000. )
 
Prototyp steht.

100µF in 0,64ms (mit 4Ohm in Reihe). Ohne R knallt es den Kondensator in 0,24ms voll :mrgreen: Der hohe Impulsstrom dürfte aber den Braunstein-Tantal-Kondensator auf Dauer nicht gut bekommen. Passieren kann da zwar nichts (metallummantelt), aber sicher ist eben sicher. Dann werde ich mich mal durchmessen...
 
Einige Daten:

ausgehend von 100µF:

A(min) = 0,64ms; A(max) = 130sec (Poti = 1M)
D(min) = 0,5s ; D(max) = 250sec (Poti = 1M)
R(min) = 0,8s ; R(max) = 250sec (Poti = 1M)

Sustain fällt max. um 1V/200sec direkt nach der Decayphase, bleibt dann aber recht stabil.

Bei 200µF (paralleler zweiter C) liegt die min. Attack-Time bei 1,5ms!! Für A,D,R(max) tritt dann eine Verdopplung der Zeiten ein (min. je 8min für D & R). 470µF sind kein Problem. D,R dürften dann je um die 18-20min liegen...bei minnimaler Attack-Time von max. 5ms ;-) =)

ausgehend von 4,7µF:

A(min) = 17,5µs (Mikrosekunden!) ; A(max) = 6sec (Poti = 1M)
D(min) = 15ms ; D(max) = 9sec (Poti = 1M)
R(min) = 20ms ; R(max) = 9sec (Poti = 1M)

Momentan arbeite ich am (RE)-Trigger, der bei Verwendung eines 100µF-C aus einen anliegenden Trigger-Impuls einen Puls von 2,5ms generiert (Entladung von C) und anschließend ein zweites Monoflop startet,
welches dann einen 45µs-Impuls zum Start der neuen ADSR-Phase generiert. Damit wird sichergestellt, dass während der Entladephase von C der mögliche 3,5A Ladestrom nicht teilweise über den Entlade-T abfließen kann. Wird auf 4,7µF umgeschaltet, wird auch die Impulslänge für die Entladeschaltung auf 100µs verkürzt. Bei Bedarf lässt sich die Entladephase auch abschalten. Bis auf die beiden Monoflops handelt es sich um ein analoges Konzept.

Stromaufnahme liegt bei ca.: +15V = 34mA; +15V = 33mA. Für so ein Monsterladedings recht bescheiden.
 
@redled:
Hat das eigentlich noch was mit der Semtex Hüllkurve zu tun? :dunno:

Schade, dass Starkstrom sich wieder abgemeldet hat. :sad:
Einer der wenigen, die wirklich konstruktives zum Forum beigetragen haben.
 
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