Dr.Godfried-Willem RAES
Kursus Experimentele Muziek: Boekdeel 2: Live Electronics
Hogeschool Gent - School of Arts
2091.-VCO's
Dit zijn spanningsgestuurde oscillatoren. ( Voltage Controlled Oscillator) . Zij worden gebruikt voor de eigenlijke golfvormopwekking in analoge synthesizers. Volgende parameters van een VCO zijn spanningsstuurbaar :
Voor muzikale synthesizers is het nogal belangrijk dat de
frekwentie een logaritmische funktie is van de stuurspanning. Toonhoogte wordt
door de mens immers logaritmisch waargenomen! Op grond hiervan kwam men tot
de gangbare stuurspanningsstandaard van 1 Volt per oktaaf, in de meeste kommerciele
synthesizers. Andere parameters kunnen ofwel via spanningssturing worden geprogrammeerd,
ofwel via schakelaars :
Het ontwerpen van een stabiele en betrouwbare VCO is niet
helemaal een lacheding. Aan de stabiliteit dienen - met het oog op muzikale
bruikbaarheid - uiterst strenge eisen te worden gesteld : de frekwentie moet
binnen de 0.01% stabiel blijven en dit onafhankelijk van de temperatuur.
Wanneer de frekwentie van een VCO gestuurd wordt door een andere generator, dan spreken we van FM-modulatie. ( Frekwentie-modulatie). Het is perfekt mogelijk hele kaskades aan te leggen van elkaar FM-sturende VCO's. Daarmee worden overigens de muzikaal (timbraal) interessantste klanken opgewekt. De preciese kontrole van het resultaat is meestal moeilijk, en zelden voor preciese herhaling vatbaar, tenzij uiterst dure en preciese laboratoriumapparatuur wordt gebruikt.
Chipvoorbeeld : AD537 - VFC-chip ( blokgolf)
XR2206 - sinus, blok en zaagtandgolven. Hier is een voorbeeld van een erg populaire schakeling:
Alle schakelingen voor VCO’s met als toepassingsgebied muziek zijn steeds opgebouwd uit twee onderscheiden schakelingen:
Voor het eerste gedeelte wordt steevast dankbaar gebruik gemaakt van het intrinsiek logaritmische gedeelte van de NP-halfgeleiderovergang (de diode-overgang) in de I/V kurve (stroom versus spanningkarakteristiek). Hoewel op de betrouwbaarheid van deze kurve mag gerekend worden, is ze behept met een grote temperatuursafhankelijkheid. De virtuositeit in het ontwerpen van dergelijke schakelingen is er dan ook in eerste plaats op gericht deze temperatuurafhankelijkheid via allerlei schakeltechnische hoogstandjes te kompenseren. Dit lukt nooit helemaal perfekt en precies hierin schuilt de oorzaak van het feit dat alle analoge synthesizers die met spanningssturing werken ook effektief moeten worden gestemd voor gebruik en dat hun stemming -zoals bij akoestische instrumenten- kan verlopen tijdens het spel. Dit verklaart mede waarom velen deze generatoren een ‘muzikaler’ en ‘levendiger’ karakter toeschrijven dan aan digitale synthezetoestellen, die inherent stemmingsstabiel zijn. Immers wanneer de stemming ook maar een onhoorbaar beetje onstabiel is, dan zullen samengestelde klanken een steeds wisselend fazebeeld te zien en te horen geven in de resulterende samenklanken: eenzelfde klank is nooit helemaal eenzelfde klank.
Voor het tweede gedeelte zijn de schakelingen grosso modo terug te voeren op het principe dat we reeds aanhaalden wanneer we het hadden over tacho’s. Uiteindelijk zijn tacho’s en vco’s kwazi identieke schakelingen. VCO chips zal je, bladerend door data-boeken van chipbakkers, in groten getale aantreffen. Laat je echter niet verleiden tot de gedachte dat deze allemaal voor muzikaal gebruik bedoeld of geschikt zouden zijn! VCO’s hebben hun belangrijkste toepassinggebied in de radiotransmissietechniek en worden o.m. gebruik in Phase Locked Loops. In deze toepassingen hebben ze steeds een lineaire karakteristiek.
Naar Inhoudstafel kursus
Naar VCA's