Orgel med "Hammond-sound".

[JimmyAndersson]

Hittade en ledig minut och labbade lite med några oscillatorer och ett lågpassfilter.

Plötsligt... Hammond-orgel?! Kom det ljudet verkligen från min högtalare..?

Mjo, 4st oscillatorer (sinusvåg) för själva ljudet och en oscillator (även här sinus) som styrde cutoff på ett lågpassfilter. Det var uppenbarligen allt som behövdes.

Jag kommer inte ha tid att bygga på några månader, men man kan ju planera ändå.


Nu är det ju såhär att en oscillator bara kan spela en ton i taget.
Nöjer jag mig med två oktaver och kör på "det gamla hårda analoga sättet" så går det åt *host* 125st oscillatorer. Helst vill jag ha 4 eller 5 oktaver, men jag törs inte ens räkna på antalet oscillatorer som krävs för det. Polyfonin skulle däremot räcka till många händer.

PIC/DSP är inget alternativ i det här fallet. Ljudgenerereingen ska vara analog. Däremot ska den få MIDI-ingång med hjälp av en PIC-krets.


Så nu behöver jag lite tips på sätt att minska antalet oscillatorer, men ändå få åtminstone 6 toners polyfoni. Hade en tanke om räknare eller shift-register, men.. de vanliga digitala modellerna skulle tugga i sig mina sinus-vågformer och spotta ur sig fyrkantvåg.

Jag hade först en idé om att utgå från just fyrkantvåg och göra om till sinus med hjälp av filter, men det blev mer hajfen-vågform än sinus..


Några idéer?

[TomasL]

Har en tektronix funktionsgenerator, som levererar snygg sinus, grundoscillatorn är fyrkant vill jag minnas, om du vill ha så finns servicemanualen tillgänglig.

Det borde gå att använda en uC med Tektronix variant av sine-shaper att få en fin sinus ut.

Annars kan du ju låta en uC scanna tangentbordet, och styra ut ett fåtal sinus-oscar, en per uppsättning polyfon ton, gissar jag.
Eftersom vi har tio fingrar, behövs väl max tio uppsättningar osc, blir 40 oscar.

Vet ingenting om sånt här (musik-instrument) så jag bara gissar och spånar.

Dock gillar jag soundet från en gammal hammond, helskarpt.

[TomasL]

Nu finns sm-en på min ebaman sida, Electronics/Instruments/tektronix/Generators

[BJ]

Jag tittade i en sån där stor elektrisk orgel en gång. Där satt det ett kretskort för varje ton.
När man gör så, så låter ju faktiskt tonerna bra tillsammans.
I många platta orglar så verkar det som om dom har en sampling som dom kör olika fort bara.
Om man ställer in nåt riktigt konstigt ljud, och spelar ett C-ackord i mitten så hörs det att det är ett ackord.
Om man gör det nere till vänster i stället (mörka toner) så låter det bara "Bröl....".
Det låter som om man har lagt hela handen på tangenterna. Det går inte att höra om det ska vara dur eller moll eller nånting.

[JimmyAndersson]

Det låter nästan som att du hört en Mellotron. Där drar varje tangent ett magnetband (som i vanliga kassettband, fast bredare) förbi ett tonhuvud i 1,3sek. Man bytte ljud genom att vrida på en stor ratt som flyttade tonhuvudena till rätt spår. Där lät stråkljuden precis som du beskriver med 'Om man gör det nere till vänster i stället (mörka toner) så låter det bara "Bröl....".'
Mellotron används flitigt i Beatles låtar. Lyssna speciellt efter flöjt-liknande ljud. Instrumentet förekommer även ofta i gamla sciencefiction- och skräck-filmer. Då har de använt stråk-ljudet. "Bhöööööö" respektive "zchiiiiiiii".


TomasL:
"Vet ingenting om sånt här (musik-instrument) så jag bara gissar och spånar."

Det uppskattas.
Han som spelade i princip alla synthar på Adolphson/Falk's låtar var inte heller speciellt insatt (bortsett från att han importerade instrumenten), men det hindrade honom inte från att göra bra ljud och spela in spår som vid det här laget är smått legendariska.


Jag hittade fram till rätt fil på sidan, men download-knappen fungerar inte.
Varken i IE eller FF. Har jag missat något?


Idén med sine-shaper och/eller tio uppsättningar oscillatorer var bra.

När jag hinner så ska jag lägga upp ett litet ljudklipp med hur min "Hammond"-orgel låter nu.

[TomasL]

Registrering kanske?

[BJ]

Jaså, finns det såna grejer? Ja, det blir nog likadant.

Det får jag tänka på nästa gång jag lyssnar på deras sånger.

[JimmyAndersson]

TomasL:
Jepp, det var registreringen som fattades.


En µC skulle kunna hålla koll på vilken av de 10 oscillatorerna som är ledig när man trycker ner en tangent och se till så att den låter. Men frågan är då hur man gör så att PIC-kretsen byter frekvens på oscillatorn. En tanke är 10st PWM-generatorer (mjukvaru-varianter) vars utgångar kopplas till en lampa/lysdiod och LDR (för att göra det enkelt), och på så sätt ändrar resistansen, dvs frekvensen, i varje triangelvåg-oscillatorer.

Då blir hela komponent-listan:
* 10st triangelvåg-oscillatorer. (20st OP, 20st motstånd och 10st kondingar totalt.)
* 1st snabb PIC-krets.
* 10st LDR.
* 10st lysdioder eller lampor.
* 10st LP-filter till PWM'ernas utgångar. (20st motstånd och 20st kondingar totalt.)
* Sine-shapern. (7st transistorer, 16st dioder, ca 25 motstånd, ca 10 kondingar.)

+ lite smågrejjer som t.ex att mixa ihop oscillatorernas utgångar mm.
Det tillkommer även ett lågpassfilter (4-8pol) och LFO-generator, men det är enkelt ordnat.


Inte så rysligt mycket grejjer ändå.

Mitt enda problem är dessa mjukvaru-PWM-generatorer i koden...
LDR-motstånd är ganska långsamma, så PWM'erna behöver inte köra med så väldigt hög hastighet egentligen. Måste nog labba lite med det innan jag gör schema.

[jonnorberg]

En "riktig" elektronisk orgel brukar ha 12 oscilatorer och sedan frekvensdubblare för varje oktav. En hammond orgel har ett tonhjul som genererar alla toner.

[JimmyAndersson]

Det var ingen nyhet för mig, men det kan vara bra att veta för andra som funderat på detta typiska orgel-ljud.

Sedan får man inte glömma leslie-kabinettet: En roterande högtalare som ger det typiska vibratot. I min version kommer vibratot istället att vara lite mer elektroniskt: LFO + VCF, vilket ger ett väldigt naturtroget resultat.


Nackdelen med frekvensdubblare för varje oktav är att man får begränsningar om man t.ex spelar flera C-toner (i varsin oktav) samtidigt...

[TomasL]

Du kan låta triangelgeneratorn vara spänningsstyrd, typ, sedan använda ett ingångsteg med hög inimpendans, gör en av portarna på uC'n till en "analogutgång" med en R2R stege eller liknande, sedan har du en hyffsad konding på ingångssteget som "sparar" spänningen tillräkligt länge.
blir lite "sample and hold"


Alternativt använder du de där digitala pottarna, i den frekvensbestämmande delen i ocs'en, och styr denna pot via uC'n.

Alternativ 2 är förmodligen enklare, men inte lika "skojjigt"

[JimmyAndersson]

Alternativ 1 är mer i min stil.

Kondingen låter lite knepig. Det borde finnas risk för att man bara fyller på den eller att den töms för fort.
Går iofs att räkna på det om man vill..

Men sample&hold-idén gillade jag. Provbyggde en "riktig" sample&hold och det fungerade fint.

Schemat:

Väldigt snabb-ritat, så jag kan ha missat någon liten grejj.
FET'arna var bara några jag hittade i Eagle-biblioteket som var ungefär i närhet av vad som behövs.

"Sample" sätts hög när man vill 'läsa in' en spänning.



(Undrar varför någon gjort inverteraren i Eagle-biblioteket så gigantisk...)

[kimmen]

" "det gamla hårda analoga sättet" så går det åt *host* 125st oscillatorer"

Nja, man kan ju fuska här. 4' på C blir ju samma som 8' på c till exempel! 5 1/3' på C samma som 8' på G, 16' på c samma som 8' på C osv. En B3 har ju bara 96 tonhjul (oscillatorer! ) totalt för 5 oktavers klaviatur. Men de har ju fuskat lite längst upp

"Nackdelen med frekvensdubblare för varje oktav är att man får begränsningar om man t.ex spelar flera C-toner (i varsin oktav) samtidigt..."

Näe, alla toner finns ju hela tiden. I princip alla elorglar har obegränsat antal samtidiga röster. Varje ton i högsta eller lägsta oktaven har en egen oscillator och sen så bildas tonerna till de andra oktaverna genom frekvensdubbling eller delning. Det blir många frekvensdubblare/delare men så är det gjort! Klaviaturen kopplar ihop utgången från lämplig delare/dubblare/oscillator till utgången när man trycker ner en tangent.

[JimmyAndersson]

"4' på C blir ju samma som 8' på c till exempel! 5 1/3' på C samma som 8' på G, 16' på c samma som 8' på C osv."

Rent "ratta på B3"-mässigt hänger jag med, men poletten har fastnat när det gäller att göra om den principen till elektroniska oscillatorer. Utveckla gärna din idé.


"Klaviaturen kopplar ihop utgången från lämplig delare/dubblare/oscillator till utgången när man trycker ner en tangent."

Aha! Ungefär som den lösningen jag är inne på nu.

[kimmen]

Hmm. Ska försöka. I en B3 så är ju alla tonhjul igång hela tiden och ger utsignal. Sen är det ju kopplat till klaviaturen där varje tangent har ett antal brytare. Grejen är ju då att en visst tonhjul kan användas av flera tangenter. Samma tonhjul förser stora C:s 8'-kontakt som lilla c:s 16'-kontakt. Så då sparar man in ganska många oscillatorer/tonhjul!

Om varje tangent hade behövt en oscillator per stämma så skulle det bli väääldigt många!